青稞的營養(yǎng)功能及加工應(yīng)用的研究進展

鄧鵬 張婷婷 王勇 張奇志 王月明

摘 要：從我國青稞產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，綜述了青稞的營養(yǎng)價值、功能作用及加工應(yīng)用的研究進展。

關(guān)鍵詞：青稞;產(chǎn)業(yè)發(fā)展;營養(yǎng)價值;研究進展

目前，青稞主要分布在我國西藏、青海、四川的甘孜州和阿壩州、云南的迪慶、甘肅的甘南等青藏高寒地區(qū)，平均海拔高度為2 000～4 000m，高海拔、強光照、無污染的生長環(huán)境，使其形成了特殊“三高兩低”的營養(yǎng)成分構(gòu)成。青稞蛋白質(zhì)含量較高，最高可達15.16%，尤其賴氨酸含量豐富。纖維素、維生素含量較高，脂肪、糖含量低，具有降血脂、降血糖、降膽固醇等功效。本文介紹了我國青稞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，綜述了青稞營養(yǎng)成分、功能作用及加工應(yīng)用的研究進展。

1 我國青稞產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

青稞在我國具有悠久的栽培歷史，早在西周以前（公元前1100年）就有栽培的史證[1]，其抗寒、抗逆、耐寒的特點使其成為青藏高原惡劣自然環(huán)境中最適宜種植的作物，是我國藏區(qū)的主導優(yōu)勢作物和農(nóng)牧民賴以生存的主要食糧，青稞產(chǎn)業(yè)是藏區(qū)農(nóng)牧業(yè)的主導產(chǎn)業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)[2]。目前，我國青稞種植主要分布在西藏、青海、四川、甘肅、云南等地，每年青稞的種植面積約為245千hm2，總產(chǎn)量約達100萬t。

1.1 西藏自治區(qū)青稞種植情況

西藏自治區(qū)是我國青稞種植的主產(chǎn)區(qū)，下轄的“三市四地”：拉薩市、日喀則市、林芝市三市和山南、昌都、那曲、阿里四個地區(qū)均有青稞種植，位于藏南河谷的一江兩河中部流域的拉薩、日喀則和山南三地市是最主要的生產(chǎn)區(qū)域，其中日喀則的種植面積最多;其次藏東三江流域的昌都地區(qū)位居第二;第三是位于藏東南農(nóng)林交錯的林芝地區(qū)，而藏西的阿里、藏北的那曲等高寒農(nóng)區(qū)種植的面積最少[3]。根據(jù)西藏自治區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報的數(shù)據(jù)分析，西藏青稞的種植面積和產(chǎn)量均呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，種植面積從2010年的117.95千hm2增加到2017年的137.81千hm2，產(chǎn)量從2015年起連續(xù)三年突破了70萬t。目前，西藏自治區(qū)主要種植的青稞品種有藏青2000、藏青148、藏青320和喜拉19等（附圖）。

1.2 青海省青稞種植情況

青稞在青海也有悠久的種植歷史，種植面積呈現(xiàn)波浪式變化。20世紀70年代以前，青稞一度是藏區(qū)農(nóng)牧民的主要口糧;20世紀80年代后期，青稞的種植面積不斷減少，到2005年，全省青稞種植面積減少到29千hm2;2006年后，青稞的種植面積又有所增加;近5年來，各年份有所波動，但波動不大，年平均43.35千hm2，占農(nóng)作物播種面積的7.78%，青稞年均產(chǎn)量為9.28萬t，占糧食產(chǎn)量的9.03%。青稞主要分布在青海省的海西州、海北州、海南州、黃南州和玉樹州，種植的青稞品種有柴青8號、柴青1號、柴青9號、北青8號、昆侖14號和昆侖15號等[4]。

1.3 四川省青稞種植情況

四川省的青稞種植主要分布在甘孜州和阿壩州，其中甘孜州的種植面積較大，約為30千hm2，占糧食作物播種面積的41%，年均總產(chǎn)量約為9萬t，青稞平均產(chǎn)量為3 000 kg/hm2左右[5]。

1.4 甘肅省青稞種植情況

甘肅省青稞種植面積為27千hm2，單產(chǎn)為3 765kg/hm2[6]，甘肅省的青稞種植主要分布在甘南州，占全州農(nóng)作物種植面積的30%，面積約為16千hm2，種植的青稞品種主要有甘青1號、甘青2號、甘青3號、甘青4號和甘青5號等品種[7]。

1.5 云南省青稞種植情況

云南省青稞種植主要分布在迪慶藏族自治州，種植歷史可追溯到1 500年前，主要種植品種是多棱大麥亞種，以四棱大麥為主[8]。迪慶常年青稞種植面積為7千～8千hm2，單產(chǎn)為2 250kg/hm2，總產(chǎn)量約為1.8萬t[9]。

2 青稞的營養(yǎng)價值及功能成分

青稞蛋白質(zhì)含量平均為11.82%，且氨基酸種類豐富，人體必需氨基酸種類齊全;淀粉含量平均為59.79%;脂肪含量低，并含有豐富的維生素和無機鹽。青稞含有豐富的酚類物質(zhì)、甾醇類物質(zhì)及膳食纖維，具有抗癌、降血脂、降血糖等功效。

2.1 青稞的營養(yǎng)價值

2.1.1 蛋白質(zhì) 青稞蛋白含量為8.14%～15.16%，平均為11.82%[10]，與其他幾種谷物作物相比較，蛋白質(zhì)含量為青稞>小麥>高粱>玉米>大米。而且氨基酸種類豐富，人體必需氨基酸齊全，特別是谷物中所缺乏的賴氨酸含量高達0.36%。研究表明，不同地區(qū)、不同粒色青稞品種間蛋白質(zhì)含量組成有所差異。徐菲等[10]采用國際通用的WHO/FAO氨基酸評分模式對來自青海、西藏、四川、甘肅、云南5個主產(chǎn)區(qū)38個不同粒色的青稞品種進行了定量分析，結(jié)果顯示，青海省的蛋白質(zhì)含量最高，均值為12.34%，四川省次之，為12.26%，而甘肅省的蛋白質(zhì)含量最低，僅為10.69%。

2.1.2 淀粉 青稞的淀粉組成比較獨特，支鏈淀粉含量為74%～78%[11]。徐菲等[10]實驗測得青稞的總淀粉含量為49.14%～68.62%，平均為59.79%;直鏈淀粉含量為14.8%～30.05%，平均值為20.8%。不同青稞品種間淀粉的含量有所不同，其中藏青320品種的總淀粉含量高于68%;甘青5號的直鏈淀粉含量低于15%，藏青2000、云青2號的含量則高于25%。不同地區(qū)間淀粉含量也有所差異，總淀粉含量最高的來自四川的品種，含量為60.66%;直鏈淀粉含量最高的是云南的品種，含量為25.56%;甘肅的品種總淀粉和直鏈淀粉含量最低，分別為57.59%、18.43%。

2.1.3 脂肪 青稞脂肪含量低，同時又含有人體必需的脂肪酸、亞油酸等，使青稞具有降低血膽固醇、血脂，防治動脈粥樣硬化癥、預(yù)防心血管疾病和癌癥的功能。研究表明，青稞中的脂肪酸成分主要是C18∶2（9，12）、C18∶1（9）和 C16∶0，而又以 C18∶2（9，12）含量最多[12]。而且青稞中亞油酸的含量豐富，胚芽油中亞油酸含量為55%，麩皮油中亞油酸的相對含量則達到了75.1%[13]。不同產(chǎn)區(qū)的脂肪含量存在差異，青海和西藏的脂肪平均質(zhì)量分數(shù)較高，在1.82%以上，云南地區(qū)的較低，在1.7%左右。

2.1.4 維生素和無機鹽 青稞胚芽和胚軸中也含有豐富的維生素和無機鹽，維生素主要有維生素B和維生素E，維生素E又稱生育酚，是一類具有生物活性的、化學結(jié)構(gòu)相似的酚類化合物的總稱。欒運芳等[14]鑒定的144份青稞材料中，維生素E的含量范圍為2.38～7.14mg/kg。無機鹽主要有銅、鋅、鐵、鉬、鉀、鈉、鈣、鎂、硒、鉻、磷共 12 種，其中，鐵、錳的含量高于大多數(shù)農(nóng)作物，銅、鋅、鎂、鉀的含量與玉米、水稻、大麥接近。

2.2 青稞的功能成分

2.2.1 酚類物質(zhì) 青稞中的酚類物質(zhì)主要存在于麩皮和胚乳中，以游離或結(jié)合形式存在。游離的酚類一般為原花青素類和類黃酮，結(jié)合的多為酚酸類。Gong等[15]研究表明，青稞可溶性酚類物質(zhì)含量呈從外向內(nèi)依次遞減的變化趨勢，其含量是普通稞麥的2倍以上。楊希娟等[16]采用Folin-Ciocalteu測定法對不同粒色青稞酚類化合物含量進行了測定，結(jié)果顯示，青稞酚類平均含量為456.92～512.38mg/100g，且不同粒色間青稞酚類物質(zhì)含量有所差異，總酚類化合物含量的高低順序依次為黑色>紫色>黃色>藍色，游離酚平均含量的順序依次為黑色>黃色>紫色>藍色，結(jié)合酚的順序依次為黑色>紫色>藍色>黃色。并通過成分分析篩選出紫色、藍色、黑色、黃色組青稞酚類物質(zhì)含量及抗氧化活性最高的品種分別為云青2號、循化亮藍、947 和短白青稞。王璇琳等[17]研究發(fā)現(xiàn)，青稞籽皮類黃酮具有保護三種缺氧損傷細胞、清除自由基的功能。申迎賓等[18]研究發(fā)現(xiàn)，青稞的結(jié)合型多酚細胞抗氧化活性較強，結(jié)合型多酚可以促進胃和小腸的消化，在人體腸道微生物發(fā)酵后可以釋放一些植物化學成分到達結(jié)腸，降低結(jié)腸癌的患病機率。張鹍飛等[19]研究表明，胚中的黃酮含量最高，胚乳次之，皮層最低。賈靜等[20]確定了青稞大麥黃苷和皂草黃苷的累積變化趨勢，確定了青稞三葉期～三葉一心期為最佳采集期。

2.2.2 甾醇類 植物甾醇具有降低膽固醇、消炎、抗癌、抗氧化等作用。美國食品藥品管理局聲明，每天攝入1.3g的植物甾醇酯或3.4g的植物甾烷醇酯能夠降低膽固醇。研究發(fā)現(xiàn)，青稞中植物甾醇的平均含量在60mg/100g以上，高于谷物，而裸麥麩皮油中植物甾醇總量達1.2～9.6g/100g。

2.2.3 膳食纖維 高汪磊等[21]研究發(fā)現(xiàn)，青稞中可溶性纖維和總纖維含量均高于其他谷類作物，含量為1.8mg/100g。青稞膳食纖維的主要組成部分是β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖。β-葡聚糖主要存在于青稞籽粒胚乳、糊粉層細胞壁中，具有調(diào)節(jié)血糖、降低膽固醇、降低低密度血脂、提高免疫力的功能。青稞中β-葡聚糖含量明顯高于其他麥類作物。王顯萍[22]采用國際通用的混合鍵β-葡聚糖分析方法對195份青稞種質(zhì)的β-葡聚糖含量進行了測定，結(jié)果顯示，β-葡聚糖平均含量為5.10%;桑旦達等[23]測得“藏青25”的β-葡聚糖含量高達8.62%，是目前世界上含β-葡聚糖最高的麥類作物，是小麥平均含量的50倍。

阿拉伯木聚糖主要存在于青稞麩皮中，以木糖為主鏈、阿拉伯糖為支鏈，為天然的糖化合物。Gong等[23]曾對3種西藏青稞的阿拉伯木聚糖進行分析，阿拉伯木聚糖在青稞麩皮中的含量均值為 18%，其中木糖和阿拉伯糖的比值約為0.72。徐中香等[25]以青海省青稞為原料，利用響應(yīng)面法優(yōu)化NaOH溶液提取阿拉伯木聚糖，測得木糖與阿拉伯糖物質(zhì)的量比值為1.55，相較Gong測得比值要高，可能是由于品種差異、提取方法不同造成的。

3 青稞加工應(yīng)用的研究現(xiàn)狀

隨著人們對青稞研究的深入，青稞的加工利用呈現(xiàn)出多樣化走向。青稞的加工不僅僅是局限于糧食制品，還被廣泛的應(yīng)用于釀酒工業(yè)、功能食品研發(fā)、飼料等方面。

3.1 加工糧食制品

青稞是藏族同胞的主要糧食，以青稞為主食的藏族同胞占西藏和四川藏區(qū)總?cè)丝诘?0%以上。目前以青稞為原料的糧食加工產(chǎn)品有糌粑、青稞面條、青稞糕點等。

3.1.1 糌粑 糌粑因其營養(yǎng)齊全、適口性好、方便實用等特點，一直是藏族人民的主食。隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及對青稞研究的不斷深入，有關(guān)糌粑質(zhì)量安全狀況的研究也成為一項重要課題。次頓[26]對糌粑質(zhì)量評價指標、原料加工性能、加工控制技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量安全等進行了研究，認為糌粑質(zhì)量控制研究取得了一定的進步，全程質(zhì)量控制技術(shù)體系初步成型，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐不斷加快，但是仍然存在著市場糌粑質(zhì)量參差不齊、糌粑質(zhì)量安全研究、工藝改進和企業(yè)質(zhì)控手段等方面研究不夠系統(tǒng)、方法不夠統(tǒng)一等問題。彭錫鈺等[27]對分級糌粑粉的理化性質(zhì)及風味特性進行了研究。采用分層碾磨的方法制備不同品質(zhì)特性的分級糌粑粉，研究了分級粉的理化性質(zhì)、糊化特性及感官特征。扎西窮達等[28]采用固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀法來測定糌粑中風味物質(zhì)。在糌粑中鑒定出17種風味物質(zhì)。楊希娟[29]對糌粑粉的炒制工藝和即食糌粑的配方進行了研究。結(jié)果表明，糌粑粉的最佳炒制工藝條件為炒制溫度110℃、炒制時間10min，在此條件下其糊化度達85.86%，配以40%的糖、20%的酥油和40%的牛奶調(diào)制成型后的即食糌粑形狀整齊，組織細密均勻，口感綿軟不粘牙，甜度適中，麥香味較濃，感官品質(zhì)好。

3.1.2 青稞面條 淀粉特性對面條的外觀、加工性能和感官品質(zhì)有重要影響，尤其是直鏈淀粉含量，與面條品質(zhì)呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)，直鏈淀粉含量低時，面條的軟度、光滑度、口感較好，更適合面食加工[30]。張志偉等[31]以青稞粉與小麥粉為主要原料，對青稞混粉面條加工品質(zhì)進行研究。結(jié)果表明，當青稞粉添加量為30%、谷朊粉5%、黃原膠0.2%和食用鹽1.32%時，面條品質(zhì)最好。段嬌嬌[32]研究了青稞化學成分對面制品的影響，并篩選出最適宜加工面條的青稞品種。結(jié)果表明，各重組面團流變學特性因品種間化學成分含量的不同而有所差異，受總淀粉和膳食纖維影響最大。在對北青8、藏青27、藏青2000等6種青稞品種進行加工品質(zhì)測定后，認為北青8最適合制作面條。

3.1.3 青稞糕點 通過將青稞粉和小麥粉進行配比加工，并適當加入食品添加劑，可以提升青稞產(chǎn)品的加工性能，提高產(chǎn)品附加值。目前國外已通過研磨、蒸煮、擠壓等工藝將青稞用于糕點生產(chǎn)[30]。我國也開始了青稞糕點的研發(fā)生產(chǎn)，頓珠次仁等[33]以青稞為主料，通過噴霧干燥生產(chǎn)出了速溶青稞粉;西藏圣谷青稞食品發(fā)展公司成功研發(fā)出“青稞營養(yǎng)麥片”系列8種青稞新食品[34]。沈娜[35]對青稞營養(yǎng)面包加工進行了工藝優(yōu)化。以發(fā)芽青稞面粉質(zhì)量分數(shù)為40%、谷朊粉為8%、酵母質(zhì)量分數(shù)為1.0%、水質(zhì)量分數(shù)為65%為配比所制作的面包表皮色澤好、內(nèi)部組織較均勻，具有青稞獨特香味，口感較好。黨斌等[36]以青稞粉、小麥粉為原料，確定青稞面包的最佳配方為青稞粉35%、谷朊粉用量6%、酶用量0.04%、酵母用量1%，在此工藝條件下制作的面包比容較大，感官評分最高，表皮色澤較均勻，外形均整，體積飽滿，內(nèi)部組織較均勻，口感較好。

3.2 加工釀酒

青稞酒在我國有著悠久的釀造歷史，是青藏高原的特色飲品。目前青稞酒種類多樣，既有非蒸餾型的青稞咂酒，也有蒸餾型的青稞烤酒、青稞白酒、青稞啤酒、青稞清酒以及調(diào)配青稞酒等[37]。在釀酒過程中，青稞籽粒淀粉、β-葡聚糖含量的多少會影響酒的質(zhì)量，總淀粉含量高，且支鏈淀粉占比高、β-葡聚糖含量低的青稞原料更適用于釀酒。籽粒中較高含量的β-葡聚糖會降低麥芽浸出率，而且其形成的高粘度水溶液會延長過濾時間和速度，造成酒的渾濁，影響酒的品質(zhì)。金瑋鋆等[38]對不同地區(qū)、不同品種的青稞樣品進行了釀造適用性分析，結(jié)果顯示，四川、西藏地區(qū)的青稞原料總淀粉含量較高，支鏈淀粉占比較大，葡聚糖含量相對較低，適合青稞酒的釀造，而甘肅產(chǎn)區(qū)的青稞總淀粉含量低且支鏈淀粉占比較小，葡聚糖含量高，更適用于食用或藥用青稞產(chǎn)品領(lǐng)域。賈福晨等[39]對西藏傳統(tǒng)青稞酒的釀造工藝進行了工藝優(yōu)化，確定了泡糧時間24h、初始泡糧水溫55℃、蒸糧時間4h、糖化時間2d、料水比1∶2.3（g∶mL）、發(fā)酵時間52.32h、發(fā)酵溫度32℃的最佳工藝參數(shù)，釀造出藏青2000傳統(tǒng)青稞酒。賈福晨等[40]以7個不同品種的青稞及其釀造出的青稞酒為研究對象，從青稞原料和青稞酒中鑒別出了50多種風味物質(zhì)。青稞原料中含量最高的風味物質(zhì)是醛類，其相對含量在35%～65%之間，其次是醇類化合物，相對含量在15%～26%之間;青稞酒中含量最高的是醇類物質(zhì)，含量在76%～88%之間，其次為酯類化合物，含量在6%～13%之間。

3.3 功能食品

青稞營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，具有廣闊的開發(fā)利用價值。

3.3.1 麥綠素 麥綠素是從青稞嫩葉中提取而來，含有多種氨基酸、礦物質(zhì)，具有抗氧化和清除自由基的作用，能夠治療胰腺炎、胃潰瘍等疾病。范燕青等[41]分析了不同提取條件對青稞麥綠素制備的影響，確定了最佳提取工藝條件為溫度25℃、時間2h、次數(shù)2次、料液比1∶3。

3.3.2 青稞飲品 以青稞為主要原料，藥用植物、果蔬為配料制作的保健型飲料，具有特殊的青稞香味，低糖、無咖啡因，特別適合糖尿病病人飲用。馬長中等[42]采用單一乳酸菌LAB005證明了乳酸菌發(fā)酵青稞飲料是可行的。易曉成等[43]采用響應(yīng)面法優(yōu)化了益生菌發(fā)酵青稞飲料的工藝，在發(fā)酵起始pH值為7.3、發(fā)酵溫度41℃、接種量4.7%、發(fā)酵時間72h條件下可得到酸度68.67°T活性益生菌發(fā)酵青稞飲料。

3.3.3 β-葡聚糖制劑 青稞中提取的β-葡聚糖制劑及載體，具有降血脂、控制血液膽固醇含量的作用，可以制成膠囊、片劑、口服液等產(chǎn)品;從青稞中提取的超氧化物歧化酶，能夠清除體內(nèi)自由基，延緩衰老，對預(yù)防糖尿病、直腸癌有特效，現(xiàn)已研發(fā)出青稞超氧化物歧化酶的調(diào)理膠囊、抗缺氧膠囊等產(chǎn)品。劉新琦等[44]用發(fā)酵法提取制備青稞β-葡聚糖，確定最佳工藝參數(shù)為料液比1∶6、接種0.05%高活性干酵母，在32℃條件下發(fā)酵34h。在最優(yōu)條件下生產(chǎn)的β-葡聚糖，得率為5.21%±0.02%，與傳統(tǒng)水提法相比提高了60.8%，純度為91.21%。

3.4 飼料加工

青稞是很好的牲畜飼料。青稞籽粒是良好的精飼料，在谷物飼料中的地位僅次于玉米，在每50kg的飼料中添加15kg的青稞，可以提高牛羊肉的質(zhì)量[45];青稞秸稈中含有豐富的蛋白質(zhì)，是青貯飼料的重要原料。白婷等[46]對9個青稞品種秸稈飼用品質(zhì)進行了分析，結(jié)果表明，藏青320秸稈飼用價值最高。

4 展望

青稞作為我國優(yōu)勢特色作物，具有獨特的生理特性，是開發(fā)保健食品的良好材料，其主產(chǎn)區(qū)在西藏，占青稞種植面積的60%以上。青稞中的蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、維生素等營養(yǎng)成分高于其他谷物資源，同時青稞還含有其特有的功能因子如酚類物質(zhì)、甾醇類物質(zhì)、膳食纖維等，對其進行精深加工，能夠提升青稞的價值。

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Abstract：Starting from the current development situation of highland barley industry in China，this paper reviewed the research progress on nutritional value，function and processing application of highland barley.

Keywords：highland barley;industrial deveopment;nutritional value;research progress

（責任編輯 唐建敏）