青稞營(yíng)養(yǎng)特性與加工品質(zhì)研究進(jìn)展

邢曉婷　孫輝　劉建壘　洪宇　常柳　商博　段曉亮

摘要：目的：為青稞功能性食品的研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。方法：對(duì)青稞特性及分類(lèi)、青稞的營(yíng)養(yǎng)特性以及加工品質(zhì)等研究?jī)?nèi)容進(jìn)行梳理。結(jié)果與結(jié)論：青稞營(yíng)養(yǎng)均衡且富含β-葡聚糖、酚類(lèi)物質(zhì)等物質(zhì)，是很好的全谷物食品開(kāi)發(fā)原料，但目前青稞食品研發(fā)還處于初級(jí)階段。

關(guān)鍵詞：青稞；營(yíng)養(yǎng)特性；加工品質(zhì)青稞是西藏種植面積最大、產(chǎn)量最多的農(nóng)作物，2020年西藏青稞產(chǎn)量為79.50萬(wàn)t，約占到糧食總產(chǎn)量的76%。青稞一般應(yīng)用于食品加工、釀酒和飼料加工等生產(chǎn)。青稞作為一種富含β-葡聚糖的谷物，隨著β-葡聚糖營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的發(fā)現(xiàn)，其食用價(jià)值逐漸引起人們的關(guān)注。青稞營(yíng)養(yǎng)均衡，富含多種酚類(lèi)物質(zhì)，以及鈣、磷等豐富的礦物質(zhì)元素。全面系統(tǒng)地了解青稞的營(yíng)養(yǎng)特性和加工品質(zhì)特性，可為青稞功能性食品的研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1青稞特性及分類(lèi)

青稞是植物適應(yīng)極端環(huán)境條件進(jìn)化的典型代表作物，在尼泊爾、巴基斯坦、印度的高海拔地區(qū)以及我國(guó)的西藏、青海、四川甘孜和阿壩州、甘肅甘南、云南迪慶藏族自治區(qū)以及內(nèi)蒙古等地區(qū)都有種植[1-3]。青稞屬于禾本科大麥屬，內(nèi)外穎殼分離，籽粒裸露。研究表明，RNA介導(dǎo)的Cas9核酸內(nèi)切酶靶向敲除皮大麥中的NUD基因（編碼乙烯響應(yīng)因子家族中的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子）會(huì)導(dǎo)致表型從皮大麥轉(zhuǎn)化為裸大麥[4]。青稞籽粒與大麥籽粒結(jié)構(gòu)相似，主要由皮層、胚乳和胚芽構(gòu)成，其中，皮層主要包括果皮、種皮、糊粉層和亞糊粉層，胚乳主要由蛋白基質(zhì)以及被包裹的胚乳細(xì)胞構(gòu)成[5]。根據(jù)其籽粒顏色，青稞可分為白青稞、黑青稞、藍(lán)青稞、紫青稞、花青稞等[6-7]。根據(jù)其棱數(shù)的不同，青稞可分為二棱、四棱和六棱青稞，其中六棱青稞主要種植在西藏地區(qū)，而四棱青稞主要種植在青海地區(qū)。二棱青稞因其淀粉易糊化、粘度高、回生慢、易降解，不僅具有潛在的加工優(yōu)勢(shì)，其GABA含量也高于其他青稞，且更有利于功能性產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)[8-9]。根據(jù)其直鏈淀粉和支鏈淀粉的組成差異，將直鏈淀粉含量小于10%的青稞稱(chēng)為糯青稞。目前，關(guān)于糯青稞品質(zhì)形成機(jī)理、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)研究報(bào)道還比較少，但其淀粉也具有易糊化、粘度高、回生慢且易降解的特點(diǎn)，有利于獨(dú)特新型青稞食品的研發(fā)和高效、低耗青稞產(chǎn)品新技術(shù)體系的形成[10-11]。

關(guān)于青稞的品種分類(lèi)目前還沒(méi)有系統(tǒng)性的研究報(bào)道，青稞品種的名稱(chēng)多而雜亂，在不同的種植地區(qū)品種差異較大。西藏青稞主推品種有喜馬拉雅22、藏青320、藏青2000、藏青280、甘農(nóng)大7號(hào)、藏0081、青稞08-1127、青稞08-1128、青稞12-10556、青稞13-5171-7、青稞04-2894-1等[12]。在青海省有關(guān)于青稞品種的地方標(biāo)準(zhǔn)，主要包括昆侖系列、北青系列和其他類(lèi)型青稞品種[13]。研究發(fā)現(xiàn)，可以利用青稞中香氣成分信息對(duì)不同青稞進(jìn)行分類(lèi)和判別，GC-IMS 技術(shù)可望發(fā)展成為快速高效的青稞指紋信息鑒別技術(shù)[14]。

2青稞的營(yíng)養(yǎng)特性

2.1蛋白質(zhì)

青稞營(yíng)養(yǎng)均衡且富含β-葡聚糖、酚類(lèi)物質(zhì)等物質(zhì)，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富且均衡的谷物，但青稞蛋白無(wú)法形成面筋限制了青稞產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。青稞品種以及種植環(huán)境都會(huì)影響青稞蛋白質(zhì)的含量，研究人員通過(guò)測(cè)定12個(gè)青稞品種（系）籽粒的粗蛋白含量，結(jié)果顯示，青稞粗蛋白含量為9.29%～13.79%，平均含量為11.65%，其中，蛋白質(zhì)組分平均占比為清蛋白12.59%、球蛋白8.44%、醇溶蛋白21.38%、 谷蛋白23.26%[15]，青稞谷蛋白的組成和結(jié)構(gòu)對(duì)于面筋能否形成起到更為關(guān)鍵的作用，與小麥谷蛋白相比，青稞谷蛋白中高分子質(zhì)量谷蛋白亞基的數(shù)量較少，二硫鍵、游離巰基和總巰基含量均比較低，且青稞谷蛋白變性峰值溫度高于小麥谷蛋白，為71.28 ℃[16]。有研究檢測(cè)72份青稞籽粒的氨基酸總含量，結(jié)果顯示，平均為87.45 mg/g DW，青稞蛋白中必需氨基酸總和平均值為317.048 mg/g，接近世界衛(wèi)生組織（WHO）/世界糧農(nóng)組織（FAO）的推薦值[17-18]。從氨基酸比值系數(shù)（RC）來(lái)看，91.67%的青稞的第一限制性氨基酸為賴(lài)氨酸[18]。貼近度（U）反映樣品與模式蛋白的必需氨基酸組成的接近程度，U越接近1，樣品蛋白質(zhì)越接近模式蛋白，青稞氨基酸的貼近度（U）為0.903，與FAO/WHO/聯(lián)合國(guó)大學(xué)（UNU）提出的模式蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成較接近?？傮w看，青稞蛋白含量和氨基酸含量在谷物中不是最高的，但青稞的氨基酸比值系數(shù)分SRC為73.14，優(yōu)于水稻（SRC=70.50）、小麥（SRC=72.47）、玉米（SRC=55.14），營(yíng)養(yǎng)均衡性好，不同地域相比，西藏青稞蛋白質(zhì)質(zhì)量較高[18]。

2.2脂肪和淀粉

青稞的脂肪含量相對(duì)比較低，相比玉米（約3.8%）、小米（約3.1%）等谷物來(lái)說(shuō)比較低，但要高于小麥（約1.3%）和稻谷（約0.9%）的脂肪含量。一項(xiàng)測(cè)定29種西藏青稞樣品的研究結(jié)果顯示，其脂肪含量為2.44%～4.48%，平均含量為2.89%，品種之間存在顯著性差異[19]。青稞淀粉與小麥淀粉相比，透光率較大、凝沉作用強(qiáng)、凍融穩(wěn)定性較好、溶解度較好，但膨脹度較差、熱穩(wěn)定性和冷穩(wěn)定性都較好[20]。研究人員測(cè)定來(lái)自青稞主產(chǎn)區(qū)的38個(gè)青稞樣品，結(jié)果顯示，總淀粉含量為49.14%～68.62%，平均為59.79%，變異系數(shù)較小[17]。淀粉以支鏈淀粉為主，一般含量為74%～78%，有些品種更高，接近100%[21]。有研究人員通過(guò)新的技術(shù)方法來(lái)改變青稞淀粉特性，使其更適合于應(yīng)用生產(chǎn)，其中發(fā)芽和紅外干燥相結(jié)合被認(rèn)為是改變青稞淀粉特性，以促進(jìn)其在食品工業(yè)中應(yīng)用的一種有前途的方法[22]。比較發(fā)芽青稞通過(guò)熱風(fēng)干燥和紅外干燥后青稞中淀粉的結(jié)構(gòu)、理化特性和功能特性的變化，相比于原始青稞，經(jīng)過(guò)發(fā)芽干燥處理的青稞淀粉顆粒表面出現(xiàn)凹痕，淀粉有更好的持水性、水溶性、粘度和糊化溫度，分子量、支鏈淀粉長(zhǎng)鏈和相對(duì)結(jié)晶度下降，并且相比于熱風(fēng)干燥，紅外干燥可以激活青稞粉中的酶，使淀粉顆粒更大程度地被水解。

2.3維生素

青稞中的水溶性維生素主要是B族維生素，其中，貴南產(chǎn)區(qū)和都蘭產(chǎn)區(qū)青稞B族維生素的含量分別為6.98～7.51 mg/100 g和8.82～9.15 mg/100 g，均遠(yuǎn)高于不同出粉率小麥中的B族維生素含量（0.8～5.7 mg/100 g）[23-24]，并且青稞中的維生素B3含量顯著高于其他維生素。青稞中富含的維生素E等脂溶性維生素容易被人體吸收并且能夠在熱加工過(guò)程中保持穩(wěn)定而不被分解。

2.4β-葡聚糖

β-葡聚糖屬于可溶性膳食纖維，是青稞籽粒胚乳細(xì)胞壁中的一種多糖，具有高黏性、易成凝膠等特性，在降低膽固醇、降血糖和血脂、預(yù)防結(jié)腸癌等方面有一定的作用[25]。青稞中的膳食纖維主要存在于青稞麩皮中的糊粉層中，總纖維含量約16%，幾乎是農(nóng)作物中含量最高的。24份日喀則市青稞材料的膳食纖維含量在14.70～21.70 g/100 g，平均含量為17.98 g/100 g[26]。有研究發(fā)現(xiàn)，在青稞籽粒中約75%的β-葡聚糖存在于胚乳中，其余的25%存在于糊粉層中，并且青稞的β-葡聚糖含量要高于大麥[27]。青稞品種基因和環(huán)境都會(huì)對(duì)青稞β-葡聚糖含量產(chǎn)生影響[28]，研究表明，西藏高原與其周邊地區(qū)所種植青稞的β-葡聚糖含量高于其他地區(qū)[29]。徐菲等[17]對(duì)５個(gè)主產(chǎn)區(qū)（青海、西藏、四川、甘肅、云南）的38個(gè)不同粒色青稞品種進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)，β-葡聚糖含量為3.88%～6.78%，其中西藏品種的β-葡聚糖含量最高，可達(dá)到 5.18%。

2.5酚類(lèi)物質(zhì)

青稞富含酚類(lèi)物質(zhì)，且酚類(lèi)物質(zhì)的含量隨籽粒顏色不同而有所差別。酚類(lèi)物質(zhì)可以將自由基轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的物質(zhì)，具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力、預(yù)防心腦血管疾病、抗菌等作用。酚類(lèi)化合物是指芳香烴中苯環(huán)上的氫原子被羥基取代所生成的化合物，根據(jù)其分子所含的羥基數(shù)目可分為一元酚和多元酚。青稞中多酚類(lèi)物質(zhì)主要包括類(lèi)黃酮、酚酸等幾大類(lèi)，通過(guò)檢測(cè)4種粒色（白、黃、黑、藍(lán)）青稞的酚類(lèi)物質(zhì)分布，結(jié)果顯示，有156種酚類(lèi)物質(zhì)，包括17種單酚、112種類(lèi)黃酮、17種酚酸、9種其他酚類(lèi)物質(zhì)[5，30]。

花青素具有抗氧化、抗炎、抗血小板聚集等作用，不僅可以清除細(xì)胞中的自由基，而且還具有結(jié)合重金屬（如鐵、鋅和銅）的功能[31]。一項(xiàng)檢測(cè)268份西藏地區(qū)不同粒色青稞的花青素含量的研究顯示，不同粒色青稞的花青素含量差異顯著，花青素含量最高的青稞品種可達(dá)到1 183.96 μg/g，其中紫青稞花青素含量均值為341.81 μg/g、藍(lán)青稞136.74 μg/g、褐青稞119.3 μg/g、白青稞8.31 μg/g，表明有色青稞的花青素含量具有一定的優(yōu)勢(shì)[32]。

2.6γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸（GABA）具有鎮(zhèn)靜神經(jīng)、抗焦慮、降低血壓、調(diào)節(jié)心血管疾病等多種生理功能。在一項(xiàng)檢測(cè)180個(gè)不同地域大麥籽粒的GABA含量的研究中，結(jié)果顯示，青稞籽粒GABA含量均值為15.28 mg/100 g高于皮大麥籽粒8.56 mg/100 g[33]。萌發(fā)能夠提高青稞籽粒的GABA含量，在發(fā)芽過(guò)程中，青稞GABA含量總體呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，在發(fā)芽前期（0～24 h）積累較慢，到發(fā)芽中期（24～48 h）GABA積累最快，到發(fā)芽后期（48～72 h）GABA含量降低，-20 ℃低溫脅迫萌發(fā)，萌發(fā)48 h青稞籽粒的GABA含量可以達(dá)到98.35 mg/100 g，是未萌發(fā)青稞籽粒含量的3倍，-20 ℃低溫脅迫萌發(fā)青稞籽?？梢源龠M(jìn)青稞GABA的大量富集[34]。

3青稞的加工品質(zhì)

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。青稞蛋白無(wú)法形成面筋限制了青稞產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，目前大多數(shù)青稞食品是用青稞粉替換部分小麥粉加工而成，以青稞為原料的食品加工產(chǎn)品有糌粑、青稞面條、青稞餅干等。

3.1糌粑

糌粑是指將青稞籽粒炒熟后再磨粉而成的產(chǎn)品，一般會(huì)輔以酥油茶沖飲或輔以酥油、曲拉、糖等攪拌均勻后捏團(tuán)食用[35]。糌粑是藏族牧民傳統(tǒng)主食之一，不僅香味濃郁還保留了全谷物的特點(diǎn)，滿(mǎn)足了人們營(yíng)養(yǎng)健康的消費(fèi)需求。糌粑生產(chǎn)的基本工藝流程[36]：青稞原料經(jīng)過(guò)除雜、清理、潤(rùn)麥、熟化、篩分、冷卻、磨粉后再進(jìn)行包裝，一般用布袋對(duì)糌粑進(jìn)行分裝，保質(zhì)期一般為３～６個(gè)月。熟化是糌粑加工的關(guān)鍵點(diǎn)，能夠使青稞表面輕微裂開(kāi)，青稞的爆腰率一般要求達(dá)到70%以上，一般認(rèn)為爆腰率越高越有利于糌粑香味的散發(fā)，口感也越好。對(duì)熟化的青稞進(jìn)行不同程度地脫皮能夠去除粘附在裂口的細(xì)沙，從而減少含沙量，增加糌粑白度。但目前來(lái)看，糌粑的主要銷(xiāo)售地還是在西藏和青海，屬于特色地方食品。

3.2青稞面條

青稞面條是目前研究比較多的一類(lèi)青稞產(chǎn)品，單純使用青稞全粉制成的面條往往缺乏良好的口感和色澤，食用品質(zhì)和外觀品質(zhì)都比較差。通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)青稞面條蒸煮吸水率、蒸煮失落率、彈性、延展性的極差與方差分析，并結(jié)合感官評(píng)價(jià)，采用青稞粉30%、谷朊粉4%、黃原膠0.3%、食鹽1.5%、水40%制作的面條綜合品質(zhì)較好[37]。通過(guò)改進(jìn)配料混合工藝也可以改善青稞面條品質(zhì)特性，提高青稞粉的添加量，同等條件下相較于青稞粉和小麥粉1∶1混合和面、壓片制作面條，用青稞和小麥粉面絮混合壓片來(lái)制作面條，能夠弱化纖維的阻礙作用，使面團(tuán)形成更均勻和致密的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，面條硬度彈性更好，口感更佳[38]。有研究采用濕熱和干熱處理青稞粉后，青稞粉添加量為50%、谷朊粉添加量為5%制作的面條烹煮性能和質(zhì)構(gòu)性能與普通小麥面條相媲美[39]。有研究以青稞生粉為基礎(chǔ)制作出感官評(píng)價(jià)達(dá)93.65分的青稞低GI擠壓面條，GI值為42.73，并且具有較高的抗氧化活性[40]。

3.3青稞餅干

青稞餅干是比較受歡迎的一類(lèi)產(chǎn)品，目前提高青稞餅干質(zhì)量多是通過(guò)優(yōu)化配方來(lái)實(shí)現(xiàn)，研究表明，青稞粉60 g、普通面粉40 g、水25 g、起酥油10 g、蛋糕油8 g、小蘇打2 g、植物油18 g、食鹽1 g、白砂糖20 g、奶粉10 g、雞蛋10 g，通過(guò)上下火溫度150 ℃，烘烤13 min，后轉(zhuǎn)上下火溫度180 ℃，烘烤2 min，在此條件下出品率達(dá)到81%，青稞餅干外形完整，口感酥松細(xì)膩，有青稞特有的香味[41]。也有單純使用青稞粉制作餅干的優(yōu)化工藝，在青稞面粉的基礎(chǔ)上加水28%、起酥油25%、木糖醇20%、泡打粉1.0%、小蘇打1.6%、雞蛋10%、色拉油4%，用此配方制作的餅干帶有青稞特有麥香味、口感酥松，風(fēng)味純正[42]。

3.4其他青稞食品

青稞饅頭和面包也是通過(guò)在傳統(tǒng)小麥粉制作方法的基礎(chǔ)上，添加一定比例的青稞粉，再通過(guò)優(yōu)化配方完成的。青稞饅頭比較常見(jiàn)的青稞粉添加量為10%，一項(xiàng)采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研究老面發(fā)酵劑制備青稞饅頭的最佳制備工藝的研究結(jié)果顯示，青稞粉20%（以面坯質(zhì)量計(jì)），38 ℃醒發(fā)4 h，蒸制35 min時(shí)青稞饅頭品質(zhì)最優(yōu)[43]。青稞面包與純小麥粉面包相比，體積會(huì)顯著減小、顏色加深，從外觀、面包芯色澤、氣味、口感等感官評(píng)價(jià)來(lái)看，青稞粉添加量20%和30%的面包評(píng)分更高，并且采用老面發(fā)酵能夠明顯改善面包的體積、顏色以及感官評(píng)分[44]。有研究通過(guò)在高筋粉中添加20%的青稞膳食纖維，再加8%雞蛋、1%鹽、15%糖、16%橄欖油、44%水添加量、1.2%干酵母，經(jīng)過(guò)20 min烘烤，制得最佳青稞膳食纖維面包[45]。添加青稞粉的青稞麥片（添加量可以達(dá)到80%），顏色金黃、漂浮性、水溶性較好并且有青稞特有的香味[46]。近些年來(lái)，新興的一些青稞食品有青稞米、青稞爆粿等，其中青稞米是將青稞脫皮后的產(chǎn)品，可直接食用，且口感好、味道香，市場(chǎng)上一些雜糧產(chǎn)品會(huì)將其與蕎麥等其他谷物組合來(lái)銷(xiāo)售；青稞爆粿是一種奶茶輔料，由青稞、魔芋粉、糖等加工而成。

4展望

青稞營(yíng)養(yǎng)均衡，并且富含β-葡聚糖，是很好的全谷物食品開(kāi)發(fā)原料。青稞食品研發(fā)還處于初級(jí)階段，青稞面條等食品大多采用青稞粉部分替代小麥粉來(lái)制作，目前研究主要集中在提高青稞粉的添加比例以及改善產(chǎn)品的品質(zhì)口感等方面，但是對(duì)于其產(chǎn)品的功能營(yíng)養(yǎng)特性還缺乏深入研究。青稞營(yíng)養(yǎng)隨著品種、種植環(huán)境的變化而不同，全面系統(tǒng)了解青稞的營(yíng)養(yǎng)特性與加工品質(zhì)，有助于青稞功能性食品的研發(fā)以及青稞精深加工的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，進(jìn)一步滿(mǎn)足現(xiàn)代人們對(duì)于食物營(yíng)養(yǎng)健康的需求。參考文獻(xiàn)

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Research Progress on Nutrition al Characteristic and Processing Quality of Naked BarleyXING Xiao-ting，SUN Hui，LIU Jian-lei，HONG Yu，CHANG Liu，SHANG Bo，DUAN Xiao-liang

（Institute of Food Quality and Nutrition，National Bureau of Grain and Material Reserves，Beijing 102629，China）Abstract：ObjectiveTo provide scientific affordance for the research and development of naked barley functional food.MethodThis paper reviewedthe characteristics and classification of naked barley， nutritional properties and processing quality characteristics of naked barley.Result and ConclusionNaked barley is a good raw material for the development of whole grain food because it has balanced nutrition and rich in β-glucan， phenolic substances and other substances. At present， the research and development of naked barley food is still in its infancy.

Keywords：nake barley;nutritional characteristic;processing quality