苦养为蓼科荞麦属植物,学名鞑靼荞麦。我国是苦荞的故乡,已有2000多年的栽培历史,栽培面积约30万hm:,产量为30万- 50万t,二者均居世界第1位。苦荞主要分布在我国的四川、贵州、云南等西南高寒山区,另外山西、陕西等省也有种植。苦荞被誉为“五谷之王”,是自然界中甚少的药食两用作物。据《本草纲目》记载:苦荞味苦,性平寒,能实肠胃,益气力,续精神,利耳目,炼五脏渣秽。现代研究表明,苦荞富含生物类黄酮、多肽、多酚、糖醇和D.手性肌醇等高活性功能成分,具有抗氧化、降血糖、降血脂、抗肿瘤‘93等多种保健功效。笔者对苦养开发利用现状及新技术的应用进行了综述,并对苦荞的开发前景进行了展望,希望能为我国苦荞的综合开发利用提供参考。
l 苦荞的营养价值
苦荞的营养价值非常丰富,是谷类作物中唯一集七大营养素于一身的作物,蛋白质、脂肪、维生素、微量元素含量普遍高于大米、小麦和玉米。苦荞蛋白质的营养效价指数高达80% - 92%(大米为70%,小麦为59%),是粮食作物中氨基酸种类最全面、营养最丰富的粮种。苦荞含19种氨基酸,总含量高达11.82%,尤其是富含赖氨酸和精氨酸,其中8种人体必需氨基酸组成合理,且含量都高于大米、小麦和玉米。苦荞总膳食纤维含量3.4% - 5.2%,其中20%~30%是可溶性膳食纤维,具有降低血清总胆固醇及LDL胆固醇含量的作用。苦荞的脂肪组成较好,含9种脂肪酸,75%以上为高度稳定、抗氧化的不饱和油酸和亚油酸。苦荞含有丰富的维生素(维生素B,、维生素B2、维生素B6、维生素E、维生素PP等),还含有其他谷类粮食所不具有的维生素P(芦丁)及维生素C,芦丁属于生物类黄酮物质,具有降低人体血脂、胆固醇和改善毛细血管通透性及血管脆弱性的作用,对预防和治疗高血压、心血管病有很好的疗效。苦荞还含有多种矿物质钙、磷、铁、锌和微量元素硒等,其中镁、铁、钾、锌含量都很高。
近年来,苦养的营养价值和保健功能越来越受到人们的重视,利用苦荞独特的营养价值开发系列新型营养、保健功能性食品,具有广阔的前景。
2苦荞产品开发应用
目前利用苦荞为原料开发出的产品有:①初级产品。苦荞经过清理、脱壳、碾磨后得到苦荞米(糁)、苦荞粉、苦荞(皮)壳等初级加工产品。②苦养保健食品。如苦荞挂面、苦养通心粉、苦荞方便面、苦荞膨化食品、苦养焙烤食品等。③功能性苦养饮料。如苦荞茶、苦荞酒、苦荞饮料、苦荞酸奶等。④苦荞调味品。如苦荞油、苦荞醋、苦荞酱等。⑤苦荞风味小吃。如苦荞凉粉、灌肠、饴铬、猫耳朵、荞粑等。⑥医药制品。如苦荞黄酮颗粒剂、生物类黄酮软膏、苦荞籽油软胶囊等。
另外,苦荞的另一个重要作用是做畜禽饲料。荞麦籽粒、皮壳、秸秆和碎粒经加工粉碎后都可做成饲料。经孙毅刚研究发现,荞麦碎粒与皮壳、米糠等混合成饲料,能提高蛋鸡、火鸡的产蛋率;喂养牛、猪,可提高奶、肉品的质量。刘邻渭等将碎荞麦、浓缩荞麦浆、胚芽饼与湿纤维加在一起混合后进管束式干燥机,再进行造粒,得到饲料。
随着研究的不断深入,苦荞的营养保健品越来越受消费者喜爱,市场对苦养深加工产品质量、数量产生了更高的需求,如何提高苦荞的综合利用率,如何更充分地利用苦荞的功能成分以及如何提高苦荞产品的口感和风味成了当下研究的又一热点。
3苦荞产品新技术研究
3.1苦荞酒的研制和开发资料表明,我国科研人员已对苦荞酒的开发做了很多研究,如对于苦荞糯米酒、苦荞黄酒、苦荞白酒、苦荞红曲酒、苦荞保健酒等都进行了深入研究。根据苦荞的营养成分和特征,在传统酿造工艺的基础上,结合酶法低温蒸煮、添加酒糟黄酮提取物等新技术,探讨了发酵方法、发酵工艺参数、发酵菌种选择等对酒的品质以及苦荞功能成分的影响,研制出营养保健、口感清醇的苦荞酒,深受广大消费者喜爱。例如,苦荞红曲酒是采用红曲霉固态培养养麦制曲,加水转入液态发酵产酒,并添加大米根霉曲糖化液掩蔽荞麦味,使酒体更醇和。汪建国等应用粳米淋饭酒母,结合苦荞麦粉喂浆工艺,兼用酒药、红曲、生麦曲为糖化发酵剂,应用酶法低温蒸煮技术,并在后续工艺中引入勾兑调味技术和冷冻吸附工艺,试制出口感清醇爽适,集营养与保健于一身的苦荞黄酒‘州。李云龙等通过将苦荞蒸馏酒酒糟黄酮提取物添加于酒液中来提高苦荞酒的抗氧化功效。
3.2苦荞叶粉蛋糕的研制和开发利用苦荞粉做的蛋糕口感较差,所以李海萍将苦荞叶粉作为一种天然的添加剂加入,提高了苦荞蛋糕的保健功能,而且其特有的清新味道也很好地缓解了蛋糕的甜腻感。确定了苦荞叶粉蛋糕的最优工艺配方为叶粉添加量为7%,苦荞粉与小麦面粉比例为7:3,焙烤温度面火200℃/底火170℃,加水量160 ml。并测定其抗氧化能力要比小麦蛋糕高2.27—2.99倍。
3.3发酵苦荞冰淇淋的研制与开发 将苦荞麦浆与乳液按一定比例混合,加入糖和稳定剂,均质后接种保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种发酵一定时间后,加入白砂糖、人造奶油和适量鸡蛋调配均质,并迅速冷却老化后经凝冻、硬化得到苦荞冰淇淋。这是一种新型苦荞食品,得到的产品质量较好,易被消费者接受,对于苦荞食品的开发具有重要意义。
3.4苦荞抗营养因子胰蛋白酶抑制剂的研究荞麦中含有丰富的胰蛋白酶抑制剂(Pl),属于丝氨酸蛋白酶抑制剂。目前国内外关于荞麦胰蛋白酶抑制剂(BPI)的报道大多关于甜荞,对于苦养胰蛋白酶抑制剂的研究却很少。阮景军采用离子交换层析、亲和层析和离心超滤等分离纯化方法,从苦荞麦种子中分离出一种胰蛋白酶抑制剂( FtTI),并克隆出苦荞麦胰蛋白酶抑制剂基因的全长序列。苦荞胰蛋白酶抑制剂的分离纯化方案如下:苦荞麦胰蛋白酶抑制剂水溶性蛋白质提取液一硫酸铵分级沉淀一透析一浓缩一离子交换层析一亲和层析一离心超滤。
苦荞胰蛋白酶抑制剂能够抑制胰蛋白酶活性,可降血糖、降血压、降血脂,抑制胆结石的形成,减少结肠癌和乳腺癌的发生;苦荞胰蛋白酶抑制剂也具有抗某些病虫害的天然防御功能。因此,开展苦荞麦胰蛋白酶抑制剂基因克隆和表达的研究,对于开发其药用价值以及植物源农药和抗虫转基因作物的研究都有重要的意义。
3.5苦荞芽菜的开发研究苦荞籽粒抗营养因子的存在降低了苦养的营养价值,发芽处理可以减少或消除其抗营养因子的含量。萌发10 d后胰蛋白酶抑制剂的活性仅存痕量或消失,有利于提高苦荞蛋白质的消化吸收率。萌发后V。,、V。。、V。、矿物质等营养成分明显提高,芦丁以及黄酮总量增加,而槲皮素的含量有所下降,槲皮素是导致苦荞产生苦味的主要因素。所以发芽处理可以提高苦养的营养价值和保健功能,并能有效降低苦荞苦味。苦荞芽菜的加工工艺流程:苦荞种子---KMnO。溶液消毒一蒸馏水冲洗一KNO,溶液渗调处理一蒸馏水一冲洗--~25℃光照培养箱中3 d12 d暗培养一喷施营养液一苦荞芽菜。
利用苦荞芽菜已经开发出的产品有:苦荞芽菜挂面、苦荞芽菜面包、苦荞芽菜豆奶、苦荞芽菜咖啡、苦荞芽菜果冻布丁等,副产品还可用作饲料。
4苦荞及其制品研制和开发过程中存在的问题
4.1 苦荞自身的抗营养成分对消化吸收的影响 由于苦荞在发芽过程中胰蛋白酶抑制剂活性大大降低,营养成分和功能性成分得到提高,因此,应大力推广苦荞芽菜作为鲜食蔬菜,并加强苦养芽品食品的开发研究。目前关于苦荞芽品的应用还比较少,已有的苦荞芽品食品也仅是利用苦荞芽粉作为添加物制成的,关于将苦荞芽菜直接应用于发酵食品还有待研究。
4.2苦荞功能性成分在加工过程中的利用率不高蒸、烙以及油炸等加工方式对苦荞功能性成分的活性影响比较大,所以在生产过程中应该加大对苦养发酵食品以及煮制食品的生产规模,从而保证苦荞的保健功能得到最大的利用。苦荞发酵产物中苦荞渣中的粗蛋白、氨基酸和矿物质含量很高,且具有较强的抗氧化性,如能将其加以开发利用,也可提高苦荞功能性成分的利用率。苦荞壳中也含有丰富的黄酮类物质,但苦荞壳很硬,很难脱壳,目前采用的脱壳方法会使苦荞中的总黄酮含量急剧下降,如果苦荞带壳直接加工不仅会使苦荞的营养功能成分得到更充分地利用,还能节省能源消耗,但是直接利用会对食品的口感和色泽造成一定影响,因此,关于苦荞如何带壳加工利用还有待突破。
4.3 商品转化率低尽管科研工作者已经在苦荞产品开发利用上做了大量研究,但是投入市场的产品还比较单一,目前销量较好的只有苦荞茶,而且很多苦荞制品企业的加工设备和技术落后,企业效益差,缺乏强势品牌,产品竞争力弱,加之苦荞产品在消费者中的宣传力度也不够,导致我国苦荞的开发利用还处于比较落后的状态。因此,科研工作者应该与企业生产者紧密结合,将研究成果转化为实际的经济效益,政府等有关部门也应加大扶持和推广力度,从而实现苦荞产业的持续良性发展。
5结论与展望
苦荞有着独特的营养特性及保健功能,目前科研工作者关于苦养在食品、药品、化妆品、饲料及其他方面的开发应用已经做出了大量研究,为苦养资源的合理利用奠定了基础,苦养加工利用新技术也为苦荞优质产品的开发提供了一定参考。不断增加的市场需求为苦荞资源的进一步开发和充分合理利用提出了新的课题,加强苦养优质产品及功能食品的开发和生产对于丰富我国保健品种类、提高人们的生活水平和身体健康有着重要的意义。




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