杂粮食品研究进展

◎ 闵钟熳，王海霞，胡文凯，余静蕾，王艳丽，赵钦家

（沈阳师范大学 粮食学院，辽宁 沈阳 110034）

1 杂粮原料的选用

杂粮通常指5 种主要农作物（稻米、小麦、大豆、玉米及薯类）以外的谷物和豆类作物，主要是指高粱、小米、荞麦、燕麦、芸豆、绿豆、红豆、豌豆和黑豆等。在当前的研究中，应用于食品中较多的杂粮有高粱、绿豆、鹰嘴豆和燕麦等。

1.1 高粱

高粱是人们种植的世界第五大粮食作物，是最重要的谷类作物之一。我国、非洲和印度的某些地区都是高粱的主产地，其不仅抗干旱、抗涝灾、耐贫瘠、耐盐碱，还耐高温、耐寒冷，具有很强的非生物压迫耐受性。近年来，因其顽强的生命力，在澳大利亚、美洲和欧洲等国家也逐渐兴起。高粱粉缺乏面筋蛋白，不适合单独制作焙烤食品，因此可将高粱和其他原料混合制作焙烤或挤压食品。高粱麸皮可作为一种营养强化剂，用于强化食品的营养价值并提高感官评价[1]。有色高粱麸皮可与其他谷物配合，产生自然的黑色素，可用于黑色烘焙食品，不必再添加额外的色素，可以减少食品添加剂的使用，向消费者提供更健康的食品。高粱麸皮中含有大量有利用价值的生物活性物质，可利用物理和化学等方法将其提取出来，用于膳食补充、改良食品品质和应用于医药当中[2]。

1.2 绿豆

绿豆，又名菉豆和青小豆，是我国种植的主要豆类作物之一，具有高淀粉、高蛋白、籽粒富含多种生理活性物质的特点。绿豆含有多种矿物元素和维生素，具有清热解毒、保肝明目和降脂抑敏等保健功能，是药食同源作物。每100 g 绿豆中含碳水化合物55.6 g、蛋白质21.6 g、脂肪0.8 g、膳食纤维6.4 g、核黄素0.11 mg、胡萝卜素13 μg、硫胺素0.25 mg、钾787 mg、镁125 mg、钙81 mg、铁6.5 mg 以及硒4.28 mg。其中蛋白质含量比小米、小麦粉和大米高出多倍。其维生素B 比禾谷类多1 ～3 倍；钙、磷以及钾比禾谷类多1 ～6 倍。绿豆还含有多种对促进人体生理代谢起重要作用的生物活性成分，如香豆素、植物甾醇、皂苷和生物碱等[3]。绿豆在食品中的应用较多，主要是糕点类，如绿豆糕和绿豆沙等，深加工反而较少，产品的附加值低；还在饮料中应用，如绿豆酸奶和绿豆乳等，也用于功能成分提取和新功能开发。

1.3 鹰嘴豆

鹰嘴豆是豆类作物，富含有利于人体健康的营养物质，包括蛋白质、碳水化合物、膳食纤维、不饱和脂肪酸、矿物质以及多种维生素等，其对于维持血糖水平和控制胆固醇水平有帮助，可以帮助预防心血管疾病和Ⅱ型糖尿病的发生。另外，鹰嘴豆抗性淀粉含量较高，占其淀粉总含量的35%以上，远高于小麦中的抗性淀粉含量。以抗性淀粉和膳食纤维为主要成分制作食品，可显著降低食物消化率和餐后血糖生成指数，并可增强饱腹感。由于鹰嘴豆具有良好的营养保健特性，已被尝试应用于面包、饼干和面条等，但目前在关于鹰嘴豆面条的研究中，鹰嘴豆粉添加量仍然较低，还不能解决以谷物为主的饮食中营养缺乏的问题[4]。

1.4 燕麦

燕麦作为我国最主要的特色作物之一，是世界第六大粮食作物。西方燕麦多用作早餐，而我国裸燕麦在山西省、河北省和内蒙古自治区等地通常被称作“莜麦”，是一种很好的食品原料。燕麦是优质蛋白质、膳食纤维、矿物质以及多种营养物质的来源，其主要加工产品有燕麦片、燕麦粉制品、燕麦乳饮料以及燕麦休闲食品。近几年，燕麦的功能特性日益被科学研究所揭示，燕麦已在世界范围内被认可为保健食品，市场对燕麦及燕麦制品的需求也在增加[5]。我国的燕麦产品大致可以划分为3 类。

1.4.1 大众化传统食品

燕麦粉又称莜麦面，它由燕麦籽粒磨细、制粉得到，可以加工制成各种产品。燕麦粉制品在国内最为传统，制作一般以三熟工艺为主，也就是炒熟燕麦籽粒、和面的时候用热水将燕麦粉烫熟，制品蒸透即可[6]。燕麦粉由于不含麸质，对乳糜泻病人来说是一种较好的食品。燕麦粉可以生产出各种传统面制品，如燕麦窝头、莜面鱼儿和莜麦饸烙等等，这类产品风味独特，消费者在体验燕麦优质滋味的同时，还符合健康的需要。燕麦粉在燕麦消费总量中约占50%，随着餐饮业的蓬勃发展，公众对网络消费的需求和消费量不断增加[7]。

1.4.2 高附加值产品

高附加值产品指附加值有显著增加的加工产品，如燕麦乳、燕麦片、燕麦发酵酒和燕麦化妆品等，具有高营养、高质量和高价值的特点。燕麦高附加值产品不仅扩大了燕麦的利用途径，而且特殊的加工有利于人们对于其中所含营养物质的吸收利用。

1.4.3 低GI 食品

血糖生成指数（Glycemic Index，GI）是评估食物中碳水化合物对血糖水平影响的指标。低GI 食品的升糖能力相对较低，食用之后，血糖升高的速度也比较慢，血糖的峰值也相对比较低。低GI 食品有利于稳定血糖，其具有低热量、高蛋白和高纤维的特点。低GI 燕麦食品主要有燕麦麸、燕麦肽和燕麦代餐等，产品富含燕麦β-葡聚糖、燕麦抗性淀粉、燕麦多肽和燕麦生物碱等成分，不仅可以稳定餐后血糖水平，还可以降低尿酸水平和降胆固醇含量等，满足消费者的需求，从而成为近年来燕麦行业新的增长点[5]。

2 加工工艺研究

2.1 杂粮饼干

饼干作为一种常见的休闲食品，无论产品形态还是产品口感都十分丰富，备受消费者青睐。但目前市售的饼干产品普遍具有高油和高糖等共性。随着人们对健康营养的追求，功能保健品类的饼干越来越受到大众的关注。杂粮类饼干制品以豆类和谷类杂粮饼干为主。王贺阳[8]在研制绿豆饼干工艺中，得出最佳配方为以低筋面粉添加量为100%（500 g）、绿豆粉添加量为15%、绵白糖添加量为25%、大豆油添加量为25%、蛋液添加量为5%、食盐添加量为0.5%、单甘酯添加量为0.4%和碳酸氢钠添加量为0.6%。在该配方下所制得的绿豆饼干具有外观滑爽、口感酥脆和营养丰富等特点，有绿豆的独特香味。杨转红等[9]研究鹰嘴豆曲奇饼干，得出的鹰嘴豆曲奇饼干最佳配方为以100 g 的低筋面粉为参照，鹰嘴豆粉添加量为45 g、日本豆腐添加量为30 g、木糖醇粉添加量为20 g、糖粉添加量为30 g、黄油添加量为55 g 和蛋液的添加量为40 g 并调节烘焙温度为上火190 ℃和下火170 ℃，烤制12 min。此条件下，该曲奇饼干色泽均匀呈淡黄色，结构组织透气性良好，口感松脆，富有曲奇饼干特殊的风味。郭笑含等[10]在白芸豆饼干的工艺研究过程中，发现对白芸豆饼干感官品质影响的主次因素顺序为白砂糖用量、黄油用量和全蛋液用量。研究得到最优配方为白芸豆粉50 g、黄油30 g、白砂糖9 g 和全蛋液12 g，焙烤温度为面火、底火都为165 ℃，烤制15 min。此时，白芸豆饼干色泽均匀金黄、外观规整、香味浓郁、具有独特的黄油奶香味和些许白芸豆的香味，无异常味道。

2.2 杂粮面包

贾彦杰等[11]添加藜麦粉和燕麦粉改良一种新型的复合杂粮面包。根据试验优化的结果，得到藜麦燕麦复合面包的最优参数为藜麦粉与燕麦粉比例1 ∶2，木糖醇的添加量11%、酵母的添加量3.0%以及黄油的添加量8%。在此条件下的复合杂粮面包的抗氧化能力增强。张二芳等[12]选择燕麦黄豆粉、酵母和水添加量等优化因素研究燕麦黄豆粉杂粮面包，以感官评价为基础，对产品的硬度进行评价，设计Box-Behnken试验，分析得到面包配方。以面包粉100 g 为参照，燕麦黄豆粉杂粮面包的最佳配方是燕麦黄豆粉（燕麦：黄豆粉=1 ∶1）添加量为23.19 g，水的添加量为47.56 g，酵母添加量为2.00 g。何辛洲等[13]研究一种低GI 杂粮及杂豆面包的工艺，以白芸豆和桑叶作为主要原料，红芸豆粉、燕麦粉、黑米粉、黑豆粉和高筋面粉为辅料，开发一款低GI 的杂粮杂豆面包。试验表明最优参数是桑叶粉添加量为0.3%、白芸豆粉添加量为12%、谷朊粉添加量为8%、麦芽糖醇添加量为1.6%[14]。此条件下，符合低GI 食物要求。

2.3 杂粮面条

王宗晴等[15]进行了响应面法优化红豆杂粮面条工艺配方的研究，研究表明以面粉数量为基准，红豆粉、小米粉、谷朊粉和食用盐的使用量分别为8.76%、10.14%、3.00%、1.97%时制得的面条，其感官评分最高，为92.5 分。赵安娜等[16]研究杂粮刀削面配方优化，通过对混合粉面团、杂粮刀削面进行粉质拉伸、质构特性等的测定及感官评定研究杂粮刀削面的综合品质，以正交试验确定最佳工艺配方。研究确定杂粮刀削面最优配方为杂粮粉添加量24%、面粉添加量76%，其他辅料占总粉量的比例为水43%、谷朊粉7.5%、魔芋胶0.3%和单甘酯0.2%。成品色泽为深紫色、口感适宜、风味良好。李晓凤等[17]以肾豆全粉为原料研究杂粮面条，试验得到最佳配方是肾豆全粉添加量10%、食盐添加量2.4%、水温40 ℃，制得的肾豆面条具有良好的品质，色泽均匀、口感爽滑、断条率低并且符合标准。

3 杂粮食品的营养价值分析

杂粮食品富含矿物元素、维生素、蛋白质和脂肪酸等多种生物活性物质，这些成分可以满足人体所需的各种营养素，还能预防一些慢性病的发生。适量杂粮食品的摄入具有提高机体免疫力、降低三高、软化血管和抗氧化等作用。黑米、红米和苦荞等富含黄酮类化合物，可以降血糖、降血脂以及遏制肿瘤细胞生长，同时还具有抗氧化作用。多项研究表明，经常食用富含膳食纤维的杂粮有助于降低肠道癌发生的概率。营养学认为，多摄入杂粮可以帮助改善营养状况，平衡饮食才是最好的膳食方式。杂粮中含有丰富的营养元素，比精米多得多，尤其是膳食纤维，比大米和小麦高出7 倍。杂粮食品具有比精粮更好的保健功能[18]。

4 前景与展望

4.1 困难

全谷物食品的粗糙口感和较暗的外观很难赢得消费者的青睐，且全谷物食品加工难度较大。我国的全谷物食品兴起较晚，尚未形成成熟、自主的加工技术，影响了杂粮产品的发展。

4.2 策略

大部分人对于健康饮食的认识远远不足，还养成了暴饮暴食、营养过剩和不平衡、过度精细化和缺乏膳食纤维以及无心进食等不良饮食习惯，对食物色泽、滋味和品质等方面的追求远远超过了科学、健康和均衡的饮食水平。因此，人们应该通过相应的健康饮食和食物营养的学习，养成食用全谷物食品的良好习惯。开发全谷物食品的首要条件就是提升我国居民的饮食文化素养[19]。

4.3 展望

目前，杂粮在食品当中的应用类型多为制作面包、饼干和面条等，但由于杂粮加工复杂、比较费力以及口感较差等问题，使其往往难以达到预想的保健效果[20]。针对这个问题，加强杂粮食品的加工与开发迫在眉睫，在以后的研究中，要加强杂粮原料在新加工技术、新方法上的开发研究，并积极应用推广。不能局限于利用物理、生物和化学等方法改进杂粮原料生产加工技术，应结合其他食材，开发具有保健作用且口感极佳的杂粮食品，加快杂粮产业健康化发展。