燕麦中主要功能成分的研究现状

金山 西北农林科技大学食品科学与工程学院 712100

燕麦中主要功能成分的研究现状

金山 西北农林科技大学食品科学与工程学院 712100

燕麦具有天然的营养功能，本文简要地介绍了近几年来国内外对燕麦中β－葡聚糖及蛋白的研究现状，为以后研究燕麦提供依据和参考。

燕麦；β－葡聚糖；燕麦蛋白；现状

燕麦是起源于我国的古老栽培作物之一，将成为人类第三大主粮；燕麦具有降血脂，辅助降血糖，提高免疫力等功能。燕麦是有多种用途的谷物，可用于饲料、食品、医药、工业原料和化妆品等方面。燕麦营养丰富,其含有的功能成份不但种类多,而且含量也很高。

1 燕麦β－葡聚糖的研究现状

燕麦中的β－葡聚糖存在于胚乳和糊粉层细胞壁中,在籽粒的亚糊粉层中大量富集[1],燕麦麸中含量为6.6%～11.3%，在去皮的燕麦粉中含量为3.0%～5.4%, 因此常从燕麦麸皮中提取β－葡聚糖。燕麦β－葡聚糖的结构、分子量和理化特性已经被广泛研究[2,3,4,5,6]。谷物β－葡聚糖是由均一的D-吡喃葡萄糖(Glcp)单位通过β-(1, 3)和β-(1,4)键连接成的线性同聚多糖。这种多糖结构中大约包括58%～72%的有键连接的纤维三糖和20%～34%纤维四糖单位，β-(1,3)键往往单个存在。β-(1,4)键则二个、三个连接存在，最大可以达到14个葡萄糖单位[5]。高纯度的β－葡聚糖为白色,无味完全中性。比较稳定,几乎不受温度和pH的影响,不溶于乙醇,具有较强的持水性,纤维网络稳定。

燕麦中β-葡聚糖的提取工艺研究有30多年的历史。早在20世纪,Wood等[6]开始尝试对燕麦中β-葡聚糖进行提取,但其产品的纯度不高,含有多种杂质如脂肪酸、蛋白质、淀粉等。后来Beer等[7]在Wood等研究的基础上以燕麦加工过程中的副产品——燕麦麸为原料提出了一套较完善的提取工艺。Ajithkumar等[8]用CaCl2溶液作溶剂提取燕麦中β-葡聚糖,并且用α-淀粉酶水解淀粉,提取出相对分子质量超过1.7×106g/mol～2.1×106g/mol的β-葡聚糖分子。

在我国科学家对燕麦β-葡聚糖的研究较晚。宋雪梅[9]以脱脂燕麦麸作为实验材料，研究了影响β-葡聚糖提取率的因素，并利用正交表优化出超临界二氧化碳萃取燕麦油的最佳工艺参数。张娟[10]确定了水提燕麦中β-葡聚糖的工艺参数。

虽然国内外科研工作者对β-葡聚糖的提取方法有许多种,但是提取工艺大体上相同。同时,由于不同的提取方法对β-葡聚糖的提取率、粘性、链的长度、相对分子质量等性质影响很大,所以到目前为止,还没有关于β-葡聚糖的完整提取出来的报道。

2 燕麦蛋白及多肽的研究现状

燕麦蛋白作为一种谷物蛋白,其含量是谷物中最高的，其优点是来源丰富、口味平和、易于加工；更重要的是,与大多数其它的谷物蛋白相比,燕麦蛋白具有更高的营养价值[11,12],它的氨基酸配比合理,接近于FAO/WHO推荐的营养模式，且化学分数值(CS)高达0.54,生物价(BV)为72～75,也是植物蛋白中的佼佼者[11]；据研究表明燕麦麸皮蛋白分子量小，易于消化吸收，有改善睡眠[13]等作用。尽管燕麦蛋白具有这些优点,但它在食品工业中的应用还不多,其中最主要的原因是它的功能性质较差。因此要扩大燕麦蛋白的应用,改善其功能性质是急需解决的问题。

燕麦蛋白的提取一般还是采取“碱提酸沉”的传统工艺。先用稀碱溶液使蛋白质溶解，分离出去不溶性高分子成分。再用酸调到等电点使蛋白质沉淀下来，除去非酸沉性可溶成分，进行洗涤，调pH到中性，经干燥，得到燕麦分离蛋白。

曹辉[14]等用碱提酸沉法研究了燕麦分离蛋白的最佳工艺条件，此工艺提取燕麦分离蛋白简便、准确。董银卯[15]等研究了用稀碱法提取的燕麦麸皮蛋白的工艺，此法的提取率可达到58.88%。张晓平[16]等用三种酶对燕麦蛋白进行提取，得出Alcalase提取燕麦蛋白的最佳条件，此条件下燕麦蛋白的提取率可达85.34%。

目前蛋白质的改性主要包括物理、化学和酶法。物理和化学改性的方法由于受到设备要求高或产品安全性等问题的限制,所以应用较少；但酶法改性由于作用条件温和、反应易于控制、副产物少等优点其应用越来越多。

3 展望

随着人们生活水平的提高，人们的消费观念正在变化，人们的膳食将越来越合理化。燕麦中β-葡聚糖，燕麦蛋白质具有天然的功能，燕麦必将受到人们的青睐和成为科学界研究的热点。

[1] 顾尧臣.小宗粮食加工（一）[J].粮食与饲料工业.1999(4):10-14.

[2] Dais p, Periln A S.High-field 13CNMR spectroscopy of Bata-glucans.CarbohydrateResearch,1982,100:103-106.

[3] Wood P J,Erfle J D,Teather R M, et al.Comparision of (1-3)(1-4)-β-D-glucan-4-glucanohydrolases(E.C.3.2.1.73)from Fibrobacter succinogenes and from Bacillus subtilis and use of High-performance Anion Exchange Chromatography in Product CharacterizationJounai of Cereal Science,1994,19:65-75.

[4] DoubilerJ L,Wood PJ.Rheological propertyes of aqueous solutions of(1-3)(1-4)-β-D-Glucan from oats(Avena Saliva).Cemal Chemistry,1995,72(4):335-340.

[5] Tosh S M,Wood P J,Wang Q,et al.Structural characteristica and rheological propertyes of partially hydrolyzed oat β-glucans:the efect of molecular weight and hydrolysis method.Carbohydrate Polymers,2004,55:425-436

[6] Wood PJ,Paton D,Siddiqui IR.Determination of beta-glucan in oats and barley[J].Cereal Chemistry,1977,54(3): 524-533.

[7] Beer MU,Arrigoni E.Extraction of oat gumfromoat bran:effects of process on yield,molecular weight distribution, viscosity and (l3)(l4)β-D-glucan content of the gum[J].Cereal Chemistry,1996,73 (1):58-62.

[8] Ajithkumar A,Andersson R,Aman P.Content and Molecular Weight of βglucan in American and Swedish Oat Samples[J].Journal of Agricultural and Chemistry, 2005,53:1205-1209.

[9] 宋雪梅.2006.燕麦_葡聚糖的提取_纯化及脂肪酸分析.[硕士论文].甘肃兰州:甘肃农业大学[10]张娟.2007.燕麦_葡聚糖提取_纯化及中试工艺的研究.[硕士论文].安徽合肥:安徽农业大学.

[11] Robert W W.The Oat Crop: Production and U tilization[M].American A ssociat ion of Cereal Chemists, St Paul, MN,1995.

[12] Webster FH.Oats:Chemistry and Technology[M].American A ssociat ion of Cereal Chemists, St Paul,MN,1986.

[13] 管骁,姚惠源,张鸣镝.燕麦麸分离蛋白的酶解对其功能性质的影响[J].农业工程学报.2006(11):217-221.

[14] 曹辉,李蕾,马海乐.燕麦分离蛋白提取工艺研究[J].安徽农业科学.2009,37(22) 10681-10683

[15] 董银卯，冯明珠，赵 华等.燕麦麸蛋白质等电点测定及其稀碱法提取工艺优化的研究[J].食品科技.2007年第七期264—267

[16] 张晓平，冯涛，赵世锋.酶法提取燕麦蛋白的研究[J].食品科技.2009年第34 卷第5 期 170—174.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.09.047

金山（1976-），男，西北政法大学经济管理学院商品实验室，现从事食品加工与安全方向研究。