黑麦营养特性及其在食品中的研究

张慧，温纪平，郭林桦，王东，郭倩倩，王安琪

（河南工业大学粮油食品学院，河南郑州450001）

黑麦营养特性及其在食品中的研究

张慧，温纪平*，郭林桦，王东，郭倩倩，王安琪

（河南工业大学粮油食品学院，河南郑州450001）

黑麦是开发系列食品的重要原料，具有独特的营养特性，具有广阔的市场前景。本文综合分析了国内外黑麦加工研究现状、黑麦的营养特性研究现状、黑麦面包制作研究以及黑麦烘焙、蒸煮食品的发展前景，以期为黑麦食品的开发提供有价值的信息。

黑麦；面包；营养；食品

黑麦又称裸麦，黑小麦，为禾本科黑麦属一年生草本。黑麦因含有天然黑色素，呈紫色、褐色或近于黑色，富含淀粉、脂肪、蛋白质、VB和磷、钾等营养成分，常用于制造黑面粉，饲喂家畜、酿酒等。黑麦秸秆还可以用来造纸。黑麦喜冷凉气候，主要分布于寒温带地区，德国、波兰、俄罗斯、法国、西班牙等均大面积种植，在我国种植相对较少，主要是黑龙江、内蒙古、青海、西藏等气温较低海拔较高的地区。黑麦有“蛋白麦”的美誉，普通小麦蛋白质含量在12%～14%，而黑龙江省北大荒麦业种植的黑麦[1]经测定表明蛋白质含量达17.1%，赖氨酸含量0.4%，17种氨基酸含量总和达16.97%，超于普通小麦8～10个百分点。王秋叶等对黑麦（又称乌麦）进行营养分析研究表明乌麦526比普通小麦含更丰富的蛋白质、氨基酸、脂肪及多种维生素和矿质元素等营养成分，由于麦类蛋白质更容易被人体消化吸收，可被人体有效利用，尤其适于蛋白质缺乏和体虚衰弱病人[2]。

随着经济发展的不断加快，人民生活水平的日益提高，人们对日常饮食的营养成分的重视程度也在增加。西方国家的饮食中，面包是主要食品。丹麦、荷兰等国家，长期以来把黑麦面包当作主要的食物，是碳水化合物的主要来源。近年来，黑麦作为一种良好的焙烤食品和保健食品的原料受到越来越多人的青睐。黑麦之所以备受不同国家人的喜爱，是因为黑麦富含多种重要营养素和生物活性物质。据报道，黑麦富含阿魏酸、植物甾醇类、黄酮类化合物等植物化学物质[3-4]。

此外，黑麦在成熟之后，麦粒中脂肪、灰分、碳水化合物以及蛋白质的含量分别为2%、2%、80%以及6%～15%，此外，麦粒中还含有大量的膳食纤维，其中阿拉伯木聚糖为7.6%；β-葡聚糖2.3%、纤维素2.6%、果聚糖2%、木质素3.0%[5]。

目前国内外食品市场上，黑麦食品的种类越来越多，如黑麦面包、黑麦啤酒、黑麦麦片粥、黑麦浆果馅饼、黑麦汉堡、黑麦饼干、黑麦面条和黑麦茶等等。黑麦因其在烘焙、蒸煮食品显现出的独特的营养特性和保健作用得到越来越多的食品开发人员的认同。此外，由于黑麦富含阿魏酸，在食品工业中也被用于制备天然香兰素、抗氧化剂、防腐剂、交联剂和机能促进剂等[6]。

1 黑麦的营养特性研究现状

1.1 黑麦富含膳食纤维

黑麦所含的膳食纤维达到4.6%，与普通小麦相比高出43.8%。黑麦的膳食纤维具有一定的抗癌作用。黑麦的麦麸可用作药用，具有清热解毒的疗效[7]。

1.2 黑麦富含维生素

研究表明，黑麦所含的维生素主要包括VB1、VB2、VC、VA和VE，这些维生素的含量与普通小麦相比分别高出45.6%、37.1%、60.3%、69.8%和34.8%。其中，VA和VE在一般的禾谷类植物中含量较少，而在黑麦中的含量则相对较高[7]。因此，食用黑麦食品能够完善日常饮食中摄入不足的维生素种类，进而促进人体营养的全面均衡。

1.3 黑麦富含阿魏酸

相关研究指出，黑麦中富含黑麦酚酸，而黑麦酚酸的主要成分即阿魏酸。阿魏酸对过氧化氢、超氧自由基、羟基自由基、过氧化亚硝基具有强烈的清除作用，因而具有较强的抗氧化作用[8]。此外，黑麦富含烷基间苯二酚，该类物质也具有较强的抗氧化作用，且在黑麦中具有较高的含量。因此，黑麦具有良好的抗氧化作用[9-10]。

1.4 黑麦富含阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖

根据1997年美国食品和药物管理局（FDA）认证以及之后数年间的相关研究报道指出，黑麦中特有的β-葡聚糖具有显著的预防高血压、提高肌体免疫力、降低心血管发病率等等功效。阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖在进入胃中之后形成黏度较高的溶胶，该种溶胶能够使人产生“饱腹感”，从而减少食物的再摄入量，这不仅减轻肠胃负担促进肠道毒素的清除，也有利于控制个体体重[11]。

1.5 黑麦富含氨基酸

研究证明，与普通小麦相比，黑麦所含的氨基酸种类全面，在普通小麦中能够找到的氨基酸几乎都可以在黑麦中找到，而且除了丝氨酸和蛋氨酸以外，黑麦其他种类氨基酸的含量均比普通小麦中相应氨基酸含量高出10%以上。丰富的氨基酸能够维持人体组织生长、更新和修复，因此，黑麦对于儿童、成年人和老年人都能起到很好的保健作用。

2 国内外黑麦产品制作研究

2.1 黑麦面包新型加工方法的发展

黑麦能够加工成为黑麦馒头类（蒸）食品、即食黑麦麦片、黑麦面包和黑麦方便面等等。黑麦面包是包括丹麦、荷兰、意大利等国家的重要食品，黑麦食品加工工艺的优化和研发同样是以面包为主进行的。该部分以黑麦面包为例介绍国内外黑麦加工工艺的研究现状。

国外生产面包通常采用间歇式生产法和连续快速生产法。间歇式生产法指的是无引面一次发酵法、引面二次发酵法等，该方法需要较长的发酵时间，不利于大规模的工业生产。面包连续快速生产法的诞生促进了面包工业化的大力发展，即面团无需发酵，而是通过强烈的机械调制几分钟来代替，该方法能够减少面粉的发酵损失，节约时间成本。连续快速生产法生产的面包降低了生产成本，保证了面包的生产质量，在丹麦、荷兰等过得到广泛应用[12]。

在黑麦面包的调味研究方面，目前国内外面包的调味主要包括甜味、咸味、酸味和苦味。西方国家的面包主要以甜味为主，因此在生产过程中增大砂糖用量。国内市场则对咸味面包具有一定的需求量。面包的咸味是通过一定量的食盐加入来调味的，由于食盐的加入对面团的蓬松度以及形状等因素还会造成影响，因此食盐的加入量一般控制在2%左右。面包的酸味是由于面团内有机酸的存在，而苦味是面包在烘烤过程中还原糖与游离氨基酸发生反应生成的碳基化合物所产生出的[13]。

新型的烘烤工艺及设备不断地被研发出来，如先包装后烘烤和玻璃烤面包器。先包装后烘烤即先将面团用玻璃纸袋包装，再烘烤，并适当延长烘烤时间。由于玻璃纸不透水，因此能够很好的保持面包的风味，而且烘烤后无需再包装即可直接出售。玻璃烤面包器是指烤面包器利用特殊的玻璃作为材质，以便时刻观察面包在开始烘烤之后的变化并及时做出调整，保证面包的加工质量减少原料浪费。

2.2 黑麦面包加工工艺和配方

目前国内外被大众喜爱的黑麦面包主要包括主食黑麦面包、甜味黑麦面包、咸味黑麦面包、奶味黑麦面包、蛋味黑麦面包等等。其中，主食黑麦面包的配方通常为：黑麦粉100%，白砂糖3%，饴糖2%，即发干酵母0.6%，食盐1.5%，植物油1.5%，添加剂适量，水适量。其他的甜味、咸味、奶味等风味黑麦面包是在主食黑面包配方的基础上适当调整食盐的比例，或者添加鸡蛋、奶油、奶粉等等调味剂[14]。

为了制作风味更好的黑麦面包，波兰的工作人员开展了如下实验：在面包配料中增加适量芝麻籽后进行烘烤，烘烤后的面包与未加芝麻进行烘烤的面包相比，更加细腻，孔隙更多，蛋白质含量增加2%～3%，类脂类物质增加6%[15]。黑麦本身易形成面筋，而芝麻籽在提高面团蛋白质含量的同时，增加含巯基的氨基酸含量，揉制生产面包过程中可与面包粉面筋蛋白形成面筋网络，以保证面包的保气性稳定。该方法也可以为改良面包烘烤效果提供一定的理论基础。

在长期的黑麦面包制作探索中，人们逐渐了解到黑麦所含的蛋白质弹性较差，直接用黑麦粉制作的面包口感差、难消化。而烘烤之前在黑麦粉中添加一定比例的硬质小麦粉，则会促进面团发酵，进而得到细腻多孔、口感较好的优质面包。

3 黑麦在烘焙、蒸煮食品中的开发前景

黑麦具有特殊的营养特性，使其日渐受到食品开发人员的青睐，在今后也会受到更多消费者的认同。而蒸煮食品又因其能够很好的保护食品材料的营养成分成为潮流食品。

馒头是我国传统主食，老百姓餐桌上常见的食品，是主要的碳水化合物来源，随着科技的发展和生活水平的不断提高，馒头逐渐进入现代化工业生产时代。因此人们对馒头的品质质量、营养价值、品种和花样要求越来越高。黑麦馒头的开发对改善广大人民群众的膳食结构，改变单一的馒头式具有重要作用，这种功能性馒头能增加黑麦产品的种类，更能提高其蛋白质和膳食纤维的含量，以增强人民体质，提高黑麦产品的营养和口感，对增加农业附加值具有重要意义。

黑麦属于优质小麦，硬质籽粒，长椭圆型，现已将黑麦做成黑紫色面条，是重要抗癌补硒保健食品，将黑麦的营养特性和功能性良好的开发应用。目前黑麦系列开发广泛，谷道粮源已试将黑麦做成面条、方便面、面包、麦片等在优质面食产品，并得到良好的效果，为部分人所接受。经调查，在上海，广州等经济发达城市，黑麦食品已在高档酒店、超市、餐厅上市，其价格高于普通小麦产品的3～4倍。白建民从和面条件，即加水量、酵母添加量以及和面时间的改变，来研究对馒头品质的影响[16]。徐婧婷等用二次发酵法蒸制馒头研究了发酵时间、二次和面时间、压面时间、醒发时间和汽蒸时间条件对馒头组织结构的影响[17]。孔捷发现用胶体磨粉碎豆渣添加入面粉中，采用二次发酵法制成豆渣馒头，松软可口，并提高蛋白质和膳食纤维的营养搭配[18]。石晓等研究了高粱品质，从高粱粉添加量、加水量、发酵时间、醒发时间影响因子优化高粱馒头工艺条件[19]。

欧美国家对黑麦系列产品加工非常重视，开发了相对成熟的工业生产设备。我国对黑麦产品的开发起步较晚，市场需求不够旺盛，目前国内人士也对黑麦的“高营养”、“高功能”、“高效益”优质功能予以肯定，但国内研究人员和政策扶持还主要精力集中在大宗粮食和主食上，对黑麦的精细开发、利用和相关研究还很罕见，今后我国还需要加大力度开发适合国人口味的黑麦产品，并培养消费者对黑麦产品的认可度，总体上对黑麦在蒸煮食品的应用开发在国内外还具有很大市场潜力。

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The Nutritional Characteristics of Rye and the Research for Food

ZHANG Hui，WEN Ji-ping*，GUO Lin-hua，WANG Dong，GUO Qian-qian，WANG An-qi
（School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou，450001，Henan，China）

Rye as an important raw material for the development of a series of food，has unique nutritional properties and broad market prospects.This paper comprehensively analyse the rye domestic and international processing research，the nutritional characteristics research，rye bread production，as well as rye baking，cooking food development prospects，in order to provide valuable information for the development of rye food.

rye；bread；nutrition；food

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.03.027

2013-06-16

张慧（1987—），女（汉），研究生，研究方向：粮食、油脂及植物蛋白。

*通信作者：温纪平（1968—），男（汉），教授，研究方向：谷物科学与加工技术。