青稞制品加工研究进展

吴舒颖，高纪儒，杜艳，常明，陈正行，李永富，3*

（1.江南大学食品学院粮食发酵工艺与技术国家工程实验室，江苏无锡214122；2.青海华实科技投资管理有限公司青海省青稞资源综合利用工程技术研究中心，青海西宁810016；3.江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心，江苏无锡214122）

青稞，属禾本科大麦属，在植物学上属于栽培大麦的变种，因其籽粒内外稃与颖果分离，籽粒裸露，故称裸大麦。青稞是青藏高原极端环境条件下植物适应性进化的典型代表[1]，具有耐旱、耐盐碱、耐低温等抗逆特性及生育期短、适应性强、产量稳定、易栽培等优异种性[2]。目前，我国青稞的种植集中分布于青藏高原裸大麦区[3]。青稞籽粒营养丰富，具有高蛋白质、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖等特点，是谷类作物中的佳品。β-葡聚糖是青稞的主要生理活性成分，突出的保健功效使其具有较高的研发价值，青稞中β-葡聚糖含量远高于皮大麦、燕麦、小麦等麦类作物，主要存在于青稞籽粒胚乳细胞壁与糊粉层中，具有调节血糖、降低胆固醇、提高免疫力、预防肠癌等功能[4]。近年来，对青稞的研究从成分含量的分析测定到青稞食品领域的加工应用，青稞以其丰富的营养价值、独特的口感风味成为食品开发的良好原料。本文对青稞在粮谷制品、发酵制品及其功能成分在产品开发等方面的研究进行综述，以期为青稞的精深加工利用提供科学参考。

1 青稞应用于粮谷制品

1.1 糌粑

传统青稞食品的区域特点明显，加工耗能少，适合高寒缺氧、燃料缺乏的环境条件。糌粑是藏族牧民传统主食之一，又称青稞炒面，是由青稞经除杂、清洗、晾干、翻炒、磨粉等工艺制成的粉状食物。青稞麦粒炒熟、磨细制得的炒面，直接泡入奶茶并加入黄油、白糖即可食用，也可捏揉成条状食用。

糌粑营养丰富，白胜等[5]对普兰西得白糌粑营养成分进行分析发现，该糌粑除脂肪含量比糙米平均值低外，其余主要营养成分如蛋白质、膳食纤维、粗纤维含量均比精米和糙米高，可补充膳食纤维的不足。炒制过程青稞的皮层脂肪酸发生氧化分解反应，产生大量的风味物质。研究表明，糌粑中存在17种风味物质，主要贡献香气特征为青香、果香、脂香和坚果香[6]。炒青稞是糌粑加工的关键步骤。传统的炒青稞为使其受热均匀，将青稞与烧热的细沙混匀后进行炒制，但传统炒青稞的温度凭经验控制，易出现焦糊现象，影响糌粑的加工。现在的糌粑加工企业可以有效控制温度和时间，使青稞爆腰率一致，糌粑粉色泽均匀、感官品质好，并很好地保留了青稞全谷营养特性[7]。青稞糌粑特有的风味经炒制加工处理后产生，炒制过程中这些重要香气物质的形成或增加是区分青稞原粉和糌粑粉的重要特征之一[8]。张垚等[9]探讨了炒制时间及炒制方式对黄青稞挥发性物质的影响，得出最适宜炒制加工时间为8 min。杨希娟[10]将炒制后的青稞粉配以糖、酥油和牛奶调制成即食糌粑，其形状整齐、组织细密均匀，甜度适中、麦香味浓郁。

糌粑能促进肠道代谢、降低人体胆固醇水平、增强人体免疫功能，对治疗糖尿病、胃病等有明显的疗效。糌粑的体外模拟消化结果表明，白糌粑、黑糌粑属于中等血糖指数食品，相比玉米淀粉、大米淀粉，在人体内消化并释放血糖速度慢，体内代谢产生的血糖值低，因此对体内血糖指数影响低[11]。此外，糌粑还具有酥软香甜、抗寒耐饥、易保存且绿色环保无污染的特点[12]。由于传统青稞食品制作工艺和原料的局限，目前国内对传统青稞食品的研究主要集中在青稞糌粑加工工艺优化及营养风味物质的分析上。然而，糌粑的加工存在着原料质量、青稞爆腰率问题，在现行工艺条件下存在含砂量和磁性金属物等含量超标现象，另外，糌粑在温度和湿度均较高的环境中易吸潮结块、哈败变质，今后可针对糌粑的储藏问题进行研究[13]。

1.2 青稞面条制品

青稞粉的蛋白质含量高、但醇溶蛋白含量低，导致形成的面筋网络筋力较弱；较高含量的支链淀粉使得青稞粉冻融稳定性较好[14]，可与其它面粉配合使用来改良面条制品品质，这些品质特性是影响青稞面条制品加工的关键因素。青稞全粉的加工成型性能差、口感粗糙，不能像小麦粉那样按照正常配方和工艺加工成面条等食品[15]，除了传统的青稞食品，新研发的青稞产品多数是将青稞作为添加成分。

目前，国内青稞面制品方面，主要通过添加黄原胶、瓜尔胶、谷朊粉以及其它可食用复配改良剂及生物技术相结合提升青稞粉品质，进而制备相应面制品。普布多吉等[16]研究中发现，青稞全粉不能单独用于制作面条，10%青稞全粉与小麦粉配粉制得的面条品质最佳。张慧娟等[17]在小麦粉中添加40%青稞粉，并添加谷朊粉以提高混合粉的面筋蛋白含量，同时添加碳酸钠、氯化钠、黄原胶作为面条改良剂，制得品质口感俱佳的青稞面条。张敏等[18]采用挤压改性方法加工出的青稞预糊化粉，可进一步制作出青稞含量达60%的青稞面条产品。丁捷等[19]的研究结果表明：速冻面条品质和青稞粉添加量有良好相关性，青稞粉与麦芯粉按1∶6（质量比）进行混合制作时，速冻面条的蒸煮特性、质构特征和感官品质最佳。由于青稞鲜面条具有初始微生物含量高、水分含量高、营养物质丰富等特征，如不冷藏易发生腐败变质，导致潜在的食物中毒危险，有研究表明，虽然25℃条件下青稞鲜面条的货架期达17 h，但从营养学角度来看，青稞鲜面条在4 h内食用最佳[20]。TUERSUNTUOHETI等[21]发现了青稞鲜面条在25℃条件下贮藏过程中的主要腐败微生物导致水分与面条中的蛋白质、淀粉大分子的结合能力减弱，二硫键含量的降低进一步导致蛋白质二级结构改变。菌落总数、水分状态、二硫键含量显著影响青稞鲜面条的外观、结构与蒸煮性能。因此，抑制微生物的生长，提高二硫键的含量与水分和面条大分子的结合能力，是提高青稞鲜面条货架期的关键。

作为杂粮面，青稞面制品在市场上已经崭露头角，但青稞面制品普遍存在科技含量低、青稞添加量不足、产品质量差、产品形式单一等问题，市面上的大多数青稞面制品以挂面为主，鲜面、速食面等形式的面制品数量较少，且青稞粉添加量绝大多数都在50%以下。有研究发现，将碾磨青稞籽粒获得的富含纤维组分应用于面条制品可以显著提高面条的膳食纤维含量，尤其是β-葡聚糖含量；在面条的体外消化过程中，葡萄糖释放量的降低导致血糖指数的降低[22]。青稞含有丰富的β-葡聚糖、高蛋白质、高纤维、低脂肪、低糖等特点，具有开发低血糖指数（low glycemic index，LGI）面条的潜力，王润[23]以青稞粉为主要原料，首次确定了一种青稞LGI面条的加工工艺及配方。

1.3 青稞烘焙制品

青稞烘焙食品主要是模仿小麦烘焙食品的种类与制作工艺，包括青稞面包、青稞蛋糕和青稞饼干等产品。针对青稞蛋白含量高、面筋蛋白含量低、支链淀粉含量高、物料黏度高等特点，在加工工艺与配方上进行合理设计与搭配，优化操作条件，目前已试制出了高品质的发芽青稞营养面包、蓝莓口味青稞饼干、青稞披萨和青稞蛋糕等产品[20]。

杂粮烘焙制品中比较重要的是加工工艺。党斌等[24]在小麦粉中添加35%青稞粉，优化青稞面包的加工配方，制作出口感较好的面包。王宝贝等[25]将小球藻粉添加到青稞面包中，研制出1，1-二苯基-2-苦基肼（1，1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl，DPPH）自由基清除率和羟自由基清除率更高的面包，为开发功能性烘焙食品提供参考。发芽能提高麦类作物活性成分以及营养物质的利用率[26-27]，沈娜等[28]使用发芽青稞制作营养面包，在高筋小麦粉中添加40%发芽青稞面粉，制得带有青稞特殊香味的面包。青稞粉的低筋力特性让其成为制作蛋糕和饼干的良好原料，已有人使用100%的青稞面粉制作青稞蛋糕[29]和青稞饼干[30]。Deng等[31]对23个品种的青稞进行成分含量测定，研究青稞各组分与糊化特性、淀粉体外消化率及其制得饼干的营养品质、功能特性的关系，为青稞淀粉品质改良育种及饼干的加工提供指导。研究利用青稞慢消化淀粉制作苏打饼干，探究能够提供持续能量、维持血糖平稳的保健食品，青稞慢消化饼干比日常谷物制得的饼干以及市场所售的一些饼干慢消化吸收性能明显，有利于青稞类保健食品的开发与推广[32]。将青稞全谷物和青稞麸皮分别按照一定的比例替换面粉制备饼干的过程中发现，青稞全谷及麸皮的添加量为15%时，可以最大程度抑制羧甲基赖氨酸的形成，同时保证较好的口感[33]。

近年来，我国青稞饼干、蛋糕的口味由单一走向多元化，且由于青稞原料口感粗糙而影响青稞产品品质等问题得到了较大改善。杨青青等[34]用蓝莓酱和青稞粉为主要原料，研发了蓝莓口味青稞饼干；张雨薇等[35]利用火麻仁中的不饱和脂肪酸替代饼干加工中的油脂，研发出口感较好的火麻仁青稞膨化饼干；曹丽萍等[36]以青稞、枸杞为主要原材料，研制青稞枸杞酥性饼干。为了改良青稞的品质以及青稞加工制得的饼干粗糙、较难下咽的口感问题，采用谷氨酰胺转氨酶对青稞进行半固态发酵。与未发酵时相比，发酵青稞制得的饼干在制作过程中更易形成面筋，且口感更佳[37]。此外，先后有不同研究人员对青稞昆虫蛋糕[38]、速冻微波青稞蛋糕[39]、低糖青稞蛋糕[40-41]等进行工艺配方的优化，丰富了青稞蛋糕的口味。

2 青稞应用于发酵制品

2.1 青稞发酵调味品

2.1.1 醋

青稞醋以青稞为原料，经蒸煮、糖化、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿而成，具有青稞独特清香风味、酸味柔和，较完整地保留了青稞原有的营养成分。吴庆园等[42]以青稞整个籽粒为原料进行固态发酵，优化青稞醋发酵工艺参数，制得青稞醋的醋酸含量为5.5 g/100 mL。朱文优等[43]应用液态发酵技术对青稞醋的发酵工艺条件进行优化研究，确定青稞醋发酵的最佳工艺参数，醋酸发酵阶段在转速为180 r/min的摇床中振荡进行，所得青稞醋的醋酸含量是5.49 g/100 mL。固态发酵与液态发酵技术的具体工艺虽然有差异，但是制得青稞醋的醋酸含量十分接近。吴庆园等[42]以青稞为原料，分析了不同发酵方式青稞醋中的主要成分、抗氧化性及香气成分的变化，发现固态发酵青稞醋在抗氧化性、总酚含量、总黄酮含量及维生素C含量等方面均显著优于市售特级醋、一级醋、二级醋。朱文优等[44]以青稞粉和次粉为辅料、麸皮为主料，研究得出前稀后固工艺酿造食醋的最佳条件，并对比前稀后固工艺、传统全固态工艺和纯液态发酵工艺3种方式对青稞醋酿造的影响，发现前稀后固工艺能很好地兼顾食醋品质和出品率，最适合高品质青稞麸醋的生产。张小燕等[45]研究以青藏高原生产的青稞、玉米为原料，配以岷县当归、黄芪等地道名贵中药材，采用固态发酵工艺研究得出最佳工艺条件，制得营养丰富、澄清透明的归芪养生醋。

2.1.2 酱油

酱油的传统酿造技术起源于我国，是我国人民不可缺少的调味品。青稞营养丰富，用青稞代替小麦作为淀粉质原料酿造酱油，能满足人们多种口感的需求。高丹等[46]介绍了用青稞作为淀粉质原料酿造酱油的生产工艺，通过检测氨基酸态氮的变化和对青稞酱油感官评定的研究，确定青稞酱油的最佳生产工艺与青稞酱油的最佳配方。氨基酸态氮决定酱油香味与口感，在一定范围内，酱油口感随氨基酸态氮含量增加而更好。

2.2 青稞发酵饮品

2.2.1 酒

青稞酒酿造历史源远流长，是青藏高原的特色饮品。酒在日常生活中不可或缺，饮酒被认为可避疫瘴、祛寒湿、活血脉，且形成了悠久的酒文化[47]。传统青稞酒在藏区已有1 300多年的历史，是藏区人民最为重要的传统饮品。随着青稞酒生产厂家数量增多、种类多样化，生产规模也越来越大[48]。目前青稞酒根据工艺特点可分为传统工艺酿造的青稞咂酒、青稞烤酒、青稞白酒及其保健酒，新工艺酿造的青稞啤酒、青稞清酒、青稞黄酒、青稞饮料酒等低度发酵酒[49]。

贾福晨等[50]以西藏传统农作物青稞为原材料，通过试验确定了西藏传统青稞酒的最佳酿造工艺，并对酿造出的传统青稞酒的风味特征进行分析，鉴定出醇类、醛类、酸类、酯类、烷烃类、烯烃类、酚类的七大类风味物质。为生产具有西藏地区特色的青稞小曲产品、确保青稞酒产品风味的稳定性，耿晓杰等[51]筛选出小曲中的优良菌株，为优化制曲工艺和提升青稞酒品质提供了研究基础。有研究以青稞作为原料，综合青稞的特殊营养成分和酒精发酵的特殊功效研制出一款新型的保健米酒[52]。青稞啤酒的酒糟是含有大量抗氧化酚酸的高价值副产物，IKRAM等[53]研究了从青稞啤酒酒糟中提取抗氧化酚酸的简单有效、成本低的方法。

青稞酒除了具备一般酒类的醇香之外，还具备其独特的芳香风味。青稞酒的酿造工艺和其它传统谷物酒的酿造工艺并无很大差别，但由于青稞蛋白质含量较高且质地较坚硬，容易导致酒醅起团发黏、酸度上升、淀粉利用率较低、易浑浊、出酒率低等问题，可通过改良青稞酒曲配方、优化发酵工艺，或选择淀粉含量高、蛋白质含量较低的青稞品种为酿酒原料等方法解决。近年来，以青稞和其他杂粮为原料以及青稞与中国传统中医药结合开发的保健酒陆续进入市场，如青稞虫草酒[53]、红景天青稞茶酒[54]，其制品风味独特，具有保健养生的功效。

2.2.2 酸奶

传统酸奶是以牛奶为原料，添加乳酸菌发酵制成的乳制品，是一种具有较高营养和特殊风味的饮品。已有研究指出，在酸奶中加入一些风味物质可以扩大酸奶品种和提高消费者的接受度[55]。目前对青稞酸奶加工技术有了初步的探索，青稞酸奶综合了青稞谷物和牛奶的营养价值，且兼具青稞粉及酸奶的独特风味。

刘欢等[56]以青稞为原料，经炒制、粉碎、糊化、液化后与鲜牛奶混合进行发酵，制得的青稞酸奶口感细腻、组织状态均匀、风味独特。于翠翠等[57]将炒制碾磨后的青稞粉加入到牛奶中，得到青稞酸奶的最佳工艺配方。胡江校等[58]以青稞、鲜牛乳为主要原料研制青稞益生菌酸乳，优化了青稞益生菌酸乳的最佳发酵条件，发现添加微波处理后的青稞制成的益生菌酸乳具有较好的风味。魏艳丽等[59]制备了具有藜麦酸乳特有风味的高品质酸奶，并探究了不同藜麦-青稞的配比对藜麦复合型酸奶的影响，得出添加5%青稞为宜。李梁等[60]以糌粑粉和纯乳为主要原料，开发出风味口感俱佳、营养丰富、抗氧化活性较高的糌粑搅拌型酸乳。

2.2.3 饮料

青稞发酵饮料鲜有报道，马长中等[61]的研究证明了乳酸菌发酵青稞饮料的可行性；万萍等[62]优化了适用于益生菌发酵的酶解液与稳定剂[63]配方的工艺；易晓成等[64]以青稞酶解液为原料，制得活性益生菌发酵青稞饮料；黄晰等[65]以发芽及未发芽青稞为原材料开发非乳益生菌发酵饮料。目前研究较多的青稞低酒精度饮料为青稞格瓦斯。李玉斌等[66]使用面包酵母菌与乳酸菌对青稞汁进行复配发酵，经过滤、灭菌获得金黄透亮、果香味与酒香并存的青稞格瓦斯，同时发现灭酶处理可减少青稞汁中β-葡聚糖的损失。潘云峰等[67]以青稞和绿豆为原料，以保加利亚乳杆菌与生香酵母为混合发酵剂，采用同步发酵法制备新型青稞-绿豆格瓦斯，所得产品呈棕黄色，酯香味和醇香味突出，有青稞和绿豆的特有香味。基于电子鼻与电子舌建立的青稞格瓦斯货架期预测模型可初步预测其货架期，为青稞格瓦斯的工业化生产奠定了基础[68]。另外，以青稞为原料研发的非发酵饮料主要有青稞谷物蛋白饮料和青稞苗汁饮料，目前已研发出青稞黄豆谷物蛋白饮料、青稞紫米复合饮料、富锌大麦苗饮料等产品。

3 青稞功能成分的利用

3.1 β-葡聚糖

青稞是含β-葡聚糖最高的谷类作物，其中β-葡聚糖具有清肠、降血糖与血脂、降低胆固醇、预防结肠癌和提高免疫力等重要生理作用，在食品工业中有广阔的应用前景[69-70]。欧洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）发布了一份说明，指出从燕麦或大麦中摄入的葡聚糖有助于减少餐后血糖的上升。有国外学者研究了基因型、农业管理措施、环境对青稞β-葡聚糖含量的影响，旨在充分发挥青稞制品在预防2型糖尿病等方面的作用[71]。MARTÍNEZ等[72]分析了27个不同地理来源的大麦β-葡聚糖、醇类和酚类化合物的含量，认为大麦是生物活性成分的良好来源，除了可溶性纤维外，还含有对健康有潜在好处的植物化学物质。Lin等[73]发现青稞β-葡聚糖的分子量显著影响其生物活性，青稞β-葡聚糖的体外结合性能及其对淀粉酶和胰脂肪酶的抑制活性与其分子量呈正相关、抗炎活性随着分子量的降低而增强。此外，青稞β-葡聚糖在体外具有选择性的抗癌活性，对不同癌细胞的抑制作用与分子量呈现不同的相关性。

GUO等对青稞β-葡聚糖进行硫酸化改性与羧甲基化修饰后，发现硫酸化葡聚糖与羧甲基化青稞β-葡聚糖表现出比β-葡聚糖更高的抗氧化活性、体外结合特性以及胰脂肪酶抑制活性。适当处理可以改善β-葡聚糖功能特性、提高其生物活性，在功能食品、生物制药领域具有良好的应用前景[74-75]。杨文宇等[76]以青稞β-葡聚糖为主要基质，研究一种降脂保健果冻的配方及制法，有降脂保健、安全防噎、入口即化的特点。青稞酥饼的加工过程中的磨粉工序是青稞β-葡聚糖增加的主要环节，酥饼中添加青稞能提高其营养价值、缓解腻味[77]。β-葡聚糖的制成品目前主要集中在保健品上，主要包括β-葡聚糖胶囊、片剂、粉剂和咀嚼片等。西藏农科院已试制开发了青稞降脂胶囊、青稞茶和青稞饼干等新产品。

3.2 青稞麦绿素

青稞麦绿素是以青稞麦苗为原料提取的复合成分物质，含有丰富的蛋白质、氨基酸、叶绿素和类黄酮等营养活性物质，有抗疲劳、延缓衰老、防治心血管疾病和肿瘤等作用。青稞麦绿素的加工要经过榨取、净化等工艺处理，再加入辅料制成青稞麦绿素饮料，或经过处理制成麦绿素口服液。同时还可进一步浓缩抽提和固化，制成青稞麦绿素胶囊和青稞麦绿素营养泡腾片。张立武[78]通过试验研究确定了提取青稞麦绿素的青稞麦苗的最佳生长期以及青稞麦绿素的最佳提取工艺参数，并通过动物实验对自制青稞麦绿素的抗疲劳、耐缺氧功能进行了评价。有研究证实了青稞麦绿素对小鼠免疫性肝损伤的保护作用[79]。冷冻干燥法是制备高品质青稞麦绿素粉的有效方法，段黎昊等[80]对青稞麦绿素粉冷冻干燥的最佳工艺条件进行优化；范燕青等[81]以超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）酶活性及叶绿素、纤维素、黄酮和蛋白质的含量为指标，对青稞麦绿素的提取工艺进行优化。

3.3 其它

天然植物类黄酮物质具有消炎消肿、降压、降血脂、清除自由基等多种功能，张文会等[82]研究了青稞总黄酮的提取工艺，确定了青稞总黄酮提取的最佳工艺参数，为开发相关保健产品提供基础；从青稞中提取SOD并开发的一系列产品有清除体内自由基、延缓衰老的功效；青稞慢性消化淀粉在控制和预防高血糖相关疾病方面具有优越性[83]，徐丛玥等[84]以青稞和苦荞为主要原料，为血糖偏高人群提供一种谷物营养粉，提高了谷物的营养价值。萌动青稞作为一种新型的功能性食品，因其具有良好的口感和较高的营养成分及预防糖尿病、癌症等的药用价值而受到人们的喜爱。此外，市场上已有商品裸大麦麦芽产品，将其掺到各种发酵和非发酵食品之中，可以增强这些食品的色泽、酶活性、口味、甜度和营养品质。

DU等[85]发现超微粉碎使得青稞粉中不溶性膳食纤维的抗氧化活性提高，DPPH自由基清除能力显著增大；ZHU等[86]对青稞麸皮进行超微粉碎，获得了膳食纤维含量较高、抗氧化活性更强的有益膳食纤维。动物实验使青稞的保健功效得到进一步证实，XIA等[87]研究证实青稞的抗氧化能力对小鼠的体重、脏器系数等指标产生了良好影响；此外，研究了高脂饲料中添加不同剂量青稞全粉对大鼠血清脂质、肠道环境和微生物群的影响，发现喂食添加高剂量青稞全粉饲料小鼠的血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇水平明显降低，体重增加，且青稞全粉对小鼠肠道菌群组成有积极效果[88]。

4 青稞制品开发应用趋势

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，消费者对食品的选择不再停留在食用的口感，而是更加注重产品的营养均衡。利用青稞的营养保健功能开发主食化、大众化、附加值高的青稞产品将是未来的发展趋势，也是青稞由简单加工食品向精深精加工迈进的重要一步。青稞本身存在的糊粉层与胚乳细胞壁较厚的结构特征，限制了其吸水性能，难以满足其与大米同煮同熟的需求，可通过适度加工解决。此外，青稞加工制品多存在口感粗糙的问题，研究发现，青稞萌动过程蛋白质亚组分的变化改善了青稞因缺少麦谷蛋白和醇溶蛋白而导致青稞类食品坚硬而缺乏弹性的缺点，萌动青稞能否改善青稞粮谷制品目前较为粗糙的口感需进一步展开研究[89]。其次，对于青稞品质的评定和评价，大部分以小麦的评定标准为参照标准，自身缺乏特定的评定和评价标准，对青稞类产品，如青稞面包、青稞饼干、青稞饮料等的感官评价也只停留在参照其它同类产品普遍的评价指标进行评价。虽然目前已研究并建立了青稞凉蛋糕[90]、速冻青稞鱼面[91]、青稞馒头[92]的品质综合评价模型，但远远不够，今后需要对青稞特有的品质建立评判标准，对行业内青稞类产品感官评价进行规范，以便更好推动国内外青稞产业的发展。