燕麦谷物饮料的研究进展

严莎莎，王少君，马挺军,*

（1.北京农学院食品科学与工程学院，北京 102206；2.北京朔方科技发展股份有限公司，北京 102212）

燕麦是谷物中最具营养价值的作物之一，有着“九粮之尊”的美誉[1]。与其他常见作物相比，燕麦的主要营养成分高居首位，是蛋白质、不饱和脂肪酸、酚类化合物以及膳食纤维的良好来源[2]。燕麦可溶性膳食纤维β-葡聚糖的含量在所有谷物中最高，其已被临床证明具有降低人类血清胆固醇水平、预防心脑血管疾病、控制血糖水平、抗衰老等功能[3-5]。燕麦与其他谷物的主要营养成分见表1[6]。

由表1 可以看出，与其他谷物相比，燕麦的蛋白质含量居于首位，约为玉米和大米的1.8～2.4 倍。燕麦蛋白质含有人体必需的8 种氨基酸，其中含有谷物类普遍缺乏的氨基酸——赖氨酸。燕麦中赖氨酸含量为小麦的2 倍以上，色氨酸含量为小麦的1.7 倍以上，因此其被认为是一种优质的谷物蛋白[7]。燕麦中的脂肪属于优质脂肪酸，含量较为丰富，存在形式主要为亚油酸与亚麻酸。亚麻酸作为人体最重要的必需脂肪酸，能够帮助机体维持正常的新陈代谢，同时也是合成前列腺素的必要成分，对保持人体健康发挥着重要作用[8]。另外，燕麦中还含有大量的VB1、VB2和少量的钙、铁、磷等矿物质，可以预防骨质疏松及贫血、促进伤口愈合等。

表1 燕麦和其他谷物主要营养成分对照表（每100 g）[6]Table 1 Comparison of nutrition contents of oat and other cereals(per 100 g)

近年来，谷物饮料作为一种营养健康的饮品，已逐渐成为人们关注的热点。谷物饮料有助于改善消化系统环境，降低心血管疾病，改善睡眠，降低三高疾病的风险等，摄入燕麦制品可以起到均衡饮食的作用，有利于提高国民身体健康[9]。燕麦是谷物中最好的全价营养食品之一，含有丰富的蛋白质、矿物质、维生素等，其氨基酸含量较其他谷物食品更均衡；此外，燕麦中含有大量的膳食纤维，尤其富含可溶性膳食纤维β-葡聚糖，有益于人体健康；燕麦中还含有皂苷、生物碱等其他功能性成分[10]。因此，燕麦是制作饮料的优质原料。燕麦也是油脂含量最高的谷物，油脂有助于丰富燕麦饮料口感。此外，燕麦的高蛋白质含量也使其成为制作谷物蛋白饮料的良好原料。燕麦β-葡聚糖作为可溶性膳食纤维，在燕麦饮料加工过程中能够得到充分的保留，是开发燕麦功能饮料的重要成分。

随着人们食品消费观念的转变，功能性饮品越来越受到消费者的青睐。目前，在瑞典、加拿大、美国、日本等国家以燕麦为原料生产的纯谷物饮料，与牛奶或水果等的混合饮料及发酵饮料等系列燕麦饮品正成为饮料市场的新宠。本文对近年来国内外燕麦谷物饮料的研究进展进行了综述，以期对燕麦饮料的开发提供一定的参考借鉴。

1 普通燕麦饮料

燕麦饮料是指以燕麦为主要原料，经过加工调配制成的饮料。通过应用现代高新技术，将燕麦制备成可直接饮用的产品，不仅能够充分保留燕麦中的营养成分，而且口感好，食用方便。传统型燕麦饮料的制备工艺均需经过原料的选择、预糊化、打浆、胶磨、液化、糖化、过滤、调配、均质、杀菌等步骤[11]。

市场上国外的燕麦饮料产品以纯燕麦为原料，产品口感细腻、风味浓郁，具有类似于牛奶的口感。我国的燕麦饮料行业起步较晚，目前市场上以复合燕麦饮料为主，即燕麦与其他谷物、水果等混合配料，口感丰富，产品多样。方明等[12]以燕麦和咖啡为主要原料研制一种新型燕麦拿铁饮料，考察不同稳定剂组合对感官评分、离心沉淀率等指标的影响，结果表明，当稳定剂组合为微晶纤维素∶单、双甘油脂肪酸酯∶硬脂酰乳酸钠∶卡拉胶=3∶2∶2∶1 时，制得的产品具有燕麦和咖啡的风味，感官评分高，储存稳定性好。李琴等[13]选择燕麦、金针菇和桑葚为主要原料开发一种复合谷物饮料，结果表明：固定燕麦汁∶金针菇汁∶桑葚汁=4∶3∶3，通过正交试验优化得到其他辅料——白砂糖、柠檬酸、黄原胶、蔗糖脂肪酸单酯的添加量分别为4%、0.08%、0.10%、0.05%时，制得的复合谷物饮料风味浓郁、感官性能最佳，是一款具有发展潜力的新型保健饮料。任建军[14]以燕麦、花生为主要原料，考察燕麦浆、花生浆、木糖醇及柠檬酸添加量对谷物蛋白饮料品质的影响，结果表明：原料最佳配比为燕麦浆添加量40%、花生浆添加量30%、木糖醇添加量6%、柠檬酸添加量0.1%时制得的谷物蛋白饮料品质最佳。李丽[15]以燕麦和黑加仑为主要原料开发一种抗疲劳乳饮料，探究了黑加仑燕麦乳饮料的工艺及抗疲劳性能，结果表明：当燕麦汁添加量为50%、黑加仑汁添加量为20%、纯牛奶添加量为25%、白砂糖添加量为3.5%时，产品感官评分最高（92.5 分），对小鼠进行负重游泳试验，小鼠经灌胃20 d 后，负重游泳时间增加了203.4 s，说明黑加仑燕麦乳饮料具有提高小鼠抗疲劳的作用。

1.1 原料的选择

我国的燕麦种植面积广，品种多，燕麦原料品质之间存在明显差异，这些原料之间的品质差异将最终影响燕麦乳产品的质量。近年来，研究人员为解决燕麦饮品分层、口感粗糙等问题，不断优化燕麦饮料的生产工艺，筛选优质原料。在对燕麦原料进行选择时，选择白度较大的燕麦品种，有利于提高燕麦饮料的感官品质；选择新鲜、饱满、无腐败、无霉变的优质燕麦粒，其比表面积相对较小，脂肪酶活性低，可降低燕麦饮料的哈败程度[15-16]。

1.2 预糊化

预糊化的目的是将燕麦中的淀粉糊化，使淀粉能够被α-淀粉酶充分酶解。此外，预糊化工艺可以使燕麦中脂肪酶等内源酶灭活，有助于稳定产品的品质，改善口感，掩盖干涩味。根据不同工艺条件，采用炒制[17]、焙烤[18]、蒸煮[11]等加工方式进行预糊化。

1.3 均质

均质是指将颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液超细粉碎成稳定的乳化液或匀浆液的过程。均质对燕麦奶的风味、口感和稳定性有重要影响。在一定范围内，稳定性与均质的压力和温度几乎呈线性关系。压力和温度越高，产品的稳定性越好。师园园等[11]研制燕麦乳饮料时采用温度为65～70 ℃，第1 道均质压力为14 MPa，第2 道均质压力为18 MPa 的条件进行处理。刘颖平[19]研制苹果燕麦复合饮料时选择的均质条件为压力40 MPa，温度60～70 ℃，在此条件下，均质2 次。

1.4 杀菌

杀菌温度和时间会影响产品的储藏稳定性、色泽和风味。中性谷物蛋白饮料因其营养丰富，是微生物生长的极好营养来源，因此其杀菌要求极其严格。燕麦乳一般采用超高温瞬时杀菌（UHT），在135～140 ℃下处理5～8 s，并迅速降至40～60 ℃，能够使产品色泽和风味良好。陈美思等[20]研制乳酸菌燕麦发酵饮料时采用65 ℃巴氏杀菌30 min。刘婷玉[21]将巴氏杀菌和超高温瞬时杀菌这两种杀菌方式对燕麦乳稳定性的影响进行了对比，结果表明：在巴氏杀菌温度100 ℃，杀菌15 min 的条件下，燕麦乳离心沉淀率为7.39%，对燕麦乳稳定性影响较小；采用UHT 杀菌（115、125、137 ℃）10 s，蛋白质变性程度严重，形成大量聚集体，燕麦乳稳定性降低。

2 发酵燕麦饮料

近年来，随着人们生活水平的提高，对营养健康的益生元饮料的需求不断提高。燕麦比人们通常食用的其他谷物含有更高的蛋白质和膳食纤维。随着对肠道微生物研究的不断深入，益生菌发酵技术在饮料产品中的应用也越来越广泛[22]。经过发酵的饮料会产生许多酶类物质，如蛋白酶、淀粉酶等对消化有益的酶；发酵还可以将饮料中的大分子物质转化成小分子物质，易于人体吸收。

目前，国内外关于燕麦发酵饮料的研究大多以燕麦为主要原料，添加奶粉、牛奶或其他谷类混合发酵[23]。唐惠奇[22]以燕麦和牛奶为主要原料，添加嗜热链球菌等益生菌进行发酵，优化出当发酵温度为36 ℃,发酵时间18 h，接种量为15 mL/kg 时，燕麦发酵乳的感官评分最高，其为一款营养价值高且风味独特的活菌燕麦牛奶发酵饮料。周爽等[24]以燕麦和黑糯米为原料，选择保加利亚乳酸杆菌进行乳酸发酵，发酵工艺为：燕麦∶黑糯米∶饮用水的比例为0.5∶0.5∶8，乳酸菌接种量为0.4%，37 ℃恒温发酵20 h，所得发酵饮料感官评分最高，饮料色泽独特，口感酸甜细腻。Bocchi 等[25]研究了经乳酸菌发酵后的燕麦饮料，结果表明：发酵可以提高酚类化合物的释放，且不会改变燕麦饮料中含有的一部分不可消化的低聚糖，从而保持其益生元能力。

另外，还有将酶解工艺与发酵工艺相结合的研究。如葛磊等[26]选择中温α-淀粉酶和糖化酶对燕麦进行复合酶水解，将脱脂奶粉添加到燕麦糖化液中，杀菌、冷却后再以保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为发酵剂进行接种发酵，制备出一款含有益生元活性成分并具有保健功效的生物乳饮料，其活菌数达到1.989×109CFU/mL，酸度为97 °T，β-葡聚糖含量为0.46 mg/mL。赵福利等[27]结合酶解工艺，选用4 种乳酸菌（保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌和嗜酸乳杆菌）对燕麦饮料进行发酵，研究结果表明：植物乳杆菌在所选菌种中的产酸速率最快，最适合燕麦发酵；对其做GC-MS 分析，发现植物乳杆菌发酵后的燕麦饮料含有醛类、醇类以及有机酸类等挥发性风味物质，丰富了燕麦发酵饮料的口感。

3 酶解燕麦饮料

燕麦乳的酶解加工技术已日趋成熟，主要利用淀粉酶酶解淀粉，同时使燕麦中的β-葡聚糖、蛋白质、天然糖和谷物的自然风味得到最大程度的保留[28]。通过酶解作用，将饮料中的大颗粒物质转化为可溶性糖，有助于提高其稳定性。

3.1 单一酶解

酶解分为单一酶酶解和复合酶酶解两种方式。王少君等[29]选择耐高温α-淀粉酶，考察酶添加量、酶解温度、酶解时间、糊化温度4 个因素对燕麦酶解工艺的影响，结果表明，在酶添加量120 U/g，酶解温度80 ℃，酶解时间70 min，糊化温度80 ℃时，得到的燕麦浆黏度适宜、口感顺滑、稳定性良好。樊莹润等[30]研究开发了一种新型的燕麦咖啡早餐饮料，选用燕麦浆和咖啡液为主要原料，采用纤维素酶酶解燕麦浆，考察燕麦浆的最佳酶解条件以及燕麦咖啡饮料的最佳配方，结果表明，燕麦浆的最优酶解条件为：酶解温度65 ℃，酶添加量40 U/g，酶解时间60 min；燕麦咖啡饮料最佳配方为：燕麦浆与咖啡液体积比5.3∶5，白砂糖添加量7.6%，乳粉添加量7.9%，在此条件下制得的燕麦咖啡饮料色泽均匀，具有咖啡特有的醇香味。侯笑林等[31]以燕麦为主要原料，研制一种新型酶解谷物饮料，结果表明，燕麦最佳酶解工艺为：料水比1∶20（mg/mL），α-淀粉酶添加量0.15%，酶解温度70 ℃，酶解时间1 h；燕麦乳饮料最佳配方为：燕麦汁添加量80%，全脂奶粉添加量1.50%，白砂糖添加量3.0%，柠檬酸添加量0.15%，果胶添加量0.10%及黄原胶添加量0.05%，该工艺条件下研制的燕麦乳饮料营养丰富、组织细腻、品质稳定。

3.2 复合酶解

代欢欢等[32]利用淀粉酶和糖化酶酶解研制燕麦乳饮料，并添加稳定剂改善燕麦坚果复合乳饮料的口感和稳定性，结果表明，燕麦复合饮料的最佳配比为：酶解燕麦浆添加量45%，脱脂乳添加量35%，坚果浆添加量12%，黄原胶添加量0.20%，在此工艺条件下得到的饮料稳定系数为99.7%，产品色泽均匀、风味协调。张晓旻等[33]利用酶解工艺考察了复配酶（葡糖淀粉酶与支链淀粉酶按质量比1∶1 进行混合）添加量、酶解pH、酶解温度、酶解时间对燕麦浊汁稳定性的影响，研究结果表明，最佳酶解工艺参数为：复配酶添加量0.3%，酶解pH 6.4，酶解温度55 ℃，酶解时间80 min，在此条件下，燕麦浊汁离心沉淀率为17.6%，稳定性最强。刘先隆等[34]比较了纤维素酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、中温α-淀粉酶4种酶对酶解燕麦β-葡聚糖和游离酚含量的影响，结果表明：中性蛋白酶能显著提高燕麦中可溶性β-葡聚糖含量，中性蛋白酶和中温α-淀粉酶能显著提高燕麦中游离酚含量；燕麦复合酶解的最佳条件确定为：pH 6.6，酶解温度51 ℃，酶解时间2 h，料液比1∶8，在该酶解条件下，燕麦中可溶性β-葡聚糖含量为（3.18±0.28）mg/g DW，游离酚含量为（65.71±5.96）mg/100 g DW。

4 展望

现今市场上已存在各种各样的燕麦类饮料，但燕麦谷物饮料产品依然存在一些问题，如风味单一、营养不全面、稳定性差、货架期短、易出现分层沉淀现象等。针对这些问题，谷物饮料加工行业应加强在谷物饮料产品稳定性方面的研究，研发新型生产技术和设备。根据国内外谷物饮料的研究现状，对我国未来燕麦谷物饮料的研究与发展提出以下建议：①随着社会的不断进步以及居民保健意识和购买能力的提高，不添加牛乳的纯植物奶逐渐成为了饮料市场的新宠，在原料选择方面可适当添加具有保健功能、有益于人体健康的原料，如果蔬、坚果类物质等；②制作工艺方面，应选择适当的酶结合高新生产技术与设备，使燕麦中的营养物质如β-葡聚糖能够最大程度地被保留下来；③针对不同消费群体开发具有浓郁风味和营养保健特性的新型产品，丰富燕麦谷物饮料的产品类型，这对提高燕麦饮料产品的市场竞争力具有非常重要的意义。