馮炳洪 鄧璐璐 王立 錢海峰 張暉 齊希光

1（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州510280）2（江南大學(xué)食品學(xué)院，食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江蘇無錫214036）

谷物食品研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

馮炳洪1*鄧璐璐2王立2錢海峰2張暉2齊希光2

1（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州510280）2（江南大學(xué)食品學(xué)院，食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江蘇無錫214036）

作為人類最基本的膳食組成，谷物食品無論在食品市場還是科研領(lǐng)域都占有重要的地位。近年來，市場上出現(xiàn)了越來越多的全谷物食品。以面包、面條、餅干以及谷物棒4種谷物產(chǎn)品為例，綜述了近年來谷物食品的研究現(xiàn)狀，并分析展望了全谷物食品的市場前景與發(fā)展趨勢。

谷物食品；研究現(xiàn)狀；全谷物；發(fā)展趨勢

谷物包括稻米、小麥、玉米等大宗糧食作物以及小米、黑米、蕎麥、燕麥、薏仁米、高粱等雜糧，通過加工后，即得到米飯、饅頭、面條、面包、餅干等各種食品，是人類的能量、蛋白質(zhì)的主要來源。隨著科技的發(fā)展和研究的進一步深入，傳統(tǒng)谷物食品的食用品質(zhì)和營養(yǎng)價值也得到了顯著的改善，尤其是全谷物食品的興起，已逐漸成為谷物食品研究領(lǐng)域的新方向。本文主要綜述了國內(nèi)外面包、餅干、面條、谷物棒等4種常見谷物食品的加工工藝、營養(yǎng)品質(zhì)和貯藏品質(zhì)的研究現(xiàn)狀，并分析了谷物食品未來的發(fā)展趨勢。

1 谷物食品研究現(xiàn)狀

1.1 面包

1.1.1 面包加工工藝研究

影響面包品質(zhì)的工藝因素包括配方和加工過程。Pauline等人研究發(fā)現(xiàn)配方對面包風(fēng)味物質(zhì)的影響比加工過程所造成的影響更為顯著；Paquet等人采用數(shù)字圖像分析法對在焙烤過程中的面包品質(zhì)進行連續(xù)監(jiān)測，為改善焙烤工藝提供了更準(zhǔn)確的分析手段；Chhanwal等人的試驗結(jié)果表明當(dāng)焙烤時間為25 min時面包芯溫度可達到100℃。另外，新型配料及添加劑的引入，也會在很大程度上引起加工工藝的改變。唐文強等人研究表明豆渣面包中面包改良劑添加2%時，豆渣的最大添加量可達到7%；孫國娟等人發(fā)現(xiàn)乳酸菌與酵母菌協(xié)同作用能夠改善面包的風(fēng)味。

1.1.2 面包營養(yǎng)品質(zhì)研究

從均衡膳食的角度來看，面包產(chǎn)品仍存在一定的營養(yǎng)缺陷。然而對面包進行營養(yǎng)強化時，其感官、質(zhì)構(gòu)等各項品質(zhì)也都會發(fā)生相應(yīng)的改變。張慧等人研究發(fā)現(xiàn)添加2%的大豆分離蛋白能顯著提高面包的保水能力和改善面包的質(zhì)構(gòu)，并能延長其保質(zhì)期；Rossana等人在配方中添加γ-氨基丁酸后，發(fā)現(xiàn)面包的風(fēng)味和口感都得到了很大的改善；Mario等人研究發(fā)現(xiàn)添加大米制得的面包具有較大的體積和較軟的質(zhì)構(gòu)；Sabanis等人研究表明玉米和燕麥中的膳食纖維能夠很好的改善無面筋面包的營養(yǎng)及感官品質(zhì)；Skendi等人發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖可以提高面團穩(wěn)定性、抗變形能力以及面包的比容。

1.1.3 面包貯藏品質(zhì)研究

面包的貯藏品質(zhì)主要取決于其抗老化能力。近年來，在對面包老化機理研究不斷深入的基礎(chǔ)上，延緩面包老化方法的研究也取得了一定的進展，主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面，在面包配方中添加抗老化因子。覃鵬等人研究發(fā)現(xiàn)，在不降低面包品質(zhì)的前提下，添加15.0%的糯小麥粉可以延緩面包老化；李清筱的研究結(jié)果表明，添加2.0%的β-環(huán)糊精對面包老化有明顯的延緩作用；Jeanette等人研究表明添加麥芽α-淀粉酶、蒸餾單甘酯和脂肪酶有助于提高面包中淀粉的抗回生能力。另一方面，改善加工工藝和貯藏條件。Alain等人研究發(fā)現(xiàn)降低面包的焙烤速率可以延緩面包的老化；Felicidad等人研究發(fā)現(xiàn)降低水分流失可以改善面包的老化程度。

1.2 餅干

1.2.1 餅干加工工藝研究

焙烤是餅干加工過程中的一個重要環(huán)節(jié)。在低濕、高溫條件下，焙烤食品會發(fā)生各種化學(xué)變化，從而引起產(chǎn)品的物理和感官特性的變化，并且會造成營養(yǎng)成分的缺失。因此，對餅干焙烤工藝的研究與完善，有助于改善餅干的營養(yǎng)、感官及質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)。Francesco等人研究發(fā)現(xiàn)餅干面團攪打過程中部分多不飽和脂肪酸被氧化成飽和脂肪酸，在焙烤過程中轉(zhuǎn)化成香氣成分；Amber等人認(rèn)為焙烤過程中餅干中兒茶素的穩(wěn)定性降低了。國內(nèi)對各種餅干的加工技術(shù)也進行了研究改善。白衛(wèi)東等人進一步改善了威化餅干餅皮的加工工藝，表明該產(chǎn)品最適宜的面粉筋度為26%；陳振家等人研究得出了麥芽糖醇在無糖發(fā)酵功能餅干的最佳添加量為15%，發(fā)酵時間為3.5 h。

1.2.2 餅干的營養(yǎng)品質(zhì)研究

近年來，高膳食纖維餅干已經(jīng)成為市場的主流。李夢琴等人通過正交試驗優(yōu)化了高纖維麥麩餅干的配方；Vitali等人研究發(fā)現(xiàn)蘋果纖維能很好的維持餅干的多酚含量和抗氧化性，菊粉則能降低餅干的熱量值；Laura等人研究發(fā)現(xiàn)添加抗性淀粉（RS）可以改善餅干的質(zhì)構(gòu)。除對餅干的膳食纖維進行強化以外，其他的配料和添加劑也對餅干的營養(yǎng)品質(zhì)有顯著的影響。孫立志等人開發(fā)了富含纖維素和植物膠原的黑木耳餅干；Bojana等人在姜汁堅果餅干中添加蕎麥粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)餅干中的蛋白質(zhì)、鋅、總多酚含量得到了很好的保存，同時餅干的抗氧化性和金屬螯合活性得到了增強。

1.2.3 餅干的貯藏品質(zhì)研究

餅干在運輸和儲存的過程中極易受潮變軟而導(dǎo)致各項品質(zhì)的下降，因此，防止餅干受潮是延長其保質(zhì)期的重要手段。原琳等人分析了環(huán)境相對濕度對餅干平衡含水率的影響，通過擬合得到餅干吸濕特性曲線，為酥性餅干防潮包裝的研究奠定了基礎(chǔ)。同時，餅干的松脆性也決定了餅干是一種易碎產(chǎn)品，研究餅干的抗破損包裝對其貯藏品質(zhì)的改善具有重要的實用價值。高玲等人以蘇打餅干為研究對象，研究其破損邊界曲線，為餅干的緩沖包裝設(shè)計提供了理論指導(dǎo)。另外，添加劑的應(yīng)用也可改善餅干在貯藏過程中的品質(zhì)。Nicola等人通過研究發(fā)現(xiàn)，在餅干中添加乳清粉能延緩餅干硬化并延長其保質(zhì)期。

1.3 面條

1.3.1 面條的加工工藝研究

面條的制作方法分為手工和機制，加工過程主要包括和面、壓延、醒發(fā)、烘干等。李韋謹(jǐn)?shù)热搜芯康贸鲎罴训拿鏃l機制工藝為：加水量為面團含水量的33%～37%、加鹽量為l%～4%、和面時間8 min、40℃烘干6 h；張麗華等人研究得出花粉保健面條最佳配方為：玉米花粉的添加量6%，食鹽的添加量2%；范素琴等人對復(fù)合營養(yǎng)燕麥面條工藝條件進行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)添加谷朊粉和海藻酸鈉可增強面團的吸水率，延長穩(wěn)定時間。用于商業(yè)化生產(chǎn)意大利面的主要工藝有薄板層壓和擠壓技術(shù)。Stefano等人研究表明通過擠壓工藝制得的意大利面比薄片層壓制得的更堅韌，在蒸煮過程中會吸收更多的水分，呋喃素含量也更高；Eleonora等人研究發(fā)現(xiàn)原料不同的混合方式對擠壓面條品質(zhì)的影響比層壓面條更為顯著；Alessandra等人對大米面條的兩種制作工藝——傳統(tǒng)擠壓工藝和擠壓蒸煮工藝進行了比較，結(jié)果表明擠壓蒸煮工藝能賦予大米面條更好的蒸煮品質(zhì)。

1.3.2 面條的營養(yǎng)改善及品質(zhì)分析

近年來，在國內(nèi)對于面條的營養(yǎng)價值及品質(zhì)特性的研究更加深入。郭曉娜等人研究發(fā)現(xiàn)隨著苦蕎粉比例的提高，面條的斷條率也不斷提高，但可以通過添加羧甲基纖維素（CMC）來改善；郭曉冬等人在小麥粉中加入花生蛋白粉制成高蛋白冷凍面條，既提高了面條中蛋白質(zhì)的含量，又賦予面條特殊的花生風(fēng)味。在國外，對意大利面的營養(yǎng)強化也從未間斷。Maud等人研究發(fā)現(xiàn)添加高含量的豆粉能改善意大利面的質(zhì)構(gòu)和營養(yǎng)價值，并提高了淀粉對消化酶的敏感性；Eleonora等人發(fā)現(xiàn)大豆和胡蘿卜的添加削弱了意大利面的抗破裂性和抗延伸性，增加了蒸煮過程中固形物的損失。

1.3.3 面條的貯藏品質(zhì)研究

與干面條相比，濕面條具有新鮮、嚼勁好以及風(fēng)味好的優(yōu)點，但是因其水分含量較高則極易腐敗變質(zhì)。劉暢等人利用生物防腐劑Nisin和納他霉素取代化學(xué)防腐劑，制得的濕生面條采用充N2包裝，能在30℃條件下保存3 d；Nobile等人發(fā)現(xiàn)殼聚糖與氣調(diào)包裝貯藏結(jié)合的方法可以改善自制新鮮意大利面的腐敗品質(zhì)。另外，冷凍貯藏也是新鮮面條防腐保鮮的有效方法。Daniela等人的研究結(jié)果表明快速冷凍能較好的保持面條的新鮮度。在冷凍貯藏的同時，面條的品質(zhì)也會受到一定影響。陳潔等人利用食用膠體對冷凍面條品質(zhì)進行了改良；王明明等人研究表明通過和面工藝的改進能顯著改善冷凍面條的剪切力、拉伸力和咀嚼度。

1.4 谷物棒

1.4.1 谷物棒加工工藝研究

谷物棒的種類繁多，可針對不同的消費群體生產(chǎn)出各種不同形狀、口味和營養(yǎng)的谷物棒。對于谷物棒的加工工藝，目前未見專門的研究報道。從市場上出現(xiàn)的各類產(chǎn)品來看，國內(nèi)外的谷物棒在形式上存在明顯的差別。國內(nèi)，谷物原料通常都經(jīng)過精細(xì)的研磨加工制成粉狀，獲得較為精致的外形和細(xì)膩的口感，以滿足國內(nèi)消費者傳統(tǒng)的飲食習(xí)慣；而國外消費者則更加關(guān)注谷物棒的營養(yǎng)功能，對產(chǎn)品的形態(tài)要求較低，因此產(chǎn)品的加工過程相對簡便，谷物原料通常只需粗磨（或不研磨），再通過熱處理、焙烤或擠壓膨化的方法進行預(yù)糊化，然后與高溫糖漿混合，在模具中冷卻成型。

1.4.2 谷物棒營養(yǎng)改善及品質(zhì)分析

我國對與谷物棒的研究起步較晚，近年來主要集中在各種能量棒和營養(yǎng)棒的開發(fā)與研究。張春美等人研究制得了富含蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分的小麥胚芽能量棒；宋慧等人通過研究得到了由麩皮、大豆制得的膳食纖維在高纖維營養(yǎng)棒中的最佳添加量；朱連君等人通過在面粉中添加膳食纖維和魔芋精粉來研制新型的減肥代餐棒。相對于國內(nèi)來說，國外的谷物棒市場則更為成熟。Donna等人研究表明扁豆微粉的添加量、風(fēng)味、硬度、凝聚力以及濕度等都對谷物棒的感官品質(zhì)有很大的影響；Krittika等人通過研究發(fā)現(xiàn)在擠壓大米粉中添加大麻粉會降低谷物棒的膨脹性。另有研究表明，食品中糖濃度的增加會顯著促進芳香化合物的釋放，對溶液的粘度以及糖與揮發(fā)物之間的結(jié)合能力也有直接的影響。因此，糖對于谷物產(chǎn)品風(fēng)味物質(zhì)的釋放有重要的作用。Samuel等人利用質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜（PTR-MS）作為檢測手段，發(fā)現(xiàn)高糖含量有助于草莓口味谷物棒中風(fēng)味物質(zhì)的釋放，且不同的葡萄糖漿和葡聚糖含量的樣品，其揮發(fā)性化合物的釋放存在明顯的差異。

1.4.3 谷物棒貯藏品質(zhì)研究

目前市場上各種不同的谷物棒產(chǎn)品日新月異，如低脂谷物棒、有機谷物棒、巧克力棒、水果谷物棒等。這些谷物棒產(chǎn)品營養(yǎng)含量豐富，且口感風(fēng)味受廣大消費者喜愛。但是在通常的包裝條件下，保質(zhì)期只有3～4個月。所以，在改善營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味的同時，如何延長谷物棒的保質(zhì)期問題也亟待解決。Villavicencio等人采用電離輻射來保藏谷物棒，以谷物棒的感官品質(zhì)為指標(biāo)得到了電離輻射的最佳劑量；Anna等人研究發(fā)現(xiàn)咖啡酸、抗壞血酸和γ-生育酚可以用來延長魚油谷物棒的保質(zhì)期；Ananthan等人的研究結(jié)果表明，聚丙烯（PP）包裝下的谷物棒保質(zhì)期為3個月，聚乙烯鋁箔紙（PFP）、金屬化聚酯（MP）以及MP真空包裝下保質(zhì)期為6個月。

2 谷物食品的發(fā)展趨勢

除了上述提到的幾種產(chǎn)品以外，常見的谷類食品還包括饅頭、麥片、谷物早餐和谷物飲料等。長期以來，人們要求產(chǎn)品具有細(xì)膩的口感和精白的外觀，因此，在享用良好感官品質(zhì)的同時，也造成了膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)等眾多營養(yǎng)素的缺失，從而導(dǎo)致糖尿病、心血管疾病、癌癥等疾病發(fā)病率不斷上升。作為人類最基本的膳食來源，對谷物食品的營養(yǎng)強化引起了社會各界的關(guān)注。然而受感官和貯藏品質(zhì)的影響，通過人為的方式添加到谷物產(chǎn)品中的營養(yǎng)素有限，不能完全彌補谷物在精加工過程中的營養(yǎng)損失。因此，保留了麩皮和胚芽的全谷物食品，成為了目前谷物食品領(lǐng)域發(fā)展的新趨勢。

2.1 全谷物食品的發(fā)展態(tài)勢

上世紀(jì)八十年代，全谷物食品首先在發(fā)達國家掀起了熱潮。自1980年起，美國衛(wèi)生部門在其每五年出版一次的膳食指南中，就一直鼓勵人們增加對全谷物的消費。2005年，該刊物對全谷物的攝入作出了更詳細(xì)的說明，建議人們每日谷物的攝入量中至少要有一半來自全谷物食品。2006年，國際食品信息委員會調(diào)查發(fā)現(xiàn)，73%的調(diào)查者表示他們愿意增加對全谷物的攝入。尼爾森食品公司調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，從2001年至2005年期間，全谷物面包及其他焙烤產(chǎn)品的銷售額比1997年至2001年期間增長了23%，全谷物意大利面銷量則上升了27%。通過數(shù)據(jù)分析還可看出，全麥面包、即食谷物早餐等全谷食品的銷量增長快于面粉和大米等谷物原料。因此，為滿足人們對全谷物攝入日益增長的需求，越來越多新型的全谷物食品得到研制開發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，2007年，全球約有2 368種全谷物產(chǎn)品進入市場，是2000年的14.4倍。在全谷物食品發(fā)展最快的美國，全谷物產(chǎn)品占所有谷物食品的40%以上，在高端產(chǎn)品中占70%以上。調(diào)查結(jié)果顯示，目前對谷物棒及谷物早餐的全谷物產(chǎn)品的相關(guān)報道較少，其潛在市場有待開發(fā)。

2.2 全谷物食品的研究

2.2.1 全谷物的營養(yǎng)分析

全谷物食品之所以越來越受到廣大消費者的歡迎，主要取決于全谷物中豐富的營養(yǎng)成分。汪祿祥等人總結(jié)分析了全谷物食品的營養(yǎng)保健功能，認(rèn)為全谷物原料中除了含有大量的膳食纖維以外，還包括類黃酮、酚酸、植酸、多糖、硒和VE等成分，具有諸多生理保健功能；Giacco等人分別從流行病學(xué)理論依據(jù)和臨床試驗兩方面綜述了全谷物食品的攝入與人體體重之間的關(guān)系，指出全谷物的食用不僅能控制人體體重，還能降低患2型糖尿病、心血管疾病和癌癥的風(fēng)險；Ulrika等人研究了全谷物小麥粉與全谷物黑麥粉對糖尿病小鼠新陳代謝的影響，證實了全谷的攝入能抑制小鼠的體重，并能顯著降低血漿中總膽固醇和甘油三脂的含量。

2.2.2 全谷物食品的品質(zhì)研究

隨著全谷物食品在谷物食品領(lǐng)域所占比重越來越大，關(guān)于全谷物食品品質(zhì)的研究也越來越多。Barros等人研究發(fā)現(xiàn)，全麥面團的加工品質(zhì)雖不如小麥精粉面團，但其面包的營養(yǎng)含量更加豐富，且貨架期也較長；馬福敏利用阿拉伯木聚糖對全麥面包的質(zhì)構(gòu)進行了改善，并延緩了面包的老化；Vitali等人研究發(fā)現(xiàn)全谷物原料能夠改善礦物質(zhì)的溶解度并提高其生物利用率；唐曉珍等人對山東黑、紫粒小麥全麥粉面條的品質(zhì)進行了評價，得出全黑麥面條富有彈性、口感較軟，比紫麥面條更受消費者歡迎；謝潔采用麩皮回添工藝制備全麥面粉，并得出了改善全麥饅頭品質(zhì)的最優(yōu)添加劑復(fù)配比例。除了營養(yǎng)與質(zhì)構(gòu)的研究，Sidsel等人對全麥面包貯藏過程中氧化穩(wěn)定性進行了測定，指出在儲存2～3周后，全麥面包的抗氧化能力開始降低，同時也發(fā)現(xiàn)面包皮比面包芯的抗氧化性更加穩(wěn)定。

2.3 全谷物食品的發(fā)展前景

雖然全谷物食品在全世界的發(fā)展呈現(xiàn)出良好的態(tài)勢，但是就目前調(diào)查結(jié)果來看，世界各國對于全谷物食品的人均攝入量仍然達不到專家建議的水平，全谷物食品的品質(zhì)研究和市場推廣任重道遠(yuǎn)。尤其是在我國，全谷物食品的發(fā)展相對更加滯后，除了缺乏系統(tǒng)性的研究之外，還存在許多阻礙因素。首先，對全谷物食品的消費缺乏有效的科普宣傳。目前，每個國家對全谷物食品都有不同的理解，世界范圍內(nèi)還沒有關(guān)于全谷物食品統(tǒng)一的定義，因此人們對全谷物食品認(rèn)識不足。國外的相關(guān)報道也指出，對全谷物食品不能正確的識別是阻礙全谷物食品消費的一個重要因素。其次，飲食結(jié)構(gòu)不合理，人們對口感的關(guān)注度遠(yuǎn)高于對營養(yǎng)的重視，營養(yǎng)健康谷物食品比重低。另外，我國全谷物食品的生產(chǎn)發(fā)展跟不上市場需求增長的步伐，全谷物食品的產(chǎn)業(yè)化推廣需要一個廣闊的平臺和長期的發(fā)展過程。

3 小結(jié)

隨著人們生活水平的提高、飲食結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，以及對全谷物食品營養(yǎng)價值的逐步認(rèn)識，全谷物食品越來越受到消費者的歡迎。在科研領(lǐng)域，只有通過更加細(xì)致和深入的研究，采用更先進的加工技術(shù)，使全谷物食品具有更好的感官品質(zhì)、更高的營養(yǎng)價值，才能有效的促進全谷物食品的發(fā)展。相信在不久的將來，在社會各界的共同努力下，全谷物食品的發(fā)展必定會步入一個嶄新的時代。

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Research progress and development trend of cereal foods

FENGBing-hong1*DENG Lu-lu2WANG Li2QIANHai-feng2ZHNAGHui2QI Xi-guang2

1（Guangzhou shuangqiao company Ltd，Guangdong Guangzhou 510280，China）

2（School of food science and technology，Jiangnan university，state key laboratory of food science and technology，Jiangsu Wuxi 214036，China）

Cereals are the most basic compositions of human diet.There are more and more whole cereal foods in the market.This paper summarized the recent research progress of four main cereal foods,including bread,noodle,biscuit, and cereal bar.The market expectation and development trend were also speculated.

cereals；recent research progress；whole cereal；development trend

TS210.1

A

1673-6044（2014）03-0009-04

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.03.004

*馮炳洪，男，1977年出生，2000年畢業(yè)于無錫輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)，助理工程師。

2014-05-19