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(1.中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司,北京 100020； 2.中土畜三利香精香料有限公司,北京 100020)

藜麥的營養(yǎng)價值及其應用前景

王黎明1,馬寧1,李頌1,王春玲1,劉晶鑫2

(1.中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司,北京 100020； 2.中土畜三利香精香料有限公司,北京 100020)

藜麥是一種營養(yǎng)價值極高的“類全谷物”,不僅富含蛋白質及鈣、鐵、鋅和維生素E等微量營養(yǎng)素,而且含有全部必需氨基酸,并富含植物化學物質,具有提高人群營養(yǎng)水平、預防多種疾病發(fā)生的潛在功效,近30年來得到了國外多家農業(yè)及食品科研機構的廣泛關注,而國內目前關于藜麥的報道甚少。隨著國內消費者對養(yǎng)生和保健的需求不斷攀升,藜麥作為一種“健康食品”具有非常廣闊的市場前景。本文綜述了藜麥的營養(yǎng)組成、健康功效及其在食品中的應用現(xiàn)狀,為今后相關產(chǎn)品的研發(fā)提供科學依據(jù)。

藜麥,營養(yǎng)價值,應用

藜麥(Chenopodium quinoa)是一種有著5000～7000年種植歷史,原產(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū)的抗逆(對抗惡劣生長環(huán)境)植物。藜麥又稱為“mother grain”,被看作是上帝賜予人類的禮物,一直和印第安人神秘的精神信仰緊密相連。殖民統(tǒng)治時代,西班牙人推行同化政策,將藜麥和印加文化一同視為禁物,藜麥被禁止種植。直至上世紀八十年代,才重新被發(fā)現(xiàn)。它的遺傳基因幾乎沒有被人類用科技手段進行過改造,被聯(lián)合國國際糧農組織(FAO)認定為是非轉基因營養(yǎng)食品,被稱為丟失的遠古“營養(yǎng)黃金”。值得指出的是,美國航空航天局(NASA)也將其列為宇航員從事長期太空任務的理想食物選擇之一[1]。近年來,越來越多的研究指出,“全谷物”具有預防肥胖、心血管疾病、糖尿病和癌癥等方面的功效[2]。藜麥作為一種“類全谷物”也隨之成為“健康食品”[3]。近30年來,國外多家農業(yè)及食品科研機構對藜麥的營養(yǎng)價值進行了全方位研究,由于其完美的營養(yǎng)價值,2008年被列為全球十大營養(yǎng)食品之一。目前,國際市場的藜麥價格為12美元/kg。其最大消費國為美國和加拿大,歐洲市場后來居上,日本、韓國及中國臺灣等也有藜麥粉、藜麥面包等深加工產(chǎn)品。我國作為保健食品消費大國,隨著國內消費者對養(yǎng)生和保健的需求不斷攀升,必將為藜麥造就一個容量巨大的新興產(chǎn)品市場。據(jù)權威分析,今后藜麥市場份額將在百億美元以上[4]。雖然目前幾乎沒有藜麥健康功效的動物實驗和人群實驗(調查和干預),但是對其營養(yǎng)成分的分析已經(jīng)較為完善。本文系統(tǒng)的總結了藜麥的營養(yǎng)組成、健康功效及其在食品中的應用現(xiàn)狀,為今后相關產(chǎn)品的研發(fā)提供科學依據(jù)。

1 藜麥的營養(yǎng)成分與健康功效

藜麥是FAO確認的唯一一種滿足人體基本營養(yǎng)需求的單體植物[5],并被正式推薦為最適宜人類的完美“全營養(yǎng)食品”,被譽為“超級谷物”。研究表明[6],藜麥蛋白含量豐富,氨基酸均衡,含有豐富的膳食纖維、礦物質元素和維生素,脂肪酸多為不飽和脂肪酸,且具有豐富的植物化學物質和抗氧化活性,是一種高蛋白、低熱量、活性物質豐富的食物,適合老年人、兒童、學生、孕產(chǎn)婦、運動員、糖尿病患者和腸胃疾病患者等不同人群食用。藜麥的組成如表1[7-12]。藜麥的營養(yǎng)素組成主要特點表現(xiàn)在以下多個方面。

表1 藜麥與常見谷物主要營養(yǎng)素含量的比較(g/100g)

注：范圍指已報道最低值到最高值,表2～表5同。

表2 藜麥與常見谷物氨基酸組成的比較

表3 藜麥與常見谷物主要脂肪酸含量的比較

1.1蛋白質與氨基酸

藜麥是一種全蛋白食品,蛋白含量在15%左右,約為稻米和玉米的2倍；含有幾乎全部天然氨基酸,特別是富含人體必需的8種氨基酸和嬰幼兒必需的組氨酸,且比例平衡,易于吸收(見表2)[7-8,10-14]。

FAO/世界衛(wèi)生組織(WHO)/聯(lián)合國大學(UNU)評估指出,藜麥必需氨基酸含量高于水稻、小麥和玉米等,特別是植物蛋白中較為缺乏的賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸,尤其富含一般谷物缺少的賴氨酸[6,15]。其賴氨酸含量是小麥、稻米和玉米的2倍。賴氨酸對促進免疫反應中抗體的形成、調節(jié)脂肪酸代謝、促進鈣的吸收和轉運、以及在參與細胞損傷修復和癌癥預防等方面有重要作用[16]。單從氨基酸角度考量,藜麥的健康價值超過多數(shù)“全谷物”,這也是藜麥被認作是“健康食品”的最主要原因。藜麥蛋白的含量和質量在一定程度上可與脫脂牛奶和肉類相比,是素食者的良好選擇。

1.2脂肪

藜麥脂肪含量是玉米的2倍,且其脂肪酸組成與玉米相近,因而藜麥在植物油提取方面具有重要開發(fā)前景[17-18]。藜麥含有多種“必需脂肪酸”,尤其富含ω-6和ω-3等多不飽和脂肪酸。其中ω-6含量顯著高于小麥和稻米,與玉米相近；ω-3含量約為小麥的3倍。藜麥中不飽和脂肪酸的比例占總脂肪酸的83%以上,具有降低低密度脂蛋白,升高高密度脂蛋白的功效,此外高不飽和脂肪酸比例對維持脂膜流動性方面也具一定功效[19-20]。同時藜麥中維生素E等具抗氧化活性的天然物質維持了這些不飽和脂肪酸的穩(wěn)定性[6,15]。藜麥中的主要脂肪酸組成與含量見表3[7,11-13,21]。

1.3碳水化合物

組成藜麥的碳水化合物中,淀粉含量最高,占干物質總量的58%～64.2%[13]。此外,藜麥中木糖和麥芽糖含量較高,而葡萄糖和果糖含量較低[22],有研究指出每100g藜麥中,葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖的含量分別為1.70、0.20、2.90、1.40mg,并指出藜麥是一種低果糖葡萄糖指數(shù)(FGI)食物,能在糖脂代謝過程中發(fā)揮有益功效[13]。

1.4礦質元素

藜麥富含鈣、鎂、鐵、鉀和銅等多種礦質元素,且容易被吸收利用。藜麥中鈣含量約為小麥的2倍,稻米和玉米的5倍以上,在維護骨骼和組織健康、預防骨質疏松方面具有重要作用[16]；鐵含量是小麥的3倍,稻米和玉米的5倍；鎂含量是小麥的20倍,稻米的2倍以上。此外,藜麥中的鋅、銅、鉀的含量也遠高于其他谷物,見表4[7,10-14,21,23-25]。研究表明[26],藜麥中礦質元素的含量可能與生長條件等相關,不同培養(yǎng)條件下的藜麥礦質元素含量存在一定差異。

表4 藜麥與常見谷物礦質元素含量的比較(mg/100g)

表5 藜麥與常見谷物維生素含量的比較(mg/100g)

1.5維生素

藜麥富含多種維生素,尤其是核黃素、維生素E和葉酸含量較高,超過了絕大多數(shù)谷物。藜麥中維生素E的含量是小麥的3倍以上,玉米的4倍；核黃素是小麥、稻米和玉米的4倍；葉酸是小麥和稻米的3以上,玉米的7倍。其中,維生素E是重要的抗氧化劑,不但能夠有效地抑制油脂的氧化,而且能夠預防和減輕體內細胞膜脂質過氧化的破壞,具有抗衰老的作用[27]；葉酸可有效預防絕大部分嬰兒神經(jīng)管畸形的產(chǎn)生[28]。藜麥中主要維生素組成與含量見表5[7,11-12,21]。

1.6膳食纖維

藜麥膳食纖維的含量約為6%,與許多全谷物食品含量相當。研究顯示膳食纖維在調節(jié)腸道健康,降低膽固醇,預防心血管疾病、糖尿病和結腸癌等癌癥方面具功效。食用藜麥后血糖不會明顯升高(藜麥的血糖指數(shù)是35,大米是90),因此可以作為糖尿病人的主食[29]。還有研究指出藜麥膳食纖維的持水性強,在增強飽腹感方面的作用明顯,適合減肥人群食用,是目前國際市場上流行的減肥食品之一[16]。

1.7植物化學物質

藜麥中富含類黃酮和植物甾醇類物質,具有很強的抗氧化能力。Pásko等[30]通過FRAP、ABTS自由基和DPPH自由基多種經(jīng)典的體外實驗證實藜麥具有很好的抗氧化活性。

1.8其它特性

藜麥中不含麩質(gluten-free),避免了由于麩質導致的胃腸道過敏,可供麩質過敏人群食用[31]。藜麥是堿性食物,食用藜麥有利于維持酸性體質人群的酸堿平衡,保持體質健康。另外,藜麥中含有較高的植物雌激素,對預防一些慢性病及婦科疾病具有顯著效果[4]。

同時還需要指出,藜麥中也含有一些抗營養(yǎng)素(anti-nutrients),例如皂素、植酸、鞣酸和一些蛋白酶抑制劑[14,32],已有研究指出它們會妨礙某些營養(yǎng)素的吸收[32]。例如皂素[33],不同研究顯示其在藜麥中的含量在0.1%～5%之間,其對胃腸道有刺激作用,但同時也可以通過調節(jié)細胞膜通透性,改善某些營養(yǎng)物質和藥物的吸收[34-35]；藜麥中的植酸會影響機體對某些礦質元素的吸收[36-37]；其次一些蛋白酶抑制劑會影響氨基酸在體內的代謝,但是藜麥中胰蛋白酶抑制劑等的含量比常見谷物低得多,因此不構成嚴重問題[32,36]。

2 藜麥在食品中的應用

藜麥屬于易熟易消化食品,有淡淡的堅果清香或人參香,口感獨特,是印加土著居民的主要傳統(tǒng)食物,但在我國推行藜麥可能還需要對消費者進行口味的培養(yǎng)。由于其完美的營養(yǎng)組成,2008年被列為全球十大健康營養(yǎng)食品之一。聯(lián)合國大會已將2013年設為“國際藜麥年”,旨在讓人們了解藜麥在糧食和營養(yǎng)安全、減少貧困及發(fā)展可持續(xù)農業(yè)方面的潛力。中國是聯(lián)大在全球設立的5個宣傳站點之一。

藜麥在歐美是炙手可熱的健康、時尚食品,因其營養(yǎng)價值高,所以常出現(xiàn)在早餐粥中。在厄瓜多爾等國家,藜麥作為“學校早餐計劃”的一部分,用于提高青少年的營養(yǎng)健康水平。秘魯也在“andeanizing the school breakfast”中將藜麥作為主要組成部分。FAO把藜麥定性為一種全營養(yǎng)食品,為一些營養(yǎng)缺乏地區(qū)的婦女兒童提供營養(yǎng)補充。FAO還曾評價藜麥的蛋白質含量與所有干乳酪的蛋白質含量相當。以雀巢為代表的食品企業(yè)已開始生產(chǎn)嬰幼兒藜麥粉來替代奶粉。

藜麥營養(yǎng)豐富,研磨成粉可做成各種糕點、主食或營養(yǎng)添加劑等。目前,市場上流行的食品除以藜麥為主做成保健食品外,還可添加藜麥做成各種甜點、小吃和飲品,如藜麥南瓜八寶粥、藜麥面包、餅干、早餐麥片,以及藜麥蘋果汁、藜麥發(fā)酵制成的白酒等。此外,藜麥作為藥物成分已有上千年的歷史,其在治療出血和囊腫,甚至是治療風寒中都有所應用。目前藜麥的應用越發(fā)廣泛。

3 總結

目前伴隨著WHO/FAO、美國食品藥物管理局(FDA)和歐洲食品安全局(EFSA)等多個權威組織對“全谷物”健康功效做出的充分評估,其預防肥胖、心血管疾病、糖尿病乃至癌癥等多種人類重大疾病的功效得到廣泛認可。而藜麥正是一種有著自身特殊營養(yǎng)組成的“類全谷物”。

雖然目前還沒有關于藜麥的大規(guī)模人群實驗直接證明其健康功效,但是通過其營養(yǎng)素組成分析發(fā)現(xiàn)：藜麥的蛋白含量和氨基酸組成優(yōu)于很多“全谷物”,礦質元素和部分維生素等微量營養(yǎng)素含量都要高于小麥、水稻和玉米等常見的“全谷物”,在這些方面藜麥具有比上述常見“全谷物”更高的營養(yǎng)價值。此外,藜麥含有“全谷物”中重要的成分膳食纖維,并富含不飽和脂肪酸和植物化學物質,是一種營養(yǎng)素組成優(yōu)越的“類全谷物”食品。FAO還為藜麥單獨出版過評估報告,對其氨基酸含量的均衡和富含微量元素等特點給予高度評價。

目前國際市場上流通著多種以藜麥為原料的產(chǎn)品,雖然其價格要高于小麥和水稻等常見的“全谷物”,但其特有的營養(yǎng)價值使其仍然值得關注。綜上,基于藜麥蛋白含量豐富且氨基酸種類平衡卓越,富含礦物質、維生素和多不飽和脂肪酸,并含有多種植物化學物質,藜麥是一種具較高營養(yǎng)價值的“類全谷物”食品,具有廣泛的開發(fā)應用前景。

[1]Schlick G,Bubenheim D L. Quinoa:An emerging new crop with potential for CELSS[R].NASA Tech,1993.

[2]譚斌,譚洪卓,劉明,等. 糧食(全谷物)的營養(yǎng)與健康[J]. 中國糧油學報,2010(4):100-107.

[3]Abugoch J L E. Quinoa(Chenopodium quinoa Willd.):composition,chemistry,nutritional,and functional properties[J]. Advances in Food and Nutrition Research,2009,58:1-31.

[4]劉鎖榮,范文虎. 促進山西藜麥種植規(guī)模化及產(chǎn)業(yè)鏈形成的建議[J]. 山西農業(yè)科學,2011,39(7):767-769.

[5]White P,Alvistur E,Diaz C,etal. Nutrient Content and Protein Quality of Quinua and Cafiihua,Edible Seed Products of the Andes Mountains[J]. Agricultural and Food Chemistry,1955,3(6):351-355.

[6]Vega-Gálvez A,Miranda M,Vergara J,etal. Nutrition facts and functional potential of quinoa(Chenopodium quinoa willd.),an ancient Andean grain:a review[J]. J Sci Food Agric,2010,90(15):2541-2547.

[7]Koziol M J. Chemical composition and nutritional evaluation of quinoa(Chenopodium quinoa Willd)[J]. Journal of Food Composition and Analysis,1992,5(1):35-68.

[8]Wright K H,Pike O A,Fairbanks D J,etal. Composition of Atriplex hortensis,Sweet and Bitter Chenopodium quinoa Seeds[J]. Journal of Food Science,2002,67(4):1383-1385.

[9]De Bruin A. Investigation of the food value of quinoa and caihua seed[J]. Journal of Food Science,1964,29(6):872-876.

[10]Dini A,Rastrelli L,Saturnino P,etal. A compositional study of Chenopodium quinoa seeds[J]. Food/Nahrung,1992,36(4):400-404.

[11]楊月欣. 中國食物成分表(第2冊)[M]. 北京大學醫(yī)學出版社,2005.

[12]楊月欣,王光亞,潘興昌. 中國食物成分表(第1冊)[M].第二版. 北京大學醫(yī)學出版社,2009.

[13]Repo-Carrasco R,Espinoza C,Jacobsen S E. Nutritional value and use of the Andean crops quinoa(Chenopodium quinoa)andkaiwa(Chenopodium pallidicaule)[J]. Food Reviews International,2003,19:179-189.

[14]González J A,Roldán A,Gallardo M,etal. Quantitative determinations of chemical compounds with nutritional value from inca crops:Chenopodium quinoa(‘quinoa’)[J]. Plant Foods for Human Nutrition,1989,39(4):331-337.

[15]Rojas W,Alandia G,Irigoyen J,etal. Regional Office for Latin America and Carribean at Food and Agriculture Organization(FAO)[Z].2012.

[16]Alan B. Quinoa,an ancient crop to contribute to world food security[R].37th FAO Conference,2011.

[17]Koziol M J. Quinoa:A potential new oil crop[M]. New York:Wiley,1993.

[18]Rojas W,Pinto M,Soto J. Distribución geográfica y variabilidad genética de los granos andinos[M]//Rojas W,Pinto M,Soto J,etal. Granos Andinos:Avances,logros y experiencias desarrolladas en quinua,caahua y amaranto en Bolivia. Roma,Italia:Bioversity International,2010:11-23.

[19]Youdim K,Martin A,Joseph J. Essential fatty acids and the brain:possible health implications[J]. Int J Dev Neurosci,2000,18(4-5):383-399.

[20]Simopoulos A. Omega-3 fatty acids in health and disease and in growth and development[J]. Am J Clin Nutr,1991,54(3):438-463.

[21]Ruales J,Nair B M. Saponins,phytic acid,tannins and protease inhibitors in quinoa(Chenopodium quinoa Willd)seeds[J]. Food Chemistry,1993,48(2):137-143.

[22]Ogungbenle H N. Nutritional evaluation and functional properties of quinoa(Chenopodium quinoa)flour[J]. International Journal of Food Sciences and Nutrition,2003,54(2):153-158.

[23]Bhargava A,Shukla S,Ohri D. Chenopodium quinoa-An Indian perspective[J]. Industrial Crops and Products,2006,23:73-87.

[24]Konishi Y,Hirano S,Tsuboi H,etal. Distribution of minerals in quinoa(Chenopodium quinoa Willd.)seeds[J]. Bioscience Biotechnology and Biochemistry,2004,68(1):231-234.

[25]Sanders M. Estudio del secado industrial de la quinoa(Chenopodium quinoa Willd.)cultivada en Chile:efecto de la temperatura sobre su composición[D]. Chile:Universidad de La Serena Departament of Food Engineering,2009.

[26]Abugoch L. Quinoa(Chenopodium quinoa Willd.):composition,chemistry,nutritional,and functional properties[J]. Adv Food Nutr Res,2009,58:1-31.

[27]Korotkova E,Avramchik O,Kagiya T,etal. Study of antioxidant properties of a water-soluble Vitamin E derivative-tocopherol monoglucoside(TMG)by differential pulse voltammetry[J]. Talanta,2004,63(3):729-734.

[28]楊玉柱,王儲炎,焦必寧. 葉酸的研究進展[J]. 農產(chǎn)品加工,2006(5):31-39.

[29]Oshodi A A,Ogungbenle H N,Oladimeji M O. Chemical composition nutritionally valuable minerals and functional properties of beniseed Sesamum radiatum pearl millet Pennisetum typhoides and quinoa Chenopodium quinoa flours[J]. International Journal of Food Sciences and Nutrition,1999,5:325-331.

[31]Herencia L I,Alía M J,González A,etal. Cultivo de la quinoa(Chenopodium Quinoa Willd.)en la región Centro.[The culture of quinoa in the central region][J]. Vida Rural VI,1999:28-33.

[32]Improta F,Kellems R O. Comparison of raw,washed and polished quinoa(Chenopodium quinoa Willd.)to wheat,sorghum or maize based diets on growth and survival of broiler chicks[J]. Livestock Research for Rural Development,2001,1(13):10.

[33]Sparg S G,Light M E,van Staden J. Biological activities and distribution of plant saponins[J]. Journal of Ethnopharmacology,2004,94(2-3):219-243.

[34]Gee J M,Price K R,Ridout C L. Saponins of quinoa(Chenopodium quinoa):effects of processing on their abundance in quinoa products and their biological effects on intestinal mucosal tissue[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,1993,63(2):201-209.

[35]Oakenfull D,Sidhu G S. Could saponins be a useful treatment for hypercholesterolaemia?[J]. European Journal of Clinical Nutrition,1990,44(79-88).

[36]Ahamed N T,Singhal R S,Kulkarni P R,etal. A lesser-known grain,Chenopodium quinoa:Review of the chemical composition of its edible parts[J]. Food and Nutrition Bulletin(UN),1998,19(1):61-70.

[37]Martín R S,Ndjoko K,Hostettmann K. Novel molluscicide against Pomacea canaliculata based on quinoa(Chenopodium quinoa)saponins[J]. Crop Protection,2008,27(3-5):310-319.

Nutritional properties of quinoa and its application prospects

WANGLi-ming1,MANing1,LISong1,WANGChun-ling1,LIUJing-xin2

(1.COFCO Nutrition and Health Research Institute,Beijing 100020,China； 2.China Tuhsu Flavours & Fragrances I/E Corp,Beijing 100020,China)

Quinoa is a kind of “pseudo grain” with very high nutritional value. The unique nutritional value of quinoa lies not only in its high content of protein,calcium,iron,zinc,vitamin E and other nutritional trace elements,but also rich in almost all essential amino acids and phytochemicals. It has potential health benefits of improving the nutrition level of people and prevention of various diseases. It has gained great interests by foreign agricultural and food research institutes over the past thirty years. The study about quinoa is rare in China. With the demand of consumer for health and health care rising continually,quinoa has a wide development prospects. The current paper reviewed the main nutritional composition and health benefits of quinoa. Current food applications using quinoa were also reviewed in order to provide scientific basis for the product development in future.

quinoa;nutrition value;application

2013-06-14

王黎明(1983-)，女，博士，研究方向：食品營養(yǎng)研究。

中糧集團基礎研發(fā)項目(2012-C2-F010)。

TS201.4

：A

：1002-0306(2014)01-0381-05