◎ 時小東,王 聰,肖含磊,趙 鋼
(成都大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜糧加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610106)
藜麥(Chenopodium quinoaWilld.)是原產(chǎn)于南美洲的一種糧食作物,已有7 000年的種植歷史,具有耐貧瘠、耐干旱、耐寒冷等抗逆性,能夠適應(yīng)多種極端氣候[1]。藜麥作為高海拔偏遠(yuǎn)山區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)秀替代作物,對于農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要意義,將在未來農(nóng)業(yè)中發(fā)揮作用。同時,藜麥營養(yǎng)價值極高,含有人體所需全部必需氨基酸,被譽(yù)為最適宜人類的“全營養(yǎng)食品”[2]。藜麥籽粒顏色多樣,不含谷物常見的過敏原和麩質(zhì),具有優(yōu)良的食品開發(fā)前景和應(yīng)用價值。目前,藜麥種植范圍已經(jīng)從北美和歐洲擴(kuò)大到了亞洲和非洲,掀起了一股藜麥產(chǎn)業(yè)熱潮[3]。
植物油脂富含脂肪酸和多種人體所需營養(yǎng)元素,為人類健康和正常生活提供能量和營養(yǎng)。此外,植物油脂作為烹飪的重要原料,能夠增加食品感官和適口性[4]。脂肪酸根據(jù)結(jié)構(gòu)分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸,后者又分為單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。對于油脂而言,脂肪酸種類和組成對油脂理化性質(zhì)和生物功能起著決定性作用。飽和脂肪酸過量攝入,會導(dǎo)致三酰甘油和膽固醇等升高,引起肥胖、高血脂、心血管疾病等健康問題;而多不飽和脂肪酸卻是人體必需的營養(yǎng)物質(zhì),不僅是細(xì)胞膜的組成部分,而且對心臟疾病和胰島素敏感性等具有改善作用,也對促進(jìn)眼部健康有著重要的作用[5-6]。近年來,油脂的營養(yǎng)價值和食用安全越來越受到人們的重視,多不飽和脂肪酸已成為研究熱點(diǎn)。
藜麥籽粒富含油脂,不飽和脂肪酸種類豐富,透明度高,可用于保健品、化妝品、嬰幼兒食品等,極具開發(fā)價值[7]。本文主要綜述了藜麥油脂的影響因素、提取工藝、產(chǎn)品研發(fā)等方面的研究進(jìn)展,并且對藜麥油脂開發(fā)潛力、難點(diǎn)和解決策略等進(jìn)行分析,以期為藜麥油脂進(jìn)一步深入研究和應(yīng)用提供參考。
含油量是油料作物發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵因素。大豆含油量超過15%,食藥兩用特色油料作物紫蘇籽的出油率可達(dá)到40%~50%,高油玉米含油率達(dá)8%以上,花生的含油率高達(dá)50%[8-10]。國內(nèi)外研究均表明,藜麥?zhǔn)蔷哂虚_發(fā)潛力的新型油料作物。國外學(xué)者對藜麥油脂含量進(jìn)行測定結(jié)果表明,藜麥油脂含量約為6%,高油品種的油脂含量高達(dá)9.5%,油脂含量超過玉米[11-12]。國內(nèi)研究工作者也對藜麥油脂含量進(jìn)行了深入研究。石振興等對4份國內(nèi)和56份來自玻利維亞、美國和秘魯?shù)霓见湶牧掀焚|(zhì)分析表明,所有材料油脂含量變幅為5.00%~7.90%,平均含量為6.53%,國內(nèi)藜麥材料油脂平均含量為6.38%±0.37%,而來自玻利維亞、美國和秘魯藜麥材料油脂含量為6.49%±0.42%、6.26%±0.61%和6.69%±0.65%。在油脂平均含量方面,4個國家藜麥材料間不存在顯著差異(P>0.05)[13]。對河北張家口和山西大同的25份藜麥進(jìn)行了品質(zhì)分析,油脂含量為3.51%~6.72%,平均含量為5.68%[14]。對西藏地區(qū)和哈爾濱地區(qū)種植的藜麥進(jìn)行含油量測定,油脂含量分別為4.9%~5.8%和4.26%~6.74%[15-16]。油脂含量與種植海拔具有密切關(guān)系,藜麥油脂的含量隨海拔升高而增加,但不同脂肪酸的含量變化存在差異[17]。同時,基因型、外界環(huán)境及其相互作用會對作物品質(zhì)性狀產(chǎn)生影響。對于藜麥含油量而言,環(huán)境對其含量變異影響最大,相互作用其次[18]。因此,在提高產(chǎn)油率方面,除高油品種的選育外,還應(yīng)對環(huán)境因素進(jìn)行全面分析,篩選適宜高油脂藜麥的種植地點(diǎn)和栽培技術(shù)。
藜麥中油脂能夠滿足人體所需的多種不飽和脂肪酸,并且脂肪酸組成比例較其他谷類脂肪更能滿足營養(yǎng)學(xué)的要求,因此可將藜麥作為具有潛在價值的油料作物進(jìn)行開發(fā)利用[19]。Alvarez-Jubete等對藜麥油脂組成進(jìn)行分析,其多不飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量分別為57.5%±0.4%和28.1%±0.3%,表明藜麥油脂以亞油酸和亞麻酸等必需脂肪酸為主[20]。對25份產(chǎn)自我國的藜麥品種分析表明,其平均不飽和脂肪酸含量為5.07%,占總脂肪酸的89.26%,與國外研究結(jié)果相一致[14]。對不同雜糧進(jìn)行脂肪酸分析,藜麥不飽和脂肪酸含量均達(dá)到84%以上,多不飽和脂肪酸達(dá)到58%以上,其中以亞油酸為主,含量超過了藜麥總脂肪酸含量的50%以上[21]。
除脂肪酸組成外,透明度、酸值和過氧化值是油脂重要的物理性質(zhì)。藜麥油脂色澤淡黃,透明度好,符合食用油脂開發(fā)要求。同時,藜麥酸值和過氧化值分別為0.5%和2.44%,表明在加熱或與氧接觸條件下不易發(fā)生氧化,從而具有相對穩(wěn)定的特性[22]。不飽和脂肪酸具有調(diào)節(jié)血脂、降低膽固醇、降低心血管疾病等多種作用,如橄欖油作為地中海飲食中重要脂肪的來源,富含多不飽和脂肪酸,從而使得中海地區(qū)人群心臟病等心血管病發(fā)率較低[23]。同時,對嬰幼兒發(fā)育至關(guān)重要,既能為嬰幼兒生長提供能量,也是嬰幼兒身體的重要組成部分,對嬰幼兒大腦和神經(jīng)發(fā)育均發(fā)揮著極其重要的作用[24]。藜麥油脂的亞油酸和亞麻酸含量豐富、比例均衡、抗氧化性好,且不含麩質(zhì),具有成為嬰幼兒配方產(chǎn)品添加脂肪的優(yōu)勢。
藜麥油脂除富含亞油酸和亞油酸等必需脂肪酸外,還具有高濃度天然抗氧化劑生育酚,不僅有助于增強(qiáng)油脂穩(wěn)定性,也可保護(hù)人體免受自由基氧化,從而減少心血管疾病的發(fā)生,可廣泛用于醫(yī)藥、化妝品和食品行業(yè)[25]。在醫(yī)學(xué)美容方面,藜麥油脂皮膚滲透性好,可改善皮膚彈性,具有抗氧化活性,可作為天然潤膚油用于化妝品中,如口紅、乳液、潤膚水等產(chǎn)品。此外,藜麥油脂還具滋潤頭發(fā)、刺激毛囊、促進(jìn)頭發(fā)再生等作用,從而可用于護(hù)發(fā)產(chǎn)品開發(fā)[26]。
早在20世紀(jì)60年代,我國科研機(jī)構(gòu)曾從國外引進(jìn)藜麥資源,但未展開系統(tǒng)研究及規(guī)模化推廣。直至2008年,我國開始出現(xiàn)藜麥規(guī)模種植,到2014年種植面積達(dá)到3 000 hm2,2017年達(dá)到9 000 hm2,呈現(xiàn)出持續(xù)增長趨勢。近年來,我國藜麥?zhǔn)痉锻茝V和宣傳為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了巨大機(jī)遇。從價格看,市場上最常見的藜麥米價格維持在50~200元/kg,遠(yuǎn)高于同類產(chǎn)品,這也限制了藜麥系列產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。在品種方面,主要為隴藜、條藜、青藜等系列品種,這些品種多側(cè)重適生性和產(chǎn)品特性?!爸修?號”是國內(nèi)首個糧飼兼用品種,側(cè)重生物量等飼料開發(fā)特性[27]。目前,藜麥品種上尚未形成產(chǎn)油專用品種。對于油料作物而言,專用品種選育在油脂行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用,如花生、油菜、玉米等產(chǎn)油作物均有油用良種。為突破藜麥油脂開發(fā)瓶頸,需注重專用品種研發(fā),降低油脂開發(fā)成本,提升藜麥油脂產(chǎn)品價值,從源頭上解決藜麥油脂規(guī)?;杀締栴}。同時,依托藜麥全基因組測序和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,從機(jī)理上對藜麥油脂合成調(diào)控進(jìn)行分析,為藜麥高油品種選育、栽培技術(shù)改良等奠定了理論基礎(chǔ)[28-29]。
油脂提取方法主要為壓榨法、浸出法和超臨界CO2萃取法[7]。目前,藜麥已經(jīng)建立了超臨界CO2萃取法,并對其進(jìn)行了優(yōu)化,但是尚未對藜麥油脂精煉過程進(jìn)行優(yōu)化和后續(xù)深入分析。藜麥油脂精煉等加工過程中存在的產(chǎn)品質(zhì)量安全問題尚有待深入研究,以推出符合需求的油脂產(chǎn)品。①藜麥作為全營養(yǎng)作物,應(yīng)注重油脂在保健、藥用、特殊人群等方面的應(yīng)用,發(fā)揮其優(yōu)勢,促進(jìn)形成成熟的商業(yè)化運(yùn)作模式。②作為新興油脂,應(yīng)注重標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),構(gòu)建藜麥油脂的地方或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以滿足藜麥油脂行業(yè)健康長遠(yuǎn)發(fā)展。③應(yīng)立足市場需求,挖掘藜麥精深加工技術(shù),開發(fā)特色營養(yǎng)健康食品,促進(jìn)藜麥產(chǎn)業(yè)鏈延伸。
藜麥作為公認(rèn)的全營養(yǎng)作物,受到人們的青睞,在特色食品開發(fā)、化妝品、醫(yī)藥等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來,藜麥在我國種植面積不斷擴(kuò)大,部分科研院所和高校建立了專門從事藜麥研究的科研團(tuán)隊(duì)和部門,也形成了多個具有影響力的學(xué)會和聯(lián)盟組織,對我國藜麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了極大的推動作用。國內(nèi)已經(jīng)選育出多個綜合性狀良好的藜麥品種,已經(jīng)發(fā)展成為部分地區(qū)的主要栽培品種。目前,市場上藜麥產(chǎn)品以藜麥米為主,多元化消費(fèi)產(chǎn)品仍有待進(jìn)一步研究及推廣。藜麥油脂透明度好,多不飽和脂肪酸含量高,抗氧化性能好,具有良好的開發(fā)潛力。隨著人們對藜麥的認(rèn)識逐步加深,藜麥油脂類產(chǎn)品發(fā)展前景十分樂觀。然而,藜麥油脂加工技術(shù)等方面的研究起步較晚,國內(nèi)工業(yè)化進(jìn)展緩慢,因此既要注重藜麥油脂科學(xué)研究,又要加強(qiáng)科技推廣示范,從而促進(jìn)藜麥產(chǎn)業(yè)精細(xì)化發(fā)展。