朱明霞,白 婷,靳玉龍,張玉紅
(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學(xué)研究所,西藏拉薩 850000)
在植物學(xué)分類上,青稞屬于禾本科小麥族大麥屬一年生草本植物,是大麥的一種變種,又稱裸大麥、元麥、米麥[1],主要分布在西藏自治區(qū)、青海、四川、甘肅、云南4個省區(qū),共20個地、州、市,農(nóng)田海拔高度1 400~4 700 m,適應(yīng)能力強、生育期短、高產(chǎn)早熟、耐高寒和貧瘠,是一種重要的高原谷類作物[2-3]。青稞作為西藏的主要糧食作物之一,在西藏具有重要的戰(zhàn)略意義,長期以來都是藏區(qū)主要的栽培作物,播種面積和總產(chǎn)量始終位居前茅[4-6]。青稞具有高蛋白質(zhì)、高纖維、高維生素、低脂肪、低糖的特點,其蛋白質(zhì)含量平均為11.37%,高于小麥等其他糧食作物,并含有18種氨基酸,其中人體必需的8種氨基酸較為齊全,尤其是谷物中所缺乏的賴氨酸,其含量高達0.36 g/100 g[7-8]。青稞富含維E、維C,還有β-葡聚糖,其中β-葡聚糖占籽粒質(zhì)量的4%~8%,是食物中可溶性纖維的最佳來源[9]。淀粉作為重要的碳水化合物影響著谷類作物的加工品質(zhì)和食用品質(zhì),同時也是青稞籽粒中含量最多的化合物,占籽粒質(zhì)量的50%~67%[10]。青稞淀粉成分獨特,支鏈淀粉含量74%~78%,部分蠟質(zhì)淀粉品種中支鏈淀粉甚至接近100%。淀粉的質(zhì)量、功能特性和應(yīng)用領(lǐng)域受到淀粉含量、直鏈/支鏈淀粉比率的直接影響。如高直鏈和低直鏈大麥淀粉與普通的淀粉比較,其膨脹力和黏度都具有極端的表現(xiàn),這些特點使其在食品和非食品行業(yè)中都具有特殊的用途[11]。臧靖巍等人[12]研究了小麥淀粉和青稞淀粉的特性后發(fā)現(xiàn),青稞淀粉的透光率比小麥淀粉要大,凝沉作用更強,凍觸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和冷穩(wěn)定性都較小麥淀粉好,溶解度也較好,但膨脹度較差。隨著溫度的升高,青稞淀粉的膨潤力增大,但不同品種增加的幅度明顯不同。Ereifej K I等人[13]發(fā)現(xiàn)谷物中隨著直鏈淀粉含量的增加,淀粉顆粒就越硬,膨脹破碎就越不容易,膨潤力會變小。這是因為在加熱過程中,淀粉顆粒中滲出顆粒較小的直鏈淀粉,滲出的直鏈淀粉形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并包埋了膨脹的淀粉顆粒,從而影響淀粉顆粒的膨脹及破碎。青稞由于“三高二低”的特點且富含維生素和β-葡聚糖,因此具有抗癌、降血脂和降血糖等功效,市場開發(fā)前景廣闊。近年來,隨著社會的進步、居民消費水平的提高和對營養(yǎng)健康問題的關(guān)注,青稞作為獨特的雜糧作物,其加工增值潛力巨大。針對青稞在面制品方面的加工工藝、優(yōu)化配方及研究進展作以綜述,并對未來青稞主食面制品及功能性產(chǎn)品的發(fā)展前景進行展望,以期為改善傳統(tǒng)面制主食品面包、饅頭的營養(yǎng)價值提供參考,并進一步推進傳統(tǒng)面制主食品的工業(yè)化發(fā)展。
糌粑作為一種具有高原生態(tài)背景和文化特色的藏族人民傳統(tǒng)的主食,其具有熱量高、營養(yǎng)豐富、酥軟香甜、抗旱耐饑、攜帶方便、易于保存和制作等優(yōu)點,深受廣大農(nóng)牧民喜愛。糌粑是青稞經(jīng)除雜、清洗、晾干、翻炒、磨粉等工藝制成的粉狀食物,不除皮[14]。糌粑也叫青稞炒面,與我國北方的炒面有點相似,但北方的炒面是先磨后炒。糌粑產(chǎn)地主要為西藏、青海、甘肅、四川、新疆等地。糌粑在新疆蒙古族中被稱為“塔勒哈”,其制作過程與西藏等地相似,只是多添加了玉米和大麥等粗糧,與青稞一同制成糌粑[15]。根據(jù)用料,西藏地區(qū)的糌粑可分為乃糌(青稞糌粑)、散細(去皮豌豆炒熟后磨成的糌粑)、畢散(青稞和豌豆混合磨成的糌粑) 等[16]。其食用方式主要有3種:①直接即食;②佐以酥油、茶水、奶茶、酸奶、奶渣、食鹽、糖等食物,捏成團狀食用;③將糌粑同曲拉、酥油、青稞酒、奶茶、肉、野菜、糖等一種或多種一同烹煮后調(diào)成糌粑糊食用。此外,糌粑還被制成各種點心或其他食品,如辛或特[15](即將糌粑、蕨麻粉、碎奶酪渣、葡萄干、糖、紅棗等用酥油熬煮使其溶化攪拌,然后冷凝成型食用)、巴加(將糌粑加酒曲發(fā)酵后制成條狀,曬干后制得)等。青稞糌粑具有豐富的營養(yǎng),其營養(yǎng)價值比稻米、玉米和小麥還要高,對治療糖尿病、胃病等有明顯的療效[17]。楊希娟[18]研究了糖、酥油和牛奶以不同比例加入炒制后的青稞粉中,通過糌粑的色度和感官評價為主要評分指標,得出最佳的糌粑配比為青稞粉∶糖∶酥油∶牛奶=1∶0.4∶0.2∶0.4,調(diào)制成的糌粑組織細密均勻、甜度適中、麥香味較濃、感官品質(zhì)好。拉本[19]研究了糌粑的加工工業(yè)化技術(shù),優(yōu)化了加工工藝參數(shù),得到了可靠、穩(wěn)定、衛(wèi)生的生產(chǎn)加工技術(shù),生產(chǎn)出的糌粑產(chǎn)品質(zhì)量高,具有手工炒面固有的風味。該技術(shù)對改變藏族農(nóng)牧民長期以來落后、手工、不安全的加工糌粑的方式起到了積極的推動作用,并且填補了國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)青稞炒面的空白。
面條作為我國主食的一種,有著4 000多年的發(fā)展歷史,其樣式和種類也越來越多[20]。小麥作為一種重要的谷物,是人體吸收營養(yǎng)的主要途徑,由于目前人類的口感與喜好,使得在加工過程中去除了麥麩等影響口感和色澤的物質(zhì),主要剩下了淀粉成分,而損失了大量的人體所必需的礦物質(zhì)和纖維素。進食后,淀粉會迅速轉(zhuǎn)化成葡萄糖,從而引起餐后血糖上升,并且吸收的營養(yǎng)單一,不能滿足人體的需要,容易誘發(fā)其他疾病[21]。近年來,隨著各種慢性疾病和三高人群的增加,飲食健康問題開始被人們所關(guān)注。目前,人們開始在面粉中加入其他雜糧谷物制成面條,例如黑米、黑豆、蕎麥、燕麥或者紫薯等加入制作成美味的雜糧面條,不僅具有普通面條的優(yōu)點之外,而且含有人體所需要的纖維素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),深受消費者歡迎[22-25]。
青稞由于面筋蛋白含量低、支鏈淀粉含量高,膠蛋白和麥谷蛋白比例不協(xié)調(diào),使得其延展性和彈韌性極差,這些特點導(dǎo)致了青稞的加工特性差、產(chǎn)品口感粗糙,不能像小麥面粉那樣加工成延展性、彈韌性、面筋網(wǎng)絡(luò)蛋白結(jié)構(gòu)完整,且口感好的面食產(chǎn)品[26],需要在青稞的混合粉中加入一定添加劑,才能生產(chǎn)出青稞掛面、鮮面條等青稞面食產(chǎn)品。普布多吉等人[27]研究認為,喜馬拉22號的青稞粉或全粉添加量小于10%時,可以制作青稞面條,當添加量大于10%時,就不能制作青稞面條。任欣等人[28]通過在藏青320青稞全粉與馬鈴薯淀粉的混合粉中添加12%谷朊粉,制得最高含71%青稞全粉的品質(zhì)優(yōu)良的青稞馬鈴薯面條,不但提高了青稞全粉的添加量,也改善了青稞面條的食用品質(zhì)和外觀品質(zhì)。禹潔等人[26]研究表明,當青稞面粉與小麥面粉按7∶3的比例混合時,可以通過添加瓜爾豆膠和木薯乙?;矸哿姿狨ワ@著降低青稞混合粉面團的吸水率;添加黃原膠和木薯乙?;矸哿姿狨ピ黾恿嗣鎴F的形成時間,縮短面團的穩(wěn)定時間。喬明鋒等人[29]在青稞粉和小麥高筋粉混合粉中加入魚糜和谷朊粉等,制得的青稞魚面感官品質(zhì)優(yōu)良、營養(yǎng)價值高。賈斌等人[30]以小麥粉為原料,分別添加45%,60%,75%的青稞粉制作面條,研究青稞粉不同添加量對面條顏色、硬度、彈性、水分分布狀態(tài)和淀粉凝膠化溫度的影響。結(jié)果表明,青稞粉的添加量越多,面條的顏色越暗,硬度和彈性越差;青稞粉的加入使面條內(nèi)部的水分子狀態(tài)發(fā)生了遷移,與大分子物質(zhì)如淀粉和蛋白質(zhì)結(jié)合更緊密,面條的淀粉凝膠化溫度也逐漸升高。75%添加量的面條無法形成完整的面筋網(wǎng)絡(luò),不能達到正常面條質(zhì)地強度要求。綜合來看,45%的青稞粉添加量尚能維持面條的基本物理特性,達到面條的彈性和硬度要求,可以制作青稞面條。
饅頭作為我國傳統(tǒng)的主食,每年的消費量都很大,平均都在1 200萬t以上,這也決定了饅頭在我國居民飲食當中的重要地位[31]。傳統(tǒng)的饅頭都是由小麥面粉加工制作,而現(xiàn)代人對饅頭的追求都是精、細、白,由此導(dǎo)致小麥面粉在加工過程中過度追求精細度而使得許多營養(yǎng)物質(zhì)流失[32],而小麥本身所含有的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)較少,這也導(dǎo)致饅頭的營養(yǎng)價值不高,長期食用不利于人體健康。由于我國居民主要以饅頭和面條作為主食,導(dǎo)致主食結(jié)構(gòu)單一,長期偏食就會引起人體內(nèi)缺乏重要營養(yǎng)元素,比如小麥面粉中含量較少的必需氨基酸、維生素、微量礦物質(zhì)等,從而導(dǎo)致人們患慢性疾病和心腦血管疾病的概率大大增加。相比之下,雜糧粉中含有較豐富的營養(yǎng)。近年來,許多學(xué)者開始重視這個問題并著力研究雜糧饅頭的開發(fā)。研究表明,面粉中適量添加膳食纖維有利于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的維持,并且增大面團的拉伸阻力[33-34],但如果加入過量,就會使面團失去彈性并且逐漸變硬,面筋網(wǎng)絡(luò)的膨脹能力變差,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受到破壞[35-36],制作的饅頭也會變硬并且內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不均勻。而青稞含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和纖維素含量,將青棵粉加入面粉中混合使用,不但可以改善面團的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),還增加面粉中營養(yǎng)物質(zhì),起到營養(yǎng)強化作用,也提高了青棵的附加值。胡云峰等人[37]研究表明,青稞通過孔徑為180 μm篩形成的青稞粉,在添加量為20%時,混合面團的粉質(zhì)特性和抗拉伸性能較好,內(nèi)部孔隙均勻,青稞饅頭的色澤更佳,紋理組織結(jié)構(gòu)勻稱,感官評價及品質(zhì)最佳。張慧娟等人[38]研究表明,隨著青稞粉添加量的增大,面團的濕面筋含量下降,吸水率提高,面筋蛋白質(zhì)的弱化速度先減小后增大,面團穩(wěn)定時間先縮短后延長,淀粉糊化速度(β)和蒸煮穩(wěn)定性(C4/C3)降低,饅頭的感官評分及質(zhì)構(gòu)評價整體均呈下降趨勢。黃益前等人[39]和李梁等人[40]試驗研究都認為青稞粉的添加量為20%時,通過質(zhì)構(gòu)分析和感官評價,此時青稞饅頭的品質(zhì)最好。
低筋面粉、油脂和白砂糖及其他輔料經(jīng)過輥軋、烘烤而制成餅干,餅干因口感酥脆、口味多樣、易攜帶、耐貯藏等特點而深受人們歡迎[41]。由于制作餅干是以低筋面粉為原料,而青稞本身具有面筋含量低、蛋白含量高等特點,使其可以成為制作餅干的良好材料,再加上可以合理地進行試驗設(shè)計并優(yōu)化的原料配比和工藝參數(shù),能夠制作出感官好、口感好、品質(zhì)好的青稞餅干和青稞酥餅等相關(guān)產(chǎn)品。何李等人[42]研究表明,青稞粉與面粉最佳配比為5∶1,最佳配方為小蘇打∶人造奶油∶白砂糖的質(zhì)量比=0.8∶30∶26,焙烤溫度200℃,焙烤時間10 min,可以得到風味較好的青稞餅干。劉新紅等人[43]通過試驗得出青稞餅干主要原料的優(yōu)化配方比例,以青稞面粉∶水∶起酥油∶木糖醇∶雞蛋=1∶0.28∶0.25∶0.2∶0.1最佳,其他輔料適宜添加,在此工藝參數(shù)條件下,制作出的青稞餅干具有青稞獨有的麥香味,并且口感酥松、色澤良好、品質(zhì)最佳。鄧曉青等人[44]研究認為,青稞全麥粉餅干比面粉餅干具有更高的營養(yǎng)價值和功能特性,并具有獨特的口感,是健康飲食的最佳選擇之一。楊青青等人[45]研究通過試驗對青稞粉、藍莓醬、白砂糖及水添加量的調(diào)節(jié),得出隨著青稞粉、藍莓醬、白砂糖及水添加量的增加,餅干的感官評價均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,當藍莓醬的添加量為42%~50%時能有效改善青稞餅干的品質(zhì);此外各因素對餅干品質(zhì)的影響順序為水>白砂糖>青稞粉>藍莓醬。農(nóng)彥彥等人[46]通過研究青稞粉和豌豆粉的不同配比,得出青稞豌豆餅干的最佳工藝參數(shù)比例,青稞粉∶豌豆粉∶芝麻粉∶花生粒∶起酥油∶白砂糖∶水=0.6∶0.4∶0.2∶0.1∶0.3∶0.4∶0.1;最優(yōu)焙烤工藝參數(shù):烘烤階段,底火115℃,時間30 min;上色階段,底火120℃,面火150℃,時間5 min。在優(yōu)化的配方及最佳的工藝參數(shù)條件下,制作的青稞豌豆餅干口感酥松、風味純正,且營養(yǎng)價值更高。
面包是一種可即食加工食品,在歐美國家有著悠久的歷史,面包種類、樣式也各具特色,由于目前的面包都是用精制小麥粉加工而成,所以導(dǎo)致營養(yǎng)不全面。隨著生活水平的提高和對營養(yǎng)健康問題的重視,越來越多的人認識到精制的食品營養(yǎng)單一,不能滿足人體的需要,而雜糧中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),能夠提供人體所需要的營養(yǎng)。近年來,在小麥面包配方中添加雜糧粉制作面包已經(jīng)成為一種趨勢。這種含有雜糧的新型面包具備了原有小麥面包的所有優(yōu)點,還具有雜糧獨特的香氣物質(zhì)和口感,并且強化了原有面包的營養(yǎng)特性。因此,將粗雜糧添加到焙烤制品中,不僅有效提高了雜糧的利用率問題,還節(jié)約了糧食,同時賦予焙烤制品某些特殊風味及豐富的營養(yǎng)保健價值。據(jù)報道,對雜糧面包的研究國外起步較早,但是他們主要對無筋雜糧面包做了研究。國內(nèi)也對雜糧面包做了一些研究,李真等人[47]研究結(jié)果表明,大麥全粉添加量越多,混合粉的濕面筋含量就越低,面團的形成時間、穩(wěn)定時間、弱化值、延伸性和最大抗延伸阻力也就越低,面團微觀結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化;當大麥粉添加量小于20%時,大麥面包的焙烤品質(zhì)和感官評價較好;當添加量大于20%時,混合粉的面團不能形成完整的網(wǎng)絡(luò)氣孔結(jié)構(gòu);面包的內(nèi)部紋理結(jié)構(gòu)不均勻,比容、彈性和感官品質(zhì)也顯著下降;當添加量大于30%時,面團的濕面筋含量較低,就不能形成面筋網(wǎng)絡(luò)蛋白,同時面包內(nèi)部紋理結(jié)構(gòu)逐漸消失,面包色度變暗,焙烤品質(zhì)顯著降低。沈娜等人[48]通過正交試驗研究了發(fā)芽青稞面粉、谷朊粉、酵母、水的添加量對青稞營養(yǎng)面包加工品質(zhì)影響,確定了青稞營養(yǎng)面包的最佳配方為發(fā)芽青稞面粉40%,谷朊粉8%,酵母1.0%,水65%。所制作的面包表皮色澤好、內(nèi)部組織較均勻、具有青稞獨特香味,口感較好。黨斌等人[49]采用單因素試驗和正交試驗法,通過添加轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(TG)和谷朊粉增加青稞粉的添加量提高面包品質(zhì)。確定青稞面包的最佳配方(以青稞粉和小麥粉的總量為基準)為青稞粉35%,谷朊粉6%,酶0.04%,酵母1%。在此最佳比例下制作出來的面包綜合表現(xiàn)最好,感官評分最高,比容較大,色澤鮮艷,富有光澤,內(nèi)部結(jié)構(gòu)較均勻,口感較好。
蛋糕是烘焙食品的一個主要品種,由于其質(zhì)地柔軟、氣味焦香、入口細膩等特點,深受消費者的喜愛。隨著社會的進步和居民消費水平的提高,消費市場從數(shù)量和質(zhì)量上都對蛋糕提出了更高的要求,綠色、健康、環(huán)保和產(chǎn)業(yè)化是未來蛋糕的發(fā)展方向。劉新紅等人[50]研究了幾種原料和添加劑對青稞蛋糕品質(zhì)的影響,優(yōu)化了青稞蛋糕的配方,確定了青稞蛋糕加工工藝參數(shù),其主要幾種成分的配比為青稞面粉∶水∶木糖醇∶雞蛋∶食用油=1∶0.2∶0.4∶2∶0.25。在此工藝條件下,青稞蛋糕整體感官評分較高,表面金黃,色澤均勻;口感綿軟香甜并帶有青稞特有的香味。丁捷等人[51]采用正交試驗方法優(yōu)選出青稞微波蛋糕預(yù)拌粉最佳配方。所得最佳配方為以1 000 g中筋粉計,青稞粉添加量20%,糖粉添加量35%,蛋清粉添加量10%,全脂奶粉添加量6%,分子蒸餾單甘脂添加量0.4%,黃原膠添加量0.1%,泡打粉添加量0.3%,粉末油脂添加量1%。此配方條件下,青稞微波蛋糕表面油潤、色澤鮮艷、富有光澤、外形飽滿,切面呈細密的蜂窩狀;口感松軟香甜,有彈性且具備適宜的青稞特有風味。何江紅等人[52]通過正交試驗表明了青稞昆蟲蛋糕原輔料的最佳配比為小麥中筋粉∶青稞粉∶蟲糜∶白砂糖∶雞蛋=1∶0.024∶0.059∶0.120∶0.235,并且確定了速凍溫度-22℃,速凍時間29.3 min,微波加熱時間3.12 min時,速凍微波青稞昆蟲蛋糕感官評價最好,綜合品質(zhì)最佳。
據(jù)研究,青稞中具有豐富的營養(yǎng)價值和特殊的功效成分,每100 g含1 419 kJ熱量,75 g碳水化合物,1.5 g脂肪,8.1 g蛋白質(zhì),1.8 g纖維素。在高寒缺氧及缺少瓜果蔬菜的艱苦條件下藏族同胞得以生存延續(xù),是與他們長期食用青稞密切相關(guān)。關(guān)于青稞營養(yǎng)麥片的相關(guān)研究目前還較少,是以青稞為主料,輔以其他原料生產(chǎn)而出的。青稞營養(yǎng)麥片既有完整的青稞原有營養(yǎng)、風味和特性,又有添加的輔料改善了麥片的口感。鄧茉香等人[53]通過試驗研究,制出了具有獨特風味的青稞營養(yǎng)麥片,主要是以青稞粉和面粉為原料,加入其他的輔料而研制,得出了青稞營養(yǎng)麥片的最佳配方和最適宜的加工生產(chǎn)條件,制出的麥片不但具有青稞特有的香味而且飄浮性和水溶性也很好。孟晶巖等人[54]以青稞為主要原料,通過對麥片生產(chǎn)中水熱條件、不同軋距、輥徑的切粒、壓片等試驗,解決了青稞中面筋含量少、導(dǎo)致麥片的塑性差和成型性困難的問題。結(jié)果表明,青稞全麥片最佳的熟化工藝條件為預(yù)煮溫度90℃,水分含量30%,壓片機滾軸間距0.3 mm,干燥時間35 min,所生產(chǎn)出的全麥片具有青稞特有的麥香,而且有良好的漂浮性。
青稞作為我國重要的特色谷物,其具有廣闊的開發(fā)和加工利用前景。據(jù)統(tǒng)計,目前主食工業(yè)化程度在發(fā)達國家已達70%以上,而在我國僅為15%~20%[55],尤其是我國傳統(tǒng)的主食產(chǎn)品,比如饅頭和面條的工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模較小。青稞面制品高含量應(yīng)用方面在未來的發(fā)展又讓研究人員面臨一個新的挑戰(zhàn),對傳統(tǒng)面制品的工業(yè)化提出的一個更高的要求,如何生產(chǎn)出青稞含量高、口感及儲存穩(wěn)定性好、便宜并且方便的面包或饅頭等主食化產(chǎn)品。青稞是功能性食品開發(fā)的最佳原料之一,隨著我國居民生活消費水平的不斷提高及對膳食營養(yǎng)健康問題的重視,青稞產(chǎn)品及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的未來開發(fā)與發(fā)展應(yīng)向營養(yǎng)健康及產(chǎn)品的功能性方向開展,開發(fā)出更多能滿足特殊人群營養(yǎng)需要的青稞制品,從而增加青稞的附加價值。在市場需求的不斷拉動下,青稞產(chǎn)業(yè)將會有更大的發(fā)展空間。