佟恩杰，張春強(qiáng)，杜以俊，劉磊，陸家輝，陳霞

1. 中糧糧谷啤麥管理部 研發(fā)技術(shù)中心（大連 116200）；2. 中糧麥芽（大連）有限公司（大連 116200）

啤酒被稱為“液態(tài)面包”，在德國(guó)是臨床患者的膳食選擇之一，并在1972年世界第九次營(yíng)養(yǎng)食品會(huì)議上被正式列為營(yíng)養(yǎng)食品[1]。大麥芽作為啤酒主要生產(chǎn)原料，在啤酒中具有極其重要的作用，不僅為酵母生長(zhǎng)和代謝提供充足的糖類、酶類及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還影響啤酒質(zhì)量和產(chǎn)酒率。啤酒工業(yè)往往從浸出物、庫(kù)值、氨基氮、糖化力等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考量大麥芽品質(zhì)，很少關(guān)注其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

大麥芽是禾本科植物大麥的成熟果實(shí)經(jīng)發(fā)芽干燥制成的發(fā)芽谷物產(chǎn)品，在大麥發(fā)芽過程中形成許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[2]，同時(shí)更具有藥用和保健價(jià)值[3]。中醫(yī)介紹麥芽性味甘、平，歸脾、胃經(jīng)，功能主治行氣消食、健脾開胃、回乳、消脹，用于食積不消、脘腹脹痛、脾虛食少、乳汁郁積、乳房脹痛、婦女?dāng)嗳榈劝Y。西醫(yī)也將其用于治療結(jié)腸炎、肝炎等。

大麥芽按在啤酒中的用途，可簡(jiǎn)單分為基礎(chǔ)麥芽和特種麥芽?；A(chǔ)麥芽用于啤酒發(fā)酵的基本的麥汁制備，而特種麥芽是在基本的麥汁的基礎(chǔ)上，提供更為豐富的風(fēng)味和顏色，使啤酒具有更為顯著的風(fēng)味、口味或顏色特點(diǎn)。大麥芽還作為特色原料用于其他食品行業(yè)中，展現(xiàn)出顏色、風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)健康的價(jià)值。針對(duì)大麥芽的研究較少，尤其是化學(xué)成分方面，主要從產(chǎn)品和營(yíng)養(yǎng)成分特點(diǎn)方面，討論大麥芽在食品行業(yè)應(yīng)用潛力，為大麥芽食品應(yīng)用拓寬方向，同時(shí)為其高值化應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要原料和設(shè)備

基礎(chǔ)大麥芽、咖啡麥芽[一種特種麥芽，中糧麥芽（大連）有限公司]。

硫酸銅、硫酸、乙醇、丙酮和氫氧化鈉等（均為分析純）。

ZJ-1A型電子天平（上海精天電子儀器有限公司）；CS101-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱（重慶試驗(yàn)儀器設(shè)備廠）；HW SY11-K1型電熱恒溫水浴鍋（北京長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司）；PHS-3C型pH計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；ICE3500型原子吸收分光光度計(jì)（美國(guó)Thermo Fisher公司）；TU1901型紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）。

1.2 分析方法

1.2.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分分析

蛋白質(zhì)：GB 5009.5—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定 第一法；脂肪：GB/T 5009.6—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定 第二法；碳水化合物：GB/Z 21922—2008食品營(yíng)養(yǎng)成分基本術(shù)語 2.2.8；膳食纖維：GB/T 5009.88—2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定。

1.2.2 氨基酸含量的測(cè)定

參照GB 5009.124—2016測(cè)定。

1.2.3 維生素含量的測(cè)定

維生素D：GB/T 5009.82—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素A、D、E的測(cè)定 第四法；維生素A、E：GB 5009.82—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素A、D、E的測(cè)定 第一法；維生素B1：GB/T 5009.84—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B1的測(cè)定 第一法；維生素B2：GB/T 5009.85—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B2的測(cè)定 第一法；維生素B6：GB 5009.154—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B6的測(cè)定 第一法；維生素C（以L（+）-抗壞血酸總量計(jì)）：GB 5009.86—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定 第一法；煙酸：GB 5009.89—2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中煙酸和煙酰胺的測(cè)定 第二法；葉酸：GB 5009.211—2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中葉酸的測(cè)定。

1.2.4 礦物質(zhì)含量的測(cè)定

鎂（以Mg計(jì)）：GB/T 5009.241—2016第一法；硒（以Se計(jì)）：GB/T 5009.268—2016第一法；鋅（以Zn計(jì)）：GB/T 5009.268—2016第一法；鐵（以Fe計(jì)）：GB/T 5009.90—2016第二法；鈣（以Ga計(jì)）：GB/T 5009.92—2016第一法。

2 大麥芽產(chǎn)品

隨著多樣化啤酒的發(fā)展，原料大麥芽產(chǎn)品不斷豐富和發(fā)展。大麥在加工制成大麥芽的工藝過程中，經(jīng)歷不同的生化反應(yīng)途徑，產(chǎn)生不同的顏色和風(fēng)味特征，成為各類具有典型特點(diǎn)的大麥芽。

2.1 大麥芽產(chǎn)品

大麥芽在原料和工藝的控制下，產(chǎn)生很多特征風(fēng)味物質(zhì)，如吡嗪、類黑素、焦糖、氨基酸和一些揮發(fā)性物質(zhì)等，同時(shí)在水分、溫度和時(shí)間等條件的作用下，這些大麥芽也具備了多樣的顏色和口感，這些典型特征物質(zhì)的調(diào)和，使得大麥芽具有了各自色、香、味方面的特色。

2.2 大麥芽種類

大麥芽是帶有皮殼的發(fā)芽谷物產(chǎn)品，皮殼顏色范圍較大，可以簡(jiǎn)單分為淺色麥芽和深色麥芽，基礎(chǔ)麥芽為淺色麥芽，其皮殼和內(nèi)部都為淡黃色。很多麥粒的皮殼顏色極為相似，內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻完全不同。如圖1所示，有的呈粉質(zhì)狀，有的呈晶體狀，有的緊致，有的松散，有的顏色淡，有的顏色深，這樣的大麥芽產(chǎn)品需要更為精細(xì)的區(qū)分，大麥芽產(chǎn)品一般可分為基礎(chǔ)類麥芽、焦糖類麥芽、結(jié)晶類麥芽和烘烤類麥芽等，其產(chǎn)品種類超過30種。

圖1 大麥芽麥粒內(nèi)部情況

2.3 大麥芽顏色

大麥芽麥汁顏色范圍比較廣（如圖2所示），從黃色到紅色，再到棕色和黑色，色度2.0~1 500 EBC。不僅產(chǎn)品制成的麥汁顏色不同，而且特種麥芽混合使用制成的麥芽汁效果也不同（如圖3所示）。在此，更應(yīng)該注意到這些顏色的變化完全靠原料和工藝實(shí)現(xiàn)，具有自然的谷物“色素”，是食品生產(chǎn)理想的增色物質(zhì)。

圖2 不同特種麥芽浸泡顏色對(duì)比

圖3 結(jié)晶麥芽140 EBC與基礎(chǔ)麥芽不同配比制備的麥汁色度

2.4 大麥芽風(fēng)味

大麥芽在焙烤過程中主要發(fā)生的美拉德反應(yīng)、熱解反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)，從而使大麥芽生成活性風(fēng)味物質(zhì)，且特點(diǎn)明顯。韓永紅[4]研究發(fā)現(xiàn)醛類、吡嗪類和雜環(huán)化合物類為特種麥芽重點(diǎn)風(fēng)味化合物。大麥芽產(chǎn)品具有共同的特征風(fēng)味物質(zhì)，如焙烤味、紅棗水味和蜂蜜味，也具有各自不同的風(fēng)味特點(diǎn)，如咖啡麥芽、巧克力麥芽和黑麥芽具有不同程度的咖啡味、焦味、炭烤味和巧克力味。研究發(fā)現(xiàn)，這些風(fēng)味特點(diǎn)會(huì)隨著大麥芽色度增加而發(fā)生改變，果香和甜香逐漸減少，炭烤味和焦糊味增強(qiáng)。

于淼等[5]從6款特種麥芽中共檢測(cè)出41種揮發(fā)性風(fēng)味化合物。6款特種麥芽中共檢測(cè)出41種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中醛類20種、吡嗪類7種、醇類4種、酚類1種、雜環(huán)化合物類9種。采用感官評(píng)價(jià)方法對(duì)特種麥芽的感官特性強(qiáng)度進(jìn)行打分，結(jié)果隨著特種麥芽顏色的加深[5]，其甜香果香逐漸降低[6]，咖啡味和煙熏味逐漸增強(qiáng)。研究還繪制6種特種麥芽感官評(píng)價(jià)雷達(dá)圖，以更清晰、直觀地反映特種麥芽風(fēng)味特點(diǎn)。

美拉德反應(yīng)產(chǎn)生風(fēng)味，制麥產(chǎn)生非常豐富的糖組分及含量，經(jīng)糖化制備的麥汁具有非常濃郁麥香和甜味，并在口感方面具有突出的醇厚優(yōu)勢(shì)。此外，大麥芽還具有不同程度的類似蜂蜜、太妃糖、焦糖的甜味，同時(shí)還略帶少許酸味和類似水果般的酸甜口味，這種酸味在食品生產(chǎn)中可用于調(diào)節(jié)pH，中和食品加工中甜膩感，使食品口味柔和；另外高溫焙焦的大麥芽帶有一些苦味和炭烤味，類似咖啡和黑巧克力，與其棕色、甚至黑色相呼應(yīng)，使大麥芽的味道豐富，極具層次感。

3 營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)

3.1 營(yíng)養(yǎng)成分分析

如表1所示，基礎(chǔ)大麥芽基本營(yíng)養(yǎng)成分含量中，碳水化合物含量較高，達(dá)65.8%，位居谷物碳水化合物含量前十名，與糯米中的含量一樣，略低于大米。蛋白質(zhì)含量略低于小麥粉，為9.65%，膳食纖維為15.4%，與玉米面和藜麥中的含量相當(dāng)?？Х塞溠颗c基礎(chǔ)麥芽整體保持一致，在蛋白質(zhì)、膳食纖維和碳水化合物方面都有不錯(cuò)表現(xiàn)。

表1 大麥芽基本營(yíng)養(yǎng)成分含量 單位：%

3.2 氨基酸含量

依據(jù)國(guó)標(biāo)要求，檢測(cè)基礎(chǔ)大麥芽和咖啡麥芽中氨基酸情況見表2?；A(chǔ)大麥芽和咖啡麥芽中含16種氨基酸總量分別為9.3%和9.19%?；A(chǔ)大麥芽必需氨基酸含量約3.37%，非必需氨基酸含量為5.93%，咖啡麥芽必需氨基酸含量約2.99%，非必需氨基酸含量約6.2%，2種大麥芽在氨基酸種類和含量上極為相似。但基礎(chǔ)大麥芽必需氨基酸約占氮基總量的36.2%，更接近FAO/WHO推薦蛋白質(zhì)模式必需氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)，總量為40%。

表2 大麥芽的氨基酸組成 單位：g/100 g

基礎(chǔ)大麥芽必需氨基酸中纈氨酸含量接近水面筋（0.91 g/100 g）；蘇氨酸含量接近全麥面粉（0.367 g/100 g）；亮氨酸含量接近小麥面粉（0.721 g/100 g），纈氨酸含量接近燕麥（0.937 g/100 g）且高于薏米（0.781 g/100 g），氨基酸方面基本具備作為谷物全麥原料的條件。

3.3 維生素種類及含量

大麥芽中維生素的檢測(cè)情況見表3?；A(chǔ)大麥芽中幾乎不含維生素A、維生素C及維生素D，卻含有種類較為全面的B族維生素，其中維生素B1含量較高，接近小米（0.33 mg/100 g），是大米的2倍（0.163 mg/100 g），同時(shí)還有植物源原料中含量較少的維生素E。但特種麥芽因生產(chǎn)過程的高溫，使得維生素遭到嚴(yán)重的破壞，僅有少量維生素被保留，其中煙酸含量反而很高，這與咖啡麥芽中的一些氨基酸合成有關(guān)。

表3 大麥芽維生素含量 單位：mg/100 g

3.4 礦物質(zhì)種類及含量

大麥芽中部分礦物質(zhì)種類及含量的測(cè)定結(jié)果見表4。從數(shù)據(jù)結(jié)果來看，基礎(chǔ)大麥芽和咖啡麥芽在礦物質(zhì)組成和含量方面的差別很小，鈣含量與雞蛋（500 mg/kg）相當(dāng)，分別為1 120和1 310 mg/kg。2種麥芽的鎂含量非常相似，與小米（1 070 mg/kg）相當(dāng)。鐵含量更是接近牛肉（33 mg/kg），是非常理想的礦物質(zhì)來源的食物原料。

3.5 糖的種類及含量

如表5所示，大麥芽中的糖類主要包括果糖、β-葡聚糖、麥芽三糖、麥芽糖和葡萄糖。其中基礎(chǔ)大麥芽的麥芽糖含量最高，占6.6%，麥芽糖具有耐高溫，保溫及熱穩(wěn)定性好，抗結(jié)晶，清亮透明等優(yōu)良性能，主要是由淀粉水解轉(zhuǎn)化而成。咖啡麥芽同樣因加工時(shí)的劇烈反應(yīng)，糖組成幾乎都遭到破壞，只保留很少的糖，甜度低，卻具有烘烤產(chǎn)生的咖啡風(fēng)味和麥香味。而與咖啡麥芽不同的是，特種麥芽中的結(jié)晶麥芽因采用不同生產(chǎn)工藝，將大麥芽中的幾乎全部的糖分被保留，具有豐富的糖分和焦糖味。

表5 大麥芽糖類組成 單位：g/100 g

4 食品行業(yè)應(yīng)用討論

經(jīng)過發(fā)芽和焙烤處理后的大麥芽，內(nèi)容物質(zhì)發(fā)生改變，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和活性物質(zhì)提高，并且含有天然的抗氧化劑，對(duì)維護(hù)人體健康具有很好的保健功功效，預(yù)防和消除許多疾病相關(guān)的活性氧ROS[7]典型特征明顯，應(yīng)用于啤酒、飲料、特色烘焙食品和調(diào)味品工業(yè)領(lǐng)域。

4.1 啤酒

大麥芽主要應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)，為啤酒直接或者間接地提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著啤酒行業(yè)增長(zhǎng)動(dòng)力和競(jìng)爭(zhēng)主線的轉(zhuǎn)變，高端化啤酒市場(chǎng)對(duì)原料多樣化和高質(zhì)量提出新需求，這包括威士忌酒的需求。這些都將帶動(dòng)特種麥芽和高端麥芽的需求快速增長(zhǎng)，麥芽產(chǎn)業(yè)的高端化趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，除了大麥芽產(chǎn)品多樣性外，將更多注重產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和專用性的發(fā)展。譚詠等[8]總結(jié)精釀啤酒專用的主要麥芽種類和特點(diǎn)，對(duì)精釀啤酒風(fēng)格的麥芽原料選擇提供了建議；黃琳等[9]強(qiáng)調(diào)麥芽風(fēng)味物質(zhì)和麥芽主要成分對(duì)啤酒品質(zhì)的影響，提出專用麥芽對(duì)精釀啤酒制造的重要意義。

4.2 飲料

大麥芽制備成的麥汁營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，除了糖類、蛋白質(zhì)和氨基酸等物質(zhì)外，還含有多種微量元素和礦物質(zhì)，是人體的營(yíng)養(yǎng)佳品，也利于微生物生長(zhǎng)發(fā)酵。近年來隨著大眾口味的轉(zhuǎn)變和健康的重視，麥芽飲料受到關(guān)注。大麥芽被用于生產(chǎn)麥芽汁飲料和麥芽汁發(fā)酵飲料，并且國(guó)內(nèi)外都有此類產(chǎn)品。

麥芽汁飲料可分為液體飲料和固體飲料。液體飲料包括不發(fā)酵型和發(fā)酵型飲料，不發(fā)酵型飲料主要是大麥芽制備成的麥芽汁，如國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的“麥子姐”，其各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，獲得有機(jī)認(rèn)證的產(chǎn)品，具有良好的保健性；發(fā)酵型飲料，市場(chǎng)上主要包括乳酸菌發(fā)酵飲料、酵母菌發(fā)酵飲料及乳酸菌和酵母菌共發(fā)酵飲料3種，麥汁經(jīng)發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特風(fēng)味，市場(chǎng)典型產(chǎn)品如格瓦斯、黑麥汁和奶啤，大麥芽確實(shí)增強(qiáng)、軟化和圓潤(rùn)乳制品飲料的維生素，真正改善口感。固體飲料是歐洲國(guó)家非常著名的飲料，通常作為健康和運(yùn)動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)飲料。由大麥芽提取物制成，固體飲料含麥芽提取物的比例一般≥42%，在中國(guó)也由來已久，如二十世紀(jì)六、七十年代的麥乳精。

4.3 大麥芽茶

大麥芽含有包括α-淀粉酶及β-淀粉酶、催化酶等豐富酶系，以及豐富的大麥芽堿，大麥芽茶氨基酸種類齊全，色、香、味俱佳，并具有一定的消積散瘀，提神消胃和增強(qiáng)人體活力、治療便秘、高血壓、糖尿病和暑熱等保健功效。大麥芽茶不僅具有豐富的麥香、太妃糖的奶香、還帶有類似咖啡的焦糖香，茶香濃郁，湯色金黃明亮。祁妤琳[10]用干燥箱和微波爐制作出的大麥芽茶具有麥香、焙烤的焦香。歐麥（保定）麥芽有限公司研究一款結(jié)晶麥芽的麥芽茶[11]，該麥芽茶含有多種消化酶、氨基酸和維生素，可以更好促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝和吸收。

4.4 糖果及冰淇淋

眾所周知，大麥芽可用于制作成麥芽糖，并且歷史久遠(yuǎn)，還被用于許多其他類型的糖果制作，除了為糖果貢獻(xiàn)獨(dú)特的風(fēng)味外，還增加顏色、改善口感或增強(qiáng)風(fēng)味。大麥芽和巧克力、牛奶的相容性非常好，且歷史悠久，制成的巧克力和冰淇淋效果尤其出色。

大麥芽用于冰淇淋制作的方法很多，如麥芽提取物預(yù)先經(jīng)過巴氏殺菌以代替一些糖和脫脂奶粉，或者將麥芽提取物作為冰淇淋表面的醬汁，也可以用特種麥芽粉末替代可可粉裝飾冰淇淋或者蛋糕，也可以將大麥芽制作成顆粒狀松脆配料的粉末形式，總之一點(diǎn)麥芽就會(huì)使食物產(chǎn)生很大的不同。

4.5 烘焙食品

2000年后，國(guó)內(nèi)人均消費(fèi)水平增長(zhǎng)明顯，消費(fèi)結(jié)構(gòu)和生活節(jié)奏發(fā)生變化，營(yíng)養(yǎng)、快捷、健康的烘焙食品快速增長(zhǎng)。經(jīng)過多年發(fā)展，用于烘焙的原料不斷豐富，大麥芽也應(yīng)用其中，主要以大麥芽提取物和大麥芽粉制作烘焙預(yù)拌粉和谷物粉。國(guó)外，很多麥芽被制成麥芽提取物或麥芽粉，不僅應(yīng)用于啤酒行業(yè)，更被廣泛應(yīng)用到食品烘焙行業(yè)中，包括面包、餅干、糖果及其他加工食品。國(guó)內(nèi)，已將特種麥芽應(yīng)用在烘焙食品中，將其制成烘焙專用的麥芽粉，用于各類烘焙食品的制作，為食品提供更為豐富的烘烤風(fēng)味和顏色，自然香氣及絲滑的口感，同時(shí)加強(qiáng)谷物搭配，均衡膳食營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。

4.6 調(diào)味品

大麥芽還被制作成調(diào)味品，如醬油和醋。麥芽醋，或稱阿列加醋，它是用大麥芽或麥芽糖漿發(fā)酵成的醋，味道非常獨(dú)特，強(qiáng)烈、濃郁的風(fēng)味極適用于海鮮，常用于搭配炸魚和薯?xiàng)l。這種醋還常用于制作酸辣醬，添加到腌制混合物中。

4.7 藥品/保健品

大麥芽中除了含有豐富的酶之外，還含豐富的大麥芽堿，這使得人們逐漸意識(shí)到大麥芽的保健功效，將其加工成食療保健用品，治療便秘、高血壓、糖尿病和暑熱，具有較好的保健功效。據(jù)了解藥品方面，德國(guó)進(jìn)口的異麥芽片和四川生產(chǎn)的一種麥芽片已獲批上市。保健品方面，多數(shù)麥芽保健品常與山楂和山藥等成分復(fù)配，制作成藥片和口服液（占麥芽保健品比分別為32%、和29%），用于調(diào)節(jié)腸道菌群、促進(jìn)消化和增強(qiáng)免疫力。

4.8 寵物和動(dòng)物食品

大麥芽還被用于高端動(dòng)物食品的生產(chǎn)，如寵物餅干、磨牙棒、谷物麥片等，大麥芽中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和酶系，有助于寵物貓狗的營(yíng)養(yǎng)攝取并促進(jìn)消化，同時(shí)濃郁的麥芽香味更容易吸引寵物。

5 結(jié)語與展望

除啤酒外，大麥芽在食品方面的應(yīng)用還很局限，產(chǎn)品以基礎(chǔ)大麥芽為主。未來，大麥芽營(yíng)養(yǎng)研究和應(yīng)用研究開發(fā)會(huì)越來越多，多樣化的大麥芽將作為營(yíng)養(yǎng)、健康的潛力原料將受到食品工業(yè)的更多領(lǐng)域的關(guān)注，此外特種麥芽的顏色、風(fēng)味和味道也將發(fā)揮不同應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)食品自然外觀和風(fēng)味特征，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)、健康、自然的食品發(fā)展。由此大麥芽將是食品行業(yè)的高潛力原料，以健康、特色連接食品工業(yè)的其他方面，為食品行業(yè)創(chuàng)造更為豐富的多元化產(chǎn)品。