小麦胚在食品工业中的研究进展与前景_黄永军.docx

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1、 ， ： 小麦胚在食品工业中的研究进展与前景 黄永军 ， 周建新 ， 沈新 春 （ 南京财经大学食品科学与工程学 院 江苏省现代粮食 流通与安全协同创新中心 江苏高校粮油质量安全控制及深加工重 点 实 验 室 ， 江 苏 南 京 ） 摘 要 ： 小麦胚是小麦粉加工的主要副产物之 一 ， 在我国具有丰富的潜藏 量 ， 营 养 价 值 高 ， 开 发 价 值 大 ， 但 目 前 高 附加值的利用却非常低 。 综述了国内外小麦胚 在 食品工业中的应用以及产品开发中存在的问 题 ， 并 提 出 了 相 应 的 解 决 办 法 ， 以拓宽麦胚的应用渠 道 ， 对推动小麦胚的产业化发展具有十分重要的意 义

2、 。 关 键 词 ： 小 麦 胚 ； 研 究 进 展 ； 存 在 问 题 ； 应 用 前 景 中 图 分 类 号 ： ； 文 献 标 志 码 ： ： 文 章 编 号 ： （ ） ， ， （ ？ ， ？ ， ， ） ： ： ； ： ： ， ， ， ， ， ， ， ： ； ； ； 小麦胚约占小麦 籽 粒 质 量 的 ， 是 小 麦 籽粒生命的源 泉 ， 含有极其丰富且优质的蛋白 质 、 脂 肪 、 酶 、 维生素 、 矿物质以及多种微量生理活性物 质 。 它是小麦粉加 工 厂 的 主 要 副 产 物 之 一 ， 其 资 源 潜 藏 量 相当丰 富 ， 我国每年约 有 万 的 小 麦 胚 量 可供利

3、用开 发 ， 但一直以 来 ， 小麦胚这一宝贵资源未 能 得到充 分 、 合 理 的 利 用 。 随着 人 们对营养要求 的 不断提高 ， 小 麦 胚的 营养价 值也越来越受到 重 视 。 近年来 ， 国内外学者纷纷围绕着麦胚油 脂 、 麦胚维 生 素 、 麦胚蛋白以及一些生物活性物 质 ， 进行了大量 的 研究和利 用 ， 开 发 出许多以小麦胚 为原料的食品或 保健品 。 小麦胚在食品工业中的研究开发进展 小麦胚油及其应 用 小麦胚含油 率 左右 ， 提 取 的 麦 胚 油 富 含 维 生 素 、 亚油酸 、 亚 麻 酸 、 二 十 八 碳 醇 以 及 多 种 生 理 活性组分 ， 是一种

4、颇具营养保健作用的功能性油 脂 ， 可用于食 品 、 生物病虫害防治 剂 、 制药以及化妆品 配 方之中 。 小麦胚脂肪的开发研究主要围绕麦胚油的 提 取 、 微胶囊化和维 生 素 的 提 取 浓 缩 等 三 个 方 面 进行 。 提 取 方 法 是 获 得 高 质 量 麦 胚 油 的 保 障 ， 决 定 着 油品质的好坏 。 传统提取方法主要是用有机溶剂进 行提取 ， 其次是压榨 法 。 近 年 来 对 超 临 界 或 亚 临界提取麦胚油进行 了 研 究 ， 等 用 响 应 面 法 优 化 出 超 临 界 提 取 小 麦 胚 油 的 最 佳 工 艺 条 件 为 ： 萃 取 压 力 ， 温 度

5、 ， 萃 取 剂 流 量 ， 提 取 时 间 为 ， 萃 取 所 得 最 大 麦 胚 油得 率 为 。 宋 国 辉 等 以 液 化 丙 烷 为 溶 剂 ， 通过正交试 验 对亚临界萃取小麦胚油的工艺 进 行 了优化 ： 萃取时 间 、 料液比 、 萃 取 温 度 ， 此时的油脂提取率 为 。 微胶囊化技术是一种利用天然或者合成的高分 子材料作为壁 材 ， 以活性物质作为芯 材 ， 保护被包 裹 活性物质的良好手段 ， 其应用于麦胚油的开发之 中 ， 收 稿 日 期 ： ； 修 回 日 期 ： 基 金 项 目 ： 国家自然科学基金项 目 （ ） ； 江 苏 省 “ 工 程 ”培养资金资助项 目

6、； 江苏高校优势学科建设工程资助项 目 作 者 简 介 ： 黄 永 军 （ ） ， 男 ， 硕 士 研 究 生 ， 研究方向为粮食工 程 。 通 讯 作 者 ： 周 建 新 （ ） ， 男 ， 教 授 ， 研究方向为粮食工 程 。 黄 永 军 等 ： 小麦胚在食品工业中的研究进展与 前 景 年 第 期 可以更好地保 护 小 麦 胚 油 的 生 物 活 性 ， 国 内 很 多 研 究者采取 不 同 手 段 对 麦 胚 油 的 微胶囊化进行了 研 究 。 何 娇 通过喷雾干燥法对麦胚油进行了 微 胶 囊 化 ， 实验 得 出 ： 大 豆 分离蛋白和麦芽糊精的配比 为 、 芯材添加量 为 、 总固形

7、物质量分 数 ， 小 麦 胚 油 微 胶 囊 化 的 包 埋 率 为 。 翟 颖 丝 等 以 大 豆 分 离 蛋 白 和 麦 芽 糊 精 为 壁 材 ， 用 蔗 糖 酯 和单甘酯为乳化 剂 ， 采用 乳 化 喷 雾 干燥法对小麦胚 油进行微胶囊制 备 ， 实验研究出 小 麦胚油微胶囊制 备 最 佳 工 艺 条 件 为 ： 均 质 压 力 、 进 风 温 度 、 进料泵 速 ， 该 条 件 下 小 麦 胚 油 微 胶囊 包 埋 率 为 。 微 胶 囊 颗 粒 表 面 结 构 完 整 ， 具有较好的包埋效 果 。 小 麦 胚 油 是 良 好 的 来 源 ， 的 富 集 和 浓 缩 成 为其开发应用

8、 的 另 一 个 热 点 。 等 对 营养油制备方法 进 行 了 比 较 研 究 ， 结 果 表 明 ： 超 临 界 萃取压 力 为 ， 温 度 为 时 小 麦 胚油 有 最 高 的 含 量 ； 在 压 力 为 ， 温 差 为 时 浓 集 效 果 最 好 。 师 景 双 等 对 传 统 溶 剂 法 浸 提 小 麦 胚 中 浸提 条 件进行了一系 列 的 研 究 。 试验得到最 佳 的 控 制 条 件 为 ： 乙醇体积分数 为 ， 浸提温度 为 ， 料液比为 ， 浸提时间 为 ， 此时的浸提效果最 佳 。 小麦胚健康饮 料 小麦胚蛋白质质量 分 数 高 达 左 右 ， 其 中 清 蛋 白 、 麦

9、 醇 溶 蛋 白 、 麦 谷 蛋 白 、 水 不 溶 性 蛋 白 。 不 仅 蛋 白 质含量丰 富 ， 氨 基 酸 全 面 平 衡 ， 且 易于被人体吸 收 ， 是很好的优质全 价 蛋 白 质 营 养 源 ， 在营养学上具 有 重 要意 义 。 制作麦胚饮料不仅能够更好地 利 用 麦 胚中的蛋白 质 ， 而且更利于人体 吸 收 利 用 。 根 据 制 作工艺 ， 麦胚健 康 饮料可分为非发 酵型和发酵型两 种类型 。 在 非发酵型饮料的研发 中 ， 李涛 等 以 小 麦 胚 、 乳清蛋白为原 料 研 究 了 新 型 运 动 型 饮 料 ， 通 过 单 因 素和正交试验 确 定 出 了 饮 料

10、的 最 佳 配 方 为 ： 小 麦 胚 汁 、 低聚 麦 芽 糖 、 无 机 盐 、 乳 清 蛋 白 、 黄原胶 、 柠 檬 酸 ， 此 条 件 下 的 饮料质地 均 匀 ， 清 爽 可 口 。 肖 玟 等 研 究 了 小 麦 胚 蛋白复合保健 饮 料 的 生 产 工 艺 ， 采 用正交试验设 计 方案和模糊数学评判确定出该饮料和复配稳定剂的 配 方 。 最佳 组 合 为 ： 澄 清 的 混 合 汁 质 量 分 数 、 蜂蜜 、 蔗糖 、 柠檬 酸 钾 ， 复 配 稳 定 剂 的 配方 为 羧 甲 基 纤 维 素 钠 、 卡 拉 胶 、 黄 原胶 ， 所得的饮料品质和稳定性最 好 。 发酵型饮

11、料的研制主要是通过添加不同种类的 益生菌 ， 利用菌种的活性来获得稳定的小麦胚饮 料 。 王宇飞 等 以小麦胚和 芝 麻 为 主 要 原 料 ， 添 加 保 加 利亚乳杆菌和嗜热链球菌进行了植物蛋白发酵饮料 的制备 ， 通过正 交 试验确定乳化稳定剂的最佳组 合 和最佳发酵工艺参数 。 小麦胚乳和芝麻乳的最佳调 配比例为 ， 最 适 发 酵 条 件 为 ： 接 种 量 ， 发 酵 温 度 ， 发酵时 间 。 此条 件 下 生 产 的 产 品 同 时兼具乳酸发酵植物蛋白饮料应有的芳香 。 李永平 等 对麦胚面包发酵饮 料 进 行 了 研 究 ， 实 验 选 用 新 鲜麦胚和面包渣为原 料 ， 先

12、接种酵母 菌 、 后接种乳 酸 菌进行发 酵 ， 结 果 表 明 ， 酵母菌最优发酵条件 为 ： 烘 烤过的麦 胚 粉 、 面 包 渣 、 砂 糖 量 ， 酵 母 菌添加 量 、 发酵温度 为 、 发酵时 间 ； 乳 酸菌最优发酵条件 为 ： 乳 酸 菌 添 加 量 、 发 酵 温 度为 、 发酵时间 。 小麦胚面制 品 小 麦 胚 含 有 丰 富 的 营 养 物 质 ， 不仅能够改善 焙 烤食品的外 观 、 口感和风 味 ， 而且还能提高产品的 营 养价值 。 几乎所有以小麦粉为原料的焙烤食品都可 以添加小麦胚 。 小麦胚可以通过挤压处 理 ， 也 可 以 直接以片状或者 粉 末 状 、 粒

13、状添加到小麦粉里制 成 各种麦胚焙烤食 品 ， 以增强食品的营养价 值 ， 平衡 各 种氨基酸 ， 补充小麦粉赖氨酸的不 足 。 不仅如此 ， 在 谷物食品 中 ， 麦胚还能提供许多质构性的功 能 。 小麦胚面包和饼 干 面包和饼干是小麦胚产品的主要研究 方 向 之 一 ， 研究者往往 通 过在面包和饼干的制作过程或 是 原料中添加小麦 胚 ， 以提高产品的感官或者营养 品 质 来获得新产品 。 等 研究了在 高 纤 维 吐 司 面包中添加脱脂小麦 胚 ， 实 验 表 明 ， 添 加 左 右 的小麦胚制得的 面 包 ， 感 官和营养品质都高于全 麦 粉面包 。 孙小凡 等 以面 包 专 用 粉

14、 为 主 要 原 料 ， 添 加小麦胚 粉 、 酵母 、 面包改良 剂 、 白砂糖等辅料 ， 采 用 一次发酵工艺生 产 面 包 ， 通过单因素试验和正交 试 验 ， 确定小麦胚粉保健面包的最佳配方 为 ： 面包专 用 粉 ， 小麦胚 粉 ， 面包改良 剂 ， 酵 母 ， 白砂 糖 。 ： 等 对小麦胚饼干 进 行了 研 究 ， 通 过 在小麦粉中添 加 小 麦 胚 的 理化指标和营养 特 性 的 比 较 ， 得出用脱脂小麦胚 替 代 的 小 麦 粉 生 产 出 来 的 饼 干 的 理 化 和 感 官 评 价最佳 。 小麦胚馒头和面 条 小 麦 胚 不 仅 可 在 烘 焙 产 品 中 添 加

15、， 而 且 还 可 直 接加入 到 小 麦 粉 中 制 作 馒 头 和 面 条 。 韩 俊 俊 等 研究了小麦胚粉 加入量对馒头品质的影 响 ， 结 果 表 明 ， 馒头的白度 和 比容均随着小麦胚粉含量的增 加 黄 永 军 等 ： 小麦胚在食品工业中的研究进展与 前 景 年 第 期 而呈下降趋 势 ， 馒头硬度先平缓后上 升 ， 在加入量 为 时馒头的感官评 分 最 高 。 姚 娣 等 研 制 了 小 麦 胚特色营养挂 面 ， 结果表明 ， 特色营养挂面的最佳配 方 是 ： 紫 薯 粉 质 量 分 数 、 小 麦 胚 粉 质 量 分 数 、 银杏叶粉质量分 数 ， 预干燥温 度 、 主 干燥

16、温度 、 完成干燥温 度 、 压片 道 、 干 燥 时间 ， 所制作的挂面有较好的品 质 。 小麦 胚 富含多种营养物 质 ， 不 仅 可 提 取 营 养 成 分 、 制作麦胚 产 品 ， 而 且 可 与 其 他 食品原料混合在 一 起制作新型的麦胚产 品 ， 如 麦胚酱 油 、 麦胚豆 腐 、 麦 胚 大 豆粉以及小麦胚豆奶 等 ； 也可 用来制作麦胚婴儿食 品 或者老年食品包括麦胚米粉 和麦胚钙 片 ， 或者制 作 麦胚休闲方 便 食 品 ， 如 小 麦 胚 速 溶 泡 腾 片 、 小 麦 胚 能 量棒 、 麦胚咀 嚼 片 等 ； 还 用 来 制 作 强化型麦胚糊系 列 产品 ， 或者将

17、小 麦 胚 粉 添 加 到 汤 料 中 替 代 淀 粉 、 小 麦 粉 等粉 料 。 国外已经开始往番 茄 酱 、 马铃薯粉内添加 麦 胚粉来作为增稠 料 ， 日本和东 南亚地区也已成功地 采 用麦胚替代大米或大豆来作 为发酵基 质 ， 开发出 了 一些发酵食品 ， 如日本豆酱和日本米曲 等 。 小麦胚抗氧化性的研 究 小 麦 胚 除 了 含 有 较 高 的 优 质 蛋 白 质 以 外 ， 还 含 有谷胱甘 肽 、 二 十 八 碳 醇 、 黄 酮 类 化 合 物 、 麦 胚 凝 集 素 、 维生 素 、 镁 、 泛酸 、 磷 、 硫胺素等 多 种 功 能 物 质 ， 是一种难得的天 然 保 健

18、 食 品 资 源 ， 已被证实具有 抗 氧化 、 抗衰老 、 抗 疲 劳 等 活 性 ， 国 内 外研究者已经 围 绕小 麦 胚 的 抗 氧 化 性 进 行 了 大 量 研 究 。 等 研究了不同脱 脂 条件下小 麦 胚的抗氧化活 性 ， 研 究 结果表明 ， 用 的 乙 醇 脱 脂 的 麦 胚 具 有 最 好 的 自由 基 清 除 能 力 ， 而 乙醇脱脂的麦 胚 具有最高的还原力 和 ： ； 自由基清除活 性 。 利用小麦胚中蛋白质的降解物制备抗氧化肽是 目前 国 内 外 研 究 的 热 点 。 等 研 究 了 小 麦 胚蛋白 水 解 物 的 体 外 抗 氧 化 作 用 ， 研 究 结 果

19、 表 明 ， 的小麦 胚 蛋 白 水 解 物 ， 在 亚 油 酸 体 系 中 显 示 出 的 抑 制 脂 质 过 氧 化 物 的 能 力 ， 的 水 解 物 对 超 氧 自 由 基 的 清 除 率 为 ， 的水解物显示 出 的 清 除 亚 铁 离 子 的能力 。 刁 大 鹏 等 利 用 碱 性 蛋 白酶酶解小麦 胚 粕制备 了 抗 氧 化 肽 ， 实 验 表 明 ， 在 料 水 比 ， 加酶量 ， 酶 解 时 间 的 条 件 下 ， 制 备 的 抗 氧 化 肽 的 自 由 基 清 除 率 达 到 ， 水 解 度为 ， 水解液中肽质量分数 为 。 小麦胚开发过程中存在的问题分析 虽 然 小 麦

20、胚 具 有 较 高 的 营 养 价 值 ， 但 目 前 高 附 加值的利用却非 常 低 ， 原因在于小麦胚开发利用 中 还存在着许多需要解决的现实问题 。 小麦胚的不稳定性 由 于 小 麦 胚 脂 肪 含 量 较 高 ， 并 且 富 含 活 性 较 高 的脂肪酶和脂肪氧化 酶 ， 以及附着的微生 物 ， 导致 小 麦胚极不稳定 。 这就要求面粉厂应配备具有一定处 理规模的稳 定 化 设 备 。 但 实 际 生 产 中 ， 稳 定 化 设 备 多存在成本 高 、 能耗高 、 效率低的缺点 。 目前的稳 定 化方式的原理均 是降低酶活或者水 分 ， 以 延 长 小 麦 胚储藏期 ， 虽然在一定程度

21、上延长了保质 期 ， 但都 对 小麦胚的 营 养 成 分 产 生 一定的负面影 响 。 稳 定 性问题严重制 约了小麦胚的开发利 用 。 因 此 ， 对 小 麦胚进行稳定化处理的研 究 ， 延长保鲜期 ， 对于小 麦 胚的深加 工 、 高附加值产品的开发是十分必要 的 。 产品开发过程中无法形成规模效益 我 国 小 麦 胚 资 源 的 潜 藏 量 虽 然 丰 富 ， 但 原 料 分 布不均匀 、 质量参差不 齐 ， 且许多小麦粉厂受限于 设 备配置不齐 全 、 提取工艺不成熟和相关研究匾 乏 ， 使 得小麦胚在产 量 、 提取率和纯度方面与国外相比 较 低 ， 难以形成规模效 益 。 另外 ，

22、 提取后的小麦胚如 麦 胚油在开发利用过程 中 ， 设备投入成本较 高 ， 出油 率 低 ， 并且没有成熟的技术用于工业化生 产 ， 虽然超 临 界 出油 率 较 高 ， 但 处 理 量 较 小 ， 导 致 小 麦 胚 油 很难大量的生产 。 麦胚产品由于其自身口感和品质 特性的限 制 ， 直 接 以脱脂麦胚分离蛋白作为一种 食 品功能配料还有 些不尽如人意的地 方 ， 而 且 蛋 白 质 的功能性质还有 待 改 善 ， 如何将优质蛋白质从脱 脂 麦胚中分 离 ， 从 而 获得高纯度天然蛋白质仍是探 索 的重点 。 抗氧化机制的研究不够深 入 抗 氧 化 肽 是 小 麦 胚 利 用 研 究 的

23、 热 点 ， 但 是 其 分 离纯化方法还存在较多的局限 性 ， 目前 ， 测定抗氧 化 能力多为体外的 化 学 评 价 研 究 ， 而 体 内 （ 动 物 模 型 ） 抗氧化能力的研 究 较 少 ； 抗氧化肽虽然对多种疾 病 显示出了一定的 预防和治疗作用 ， 但其抗氧化机 制 还有待深入研 究 ， 如何从小麦胚中提取具有更高 活 性的天然抗氧化 肽 ， 以及阐明这些抗氧化肽的作 用 机制成为了目前亟待研究解决的问题 。 小麦胚开发应用前景展望 我国是粮食大 国 ， 小麦胚的潜藏量相当丰 富 ， 小 麦胚作为一种具 有较高营养价值的食品原 料 ， 理 应 有广阔的市场前 景 ， 纵观国内外小

24、麦胚开发研究 的 现状 ， 制约其发 展 前景的关键就在于怎么解决这 些 开发利用中的问 题 ， 而这也成为麦胚继续开发研 究 的方向 。 在麦胚 的 稳 定 化 方 面 ， 通过研究寻找既 方 便又经济且对麦胚营养成分和功能性质破坏小的稳 黄 永 军 等 ： 小麦胚在食品工业中的研究进展与 前 景 年 第 期 定化条件 ， 延长 麦 胚的保鲜期仍然 是麦胚研究的重 点 ； 通过改进技术和改良生产设 备 ， 如何在不损害油 品质量的情况 下 ， 尽量多的提取 麦 胚油将是麦胚油 生产利用的主要 方 向 ； 如何通过某种改性或者多 种 改性方法相结 合 进一步改 善 麦胚的功能性 质 ， 生 产

25、 改性麦胚 ， 可作为麦胚研究的一个新的重要方 向 ； 麦 胚整体作为配料在食品中主要应用于焙烤及面食制 品 ， 拓宽麦胚的应用载体范 围 ， 并对改性麦胚在其应 用上进行深入的 研 究 ， 将会对推进小麦胚的基础 研 究以及产业化发展具有重要作用 。 总之 ， 通过 合 适 的 加 工 方 法 、 合 理 的 生 产 工 艺 ， 延长麦胚的保鲜 期 ， 改善麦胚的 功 能性质和营养品 质 ， 拓宽 麦 胚 的 应 用 渠 道 ， 积 极地开展麦胚应用 研 究 ， 充分发挥这一可再生副产物的经济价 值 ， 将对 推 动我国农业和食品工业发展具有十分重要的意义 。 参考文 献 ， ， ， ？ ；

26、 ， ， （ ） ： 宋 国 辉 ， 孙 强 ， 张 丽 霞 ， 等 亚 临界萃取小麦胚芽油工艺研 究 中国食物与营 养 ， （ ） ： 何 娇 不同筋度小麦胚芽油的超临界萃取及其微胶囊化研 究 杨 凌 ： 西北农林科技大 学 ， 翟 颖 丝 ， 潘 丽 军 ， 牛 丽 亚 ， 等 小麦胚芽油的胶囊化制 备 食 品 科 学 ， ， （ ） ： ， ， ， ？ ， ， （ ） ： 师 景 双 ， 王 成 忠 ， 赵 乃 峰 从小麦胚芽里提取天然维生 素 的 试 验 研 究 粮 食 加 工 ， ， （ ） ： 李 建 军 ， 黄 开 红 ， 单 成 俊 小麦胚蛋白质的研究进 展 粮 食 与 饲 料

27、 工 业 ， ， （ ） ： 李 涛 ， 陈 雪 勤 ， 雷 雨 乳 清 蛋 白 低聚糖型小 麦 胚 运 动 饮 料 的 研 制 粮食与饲料工 业 ， （ ） ： 肖 玫 ， 李 毅 念 ， 肖 郑 宏 ， 等 小 麦胚芽蛋白复合保健饮料的 研 究 江 苏 农 业 科 学 ， ， （ ） ： 王 宇 飞 ， 冯 冲 ， 王 少 鹏 ， 等 小麦胚芽和芝麻蛋白发酵饮料 的 工 艺 研 究 安 徽 农 业 科 学 ， ， （ ） ： 李 永 平 ， 于 丽 微 ， 冯 哲 麦胚面包发酵饮料的研 究 饮 料 工 业 ， （ ） ： ， ： ， （ ） ： 孙 小 凡 ， 曾 庆 华 小麦胚芽粉保健面包工艺研 究 食 品 研 究 与 开 发 ， ， （ ） ： ： ， ： ？ ， ？ ， ， （ ） ： 韩 俊 俊 ， 刘 长 虹 ， 何 学 勇 ， 等 小麦胚芽粉对馒头品质 的 影 响 粮食与食品工 业 ， ， （ ） ： 姚 娣 ， 刘 方 ， 陈 轩 ， 等 特色营养挂面的研 制 安 徽 农 业 科 学 ， ， ： 葛 毅 强 ， 蔡 同 一 小麦胚芽及其综合利用的研究进 展 粮 食 与 饲 料 工 业 ， （ ） ： ， ， ， ： ？ ， ， （ ） ：