黑色杂粮食品研究进展.pdf

-34 -【农业发展】农业经济 2023/6黑色杂粮食品研究进展*付欣 吴兴壮 鲁明 摘 要：黑色杂粮因含有大量的蛋白质、维生素、花青素等物质，是理想的食品和药材原料。以常见的黑色杂粮营养成分、功能特性为切入点，阐述黑色杂粮食品研究和开发趋势，以期为黑色杂粮更好加工利用提供理论参考借鉴。关键词：黑色杂粮；功能性；研究进展黑色杂粮主要包括黑米、黑豆、黑小麦、黑玉米、黑芝麻等。由于过多摄入精细粮会引起糖尿病、高血压、高血脂等疾病发生，而黑色杂粮营养价值高且结构兼容并蓄，得到了众多消费者喜爱。黑色杂粮营养丰富，除脂肪、蛋白质外，还富含多种活性成分。其中花青素、多酚、黄酮等，都具备良好的功能性作用和保健功效，因而近年来黑色杂粮受到广泛关注，成为国内外食品开发研究的热点。本论文从黑色杂粮的营养价值、功能特性及发展现状进行概述，进而为黑色杂粮功能性食品开发研究提供一定的理论支持。一、常见黑色杂粮的营养价值1.黑米。黑米是一种药、食两用的稻米，是稻米中不可多得的品种，享有“黑珍珠”之美称。与普通糙米相比，半糙米黑米中蛋白质含量高出 29.20%，与普通精米比较高出64.02%。且黑米中维生素含量较高，其中 B 族维生素是普通大米的 4 倍左右。黑米中氨基酸、多种微量元素如锌、硒、锰、钙和铁含量丰富，是普通大米的 0.5-3 倍不等，有较高的食用价值。黑米中纤维素含量为 3.9%，与普通浅色杂粮比高出 2-3 倍，并且多数为水溶性纤维，是较为理想的膳食纤维。黑米中黄酮类含量平均为0.305%，均高于红米和白米，约为 1.8-3.4 倍。黑米中氨基酸含量高于白米 25%，赖氨酸含量为白米的 2.5 倍。除此之外还含有白米所缺乏的特殊成分，如维生素 C、叶绿素、花青素、胡萝卜素及强心甙等。黑米的黑色种皮中含黑米色素及抗氧化活性成分，说明黑米有较强的抗氧化性。2.黑豆。黑豆营养价值高，富含粗蛋白质、不饱和脂肪酸、粗纤维素、多种微量元素等，是一种高蛋白、低热量的优质食品，有强身健体、补肾、抗衰的功效。黑豆中蛋白质含量高达 40%以上，高于肉蛋奶，素有“植物蛋白之王”的美称。黑豆蛋白质中氨基酸种类多且配比合理，其中必需氨基酸有 18 种，含量占氨基酸总量的 40%以上。黑豆中还有多种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸占比高达总量的 78.58%，亚油酸占比 55.08%，不仅满足了人体日常所需的脂肪，更能起到降低胆固醇，软化血管的重要作用。除此之外，黑豆中还富含独特的生命活性物质和微量元素。黑豆中大豆异黄酮含量略高于黄豆，黑豆种皮花色苷有较强的氧自由基清除活性及清除 DPPH 自由基能力，表明黑豆具有较强的抗氧化性。3.黑小麦。黑小麦是一种高蛋白、质量优的理想食品工业原料。研究发现，黑麦粉的蛋白质含量比普通小麦粉高出32.4%。除此之外，黑小麦的氨基酸含量高且种类齐全，相比于普通小麦，黑小麦氨基酸含量高出接近一倍，其中对小麦蛋白质量起决定性作用的限制性氨基酸赖氨酸的含量是普通小麦的1.6倍，9种人体必需氨基酸，如赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸等氨基酸含量也都高于普通小麦，很大程度上提高了黑小麦蛋白的质量。黑小麦中脂肪含量约占 1%-3%，与普通小麦没有明显差异，但黑小麦的不饱和脂肪酸含量占总脂肪的 53%，与大豆相近，明显高于普通小麦。亚油酸和亚麻酸含量比普通小麦高，约占脂肪酸含量的 30%左右，且河东乌麦中纤维素含量达 4.6%，是较为理想的膳食纤维来源。4.黑玉米。黑玉米是玉米栽培种中一类突变品种，是指玉米籽粒为黑色、乌色、紫色、蓝色等色泽的玉米，又称紫玉米。黑玉米籽粒中花青素含量较高，因此呈现出较深颜色。黑玉米的根、须、棒、叶等都有一定的药用价值，有消炎、补血、健胃利尿的功效。黑玉米有独特的色泽，且适口性好、籽粒味道香甜且营养丰富更好吸收。其与普通玉米相比，蛋白质含量高出 20%，脂肪含量高出 30%。黑玉米中金属元素含量也远高于普通玉米，铜、锰、锌等元素含量比普通玉米高 2-8 倍，钙、钾等元素含量高 2 倍，“硒”作为营养性抗癌剂，在黑玉米中含量比普通玉米高 8.5 倍。除此之外，黑玉米中所含 18 种氨基酸中，有 13 种氨基酸含量远高于普通玉米。黑玉米中含有的维生素 C 和维生素 B 都远高于普通玉米，有较高的营养价值。5.黑芝麻。黑芝麻作为我国主要的油料作物之一，不仅营养丰富，作为食品工业基础原料，其用途也十分广泛。黑芝麻中包含有人体所需的多种营养素，其中有蛋白质、脂肪、多族维生素、纤维素、氨基酸以及钙、磷、铁等金属元素，除此之外还包含芝麻素等木脂素类化合物。黑芝麻的所含的 基金项目：辽宁省“揭榜挂帅”科技攻关项目辽宁典型粗粮精深加工技术及产业化示范（2022JH1/10400019）；通信作者：鲁明-35 -【农业发展】农业经济 2023/6维生素 E 的含量是黑米和黑大豆的数倍，其中 8 种人体必需氨基酸中的 6 种高于鸡蛋。黑芝麻中的蛋白质为完全蛋白质，蛋氨酸和色氨酸等含硫氨基酸比例高，人体能较好地吸收利用，是一种理想的植物蛋白资源。黑芝麻不饱和脂肪酸油酸和亚油酸的含量较高，其中亚油酸含量约为 45.8%，由于人体内不能合成，必须在食物中获取，因此食用黑芝麻对于人体营养吸收有较好的促进作用。二、黑色杂粮的功能特性1.强化营养。现代饮食逐渐精细化，导致食物在加工过程中流失了较多营养物质，而黑色杂粮属于粗粮类，不仅能完善的保留食品中所含蛋白质、维生素、矿物质元素等营养成分，也能很好地保持人体膳食平衡。黑色杂粮富含多种人体必需的氨基酸、优质膳食纤维，经常食用可以增加人体营养摄入，加强肠道蠕动，减少便秘。黑色杂粮还富含 Zn、Cu、Mg、Fe、Mo、F 等微量元素，而这些微量元素对调节机体功能、延缓衰老、降低血液黏度，改善微量元素缺失等起到至关重要的作用。2.降血糖降胆固醇保护心血管。黑色杂粮中富含健康安全的可溶性膳食纤维，研究表明，食物纤维具有双向调节降低血糖值水平的显著生理功效，若每日在控制血糖的膳食过程中加入一定量的膳食纤维，经一段时间的跟踪观察，可明显发现患者体内的糖耐量有了显著改善。因此，糖尿病膳食过程中长期补充食物纤维，可达到降低胰岛素需要量，从而进一步改善糖尿病病情的目的。膳食纤维能减缓食物摄入过程中由胃进入肠道的速度，并产生饱腹感从而减少食物的摄入，能达到控制体重、减轻体重的效果。黑色杂粮的摄入可有效防治高胆固醇引起的冠心病及心脑血管疾病的发生。3.抗氧化抗癌抗肿瘤。黑色杂粮中包含的黑色素主要成分是有抗癌作用的花青素，其提取物具备较强的生理活性功能，是一种自由基清除剂和强抗氧化剂。黑豆富含维生素 E、异黄酮类衍生物等较多抗氧化物质，黑豆种皮还含有大量花青素和类胡萝卜素，根据黑豆提取物实验研究发现，其具备清除体内自由基和抑制动脉粥状硬化的作用。尤其是黑豆中富含的天然植物性雌激素，初步证实具备抗乳腺癌等的药用价值，是一类天然的防癌保健食品。黑黏米酶水解液对延缓衰老有一定的作用，说明黑米有抗氧化抗衰老的功效。三、黑色杂粮食品现状及趋势从总体发展看，我国黑色杂粮深加工产业起步晚、加工技术和装备水平较低、产品严重缺乏，绝大部分黑色杂粮是以原粮或简单初级加工制成的产品进行出口、销售，缺乏营养、方便即食的高值化精深加工杂粮产品，难以满足消费者多样化的需求。缺少有引领力的龙头企业，不仅产品品牌建设滞后，产业化程度低，在市场上也缺乏竞争力。近年来，我国在黑色杂粮加工工艺技术上有了长足的进步，各地区都相继建立了一批具有带动性的杂粮加工龙头企业，产业化程度有所提高，增加了黑色杂粮产品的技术含量，提高了产品附加值。现阶段我国黑色杂粮深加工食品种类主要以饮品、焙烤食品、植物油及营养成分提取物为主，黑色杂粮中生理活性物质的应用也在逐步展开，充分利用这一有利资源开发各种功能性食品与保健品是一个重要研究方向。将黑色杂粮与发酵工艺相结合进行产品深加工，可以改善黑色杂粮的加工适宜性，使营养成分有所改变，有易于人体消化吸收，增加产品特有风味物质。在发酵过程中产生的活性物质，既可以调节机体生物功能，又能对有害物质有一定的抑制作用。今后应以科学指导黑色杂粮食品工业创新，加强杂粮深加工领域的关键技术与新产品研发。引进先进的技术，促进科技成果的转化，实现杂粮产品的初加工向深加工转化，将杂粮原料及其副产物转化为高附加值产品。同时延长产业链条，实施品牌效应。从“品种研发 种植 精深加工 品牌销售”全产业链发展，强化对外推介，培育自有新品牌，打造驰名商标。在当代人的绿色健康与养生意识逐步觉醒的背景下，食品科技水平逐渐提高，需不断研究开发绿色无污染、天然安全的功能性食品。集营养、保健、安全等食用特性于一体的黑色杂粮，必将有更为广阔的发展前景。四、小结我国是杂粮生产大国，黑色杂粮在我国种植广泛，不仅营养成分种类多，与其他颜色杂粮相比，有益于人体吸收的优质不饱和脂肪酸、完全蛋白质、维生素、人体必需的氨基酸、膳食纤维及花色苷等营养成分含量更高，可以辅助人体进行营养强化，不仅可以降血糖、降低胆固醇、保护心血管，还能有效地抗癌抗肿瘤。随着现代人膳食结构理念的日益改变，黑色杂粮将真正作为一类重要医食同源的新型食品资源，人们日常对优质黑色杂粮产品及其制品需求量将会持续不断地增加，开发潜力大，市场前景广阔。同时应注意加强对黑色杂粮功能成分含量的定量研究，增加黑色杂粮食品复配研究，优化杂粮加工相关工艺配方以及加强深加工技术方法的研究，可进一步研究开发黑色杂粮优质原粮，同时结合其特性开发优质黑色杂粮食品，推进黑色杂粮产业的发展。参考文献1黎杰强，朱碧岩，陈敏清.特种稻米营养分析 J.华南师范大学学报（自然科学版），2005（01）：95-98+122.2 张铭顺.七彩营养米的开发与利用 J.福建农业科技，2005（03）：23.4朱文适.贵州黑糯米的主要营养成分 J.贵州农学院丛刊，1983（1）：132-139.3孙玲，张名位，池建伟，赖来展，张孝祺.黑米的抗氧化性及其与黄酮和种皮色素的关系 J.营养学报，2000（03）：246-249.4 付欣，于淼，鲁明.“双发”食品研究进展及发展趋势初探 J.食品工业，2020，41（04）：217-221.作者单位：辽宁省农业科学院食品与加工研究所 辽宁 沈阳 110161