我國(guó)西南三省雜糧深加工技術(shù)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀

鐘雪婷，劉 建，吳 淼，張星燦,2，周澤林,2，任元元,2

1.四川東方主食產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院 (成都 611130) 2.四川食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 (成都 611130)

雜糧統(tǒng)稱(chēng)為小宗糧豆作物，其育種期短，種植占地小、地域性強(qiáng)，抗旱耐瘠薄，且其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，富含β-葡聚糖、黃酮、植物多酚等多種功能因子，在世界飲食文化中占有一席之地[1]。由于雜糧可藥食同源，營(yíng)養(yǎng)豐富，并且適應(yīng)性強(qiáng)，一直以來(lái)在我國(guó)西南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演不可或缺的角色[2]。我國(guó)西南地區(qū)主要包括云南、貴州、四川、重慶和西藏5個(gè)省市自治區(qū)。本文主要討論云南、貴州、四川3個(gè)地區(qū)的雜糧加工現(xiàn)狀。

1 西南地區(qū)雜糧品種及生長(zhǎng)情況

云南特色雜糧分布廣、面積大、種類(lèi)多、品種資源豐富。云南特色雜糧產(chǎn)區(qū)和品種分布相對(duì)集中，其中滇東北以蕎麥為主；滇西北以青稞為主；南部以薏仁米和豆類(lèi)為主；大麥以滇西南的臨滄、大理及中東部的昆明、楚雄、曲靖種植最為集中。云南是中國(guó)大麥資源多樣性中心，常年種植22～23萬(wàn)hm2，居全國(guó)首位，總產(chǎn)約60萬(wàn)t[3]。目前，云南大麥產(chǎn)業(yè)以形成了大麥煙草產(chǎn)業(yè)、啤酒大麥與啤酒麥芽產(chǎn)業(yè)、飼料大麥與畜牧業(yè)、功能性大麥?zhǔn)称匪拇螽a(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的新格局。

貴州地處低緯度、高海拔山區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，常年氣候涼爽，旱地約占耕地的70%，是特色雜糧的種植適宜區(qū)域。貴州雜糧種植遍布全省82個(gè)縣、市、區(qū)，集中分布在黔西北、黔東、黔北的高山、半山地區(qū)。雜糧種類(lèi)多達(dá)10余種，主要包括雜豆類(lèi)以及蕎麥、燕麥、薏苡、谷子等。貴州是我國(guó)薏苡的主要產(chǎn)區(qū)之一，貴州薏苡的種植面積和產(chǎn)量居全國(guó)之首，其中興仁縣是東南亞地區(qū)的薏苡加工銷(xiāo)售集散地[4]。

四川雜糧種植歷史悠久，種資資源豐富，其主要品種有蠶豆、綠豆等雜豆以及大麥、蕎麥、青稞、燕麥等，在滿(mǎn)足人民生活需要和促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面具有重要作用。四川雜糧種植面積達(dá)51.3×104hm2，總產(chǎn)量有130×104t[5]。四川是全國(guó)蕎麥的重要產(chǎn)區(qū)，常年種植面積占全國(guó)的1/3，主要分布在涼山州和盆地邊緣山區(qū)。蕎麥又分苦蕎和甜蕎，其中苦蕎占全省蕎麥的70%[6]。涼山彝族地區(qū)作為我國(guó)苦蕎主產(chǎn)區(qū)，苦蕎有著悠久的栽培歷史，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的來(lái)源之一。

2 西南地區(qū)雜糧加工現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)部政策的推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各地雜糧加工業(yè)發(fā)展迅速。下文將以云南、貴州、四川的特色雜糧大麥、薏苡和苦蕎為例，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明該地區(qū)的雜糧加工現(xiàn)狀。

2.1 云南

云南大麥主要用于啤酒和飼料，每年飼料大麥產(chǎn)量超過(guò)200萬(wàn)t，啤酒大麥總產(chǎn)量為10萬(wàn)t左右[7]。云南省是農(nóng)業(yè)部最近納入規(guī)劃的啤酒大麥種植生產(chǎn)基地之一。省內(nèi)有瀾滄江啤酒、大理啤酒等多家啤酒生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)啤酒能力大約為56萬(wàn)t。針對(duì)當(dāng)?shù)卮篼溒ぽ^厚、干粒重低、成熟度不勻、萌發(fā)不齊以及各種蛋白酶和淀粉酶形成量不足且活力較低、淀粉蛋白質(zhì)溶解不良等問(wèn)題，瀾滄江啤酒于2001年引進(jìn)浙江大學(xué)的催芽靈與長(zhǎng)斷水頻通風(fēng)的新工藝在麥芽制造中應(yīng)用生產(chǎn)約2萬(wàn)t麥芽，有效地提升了麥芽中的α-氨基氮含量，生產(chǎn)的麥芽質(zhì)量較好，優(yōu)級(jí)品率高達(dá)70%以上。按每噸優(yōu)級(jí)比一級(jí)品售價(jià)高350元計(jì)，優(yōu)級(jí)麥芽比一級(jí)麥芽多增值490萬(wàn)元；帶動(dòng)云南100萬(wàn)畝啤酒大麥種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，數(shù)萬(wàn)農(nóng)戶(hù)從中受益。昆明華獅啤酒有限公司采用ZAU110酵母并調(diào)整發(fā)酵工藝生產(chǎn)大麥啤酒，生產(chǎn)啤酒2萬(wàn)t，節(jié)約生產(chǎn)成本80萬(wàn)元，按每噸啤酒增加收益200元計(jì)，年產(chǎn)3.6萬(wàn)t啤酒共計(jì)增加720萬(wàn)元[8]。

2.2 貴州

貴州作為中國(guó)薏苡種植面積第一的省份，薏苡生產(chǎn)、加工企業(yè)眾多。“十二五”期間黔西南州境內(nèi)有各種薏苡加工廠家、作坊共計(jì)200余家，年加工量在6萬(wàn)t左右，其中年加工能力在5 000 t以上的有6家；年加工100～500 t的有46家；其余均在100 t以下，從業(yè)人員5000余人，企業(yè)加工產(chǎn)值達(dá)3億多元[9]。2013年底，為延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，提高薏苡產(chǎn)品附加值，貴州薏苡集團(tuán)在3條精加工生產(chǎn)線(xiàn)基礎(chǔ)上，引進(jìn)10余套木糖醇薏仁粥片、木糖醇薏苡多糖、無(wú)糖薏苡蛋白粉、無(wú)糖薏仁膳食纖維素等現(xiàn)代化全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。興仁縣林豐食品有限責(zé)任公司研發(fā)出木糖醇薏仁烤芙、黑薏仁條、薏仁軟糖等系列產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。每年薏仁烤芙和華芙的生產(chǎn)銷(xiāo)售能力均達(dá)42 t，薏仁沖劑和糖果的生產(chǎn)銷(xiāo)售能力均達(dá)80 t，薏仁精油生產(chǎn)銷(xiāo)售能力達(dá)25 t。

2.3 四川

涼山州具有較好的苦蕎產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，早在1984年，涼山州苦蕎粉廠和涼山州昭覺(jué)縣的“格羅蒙”蕎粉廠就開(kāi)始生產(chǎn)苦蕎營(yíng)養(yǎng)粉和療效粉了。1995年至今，苦蕎加工品種不斷增加，生產(chǎn)加工已初具規(guī)模。目前，涼山州在蕎麥產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)上已形成了一定規(guī)模，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，本州苦蕎系列產(chǎn)品的研發(fā)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，目前已有米、面、羹、茶、酒、糕點(diǎn)、調(diào)味品等幾百個(gè)品種。全州苦蕎麥年加工量已達(dá)近3萬(wàn)t，拉動(dòng)原料價(jià)格由過(guò)去1.0～1.5元/kg，提高到3.5～3.6元，優(yōu)質(zhì)黑苦蕎達(dá)到6元/kg，累計(jì)帶動(dòng)增收5元左右。全州從事苦蕎麥生產(chǎn)加工的注冊(cè)企業(yè)達(dá)40家，加上小作坊，從事苦蕎麥生產(chǎn)加工的業(yè)主有上百家[10]。

3 常用的雜糧深加工技術(shù)和功能因子的研究

雜糧工業(yè)上常用的加工手段分為物理加工法、化學(xué)加工法和生物加工法，實(shí)驗(yàn)室多著重于對(duì)雜糧功能因子的開(kāi)發(fā)。

3.1 物理加工法

超微粉碎和擠壓膨化是食品工業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的兩種物理加工法。超微粉碎是一種通過(guò)對(duì)物料碾磨、沖擊、剪切等作用，打破物料的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，將直徑3 mm以上的物料顆粒粉碎至10～25 μm超微顆粒的操作技術(shù)。通過(guò)對(duì)雜糧粉的超微處理，能夠明顯降低雜糧高纖食品的粗糙度，并改善其消化率和口感，不僅更有利于人體吸收，還能最大程度地保留雜糧本身豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。研究表明[11]，選擇PM100型行星式球磨儀對(duì)大麥苗粉進(jìn)行超微粉碎的效果最好，大麥苗微粉粒度在80～90 μm左右綜合品質(zhì)較好，適合進(jìn)一步生產(chǎn)和應(yīng)用。與大麥苗細(xì)粉相比，大麥苗微粉體的粒度分布窄，均勻性高，質(zhì)量易控，加工性能較好。

擠壓膨化是集混合、攪拌、破碎、加熱、蒸煮、殺菌、膨化及成型為一體，能夠?qū)崿F(xiàn)物料膨化并連續(xù)操作的新型加工技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)[12]:采用擠壓膨化加工薏米，可以使其組織結(jié)構(gòu)變得疏松，淀粉降解、糊化、蛋白質(zhì)變性，而且能大幅提高薏米的熟化度，有利于酶的水解，提高了薏米中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收率。

3.2 化學(xué)加工法

淀粉變性的生產(chǎn)方式主要有物理、酶和化學(xué)三種方法，其中化學(xué)法在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛[13]。酸法改性是雜糧淀粉化學(xué)改性的一種方法，磷酸和乙?；鶊F(tuán)的引入可以使淀粉的水溶性、持水性增強(qiáng)。除了酸法，通過(guò)氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)、交聯(lián)反應(yīng)等化學(xué)反應(yīng)也可使淀粉改性。乙?；?、氧化和磷酸化的改性方式會(huì)極大地影響淀粉的理化性質(zhì)；對(duì)燕麥淀粉的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)乙?；鶊F(tuán)的引入制得的乙?；帑湹矸墼?0 ℃時(shí)，可以形成強(qiáng)凝膠[14]。

在蕎麥淀粉的加工中，通過(guò)酯化反應(yīng)以及羧甲基反應(yīng)可分別制得蕎麥淀粉醋酸酯和蕎麥羧甲基淀粉。研究發(fā)現(xiàn)[15]，這兩種蕎麥變性淀粉在特性上有很大改變，淀粉糊液穩(wěn)定性好，不易老化，透明度高，凍融穩(wěn)定性強(qiáng)，其中蕎麥羧甲基淀粉質(zhì)量較好，復(fù)水性強(qiáng)，適用于制作方便湯。

3.3 生物加工法

生物加工法指為了適應(yīng)生產(chǎn)需要，通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)手段，對(duì)雜糧原料進(jìn)行改性，以改善其理化特性。天然淀粉經(jīng)酶法處理后，其性質(zhì)發(fā)生改變，改性淀粉更符合生產(chǎn)要求。美國(guó)生產(chǎn)的Oatrim是一種將燕麥淀粉用酶處理后，含5%β-葡聚糖的產(chǎn)品。它能夠產(chǎn)生類(lèi)似于油脂的外觀和滋味，并可提高食品的黏度[16]。目前，糖漿的生產(chǎn)多以玉米淀粉和木薯淀粉為主，張偉麗等[17]以小米淀粉為原料，通過(guò)添加高溫α-淀粉酶制得低DE值糖漿，該糖漿液化得率為81.27%，可用于制備麥芽糊精。

3.4 功能因子的提取和開(kāi)發(fā)

研究發(fā)現(xiàn)，甜蕎有保肝腎、降血糖及增強(qiáng)免疫功能，我國(guó)已利用新工藝開(kāi)發(fā)出可降血糖、降血脂的復(fù)發(fā)苦蕎雙降粉[18]。蕎麥特有的黃酮類(lèi)復(fù)合物——蘆丁，具有多方面的生理活性。董曉寧等采用乙醇回流法提取苦蕎中的蘆丁，用95%乙醇和少量碳酸氫鈉溶液作為提取溶劑，取得了良好效果[19]。燕麥中的β-葡聚糖、蛋白及多肽一直是研究熱點(diǎn)，林偉靜等對(duì)燕麥全粉中β-葡聚糖提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，β-葡聚糖提取率高達(dá)91.83%[20]。薏米含有多種多糖，日本的友田正司[21]通過(guò)對(duì)薏米成分的篩選，得到3種具有降血糖作用的活性多糖。

4 西南地區(qū)特色雜糧產(chǎn)品

云南的食品企業(yè)通過(guò)擠壓膨化技術(shù)開(kāi)發(fā)出了大麥休閑食品和早餐食品大麥片，另一些企業(yè)和科研院所合作，提取了大麥的功能因子，開(kāi)發(fā)了大麥保健茶。四川的蕎麥加工食品主要有蕎麥米、蕎麥粥、蕎麥面條、蕎麥營(yíng)養(yǎng)粉、蕎花糖、苦蕎酥、苦蕎茶、苦蕎酒、苦蕎酸奶等。貴州薏苡資源豐富，抗癌中藥康萊特是以薏苡仁為主要原料提取研制的，目前已廣泛用于癌癥的治療[22]。除此之外，在福建、貴州等薏苡生產(chǎn)區(qū)也有薏苡精、薏米粉、薏米糕點(diǎn)、薏米保健酒等產(chǎn)品問(wèn)世。

5 結(jié)論

綜上所述，西南地區(qū)雜糧品種繁多，資源豐富，但雜糧加工技術(shù)及加工設(shè)備發(fā)展落后，且加工方式多停留在初級(jí)階段，精、深加工較少，雜糧產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，雜糧的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值沒(méi)有得到最大化的利用?，F(xiàn)如今，雖然科研人員針對(duì)雜糧的功能特性做了諸多研究，但是大部分研究仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，與企業(yè)生產(chǎn)脫節(jié)較為嚴(yán)重，企業(yè)缺乏技術(shù)支持又急于盈利，一味跟風(fēng)模仿，導(dǎo)致市場(chǎng)上雜糧食品商品化形式單一，缺乏規(guī)?；钠放菩?yīng)，阻礙了行業(yè)的良性發(fā)展。

鑒于雜糧未來(lái)的良好發(fā)展趨勢(shì)，相關(guān)企業(yè)應(yīng)加大雜糧食品開(kāi)發(fā)力度，實(shí)現(xiàn)雜糧加工增值；加強(qiáng)行業(yè)聯(lián)合，提高核心競(jìng)爭(zhēng)力；依靠科技創(chuàng)新，促進(jìn)雜糧產(chǎn)業(yè)發(fā)展。除了前文所述加工技術(shù)外，研究者應(yīng)采用其他現(xiàn)代食品技術(shù)，如酶促反應(yīng)工程技術(shù)、超臨界萃取等現(xiàn)代食品分離技術(shù)、擠壓膨化技術(shù)、納米技術(shù)、微膠囊造粒技術(shù)，充分利用西南地區(qū)雜糧資源，帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民脫貧致富，聯(lián)合企業(yè)和科研院所，充分發(fā)揮“產(chǎn)學(xué)研”一體的連鎖效應(yīng)，加強(qiáng)對(duì)雜糧的基礎(chǔ)性研究，開(kāi)發(fā)更多以雜糧為原料的功能性食品。