燕麥谷物飲料的研究進展

嚴莎莎，王少君，馬挺軍,*

（1.北京農(nóng)學院食品科學與工程學院，北京 102206；2.北京朔方科技發(fā)展股份有限公司，北京 102212）

燕麥是谷物中最具營養(yǎng)價值的作物之一，有著“九糧之尊”的美譽[1]。與其他常見作物相比，燕麥的主要營養(yǎng)成分高居首位，是蛋白質、不飽和脂肪酸、酚類化合物以及膳食纖維的良好來源[2]。燕麥可溶性膳食纖維β-葡聚糖的含量在所有谷物中最高，其已被臨床證明具有降低人類血清膽固醇水平、預防心腦血管疾病、控制血糖水平、抗衰老等功能[3-5]。燕麥與其他谷物的主要營養(yǎng)成分見表1[6]。

由表1 可以看出，與其他谷物相比，燕麥的蛋白質含量居于首位，約為玉米和大米的1.8～2.4 倍。燕麥蛋白質含有人體必需的8 種氨基酸，其中含有谷物類普遍缺乏的氨基酸——賴氨酸。燕麥中賴氨酸含量為小麥的2 倍以上，色氨酸含量為小麥的1.7 倍以上，因此其被認為是一種優(yōu)質的谷物蛋白[7]。燕麥中的脂肪屬于優(yōu)質脂肪酸，含量較為豐富，存在形式主要為亞油酸與亞麻酸。亞麻酸作為人體最重要的必需脂肪酸，能夠幫助機體維持正常的新陳代謝，同時也是合成前列腺素的必要成分，對保持人體健康發(fā)揮著重要作用[8]。另外，燕麥中還含有大量的VB1、VB2和少量的鈣、鐵、磷等礦物質，可以預防骨質疏松及貧血、促進傷口愈合等。

表1 燕麥和其他谷物主要營養(yǎng)成分對照表（每100 g）[6]Table 1 Comparison of nutrition contents of oat and other cereals(per 100 g)

近年來，谷物飲料作為一種營養(yǎng)健康的飲品，已逐漸成為人們關注的熱點。谷物飲料有助于改善消化系統(tǒng)環(huán)境，降低心血管疾病，改善睡眠，降低三高疾病的風險等，攝入燕麥制品可以起到均衡飲食的作用，有利于提高國民身體健康[9]。燕麥是谷物中最好的全價營養(yǎng)食品之一，含有豐富的蛋白質、礦物質、維生素等，其氨基酸含量較其他谷物食品更均衡；此外，燕麥中含有大量的膳食纖維，尤其富含可溶性膳食纖維β-葡聚糖，有益于人體健康；燕麥中還含有皂苷、生物堿等其他功能性成分[10]。因此，燕麥是制作飲料的優(yōu)質原料。燕麥也是油脂含量最高的谷物，油脂有助于豐富燕麥飲料口感。此外，燕麥的高蛋白質含量也使其成為制作谷物蛋白飲料的良好原料。燕麥β-葡聚糖作為可溶性膳食纖維，在燕麥飲料加工過程中能夠得到充分的保留，是開發(fā)燕麥功能飲料的重要成分。

隨著人們食品消費觀念的轉變，功能性飲品越來越受到消費者的青睞。目前，在瑞典、加拿大、美國、日本等國家以燕麥為原料生產(chǎn)的純谷物飲料，與牛奶或水果等的混合飲料及發(fā)酵飲料等系列燕麥飲品正成為飲料市場的新寵。本文對近年來國內外燕麥谷物飲料的研究進展進行了綜述，以期對燕麥飲料的開發(fā)提供一定的參考借鑒。

1 普通燕麥飲料

燕麥飲料是指以燕麥為主要原料，經(jīng)過加工調配制成的飲料。通過應用現(xiàn)代高新技術，將燕麥制備成可直接飲用的產(chǎn)品，不僅能夠充分保留燕麥中的營養(yǎng)成分，而且口感好，食用方便。傳統(tǒng)型燕麥飲料的制備工藝均需經(jīng)過原料的選擇、預糊化、打漿、膠磨、液化、糖化、過濾、調配、均質、殺菌等步驟[11]。

市場上國外的燕麥飲料產(chǎn)品以純燕麥為原料，產(chǎn)品口感細膩、風味濃郁，具有類似于牛奶的口感。我國的燕麥飲料行業(yè)起步較晚，目前市場上以復合燕麥飲料為主，即燕麥與其他谷物、水果等混合配料，口感豐富，產(chǎn)品多樣。方明等[12]以燕麥和咖啡為主要原料研制一種新型燕麥拿鐵飲料，考察不同穩(wěn)定劑組合對感官評分、離心沉淀率等指標的影響，結果表明，當穩(wěn)定劑組合為微晶纖維素∶單、雙甘油脂肪酸酯∶硬脂酰乳酸鈉∶卡拉膠=3∶2∶2∶1 時，制得的產(chǎn)品具有燕麥和咖啡的風味，感官評分高，儲存穩(wěn)定性好。李琴等[13]選擇燕麥、金針菇和桑葚為主要原料開發(fā)一種復合谷物飲料，結果表明：固定燕麥汁∶金針菇汁∶桑葚汁=4∶3∶3，通過正交試驗優(yōu)化得到其他輔料——白砂糖、檸檬酸、黃原膠、蔗糖脂肪酸單酯的添加量分別為4%、0.08%、0.10%、0.05%時，制得的復合谷物飲料風味濃郁、感官性能最佳，是一款具有發(fā)展?jié)摿Φ男滦捅＝★嬃稀Ｈ谓ㄜ奫14]以燕麥、花生為主要原料，考察燕麥漿、花生漿、木糖醇及檸檬酸添加量對谷物蛋白飲料品質的影響，結果表明：原料最佳配比為燕麥漿添加量40%、花生漿添加量30%、木糖醇添加量6%、檸檬酸添加量0.1%時制得的谷物蛋白飲料品質最佳。李麗[15]以燕麥和黑加侖為主要原料開發(fā)一種抗疲勞乳飲料，探究了黑加侖燕麥乳飲料的工藝及抗疲勞性能，結果表明：當燕麥汁添加量為50%、黑加侖汁添加量為20%、純牛奶添加量為25%、白砂糖添加量為3.5%時，產(chǎn)品感官評分最高（92.5 分），對小鼠進行負重游泳試驗，小鼠經(jīng)灌胃20 d 后，負重游泳時間增加了203.4 s，說明黑加侖燕麥乳飲料具有提高小鼠抗疲勞的作用。

1.1 原料的選擇

我國的燕麥種植面積廣，品種多，燕麥原料品質之間存在明顯差異，這些原料之間的品質差異將最終影響燕麥乳產(chǎn)品的質量。近年來，研究人員為解決燕麥飲品分層、口感粗糙等問題，不斷優(yōu)化燕麥飲料的生產(chǎn)工藝，篩選優(yōu)質原料。在對燕麥原料進行選擇時，選擇白度較大的燕麥品種，有利于提高燕麥飲料的感官品質；選擇新鮮、飽滿、無腐敗、無霉變的優(yōu)質燕麥粒，其比表面積相對較小，脂肪酶活性低，可降低燕麥飲料的哈敗程度[15-16]。

1.2 預糊化

預糊化的目的是將燕麥中的淀粉糊化，使淀粉能夠被α-淀粉酶充分酶解。此外，預糊化工藝可以使燕麥中脂肪酶等內源酶滅活，有助于穩(wěn)定產(chǎn)品的品質，改善口感，掩蓋干澀味。根據(jù)不同工藝條件，采用炒制[17]、焙烤[18]、蒸煮[11]等加工方式進行預糊化。

1.3 均質

均質是指將顆粒比較粗大的乳濁液或懸浮液超細粉碎成穩(wěn)定的乳化液或勻漿液的過程。均質對燕麥奶的風味、口感和穩(wěn)定性有重要影響。在一定范圍內，穩(wěn)定性與均質的壓力和溫度幾乎呈線性關系。壓力和溫度越高，產(chǎn)品的穩(wěn)定性越好。師園園等[11]研制燕麥乳飲料時采用溫度為65～70 ℃，第1 道均質壓力為14 MPa，第2 道均質壓力為18 MPa 的條件進行處理。劉穎平[19]研制蘋果燕麥復合飲料時選擇的均質條件為壓力40 MPa，溫度60～70 ℃，在此條件下，均質2 次。

1.4 殺菌

殺菌溫度和時間會影響產(chǎn)品的儲藏穩(wěn)定性、色澤和風味。中性谷物蛋白飲料因其營養(yǎng)豐富，是微生物生長的極好營養(yǎng)來源，因此其殺菌要求極其嚴格。燕麥乳一般采用超高溫瞬時殺菌（UHT），在135～140 ℃下處理5～8 s，并迅速降至40～60 ℃，能夠使產(chǎn)品色澤和風味良好。陳美思等[20]研制乳酸菌燕麥發(fā)酵飲料時采用65 ℃巴氏殺菌30 min。劉婷玉[21]將巴氏殺菌和超高溫瞬時殺菌這兩種殺菌方式對燕麥乳穩(wěn)定性的影響進行了對比，結果表明：在巴氏殺菌溫度100 ℃，殺菌15 min 的條件下，燕麥乳離心沉淀率為7.39%，對燕麥乳穩(wěn)定性影響較??；采用UHT 殺菌（115、125、137 ℃）10 s，蛋白質變性程度嚴重，形成大量聚集體，燕麥乳穩(wěn)定性降低。

2 發(fā)酵燕麥飲料

近年來，隨著人們生活水平的提高，對營養(yǎng)健康的益生元飲料的需求不斷提高。燕麥比人們通常食用的其他谷物含有更高的蛋白質和膳食纖維。隨著對腸道微生物研究的不斷深入，益生菌發(fā)酵技術在飲料產(chǎn)品中的應用也越來越廣泛[22]。經(jīng)過發(fā)酵的飲料會產(chǎn)生許多酶類物質，如蛋白酶、淀粉酶等對消化有益的酶；發(fā)酵還可以將飲料中的大分子物質轉化成小分子物質，易于人體吸收。

目前，國內外關于燕麥發(fā)酵飲料的研究大多以燕麥為主要原料，添加奶粉、牛奶或其他谷類混合發(fā)酵[23]。唐惠奇[22]以燕麥和牛奶為主要原料，添加嗜熱鏈球菌等益生菌進行發(fā)酵，優(yōu)化出當發(fā)酵溫度為36 ℃,發(fā)酵時間18 h，接種量為15 mL/kg 時，燕麥發(fā)酵乳的感官評分最高，其為一款營養(yǎng)價值高且風味獨特的活菌燕麥牛奶發(fā)酵飲料。周爽等[24]以燕麥和黑糯米為原料，選擇保加利亞乳酸桿菌進行乳酸發(fā)酵，發(fā)酵工藝為：燕麥∶黑糯米∶飲用水的比例為0.5∶0.5∶8，乳酸菌接種量為0.4%，37 ℃恒溫發(fā)酵20 h，所得發(fā)酵飲料感官評分最高，飲料色澤獨特，口感酸甜細膩。Bocchi 等[25]研究了經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后的燕麥飲料，結果表明：發(fā)酵可以提高酚類化合物的釋放，且不會改變燕麥飲料中含有的一部分不可消化的低聚糖，從而保持其益生元能力。

另外，還有將酶解工藝與發(fā)酵工藝相結合的研究。如葛磊等[26]選擇中溫α-淀粉酶和糖化酶對燕麥進行復合酶水解，將脫脂奶粉添加到燕麥糖化液中，殺菌、冷卻后再以保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌作為發(fā)酵劑進行接種發(fā)酵，制備出一款含有益生元活性成分并具有保健功效的生物乳飲料，其活菌數(shù)達到1.989×109CFU/mL，酸度為97 °T，β-葡聚糖含量為0.46 mg/mL。趙福利等[27]結合酶解工藝，選用4 種乳酸菌（保加利亞乳桿菌、植物乳桿菌、嗜熱鏈球菌和嗜酸乳桿菌）對燕麥飲料進行發(fā)酵，研究結果表明：植物乳桿菌在所選菌種中的產(chǎn)酸速率最快，最適合燕麥發(fā)酵；對其做GC-MS 分析，發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌發(fā)酵后的燕麥飲料含有醛類、醇類以及有機酸類等揮發(fā)性風味物質，豐富了燕麥發(fā)酵飲料的口感。

3 酶解燕麥飲料

燕麥乳的酶解加工技術已日趨成熟，主要利用淀粉酶酶解淀粉，同時使燕麥中的β-葡聚糖、蛋白質、天然糖和谷物的自然風味得到最大程度的保留[28]。通過酶解作用，將飲料中的大顆粒物質轉化為可溶性糖，有助于提高其穩(wěn)定性。

3.1 單一酶解

酶解分為單一酶酶解和復合酶酶解兩種方式。王少君等[29]選擇耐高溫α-淀粉酶，考察酶添加量、酶解溫度、酶解時間、糊化溫度4 個因素對燕麥酶解工藝的影響，結果表明，在酶添加量120 U/g，酶解溫度80 ℃，酶解時間70 min，糊化溫度80 ℃時，得到的燕麥漿黏度適宜、口感順滑、穩(wěn)定性良好。樊瑩潤等[30]研究開發(fā)了一種新型的燕麥咖啡早餐飲料，選用燕麥漿和咖啡液為主要原料，采用纖維素酶酶解燕麥漿，考察燕麥漿的最佳酶解條件以及燕麥咖啡飲料的最佳配方，結果表明，燕麥漿的最優(yōu)酶解條件為：酶解溫度65 ℃，酶添加量40 U/g，酶解時間60 min；燕麥咖啡飲料最佳配方為：燕麥漿與咖啡液體積比5.3∶5，白砂糖添加量7.6%，乳粉添加量7.9%，在此條件下制得的燕麥咖啡飲料色澤均勻，具有咖啡特有的醇香味。侯笑林等[31]以燕麥為主要原料，研制一種新型酶解谷物飲料，結果表明，燕麥最佳酶解工藝為：料水比1∶20（mg/mL），α-淀粉酶添加量0.15%，酶解溫度70 ℃，酶解時間1 h；燕麥乳飲料最佳配方為：燕麥汁添加量80%，全脂奶粉添加量1.50%，白砂糖添加量3.0%，檸檬酸添加量0.15%，果膠添加量0.10%及黃原膠添加量0.05%，該工藝條件下研制的燕麥乳飲料營養(yǎng)豐富、組織細膩、品質穩(wěn)定。

3.2 復合酶解

代歡歡等[32]利用淀粉酶和糖化酶酶解研制燕麥乳飲料，并添加穩(wěn)定劑改善燕麥堅果復合乳飲料的口感和穩(wěn)定性，結果表明，燕麥復合飲料的最佳配比為：酶解燕麥漿添加量45%，脫脂乳添加量35%，堅果漿添加量12%，黃原膠添加量0.20%，在此工藝條件下得到的飲料穩(wěn)定系數(shù)為99.7%，產(chǎn)品色澤均勻、風味協(xié)調。張曉旻等[33]利用酶解工藝考察了復配酶（葡糖淀粉酶與支鏈淀粉酶按質量比1∶1 進行混合）添加量、酶解pH、酶解溫度、酶解時間對燕麥濁汁穩(wěn)定性的影響，研究結果表明，最佳酶解工藝參數(shù)為：復配酶添加量0.3%，酶解pH 6.4，酶解溫度55 ℃，酶解時間80 min，在此條件下，燕麥濁汁離心沉淀率為17.6%，穩(wěn)定性最強。劉先隆等[34]比較了纖維素酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、中溫α-淀粉酶4種酶對酶解燕麥β-葡聚糖和游離酚含量的影響，結果表明：中性蛋白酶能顯著提高燕麥中可溶性β-葡聚糖含量，中性蛋白酶和中溫α-淀粉酶能顯著提高燕麥中游離酚含量；燕麥復合酶解的最佳條件確定為：pH 6.6，酶解溫度51 ℃，酶解時間2 h，料液比1∶8，在該酶解條件下，燕麥中可溶性β-葡聚糖含量為（3.18±0.28）mg/g DW，游離酚含量為（65.71±5.96）mg/100 g DW。

4 展望

現(xiàn)今市場上已存在各種各樣的燕麥類飲料，但燕麥谷物飲料產(chǎn)品依然存在一些問題，如風味單一、營養(yǎng)不全面、穩(wěn)定性差、貨架期短、易出現(xiàn)分層沉淀現(xiàn)象等。針對這些問題，谷物飲料加工行業(yè)應加強在谷物飲料產(chǎn)品穩(wěn)定性方面的研究，研發(fā)新型生產(chǎn)技術和設備。根據(jù)國內外谷物飲料的研究現(xiàn)狀，對我國未來燕麥谷物飲料的研究與發(fā)展提出以下建議：①隨著社會的不斷進步以及居民保健意識和購買能力的提高，不添加牛乳的純植物奶逐漸成為了飲料市場的新寵，在原料選擇方面可適當添加具有保健功能、有益于人體健康的原料，如果蔬、堅果類物質等；②制作工藝方面，應選擇適當?shù)拿附Y合高新生產(chǎn)技術與設備，使燕麥中的營養(yǎng)物質如β-葡聚糖能夠最大程度地被保留下來；③針對不同消費群體開發(fā)具有濃郁風味和營養(yǎng)保健特性的新型產(chǎn)品，豐富燕麥谷物飲料的產(chǎn)品類型，這對提高燕麥飲料產(chǎn)品的市場競爭力具有非常重要的意義。