芽麦的研究进展

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徐颖 党长英 沈汪洋 王展

　　小麦是世界上种植最早的重要粮食作物之一。但是小麦在成熟、收获或储藏的过程中由于天气或管理不当造成的小麦发芽，已成为全球性的问题，小麦发芽后酶活性增强，使其籽粒内部的碳水化合物和蛋白质水解，导致面粉品质变劣，营养价值变差，做成的馒头发黏，面条易断，面包粗糙发黏[1]，因此一般都用来当作饲料，造成资源的浪费。对此人们一直在探索芽麦的成分和品质，以期将其合理利用。近年来有研究发现发芽能够改善小麦的营养成分、消化率和风味，且发芽小麦含有对人体有益的营养成分，如叶酸、γ-氨基丁酸等，对健康非常有利。随着经济的发展，人们对于健康饮食也越来越重视，因此，近年来发芽小麦受到越来越多的关注，对发芽小麦的品质和应用研究也更为深人和广泛。

　　　1 芽麦的产生

　　GB1351-2008《小麦》对生芽粒的定义是芽或幼根虽未突破种皮，但胚部种皮已破裂或明显隆起且与胚分离的颗拉，或芽或幼根突破种皮不超过本颗粒长度的颗粒。由此可知小麦发芽有2种情况:萌动和芽突破种皮，对于芽突破种皮的籽粒可以用肉眼直接判断;但对于芽萌动的颗粒则必须用试验方法进行测定。测定小麦发芽的一种标准方法是用降落数值法,另外还有免疫层析法、X-射线检测法核磁共振光谱检测法等。

　　在小麦成熟或收获期间频繁发生阴雨天气或处在潮湿的环境中，会使小麦穗发芽。尤其是我国长江中下游及黄淮的小麦产区，收获期容易出现多雨天气，因此发芽情况十分严重。另外小麦在收获时若未能及时干燥，或在储藏时管理不当导致粮堆发热，也会使小麦发芽，即使有的籽粒外观看不出发芽，但内部营养物质已开始转化，也会影响产量和品质。

　　　2 芽麦的品质变化

　　小麦发芽时，随着水分含量的上升，各类酶的活性也相继提高，小麦中的淀粉、脂肪、蛋白质等被分解来满足芽生长的需要，导致小麦籽粒发生皱缩，硬度和饱满度下降，千粒重、容重、出粉率等也都降低。白雪莲等[2]研究发现，小麦的容重随芽麦含量的增加而降低，同时小麦的质量等级也明显下降。董召荣等[3]以试验发现，发芽程度越深，小麦籽粒内部的营养物质被消耗得越多，因此小麦的质量及千粒重下降也就越快。

　　　2.1 芽麦中成分的变化

　　2.1.1 淀粉的变化

　　发芽能使小麦中的碳水化合物发生实质性变化。小麦发芽早期部分淀粉主要被水解成蔗糖，随后则被逐渐水解成葡萄糖和麦芽糖，芽麦淀粉的黏度和透明度均略有下降，而水分、吸水率、溶解率膨胀势和冻融稳定性均高于未发芽的小麦;随着发芽时间的延长，直链淀粉含量呈现出升高的趋势而总淀粉含量则有下降的趋势。张佳灵[4]研究发现，芽根突破种皮的发芽小麦的淀粉破损量要大于萌动小麦，这是因为随着发芽时间的延长，a-淀粉酶的活性逐渐增强，分解的淀粉量以及淀粉破损量都增多。

　　总的来说，发芽会使小麦中的a-淀粉酶的活性增强，淀粉发生水解，随着发芽程度的加深直链淀粉与支链淀粉含量发生变化，总淀粉含量下降，破损淀粉含量增加。

　　2.1.2 蛋白质的变化

　　小麦发芽时，蛋白质水解酶含量及活性的增大，将大部分的蛋白质水解成小分子氨基酸或者转化为酰，再转到胚部用于生长，使胚乳部分的蛋白质分子结构变得越来越疏松，在部分大分子蛋白质转变成小分子蛋白质的同时疏水基团暴露增多，游离 -NH,数量成倍增加，但-SH 含量逐渐减少[3]。金玉红等[5]发现，与正常小麦相比芽麦的水溶性蛋白和盐溶性蛋白的含量均呈现增加趋势，而醇溶性蛋白和碱溶性蛋白的含量则出现减少，但蛋白质总量基本不变，这说明小麦发芽过程中蛋白质既发生分解又出现合成，且分解和合成相平衡。张钟等[6]研究发现，发芽初期小麦中蛋白质的含量和绝大多数氨基酸的含量都会上升，蛋白质的品质也得到了改善。江潇潇[7]研究发现，蛋白质在发芽过程中水解，但粗蛋白含量基本不变，蛋白质量降低。以上研究结果虽有出人，但均表明发芽对小麦中的蛋白质含量和组成有较大的影响。

　　另外发芽对蛋白质的溶解性以及功能特性均会产生影响，如可溶性蛋白质含量增加、残余不溶蛋白含量减少、氨基酸组增加等，使面筋蛋白的持油力和起泡性增大、泡沫稳定性增强、乳化性和乳化稳定性呈上升趋势。但由于醇溶性蛋白和碱溶性蛋白被水解，S-S数量减少，芽麦粉在形成面筋时面筋网络结构形成得不好，面筋品质劣化，手洗面筋时，面筋易松散缺乏黏性，难以成团，且由于破坏了面筋蛋白的结构使面团的保气能力减弱，降低了烘焙品质[1,3]。

　　2.1.3 γ- 氨基丁酸的变化

　　γ-氨基丁酸(GABA)是目前研究较为深人的一种重要的抑制性神经递质，它参与多种代谢活动，具有很高的生理活性。近年来，研究者们发现通过发芽可以增加谷物中GABA的含量，这是因为发芽后谷氨酸脱羧酶活性增加，以谷氨酸为底物将其转化为 GABA[8]。

　　2.1.4 叶酸的变化

　　叶酸是人体的必需物质，对孕妇和婴幼儿尤为重要，人们摄入的叶酸含量仅达到推荐水平的55%。谷物是重要的叶酸来源，HEFNI等[9]报道称发芽谷物比正常谷物含有更多的叶酸，主要是因为发芽使合成叶酸所必须的甲基原子团的数量增加。HEFNI等[10]用不同品种的小麦和黑麦做实验，发现发芽可以使小麦的叶酸含量增高4~6倍，即使在50℃烘干磨粉也不会影响叶酸的含量，因此可以将芽麦作为制作高叶酸含量面包的原料。

　　2.1.5 植酸的变化

　　植酸主要存在于小麦籽粒的煳粉层和外壳中，是小麦中主要的抗营养因子之一。研究发现在小麦发芽过程中植酸酶活性增强，植酸含量降低。张钟等[6]在研究发芽对小麦品质的影响中也发现随发芽时间增加，植酸的含量显着下降，这是由于在发芽过程中植酸酶活性提高，将其分解成小分子磷酸盐和其他能源物质以备萌芽过程中的能量消耗。

　　2.1.6 毒素的变化

　　脱氧雪腐镰刀菌稀醇(DON)，又叫呕吐毒素是引发小麦赤霉病的主要病害之一。研究发现在谷物发芽过程中存在大量“隐性”DON，在发芽的初期容易形成霉菌毒素糖苷化合物，导致霉菌毒素通过发芽食品进入食物链。卞科等[11]采用各种方法对赤霉病小麦进行处理，发现近红外光谱识别、比重分选、60Co-γ射线/电子东辐照、臭氧熏蒸等技术对DON毒素消减去除效果均比较明显，但效果最好是多种技术的集成优化。

　　综上所述，小麦发芽以后，酶活性增强，碳水化合物和蛋白质发生水解，含量和组成发生改变，但是发芽小麦中”氨基丁酸、叶酸含量增加，植酸含量减少，能够使芽麦食品营养价值更高。

　　2.2 芽麦的面团特性的变化

　　2.2.1 粉质特性的变化

　　粉质试验结果表明芽麦粉形成的面团稳定时间缩短，且随着发芽时间的延长，面筋越来越弱，面团更易流变，可操作性能变差，这可能是由于芽麦的麦胶蛋白和麦谷蛋白受到损伤，面筋的延伸性和弹性都大大降低所导致。白雪莲等[2]将发芽小麦与原小麦以不同比例混和，结果发现，随发芽小麦比例的增加，面团的形成时间和稳定时间缩短，软化度上升，评价值降低。董召荣[12]选用不同面筋强度的小麦品种，研究不同发芽状况对面粉品质的影响时发现，随着发芽程度的加深，芽麦粉中的a-淀粉酶活性增强且吸水率、稳定时间和评价值均降低；相对强面筋品种小麦而言，发芽处理对弱面筋品种小麦的和面特性的影响更大。

　　综上所述，发芽会改变小麦粉面团粉质特性使其吸水率减小、面团的形成时间和稳定时间缩短、评价值降低，特别是弱面筋小麦。

　　2.2.2 拉伸特性的改变

　　发芽小麦的拉伸试验结果显示，除延伸度随发芽时间延长而上升外，拉伸能量、延伸度、拉伸阻力、最大拉伸阻力及拉伸比等指标均呈下降趋势，且随着发芽程度的加深，发芽小麦粉的弹性指数和黏性指数逐渐降低[7]。乔艳秋[13]等在研究芽麦粉添加量对面团品质的影响时发现，芽麦粉的增加会降低面团的拉伸特性，但是醒发时间的延长会减缓这种变化，在添加量为5%时，拉伸能量和最大阻力等参数还会略有增加。周延杰等4也发现，拉伸特性随发芽小麦含量增加整体呈逐渐下降趋势面团筋力减弱，小麦粉结构的稳定性降低，面团的弹性减弱。

　　根据以上研究可以推断，发芽会降低小麦面团的拉伸特性，并随着发芽程度的加深以及芽麦比例的增加，影响逐渐增大。

　　2.2.3 煳化特性的改变

　　发芽小麦粉的峰值黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度、回生值、峰值时间和煳化温度等煳化特性参数，随着发芽时间的延长和芽麦添加量的增加而逐渐降低。乔艳秋等[13]研究发现，芽麦粉的添加会使面团的所有煳化特性参数数值降低，说明芽麦粉的添加使面粉更容易煳化，且能够延缓面粉煳的回生现象。张佳灵[4]研究发现，随着发芽时间和芽麦添加量的增加，全麦粉RVA峰值黏度变化显着降低。

　　综上所述，小麦发芽以后，面团面筋的延伸性和弹性都大大降低。发芽小麦与正常小麦混合后，混合小麦的籽粒品质、磨粉品质、小麦粉蛋白质品质和面团流变学特性均呈下降趋势，但发芽小麦含量小于10%时，其各项品质指标与正常小麦相比均无显着差异，添加到30%时有显着性差异[2,15]。

　　3 芽麦的应用

　　3.1 芽麦在面条中的应用

　　张佳灵4在研究芽萌动小麦对面条的影响时发现，随着发芽状态小麦含量的增加，面条的弹性和韧性评分显着降低。但张剑等[16]研究发现，在小麦芽粉的添加量不超过6%的情况下，面条的质量虽有所下降,但弹性与咀嚼性并不是很差。乔艳秋等[17]在研究芽麦碱面时提出，食用碱添加量0.6g、芽麦粉添加量10%、醒发温度20℃、醒发时间40 min时生产出的芽麦粉碱面色泽淡黄富有弹性，营养丰富，并且具有芽麦粉的清香。综上所述，芽麦粉添加量在10%以下时，芽麦粉面条是可以被人们接受的一种营养丰富的特色面条。

　　　3.2 芽麦在馒头中的应用

　　研究表明，随着芽麦含量的增加，馒头的比容和宽高比均先显着减小后显着升高，而白度先显着上升后显着下降，其内部结构评分与比容呈正相关口，同时韧性减小，黏性增加，感官评分逐渐降低，只有添加30%以上时馒头才明显感觉到黏牙，馒头切片气孔粗糙，感官评分差[15]。

　　　3.3 芽麦在面包中的应用

　　赵艳丽[18]研究表明浅度发芽的芽麦粉可以适度提高面包品质，而深度发芽的芽麦粉会导致面包心发黏。张剑等[19]将经过烘烤处理的小麦芽粉添加到面包中，面包的体积和比容增大，内部质构和组织均匀细腻，面包颜色及风味得到改善，但是添加过量会使面包的品质大大下降，其最适宜添加量为 6%~8%。杨艳虹等[20]提出，麦芽粉水分含量低吸油性能高，能有效延长面包制品的油脂氧化周期，有效延长制品货架期。

　　除了在主食中的应用外，发芽小麦还可以应用在啤酒、饮料、牛奶等液体中，增加营养价值，改善食品性质。西方国家也有将芽麦制作成全麦粉，当作一种健康食品直接利用其含有的独特营养。综上所述，人们对于芽麦可以从多种角度来将其利用，发挥芽麦的潜在价值，使其营养价值充分利用。

　　　4 总结

　　小麦发芽后其加工品质变差，部分营养物质有所减少，但是其功能因子γ-氨基丁酸和叶酸含量增加，抗营养因子植酸减少。虽然发芽会改变小麦的一些品质，但将发芽小麦与正常小麦以适当比例混合，混合粉的品质指标不会有很大的变化，依然可以制作口感较好的食品，同时还会增加其特殊的营养价值。将芽麦粉用到食品中，不仅可以避免资源浪费，还可以减少经济损失，具有很好的发展前景，未来芽麦的直接利用还存在着巨大的发展空间。（来源：武汉轻工大学，湖北丰庆源粮油集团）