中国燕麦奶行业白皮书.docx
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1、燕麦的营养价值和健康功能燕麦是我国重要的杂粮作物之一,也是世界及我国第六大粮食作物,在植物学分类上属于禾本科燕麦属,一般分为带移型和裸粒型两大类。燕麦是非常优良的蛋白质、膳食纤维和矿物质的食物来源。现在,燕麦已成为世界公认的健康食品,市场对燕麦以及燕麦产品的需求在不断增长。燕麦的营养品质包括蛋白质、脂质、淀粉、多酚化合物、维生素和矿物质及其含量。燕麦的品质、产地以及气候环境均会对燕麦籽粒的营养与功能成分产生一定的影响燕麦小麦玉米糙米黑麦大麦周粱水份(克)8.512.011.212.213.010.311.6碳水化合物(克)58. 760.270.673.958. 769.765.6蛋白质(克)
2、14.013.58.87.411.29.211.0脂肪(克)8.02. 13.52.82.31.63.3膳食纤维(克)9.010.64.82.312.88.06.9灰分(克)1.81.61. 11.42.01.21.6能量(KJ)1473127014091412121513311359能量(Kcal)363314349350300330336表3燕麦以及其他全谷物中成分组成与含量(代表值/100克)*数据来源:CABALLERO (2005) 1燕麦蛋白质燕麦是一种低价高营养的蛋白质来源。燕麦中的蛋白质含量明显优于其他谷物,为14. 0%o因为燕麦有营养优势,燕麦不仅可加工为优质食品,燕麦渣也
3、通常作为优良的 饲料。我国裸燕麦的蛋白质含量为11.2%-19. 9%,因品种不同而有一定差异,平均为14.5%。蛋白质在燕麦籽粒各部位均有分布,主要集中于皮层与糊粉层,且主要富集于糊粉层细胞液泡中,燕麦获皮中的蛋白质含量高于胚乳,可高达 30%。(水溶性)、球蛋白(盐水可溶)、醇溶蛋白(稀乙醇溶液中可溶)和谷蛋白(溶于酸或碱液)。如下表所示,清蛋白在大多数谷物中含量偏低。清蛋白是水溶性蛋白,主要由酶类构成,占燕麦总蛋白质的5%-10%。清蛋白 必需氨基酸含量高,溶解性好,易于消化吸收,是优质蛋白。燕麦中的球蛋白含量明显 高于其他谷物,约占燕麦总蛋白含量的50%-60%0与其他谷物相比,燕麦清
4、蛋白不 仅在蛋白质上的分布不同,结构也不同。谷物蛋白根据溶解度分为四种:清蛋白蛋白质的品质由蛋白质所含必须氨基 酸和非必需氨基酸的种类与比例来决定的。燕麦蛋白质中含有18种氨基酸,且氨基酸 组成平衡,含有人体必须的8种氨基酸,因此燕麦蛋白是完全蛋白质。必须氨基酸是在人体内不能合成,必须由外界摄取,并对维持人体健康有重要作用的一类氨基酸。虽然赖氨酸是几乎所有谷物的限制性氨基酸,但不同谷物所含数量不同,燕麦最高,小麦和玉米最低。由于燕麦富含一般植物所缺少的 氨基酸:赖氨酸和精氨酸,因此,燕麦蛋白的营养价值位居植物蛋白前列,在促进人体发育,提高免疫力方面优于一般谷类蛋白。谷物清蛋白球蛋白醇溶蛋白谷蛋
5、白小麦5-105-1040-5030-45大米2-52-101-575-90玉米2-105-2050-5530-45大麦3-101035-5025-45燕麦5-1050-6010-165-20高粱5-105-1055-7030-40黑麦20-305-1020-3030-40表4粮食种子中蛋白质主要组成资料来源:李芳(2007) 3小麦大麦燕麦黑麦大米玉米FA0建议儿童成人组氨酸2.32.32.22.22.42. 72.61.6异亮氨酸3.73.73.93.53.83.64.61. 3亮氨酸6.87.07.46.28.212.59.31.9赖氨酸2.83.54.23.43.72.76. 61.6
6、半胱氨酸2.32.31.61.91.61.64.21. 7甲硫氨酸1.21. 72.51.42. 11.9脯氨酸4.75.25.34.54.85.07.21.9酪氨酸1. 72.93. 11.92.53.8苏氨酸2.93.63.33.33.43.74.30.9色氨酸(1. 1)1.9ND1. 11.30.61. 70.5名哉氨酸4.44.95.34.85.84.85.51.3表5不同谷物中氨基酸含量以及联合国粮食及农业组织推荐标准数值代表的是克/100克蛋白质,或克/16克氮元素资料来源:联合国粮食及农业组织(2015)4燕麦脂肪燕麦含有丰富的脂肪,其含量在所有谷物中最高。不同谷物脂肪含量分别
7、为燕麦5. 0%-9. 0%,小 麦2. 1%-3. 8%,水 稻0. 8%-3. 1%,小 米 4. 0%-5. 5%,玉 米3.9%-5.8%,大麦 3. 3%-4.6%,黑麦 2. 0%-3.5%和高粱2. l%-5. 3%o燕麦脂肪主要存在于糊粉层和胚乳中。燕麦油脂主要由甘油三酯、磷脂、糖脂和将醇组成。燕麦脂质中磷脂含量为2%-26%,其中卵磷脂占45%-51%o对燕 麦油脂的理化研究结构表面,燕麦油脂无明显异味,其平均分子量为930.4。燕麦油脂中不饱和脂肪酸比例很高,约占脂肪酸总量的80%,主要为亚油酸和亚麻酸。燕麦中的重要不饱和脂肪酸亚油酸是世界公认的降血脂药物的有效成分,可与胆
8、固醇结合使胆固醇酯化,降低血液中的胆固醇和三酰甘油,降低血液黏稠度,预防动脉粥样硬化。另外,燕麦中饱和脂肪酸:单不饱和脂肪酸:多不饱和脂肪酸二0.5:1:1,与市场上调和营 养油三种脂肪酸0.7:1:1比例相近,因此燕 麦油脂具有较好的营养价值。燕麦膳食纤维燕麦 小麦 玉米糙米黑麦 大麦总B-葡聚糖(克/100克干重)4. 400. 830. 300. 112. 074. 20可溶性B-葡聚糖(克/100克干重)3. 880. 330. 20微量0. 832.90B-葡聚糖溶解度(克/100克干重)884067微量4069表6燕麦及其他谷物中P -葡聚糖的组成膳食纤维是人类饮食中非常重要的一部
9、分,是指在人体小肠内不被消化吸收,而在大肠里能部分或全部发酵的可食用植物性的碳水化合物。燕麦含有丰富的膳食纤维(17%-21%),特别是水溶性纤维,而葡聚糖是燕麦水溶性纤维的主要成分。燕麦P -葡聚糖集中分布在细胞壁和亚糊粉层 并以混合的B- (1-3) -糖昔键(30%)和P- (1-4)-糖昔键(70%)相连而成。燕 麦中B-葡聚糖含量在2. 3%-8.5%之间,远高于其他类谷物(表6) o P -葡聚糖主要来存在于燕麦懿皮,在燕麦数皮中的含量远高于胚乳,分子量在240-2600 kDao因此可以从燕麦魏皮中提取B -葡聚糖。燕麦B -葡聚 糖可降低胆固酩 控制血糖、改善便秘和抵抗衰老。膳
10、食纤维除了很重要的生理功能,在食品工业中也有广泛用处,燕麦膳食纤维可广泛应用于食品中,补充人体所需的膳食营养,提高产品附加值。数据来源:Webster (2011)燕麦矿物质和维生素用。合,响这燕麦中主要矿物质以磷和钾为主也含有较少量的镁和钙。与其他谷物相比,燕麦中这些主要矿物质的浓度相对较高(表7)。燕麦籽粒中天然存在相对少量的钠。燕麦中存在的微量矿物质铁、锌和镐的含量通常高于其他谷物燕麦中主要和微量矿物质的水平对人体新陈代谢的调节起到很重要的作然而这些矿物质易于其他膳食成分相结在小肠内形成不溶性的复合物,从而影些矿物质的生物利用率。燕麦 小麦 玉米 糙米 黑麦 大麦 高粱钾38937331
11、9247337286318磷459333266302367242289镁14512913412710780156钙54361222322428钠943843515铁4.33.93.21.62. 72.74.8锌3.42.91.91.93.42. 12.2镒4. 13.50.63.01. 71.21.8铜0. 440. 420. 300. 560. 440. 390.98表7燕麦及其他谷物中的矿物质含量(mg/100g湿重)数据来源:CABALLERO (2005)与其他谷物相比,燕麦含有高水平的维生素B1 (硫胺素)、生物素和胆碱,燕麦籽粒中的维生素E、泛酸、核黄素和叶酸的含量相对较高;燕麦的
12、烟酸,和维生素B6的含量相对较低。燕麦维生素B1和维生素B2燕麦多酚和燕麦生物碱燕麦含有丰富的多酚化合物,这些多酚类物质很可能赋予燕麦功能性和营养性能,体内和体外抗氧化研究均表明燕麦中的酚酸具有抗氧化功能。燕麦中的主要酚酸有阿魏酸、香豆酸(对羟基肉桂酸)、咖啡酸(对羟基桂皮酸)、香草酸、水杨酸(对羟基苯甲酸)及其衍生物等,可溶性的酚酸脂在燕 麦中含量为20.6mg/kg,而不溶性的酚酸脂含量为57. 7mg/kgo受热不稳定,加工后损失较多。而维生素B6受热较为稳定,产品加工后损失较小。因此,可采用高温短时的挤压膨化技术生产燕麦食品,从而减少B族维生素的损失。燕麦生物碱(AVAs)是一组天然酚
13、类物质,是具有环状结构的碱性有机化合物,是燕麦的独特组分,其中含量较高的有3种,包括生物碱A(N-4-羟基肉桂酰-5-羟基邻氨基苯甲酸)、生物碱B (N-4 -羟基-3-甲氧基肉桂酰-5-羟基邻氨基苯甲酸)和生物 碱C (N-3,4-二羟基肉桂酰-5-羟基邻氨基苯甲酸),分别占燕麦生物碱的35%、21%和44%。这些羟基肉桂酰生物碱仅在燕麦中发现,不仅起到抗氧化剂的作用,而且还抑制与动脉粥样硬化疾病进展相关的促炎过程,降低心血管疾病的风险。主要分布于籽粒外层的数皮和次级糊粉层。不同品种的燕麦健康功能燕麦及其组分具有多种健康功效,可以降低一些代谢疾病如心血管疾病、糖尿病、高血压等的风险。美国食品
14、药品监督管理局(FDA)于1997年1月23日发布燕麦与冠心病的食品标签健康声明,授权可在食品标签中注明:燕麦可溶性膳食纤维与降低冠心病风险密切相关,推荐每天摄入不少于40克燕麦联或60克燕麦片(相当于N3 g P -葡聚糖)。欧洲食品安全局(EFSA,2011)声称:燕麦B -葡聚糖已被证明可以降低血 液胆固醇 从而降低患(冠状动脉)心脏病的风险。食用燕麦可以降低心血管疾病风险。燕麦降血脂功效主要归因于燕麦P -葡聚糖,摄入燕麦B -葡聚糖减少了胆汁酸的含量,并通过上调胆固醇7-a羟化酶,激活合成胆固醇,最终降低了血液循环中的低密度脂蛋白胆固醇水平。长期食用燕麦可减少空腹总胆固醇和低密度脂蛋
15、白胆固醇,并在一定程度上降低甘油三酯的吸收,胆固醇可降低3%-10%,冠心病风险降低了 6%-18%o摄入燕 麦还可以降低低密度脂蛋白胆固醇和载脂 蛋白B,从而降低与心血管疾病有关的其他脂类物质含量。燕麦是降低低密度脂蛋白胆 固醇的理想食物。燕麦多肽具有降血压、改善动脉粥样硬化的功能。使用碱性蛋白酶、风味酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶水解裸燕麦球蛋白并用反相高效液相色谱对水解肽进行分离纯化,可燕麦生物碱含量差异很大,含量范围为25.21-347. 55 mg/kgo制得具有降血压作用的功能燕麦肽,主要通过降低内皮素T (ET-1)、肿瘤坏死因子-a(TNF-a)、肾素(Renin)、血管紧张素II (
16、ANG 11)含量和提高血管舒缓激肽(BK)和一氧化氮(NO)含量发挥降压功效13。燕麦及其产品可以降低餐后血糖水平 和胰岛素反应。降血糖作用主要归因于燕麦B-葡聚糖,燕麦B-葡聚糖粘度很高,可以延缓胃排空速率,减少消化酶对碳水化合物的水解,并且抑制葡萄糖在小肠内的扩散和吸收,下调小肠上皮细胞中的葡萄糖转运蛋白,进而抑制葡萄糖转运,葡萄糖输送速率降低间接延迟了胰岛素释放。B-葡聚糖的含量和分子量决定了其血糖调控能力,含量或分子量越高,其溶液粘度越大,对食靡的延缓胃排空作用越明显。除此之外,燕麦B-葡聚糖通过调节肠道菌群,代谢产物短链脂肪酸可以调节4型胰岛素敏感性葡萄糖 转运蛋白(GLUT-4)
17、的表达,进而降低血糖响应水平。燕麦食品血糖生成指数(GI)较低,燕麦片的GI值约为43. 4,燕麦窝窝GI值为54. 36 (Feng等,2019),将燕麦0-葡聚糖添加到其他食品中可以降低食品GI值,与市售燕麦魏早餐谷物(B-葡聚糖含 量4. 4%, GI值86)相比,富含B-葡聚糖早餐谷物(0-葡聚糖含量8. 1%)的GI值只有52,平均每克0 -葡聚糖能降低4个单位的GI值。燕麦是理想的低血糖生成指数食品,是糖尿病患者的食疗选择。大部分市售燕麦饮品包装上会标注“喝前摇一摇”等字样,一般是由于未添加稳定剂,出现分层和沉淀现象。将燕麦奶摇匀倒 入透明杯观察,可发现燕麦奶在外观上呈白 色到黄色
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