萌芽全谷物的研究現(xiàn)狀、問(wèn)題與機(jī)遇

高 琨，譚 斌?，汪麗萍，劉艷香，田曉紅，劉 明

（國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院，中國(guó) 北京 100037）

全谷物富含多種營(yíng)養(yǎng)成分，如酚類(lèi)、類(lèi)胡蘿卜素、生育酚、木酚素、阿拉伯木聚糖與β-葡聚糖等非淀粉多糖、甾醇和植酸等生理活性物質(zhì)，具有降血糖、抗氧化、預(yù)防生物大分子損傷和降血壓等生理功能。但是，全谷物中含有的麩皮與胚芽等導(dǎo)致全谷物食品加工過(guò)程中出現(xiàn)不易成型、貨架期短、口感粗糙和消費(fèi)者接受性差等問(wèn)題，制約全谷物食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1]。現(xiàn)有研究表明物理加工技術(shù)（如擠壓膨化技術(shù)、蒸汽爆破技術(shù)、微粉化技術(shù)和超高壓處理技術(shù)等）可以在一定程度上改善全谷物加工品質(zhì)和延長(zhǎng)全谷物產(chǎn)品貨架期，但會(huì)造成全谷物部分營(yíng)養(yǎng)素發(fā)生損失，因此在一定程度上限制了其在全谷物食品中的應(yīng)用[2-5]。與物理加工技術(shù)不同，研究發(fā)現(xiàn)生物加工技術(shù)（萌芽技術(shù)、發(fā)酵技術(shù)及酶輔助加工技術(shù)）通過(guò)酶（外源酶和內(nèi)源酶）解作用可以改善全谷物食品加工和食用品質(zhì)，并提高全谷物食品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和增強(qiáng)生理功能活性[1,6]。不同生物加工方法和工藝條件對(duì)全谷物制品加工品質(zhì)、感官品質(zhì)、功能活性及貨架期的影響也不同。其中，萌芽技術(shù)被證實(shí)是一種有效提高谷物食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的生物方法，它不僅可以顯著增加全谷物中γ-氨基丁酸（Gammaaminobutyric acid，以下簡(jiǎn)稱(chēng)GABA）、酚類(lèi)化合物和維生素等生物活性物質(zhì)含量，降低植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，提高全谷物的消化率和生物利用率，且對(duì)高血脂、高血糖、高血壓和肥胖等慢性代謝綜合征預(yù)防和控制有積極作用，并在一定程度上改善全谷物烘培食品的感官品質(zhì)[7-11]。本文從萌芽全谷物定義、全谷物萌芽分子機(jī)制、功能性成分及生理功效和加工等方面進(jìn)行分析，探討萌芽全谷物產(chǎn)業(yè)存在問(wèn)題，并提出未來(lái)萌芽全谷物加工研究進(jìn)一步發(fā)展建議，以期為萌芽全谷物制備、加工、產(chǎn)品創(chuàng)制和政策制定等提供參考。

1 萌芽全谷物定義

伴隨萌芽技術(shù)不斷發(fā)展，萌芽全谷物已成為健康功能食品市場(chǎng)中的新興趨勢(shì)。盡管目前萌芽全谷物沒(méi)有國(guó)際統(tǒng)一定義，但根據(jù)2008年美國(guó)國(guó)際谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)（AACC International）的規(guī)定，萌發(fā)的谷物如果含有麩皮、胚芽和胚乳，且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值沒(méi)有下降，發(fā)芽長(zhǎng)度不超過(guò)谷粒，則可以被歸類(lèi)為全谷物或萌芽全谷物[12-13]。

2 全谷物萌芽分子機(jī)制

2.1 萌發(fā)過(guò)程

萌發(fā)是指在特定條件下谷物通過(guò)吸脹作用激活籽粒內(nèi)源酶誘導(dǎo)發(fā)生一系列有序生理反應(yīng)和形態(tài)變化的生物學(xué)過(guò)程，大致可分為吸脹、萌發(fā)和出苗三個(gè)階段（圖1）：第一階段是谷物種子迅速吸水并發(fā)生膨脹和形狀改變，致使細(xì)胞內(nèi)容物和基質(zhì)發(fā)生水合反應(yīng)，胚胎細(xì)胞壁松弛促使低分子量代謝物及細(xì)胞溶質(zhì)從種子溶出，同時(shí)淀粉酶、蛋白酶和植酸酶等各種酶開(kāi)始活化、糖酵解和戊糖磷酸氧化呼吸途徑等呼吸反應(yīng)增強(qiáng)，并伴隨現(xiàn)有 mRNA蛋白合成、DNA和線(xiàn)粒體修復(fù)等一系列反應(yīng)發(fā)生；第二階段種子吸水速率減慢，新轉(zhuǎn)錄 mRNA翻譯合成蛋白質(zhì)、DNA和線(xiàn)粒體修復(fù)等反應(yīng)繼續(xù)，同時(shí)合成新的線(xiàn)粒體、新合成mRNA翻譯合成蛋白質(zhì)，胚開(kāi)始生長(zhǎng)，種皮覆蓋層開(kāi)始變薄，種子內(nèi)貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)開(kāi)始大量分解消耗；第三階段種子吸水速率加快，細(xì)胞發(fā)生有絲分裂，種胚突破種皮，露出胚根，長(zhǎng)出胚芽，這一過(guò)程稱(chēng)為谷物萌發(fā)[14-16]。谷物萌發(fā)過(guò)程中發(fā)生的復(fù)雜生理代謝反應(yīng)，使得谷物的營(yíng)養(yǎng)成分和理化性質(zhì)發(fā)生了顯著變化，有利于全谷物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提升，對(duì)萌芽全谷物食品技術(shù)開(kāi)發(fā)具有重要意義。

圖1 全谷物籽粒萌發(fā)階段示意圖[14-16]Fig.1 The different germination stages of whole grains[14-16]

2.2 酶活力變化

谷物萌發(fā)過(guò)程中代謝反應(yīng)所需能量主要來(lái)自谷物中淀粉降解，其中β-淀粉酶和α-淀粉酶分別是調(diào)控谷物萌芽前期和后期代謝的關(guān)鍵酶[16-17]。此外，谷物萌芽過(guò)程中，作用于淀粉α-1,6糖苷鍵的淀粉去分支酶亦被激活[12]。Jiamyangyuen和Ooraikul研究發(fā)現(xiàn)萌芽處理可以縮短糙米蒸煮時(shí)間，有效改善糙米的蒸煮和食用品質(zhì)，這可能與萌芽后期α-淀粉酶對(duì)糙米淀粉作用結(jié)果有關(guān)[18]。Kalita等發(fā)現(xiàn)伴隨萌芽時(shí)間增加，淀粉顆粒表面由光滑緊實(shí)向粗糙孔隙轉(zhuǎn)變，這可能是由于萌芽過(guò)程中淀粉酶吸附在淀粉顆粒表面指定位點(diǎn)并發(fā)生催化反應(yīng)，吸附位點(diǎn)可能與淀粉顆粒表面微量蛋白質(zhì)和脂質(zhì)種類(lèi)與數(shù)量有關(guān)[19]。α-淀粉酶活性變化可以在一定程度上反映萌芽全谷物萌發(fā)程度和狀態(tài)，部分萌芽谷物加工企業(yè)將α-淀粉酶活性變化作為谷物萌芽程度重要評(píng)判指標(biāo)。由于不同全谷物自身特性和加工適宜性存在顯著差異，如何通過(guò)調(diào)控全谷物中α-淀粉酶活性變化來(lái)獲得適合加工不同全谷物產(chǎn)品的萌芽谷物配料有待于進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究。

3 發(fā)芽谷物功能性成分及生理功效

3.1 γ-氨基丁酸

GABA是一種四碳非蛋白氨基酸，由谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫羧酶催化轉(zhuǎn)化而來(lái)[20]，廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)[21-22]。GABA是人和動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，還起到抑制血壓上升，減緩疼痛和焦慮，預(yù)防及改善初老期精神障礙，增加胰島素分泌等作用[23-24]，研究證明人食用富含GABA的功能食品有益于人體健康[25]。其中，人和動(dòng)物細(xì)胞中GABA合成能力和GABA的血腦屏障通透性隨著衰老而逐漸降低[26]，因此GABA在日本和中國(guó)等人口年齡高的國(guó)家被推薦為老年人口的膳食補(bǔ)充劑。中國(guó)衛(wèi)生部在 2009年批準(zhǔn)GABA可作為新資源食品應(yīng)用（2009年 第 12號(hào)），并推薦每日攝入量不超過(guò)500 mg。2015年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)GABA可作為一種功能食品配料（GRAS Notice (GRN) No.595，2015）。谷物是 GABA重要食物來(lái)源之一，但谷物中GABA含量偏低不能滿(mǎn)足人體需求。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)萌芽技術(shù)可以有效提高谷物中GABA含量（表1），這主要?dú)w功于參與生物合成谷氨酸脫氫酶等內(nèi)源酶活性增加。此外，大量研究證實(shí)谷物種類(lèi)、浸泡液種類(lèi)和 pH值、培育溫度和時(shí)間及冷離子處理和超聲波輔助處理等都會(huì)影響發(fā)芽谷物GABA富集[17,27-29]。

表1 發(fā)芽處理對(duì)全谷物GABA含量影響Table 1 Effect of germination treatment on GABA content in whole grains

3.2 酚類(lèi)化合物

現(xiàn)代流行病學(xué)研究表明，長(zhǎng)期食用全谷物及相關(guān)產(chǎn)品有助于降低心腦血管等慢性疾病發(fā)病率，這與全谷物中含有特有的游離多酚類(lèi)物質(zhì)有關(guān)，因此攝入全谷物食品是增加酚類(lèi)物質(zhì)攝入量一個(gè)非常好的來(lái)源[32]。全谷物中含有多種酚酸類(lèi)化合物，包括酚酸、花青素、醌類(lèi)、黃酮醇、查耳酮、黃酮、黃烷酮類(lèi)等，研究證實(shí)萌芽有助于全谷物中酚類(lèi)化合物含量顯著增加，這可能是由于萌發(fā)過(guò)程中谷物內(nèi)源酶的合成和核的修飾會(huì)提高酚類(lèi)化合物含量提高和增強(qiáng)其抗氧化活性[13]。大量實(shí)驗(yàn)表明糙米、小麥和燕麥等全谷物發(fā)芽后總酚及游離酚含量顯著增高，其中阿魏酸、對(duì)香豆酸、咖啡酸等酚酸化合物增加明顯，這可能與萌芽期間苯丙烷代謝途徑酶被激活和共軛酚酸水解有關(guān)[33]。Merendino等發(fā)現(xiàn)自發(fā)性高血壓大鼠食用含有萌芽苦蕎粉的意面后血壓水平有所改善，這可能與其蘆丁及槲皮素含量較高有關(guān)[34]。同時(shí)，全谷物萌芽過(guò)程中不溶性細(xì)胞壁多糖部分酶解并被酚酯基取代，有助于提高相關(guān)酚類(lèi)化合物的生物利用度[35]。此外，研究發(fā)現(xiàn)鹽脅迫、超聲波預(yù)處理、低溫處理和光脅迫等非生物脅迫可以作為輔助技術(shù)促進(jìn)萌芽全谷物多酚類(lèi)化合物富集[28,35-36]。

3.3 膳食纖維

膳食纖維是一類(lèi)可食用但不被胃腸道消化吸收的多糖類(lèi)化合物，依據(jù)水溶性可分為水溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。可溶性膳食纖維包括果膠、粘質(zhì)物和半纖維素等，有助于增加腸道粘度、降低血糖和膽固醇等生理作用，而不可溶性膳食纖維包括細(xì)胞膜質(zhì)等，有助于促進(jìn)胃腸道蠕動(dòng)和防治便秘。全谷物（如全麥、糙米等）是膳食纖維重要食品來(lái)源，大量研究表明發(fā)芽技術(shù)會(huì)影響全谷物膳食纖維含量和組成。Koehler等研究發(fā)現(xiàn)同對(duì)照組比較，全麥籽粒萌芽初期（0～96 h，培育溫度20～25 ℃）可溶性膳食纖維含量基本不變或小幅度降低，隨著萌芽時(shí)間延長(zhǎng)（102 h以后），可溶性膳食纖維含量上升，不可溶性膳食纖維含量下降，但可溶性膳食纖維含量增加量高于不可溶性膳食纖維減少量，因此萌芽全麥粉總膳食纖維含量增加[37]。同時(shí)，小麥品種對(duì)發(fā)芽全麥粉膳食纖維含量變化有顯著影響，Ding等研究發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)芽時(shí)間增加（0～24 h），硬質(zhì)紅小麥中可溶性膳食纖維和總膳食纖維含量顯著增加；硬質(zhì)白小麥可溶性膳食纖維含量先增后減，不可溶性膳食纖維和總膳食纖維含量則先減后增；軟質(zhì)白小麥可溶性膳食纖維含量先減后增，不溶性膳食纖維和總纖維素含量先增后減[27]。

3.4 維生素

維生素是廣泛存在于植物體內(nèi)并對(duì)人體健康起到關(guān)鍵性作用的一組有機(jī)化合物，通?？煞譃樗苄裕˙族維生素和維生素 C）和脂溶性維生素（維生素A，D，E和K等）。最新研究報(bào)告表明萌芽有助于全谷物中B族維生素、維生素C和維生素E含量富集：萌芽有助于提升全谷物中葉酸、核黃素和尼克酸等B族維生素含量，其中葉酸含量增加最顯著[38]；有效改善全谷物中維生素C含量不足的缺陷[39]；顯著增加全谷物中維生素 E含量，特別是α-生育酚含量顯著增加。但是，不同萌芽全谷物中硫胺素和吡哆素含量變化則顯著不同，研究發(fā)現(xiàn)萌芽后蕎麥中硫胺素和吡哆素含量增加[40]，但萌芽小麥中硫胺素和吡哆素含量小幅降低[41]。

3.5 生理功效

全谷物萌芽過(guò)程中籽粒內(nèi)部發(fā)生的一系列有序生化反應(yīng)，促使谷物生理功效發(fā)生變化，生成或富集 GABA、γ-谷維素和膳食纖維等生物活性組分，這些物質(zhì)共同協(xié)作對(duì)慢性代謝綜合征預(yù)防和控制具有積極作用：一是可以抑制抗利尿激素和垂體后葉加壓素的分泌，降低血管緊張素 I轉(zhuǎn)換酶活性、抑制血管收縮，保護(hù)動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞免受氧化應(yīng)激的影響，降低自發(fā)性高血壓[42-44]；二是可以有效抑制脂質(zhì)在血管壁和肝臟中的沉積，緩解脂質(zhì)代謝紊亂，改善體內(nèi)脂質(zhì)代謝，有效降低血脂異常人群血脂水平，顯著改善高脂血癥，有效降低動(dòng)脈粥樣硬化的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)[45-46]；三是有助于促使胰島素釋放量增加，降低血糖指數(shù)，改善Ⅱ型糖尿病患者代謝指標(biāo)[47-50]；四是改善肥胖患者的代謝并減少肥胖并發(fā)癥的發(fā)生[49]；五是改善大腦機(jī)能，促進(jìn)長(zhǎng)期記憶等；六是發(fā)芽處理可以抑制糙米等全谷物中蛋白質(zhì)酶活性，減少糙米等全谷物中常見(jiàn)過(guò)敏源物質(zhì)[51]；七是有助于肝、腎功能活化，促進(jìn)乙醇代謝等。

4 抗?fàn)I養(yǎng)因子抑制作用

植酸是全谷物中常見(jiàn)的一種抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，可與礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)螯合形成不溶性的復(fù)合物，降低礦物質(zhì)的生理利用率和氨基酸的吸收率，同時(shí)對(duì)部分消化酶起到抑制作用，降低全谷物中蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪的利用率[52]。大量研究結(jié)果表明萌芽有助于降低全谷物中植酸含量，提高全谷物中生物活性物質(zhì)的吸收利用率。以糙米為例，糙米發(fā)芽浸漬過(guò)程中植酸含量下降幅度較?。?4%～28%），而在培育過(guò)程中植酸含量降低幅度較為顯著（最大降幅為60%左右）[53]。糙米經(jīng)發(fā)芽處理后植酸酶活性增強(qiáng)，促使礦物質(zhì)元素呈游離態(tài)，從而大幅提高糙米中礦物元素生物有效性，且一些原來(lái)不能消化的營(yíng)養(yǎng)組分也能被有效地吸收，因此糙米食用安全和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)均得到較大改善。一些研究還發(fā)現(xiàn)萌芽培育時(shí)間對(duì)谷物中植酸含量影響最為顯著，且植酸含量隨著培育時(shí)間延長(zhǎng)而降低，不同部位植酸含量降低幅度不同。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)萌芽處理有助于降低蕎麥全谷物籽粒、蕎麥麩皮粉及芯粉中植酸含量，并能夠顯著降低蕎麥蛋白酶抑制劑的含量，提高蛋白質(zhì)吸收質(zhì)量[54]。

5 萌芽全谷物加工現(xiàn)狀

5.1 萌發(fā)工藝

谷物發(fā)芽根據(jù)加水和干燥方法不同，可以分成浸泡法、微量加水法和高溫高濕法。浸泡法主要是將具備完整的胚芽且后熟作用完成的當(dāng)年新產(chǎn)全谷物浸泡于20～40 ℃的水中，使谷物水分達(dá)到30%以上并完成發(fā)芽培育[11]。浸泡法根據(jù)后續(xù)是否經(jīng)過(guò)干燥處理又可分為濕法加工和干法加工：濕法加工是指全谷物發(fā)芽后，不經(jīng)干燥直接保存（通常以真空包裝保存），或經(jīng)搗碎成泥或濃漿（通常以冷凍形式出售）后用來(lái)制成面包、玉米餅、松餅和其他通常被稱(chēng)為“無(wú)面粉”食品的配料；干法加工是指全谷物發(fā)芽后經(jīng)干燥處理至水分含量15%以下，將其處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)保存，或進(jìn)一步研磨成發(fā)芽谷物粉后進(jìn)行儲(chǔ)存或者加工[27]。不同萌芽工藝對(duì)萌芽谷物加工適宜性影響較大，目前發(fā)芽糙米萌芽工藝較其他全谷物萌芽工藝相對(duì)成熟。以發(fā)芽糙米為例，浸泡法獲得的發(fā)芽糙米由于爆腰粒多不能進(jìn)行碾米加工，通常與精制白米混合后食用，另外全谷物浸泡過(guò)程中水溶性的功能性成分會(huì)流失到浸泡液中，導(dǎo)致浸泡液處理成本高。微量加水法和高溫高濕法將全谷物水分逐步地提高到17%～22%，利用萌芽初期的酶活性增加功能性成分，然后進(jìn)行干燥和進(jìn)一步加工（輕碾和制粉），而且微量加水法和高溫高濕法的發(fā)芽糙米基本上沒(méi)有爆腰粒，適合加工成萌芽留胚米和發(fā)芽米。

5.2 萌芽全谷物主食配料

5.2.1 萌芽全谷物米

全谷物經(jīng)過(guò)萌芽處理后可以加工成為萌芽全谷物米直接食用，也可以進(jìn)一步加工成為萌發(fā)芽留胚米等食用。與全谷物相比，萌芽全谷物不僅可以提供更多的營(yíng)養(yǎng)素（如GABA、酚類(lèi)化合物和維生素等），還可以克服全谷物（如糙米）不易烹飪和咀嚼性差等問(wèn)題，結(jié)果表明發(fā)芽技術(shù)有助于將大麥、高粱和小米等全谷物的烹飪時(shí)間縮短了約 50%以上[55]。盡管萌芽可以改善全谷物米蒸煮和食用品質(zhì)，但是其感官品質(zhì)和貨架期仍與精制谷物存在差距，導(dǎo)致消費(fèi)者接受性不強(qiáng)。以糙米為例，發(fā)芽糙米從日本引進(jìn)至我國(guó)已有十余年，但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品較少，這不僅與發(fā)芽糙米適口性差、易產(chǎn)生異味和儲(chǔ)存期短有關(guān)[56]，另外我國(guó)發(fā)芽糙米產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)定性較差、生產(chǎn)率低、經(jīng)濟(jì)成本高和專(zhuān)用生產(chǎn)設(shè)備缺乏等問(wèn)題也限制了發(fā)芽糙米產(chǎn)業(yè)發(fā)展[57-58]。近年來(lái)，熱/非熱加工和生物發(fā)酵等輔助技術(shù)被應(yīng)用到萌芽全谷物加工中，用于改善萌芽全谷物產(chǎn)品適口性差等問(wèn)題，研究發(fā)現(xiàn)超高壓處理（300 MPa下）會(huì)改變谷物結(jié)構(gòu)，有助于發(fā)芽糙米中的礦物質(zhì)釋放并提高其生物利用度[59]，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)表明萌芽使得糙米揮發(fā)性化合物減小而影響風(fēng)味，但超高壓處理通過(guò)加速老化過(guò)程來(lái)解決因發(fā)芽糙米揮發(fā)性化合物減小而導(dǎo)致風(fēng)味下降問(wèn)題，通過(guò)促進(jìn)醛、醇和酮化合物的形成，產(chǎn)生令人愉悅的香氣，并有助于改善萌芽全谷物風(fēng)味[60]；蒸汽預(yù)糊化有助于進(jìn)一步縮短發(fā)芽糙米的蒸煮時(shí)間，增大蒸煮吸水率和體積膨脹率，降低固形物損失率，這可能與預(yù)糊化處理破壞了發(fā)芽糙米的糠層結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)并使其淀粉顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生變化有關(guān)[61]；利用微生物生物發(fā)酵（黑曲霉、根霉等）將發(fā)芽糙米皮層中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)進(jìn)行部分降解，破壞糠層的致密結(jié)構(gòu)，增加發(fā)芽糙米吸水速度，提高出飯率，改善發(fā)芽糙米品質(zhì)，且在發(fā)酵過(guò)程中還可以釋放結(jié)合態(tài)的生理活性物質(zhì)，同時(shí)合成新的活性物質(zhì)、降解抗?fàn)I養(yǎng)因子[62]。此外，烹飪方式對(duì)萌芽全谷物米的使用品質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生影響，Konwatchara和Ahromrit研究發(fā)現(xiàn)高壓蒸煮的萌芽黑糯米飯比微波烹飪的萌芽黑糯米飯更濕潤(rùn)和粘稠，而且GABA和γ-谷維素的含量以及抗氧化活性更高[63]。因此，在保證營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不變的前提下，如何應(yīng)用食品科技技術(shù)改善萌芽全谷物粒食產(chǎn)品的適口性和貨架期等問(wèn)題仍需要進(jìn)一步開(kāi)展研究。

5.2.2 萌芽全谷物粉

萌芽全谷物粉是全谷物食品加工主要配料，與未萌芽全谷物相比較，萌芽會(huì)引發(fā)谷物胚乳區(qū)域形成裂紋，改變谷物降籽粒強(qiáng)度性能（如硬度下降），使得谷物更易碾磨且粉體顆粒粒徑更小[64-65]。由于全谷物萌芽過(guò)程中誘導(dǎo)大量酶被激活，使得大量淀粉和蛋白質(zhì)水解，因此會(huì)對(duì)萌芽全谷物粉加工品質(zhì)和終產(chǎn)品感官品質(zhì)產(chǎn)生雙向影響。一方面，研究發(fā)現(xiàn)全谷物萌芽過(guò)程中伴隨著酶活性的增強(qiáng)，導(dǎo)致面粉品質(zhì)劣變，出現(xiàn)降落數(shù)值降低，脂肪酸值升高和濕面筋含量下降等問(wèn)題出現(xiàn)：以全麥粉為例，隨著萌芽時(shí)間增加，超聲輔助萌芽處理后全麥粉降落數(shù)值顯著降低，降落數(shù)值過(guò)低易導(dǎo)致萌芽全麥粉面團(tuán)發(fā)酵性能和烘焙性能下降，降落數(shù)值過(guò)高烘培性能也會(huì)下降[27]；隨著萌芽時(shí)間延長(zhǎng)，全麥粉脂肪酸值顯著增加，由高到低依次為中筋小麥、高筋小麥和低筋小麥[66]；隨著萌芽小麥粉添加量增加，混合小麥粉面團(tuán)形成時(shí)間下降，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間下降，弱化度越大，面團(tuán)筋力下降，烘培特性不佳[67]。另一方面，一些研究發(fā)現(xiàn)少量添加萌芽全谷物粉（＜5%）則有助于改善發(fā)芽全谷物食品感官品質(zhì)，發(fā)芽全麥粉糊化特性和粘度參數(shù)隨萌發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)均顯著降低，淀粉穩(wěn)定性增加，有助于提升終產(chǎn)品感官品質(zhì)（質(zhì)構(gòu)特性等）[27,68]，這可能與萌芽全麥粉中葡萄糖等小分子糖含量增加有關(guān)。與未萌芽全麥粉和穗發(fā)芽全麥粉相比，少量添加萌芽全麥粉可以作為一種酶促改良劑，有助于提升面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)氣量、縮短面團(tuán)發(fā)酵時(shí)間、增大面包體積和提高貨架期間面包松軟度，有助于改善面包烘培質(zhì)量[69-74]。綜上所述，全谷物萌發(fā)程度和萌發(fā)全谷物的添加量對(duì)粉食產(chǎn)品加工和食用品質(zhì)具有至關(guān)重要作用，添加適量萌芽谷物粉可以提高烘培類(lèi)全谷物食品感官品質(zhì)。與萌芽谷物粒食研究相比，關(guān)于萌芽全谷物粉及其制品風(fēng)味、色澤、質(zhì)地等食用品質(zhì)評(píng)價(jià)和形成機(jī)制研究相對(duì)較少，有待進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究系統(tǒng)分析萌芽處理對(duì)全谷物粉加工和食用品質(zhì)的影響。

6 存在問(wèn)題及建議

6.1 谷物萌芽品質(zhì)基準(zhǔn)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，亟待建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

目前國(guó)內(nèi)外萌芽全谷物定義和品質(zhì)基準(zhǔn)尚未達(dá)成統(tǒng)一共識(shí)，盡管美國(guó)國(guó)際谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)對(duì)萌芽全谷物進(jìn)行定義，但關(guān)于谷物萌芽程度判定、萌芽率評(píng)判（一批次）和檢測(cè)方法等實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題尚沒(méi)有統(tǒng)一定論，生產(chǎn)企業(yè)一般都是按照自己制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。以發(fā)芽糙米為例，日本2008年發(fā)布了發(fā)芽糙米產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，社團(tuán)法人日本發(fā)芽糙米協(xié)會(huì)制定了發(fā)芽糙米的品質(zhì)基準(zhǔn)，規(guī)定發(fā)芽糙米中GABA含量需要在15 mg/100 g左右。我國(guó)分別于2018年和2019年由農(nóng)業(yè)部發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《發(fā)芽糙米》和《發(fā)芽糙米加工技術(shù)規(guī)范》，規(guī)定發(fā)芽糙米芽長(zhǎng)為0.5～3 mm為宜，GABA含量需不少于13 mg/100 g左右，但是其他萌芽全谷物尚未有相應(yīng)現(xiàn)行的國(guó)際或者國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)全谷物理事會(huì)在 2015年成立了“萌芽全谷物工作組”，通過(guò)邀請(qǐng)來(lái)自28家萌芽全谷物生產(chǎn)企業(yè)47名專(zhuān)家代表參與研究工作，希望借此深入了解目前行業(yè)內(nèi)最佳做法，并促進(jìn)萌芽全谷物定義/標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成統(tǒng)一共識(shí)，目前此項(xiàng)工作正在開(kāi)展，尚未形成統(tǒng)一定論。隨著萌芽全谷物生產(chǎn)和應(yīng)用不斷擴(kuò)大，亟待制定萌芽全谷物產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，使萌芽全谷物的生產(chǎn)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，建立適應(yīng)中國(guó)主食化特色的規(guī)范加工標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)我國(guó)健康谷物精深加工產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

6.2 萌芽全谷物相關(guān)研究滯后，產(chǎn)業(yè)化推廣尚需一個(gè)過(guò)程

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)全谷物食品及功能特性研究越來(lái)越多，但對(duì)萌芽全谷物的相關(guān)研究相對(duì)較少。尤其是萌芽方式（浸泡、微量加水法和高溫高濕）和加工（原料選擇、加工方式和食用方式等）等因素對(duì)萌芽全谷物加工適宜性、營(yíng)養(yǎng)與健康作用、生理活性組分及生物有效性，萌芽全谷物食品與慢性疾病關(guān)系、萌芽全谷物食品的消費(fèi)需求、萌芽全谷物食品的加工技術(shù)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、萌芽全谷物食品安全及控制和專(zhuān)用設(shè)備研發(fā)等方面有待加強(qiáng)。

6.3 民眾認(rèn)識(shí)度不高，亟待加強(qiáng)科普宣傳

當(dāng)前民眾對(duì)全谷物食品的營(yíng)養(yǎng)與健康關(guān)注度日益增強(qiáng)，但對(duì)萌芽全谷物食品認(rèn)知顯著不足甚至空白，應(yīng)積極搭建萌芽全谷物推廣平臺(tái)，構(gòu)建萌芽全谷物食品發(fā)展和推廣長(zhǎng)效機(jī)制。充分利用當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)等多媒體線(xiàn)上線(xiàn)下平臺(tái)，通過(guò)科普宣傳和消費(fèi)引領(lǐng)等多種方式，全方位加強(qiáng)萌芽全谷物營(yíng)養(yǎng)健康知識(shí)、食用方法和萌芽全谷物食物選擇等知識(shí)普及，引導(dǎo)消費(fèi)者（特別是青少年）科學(xué)選擇萌芽全谷物食品。

7 結(jié)論與展望

經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，我國(guó)全谷物食品產(chǎn)業(yè)已取得一些成果，但總體來(lái)說(shuō)仍處于發(fā)展初期階段，全谷物食品感官品質(zhì)差、安全性存在隱患、貨架期較短和產(chǎn)量受限等問(wèn)題限制了全谷物產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品推廣。現(xiàn)有研究表明萌芽技術(shù)不僅可以賦予全谷物食品更高的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，而且在一定程度上改善全谷物米的蒸煮品質(zhì)及烘焙全谷物食品的感官品質(zhì)。當(dāng)前萌芽谷物粒食研究相對(duì)較多且相對(duì)成熟，萌芽全谷物粉作為全谷物食品配料具有較好的應(yīng)用前景，但相對(duì)研究較少，有待于進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究。但總體而言，萌芽技術(shù)仍面臨現(xiàn)有理論研究零散且不成體系、產(chǎn)品評(píng)判方法不統(tǒng)一、檢測(cè)方法不完善、標(biāo)準(zhǔn)體系不健全等諸多問(wèn)題，在一定程度上限制萌芽技術(shù)在全谷物食品中的應(yīng)用。因此，萌芽全谷物產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍有一段較長(zhǎng)的路要走，未來(lái)我們急需要業(yè)內(nèi)學(xué)者共同關(guān)注，在前面提到的谷物萌芽程度、檢測(cè)方法及萌芽全谷物食品標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)層面上抓緊標(biāo)準(zhǔn)的制定，逐步建立我國(guó)的全谷物食品標(biāo)準(zhǔn)體系，指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，讓民眾能夠真正從萌芽全谷物食品受益。加大科技創(chuàng)新力度，圍繞萌芽全谷物產(chǎn)品加工與技術(shù)研究示范、萌芽全谷物營(yíng)養(yǎng)與代謝研究等方面開(kāi)展深入研究，構(gòu)建萌芽全谷物加工數(shù)據(jù)庫(kù)，解決萌芽全谷物加工基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)缺乏問(wèn)題，為萌芽全谷物產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等政策制定提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，加強(qiáng)跨區(qū)域國(guó)際合作交流，積極參與全谷物相關(guān)國(guó)際組織相關(guān)研究工作，增強(qiáng)我國(guó)在國(guó)際組織中話(huà)語(yǔ)權(quán)。未來(lái)，我國(guó)萌芽全谷物市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?，?yīng)抓住機(jī)會(huì)大力發(fā)展萌芽全谷物主食化，提升國(guó)民主食中萌芽全谷物食品攝入比例，達(dá)到改善國(guó)民營(yíng)養(yǎng)健康的目標(biāo)。