劉 銳 李松函 聶 瑩 吳桂玲 黃家章 邢亞楠 孫君茂
(農業農村部食物與營養發展研究所1,北京 100081)(中國人民大學農業與農村發展學院2,北京 100872)(河北金沙河面業集團產業技術研究院;河北省谷物食品加工技術創新中心3,邢臺 054400)
隨著人們生活節奏的加快和飲食結構的改變,因膳食營養不平衡而導致的肥胖、糖尿病、心血管疾病等“富貴病”的發病率越來越高,人們逐漸意識到合理膳食、均衡營養的重要性。與精制谷物相比,全谷物及其食品因含有更加豐富的膳食纖維、維生素、礦物質及功能活性成分,以及較低的飽和脂肪和膽固醇,降低心血管疾病、Ⅱ型糖尿病和結直腸癌的患病風險[1-3],而日漸受到全球消費者的青睞。美國食品藥品監督管理局(Food and Drug Administration, FDA)批準使用的全谷物健康聲明指出,富含全谷物類食物和其他植物性食物的飲食,以及低飽和脂肪和膽固醇的飲食,可能有助于降低患心臟病的風險[3]。劉陽等[4]對全國食物成分監測項目采集的各省主產和主流消費谷物進行檢測分析,發現糙米、全麥粉、玉米、燕麥等全谷物食品在維生素E、維生素B1和各種礦物質含量水平明顯高于精制谷物。《中國居民膳食指南(2016)》推薦每天攝入全谷物和豆類50~150 g[5]。本文綜述了全球和中國全谷物產業的發展現狀和趨勢,從營養健康的角度,分析全谷物產業發展中存在的問題,并提出了對策建議,助力保障糧食安全和實現健康中國。
2002年,美國成立了全谷物委員會(Whole Grain Council, WGC),致力于增加全谷物的消費量以改善居民健康狀況。WGC對全谷物的定義為,以原始比例包含整個谷物籽粒的所有必需部分和天然營養的谷物及其產品;如果谷物經過加工(破裂、壓碎、軋制、擠壓和/或煮熟等),則應提供與原始谷物籽粒相當比例的營養成分。美國國際谷物化學家學會(AACC International)以及歐盟健康谷物協會(Health grain)關于全谷物的定義與WGC基本相同。但是關于全谷物食品中全谷物成分占比的規定在不同國家和地區有所差異。美國FDA規定,如果一個產品在包裝上標明“富含全谷物膳食,低總脂肪、低飽和脂肪與膽固醇,可以降低心臟疾病與一些癌癥的危險”這樣的健康聲稱,全谷物占產品總質量的比例不能低于51%[3]。歐盟最新定義的全谷物食品,是指產品以干質量計至少含30%的全谷物成分。
2005年,美國全谷物委員會推出“全谷物郵票”作為全谷物食品的識別標簽,截至2021年3月,全球獲準使用全谷物食品標簽的產品總數已超過13 000種,分布在63個國家;美國仍為全谷物食品主要消費國,2019年統計顯示,美國帶有“全谷物郵票”標簽的食品占全球總數的73%[6]。2018年美國關于消費者對全谷物喜愛程度的調查結果顯示,將近三分之一的受調查消費者表示幾乎只吃全谷物[7]。根據2019年《美國NCHS數據摘要》,2005—2015年,美國成年居民的全谷物攝入量占總谷物攝入量的比例增加了26%[8]。Liu等[9]研究表明,2013—2016年,美國成年居民在餐廳日均消費的全谷物從0.22份增加至0.49份,在快餐店的全谷物消費從0.08份上升至0.31份。Stratistics MRC[10]數據表明,2015年全球全谷物和高纖維食品市場估計為294億美元,預計到2022年將達到462億美元,在預測期間的復合年增長率為6.6%。這些來自世界各地的市場消費數據表明,全谷物憑借其營養健康的優勢正在逐漸進入人們的家庭,改變著人們的飲食習慣與食物結構。
我國關于飲食“食不厭精,膾不厭細”的傳統觀念深入人心,雖然全谷物具有較高的營養價值,但因其纖維素、脂肪含量較高而帶來的產品口感粗糙、顏色偏深、不易儲存等問題,使得消費者對全谷物食品的接納度遠小于精制谷物食品,這也是全谷物產品市場尚未真正形成的根本原因。
近年來,隨著人們對營養健康的關注,我國全谷物產業發展迅速。據不完全統計,2015年我國以雜糧為主體的全谷物健康食品的銷售額超過1 500億元[11],但在我國谷物食品總量中的占比仍然很小。2016年,我國新上市“全谷物”字樣的產品約300款,覆蓋10個品類,其中烘焙類食品占比為42%,其次是早餐谷物食品(24%)和零食(14%),其他產品品類較少,與同年全球有7 500余種全谷物食品進入市場相比,我國仍有較大的發展空間[12]。
在相關政策方面,我國近年來對全谷物產業發展給予大力支持。國務院辦公廳發布的《關于加快推進農業供給側結構性改革大力發展糧食產業經濟的意見》指出,推廣大米、小麥粉和食用植物油適度加工,大力發展全谷物等新型營養健康食品;推動地方特色糧油食品產業化,加快發展雜糧、雜豆、木本糧油等特色產品。《糧食加工業發展規劃(2011—2020年)》明確提出“推進全谷物健康食品的開發”“鼓勵增加全谷物營養健康食品的攝入,促進糧食科學健康消費”。雖然國家政策鼓勵、支持發展全谷物產業發展,但目前我國對全谷物食品的定義尚不明確,相關標準和標識等尚不完善,缺乏有效的監管依據,致使市場上全谷物產品質量參差不齊,不利于消費者認知和選擇全谷物食品。以消費者最為熟悉的全麥面包產品為例,市面上標有“全麥吐司”“全麥面包”的產品較多,但其中全麥粉的添加比例差異很大。按照《GB 7718—2011食品安全國家標準 預包裝食品標簽通則》中關于食品配料表的書寫規定“各種配料應按制造或加工食品時加入量的遞減順序一一排列”,但目前市場上大部分全麥產品配料表中全麥粉多排在三位以后,甚至沒有全麥粉(僅添加些許麩皮)。這種現象會誤導消費者對于全麥食品的認知和選擇,也極大阻礙我國全谷物產業健康有序發展。
全谷物及全谷物食品的特色優勢是其營養功能特性,本文從營養與健康的角度出發,對全谷物產業發展提出幾點建議。
要生產營養均衡的全谷物產品,需要優質谷物作為原料。張勇等[13]研究發現小麥籽粒中鐵、鋅含量受基因型、環境及其互作的顯著影響,其中環境效應最大,而基因型效應遠大于基因型與環境互作效應,因此通過遺傳改良和種植生產可提高小麥籽粒中鐵、鋅含量。產地、施肥和品種對稻米的營養成分和活性成分有顯著影響[14,15],有研究表明葉面施鋅可提高稻米中鋅的濃度,但品種間響應幅度不同[15,16]。有必要從谷物育種和農業生產著手,通過育種和農藝生物強化技術,提升谷物原料的營養品質,尤其是特征營養成分[17]。應該提倡把營養品質指標納入谷物育種質量指標,利用計算機互聯網技術構建典型的全谷物特質性營養素、功能活性物質等的數據庫,推進營養型優質谷物的科學化種植和生產,并為國家相關標準的制定提供參考依據;進一步建立優質谷物種植產地示范區,為下游加工業提供更高品質的谷物原料,為全谷物產業健康可持續發展奠定物質基礎。
全谷物本身雖然擁有豐富的營養成分,但在缺少營養保全的加工技術和工藝條件下,全谷物的一些特征營養成分會損失,或因加工不當使其特征營養成分改變,導致在人體中的消化吸收率降低。適當的加工技術不僅可以改善全谷物在加工過程中的弊端,還可以顯著提升營養品質和功能特性。例如,糙米營養豐富,但由于其胚芽的呼吸生理生化作用和米糠層油脂的水解氧化作用不僅極易導致產品酸敗,還限制了糙米全谷物營養價值的全效利用[18]。但糙米經過發芽后,其粗纖維外殼經過酶解軟化,部分蛋白質被分解為氨基酸,淀粉轉變為糖類,使食物的感官性能和風味得以提升且保留了豐富的維生素(維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素C、維生素E)、礦物質(鎂、鉀、鋅、鐵)和膳食纖維,還產生諸多保障人體健康的活性成分,如γ-氨基丁酸、六磷酸肌醇等[19,20]。為充分利用糙米中營養成分,可在不損失營養成分基礎上,利用生物技術、擠壓膨化技術、高效分離技術等新技術生產全谷物糙米食品,從而改善糙米食用品質,使產品具更優可口性、營養性[21]。董吉林等[22]對谷物脫皮加工技術進行研究,闡述了不同谷物籽粒結構下能最大限度保留谷物營養的脫皮技術要點。張康逸等[23]采用真空冷凍干燥方式制備以青麥仁、玉米、青豆調配的多谷物全粉,以期較好地保全全谷物的營養。還有低溫等離子體技術、現代生物酶解技術、物理場處理技術等系列技術可應用于全谷物食品加工,在提高全谷物品質和功能活性等方面具有良好的應用前景[24,25]。
不同種類的全谷物具有不同的營養特點,不同谷物搭配比單吃一種谷物營養價值要高[26,27]。許陽等[28]研究表明,向大米中添加25%~35%的燕麥米,其氨基酸模式評分高,營養價值優。全谷物食品的攝入并不能滿足人體全部的營養素需要,保障健康需要均衡膳食。如圖1所示,大多數全谷物的錳元素含量很高,而B族維生素含量并不能完全滿足日常人體的營養需求[29]。只有通過攝入食物的多樣性,才能滿足人體的營養需要。

圖1 主要全谷物的營養素參考值百分比(以45 g干谷物計)[29]
《中國居民膳食指南(2016版)》第一部分即為“食物多樣,谷類為主”,這是平衡膳食模式的重要特征。膳食指南建議我國居民每日膳食應包括谷薯類、蔬菜水果類、畜禽魚蛋奶類、大豆堅果類等食物,除了烹調油和調味品,平均每天攝入12種以上食物,且每周保證25種以上食物[5]。所以要深入研究營養配餐,優化包含全谷物的膳食結構,讓消費者真正享受到全谷物帶來的健康福利。
全谷物食品消費量增長緩慢的主要原因在于其色澤和口感較差,雖然科研人員與生產企業都在致力于改善全谷物食品的外觀、口感和風味,但增加全谷物食品的消費量還需要從根本上改變消費者的飲食觀念,因此需要加強全谷物營養知識、全谷物食品選擇、全谷物食用方法等方面的科普教育與消費引導[30,31]。應充分利用網絡、電視等現代社會的快速信息通道,充分調動社會力量,鼓勵具備條件的全谷物食品企業或糧食生產基地建立食物營養教育示范基地,加強科普教育的廣泛性、全面性和準確性,引導民眾科學消費谷物,進而引領全谷物消費的新理念與新潮流。通過科普教育,不斷增加營養相對全面的全谷物在糧食消費中的比重,讓消費者逐漸接受含有全谷物的膳食結構,接納更多健康飲食、健康生活的理念和知識,逐漸改變飲食習慣,合理增加全谷物的攝入量[20]。
全谷物與精細米面相比,具有較全面的營養成分和特定的保健功能,受到人們的廣泛關注。隨著全球消費者健康觀念的日益提升,全谷物食品市場前景廣闊。綜合國內外全谷物產業發展形勢,以營養功能為導向,在全谷物食品技術研發和消費者引導教育方面仍有巨大的提升空間。
我國在全谷物產業發展上,除了盡快建立、健全相關行業標準外,在技術研發方面,優質谷物品種的培育和種植技術優化是基礎,全谷物營養保全加工技術是關鍵,膳食合理搭配是消費者健康的重要保障。科研機構和全谷物食品加工企業需分別在優質營養谷物育種和栽培技術、全谷物營養保全加工技術、全谷物膳食搭配方面加大研發力度。在消費引導方面,采用多種方式并結合現代信息傳播手段,普及全谷物知識,引導消費者從“口感導向”向“營養導向”的飲食觀念轉變,是全谷物產業可持續發展的源動力。