小麥胚芽的營養功能成分及綜合利用研究進展

劉 月，丑建棟，陳玥璋，曾 輝，張柏林，宋 昊,

（1.北京一輕控股有限責任公司博士后工作站，北京 100022；2.北京林業大學生物科學與技術學院，北京 100083；3.北京一輕研究院有限公司，北京 101111）

小麥是最重要的糧食作物之一，一般通過碾磨生產面粉和其他產品。如圖1所示，為小麥籽粒的縱切面和橫切面，清晰的顯示了小麥的基本結構以及小麥胚芽在小麥籽粒中的具體位置。其中，小麥胚芽約占全麥的2.5%～3.5%，主要由胚軸和盾片兩部分組成，是小麥制粉加工業中主要的營養副產品[1]。

圖 1 小麥籽粒的縱切面及橫切面[2]Fig.1 Longitudinal section and cross section of wheat grain[2]

圖 2 分離小麥胚芽的圖解演變圖[48]Fig.2 Graphical evolution diagram of wheat germ separation[48]

小麥胚芽有“天然營養寶庫”之稱，含有豐富的蛋白質、不飽和脂肪酸、維生素、礦物質和膳食纖維，以及一般谷物產品中缺乏的賴氨酸和蘇氨酸等。此外，還含有谷胱甘肽、凝集素、二十八烷醇和黃酮等多種對人體具有特殊生理功能的營養成分，極大的提高了小麥胚芽的附加值。作為“功能性食品”的代表，小麥胚芽被證實具有抗氧化、降膽固醇、降高血壓和抗癌等功效[3]。每年世界上產生的小麥胚芽大部分用作飼料，人類在使用小麥胚芽的廣度上明顯受限，因此，小麥胚芽的用途亟待挖掘。本文將從營養成分、穩定化技術和綜合利用方面對小麥胚芽的研究現狀進行總結，為今后合理開展小麥胚芽資源的利用提供參考。

1 營養成分

小麥胚芽的基本營養成分包括蛋白質、脂類、碳水化合物、膳食纖維、維生素和礦物質，其含量如表1所示。

表1 小麥胚芽每100 g中的基本營養成分含量（數據來源于中國食物成分表）Table 1 Basic nutrient composition in wheat germ per 100 g(data comes from the China Food Composition)

1.1 蛋白質

小麥胚芽蛋白質占26.0%～31.5%，是一種完全蛋白。其中，含有人體必需的8種氨基酸，占總氨基酸的34.7%，而且各類氨基酸的構成比例與FAO/WHO推薦的模式值以及大豆、牛肉、雞蛋的氨基酸構成比例非常接近。通過ARSHAD等[4]的鑒定，小麥胚芽包含的基本氨基酸有異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸和纈氨酸，其中亮氨酸和賴氨酸為主要氨基酸。作為人類的第一限制性氨基酸—賴氨酸的含量高達1.85%，明顯比大米、面粉蛋白中的賴氨酸含量要高，在營養學上具有重要的意義。研究表明，通過酶水解作用，可以進一步提升小麥胚芽蛋白的功能特性。KARAMI等[5]通過分析小麥胚芽蛋白質酶解液，鑒定得到2種具有抗氧化活性的肽和5種具有血管緊張素轉化酶抑制活性的肽。MATSUI等[6]則通過分離酶解小麥胚芽蛋白產生的肽，得到序列為Ile-Val-Tyr的血管緊張素轉換酶抑制肽。同時，將蛋白酶解產物進行體外試驗，還表現出抗氧化和抗炎的功效[7-8]。不僅如此，其蛋白質水解形成的多肽片段（分子質量＜2000 Da）也呈現極強的鈣和鋅結合能力，可作為營養強化劑提高礦物質的利用率，在食品研發領域具有廣闊的應用前景[9-10]。

1.2 脂肪

小麥胚芽的脂肪含量為9.5%～13.5%，其中84%是對人體健康有益的不飽和脂肪酸。對小麥胚芽油的脂肪酸組成進行檢測，共檢測到14種脂肪酸，其中亞油酸（53.88%～57.55%），油酸（16.56%～20.38%）和棕櫚酸（16.66%～17.70%）為主要脂肪酸[11]。利用CO2超臨界流體萃取小麥胚芽油，發現脂肪酸的組成主要為多不飽和脂肪酸，包括亞油酸（C18:2）、亞麻酸（C18:3）、二十碳二烯酸（C20:2）和庚二烯酸（C17:2），以及單不飽和脂肪酸包括油酸（C18:1）、二十碳烯酸（C20:1）、棕櫚油酸（C16:1）和芥酸（C22:1）等[12]。現代醫學認為膽固醇水平升高與動脈粥樣硬化的發生發展最為密切。高密度脂蛋白可作為膽固醇的接受體，通過與受體相互作用介導膽固醇從動脈壁內膜流出并轉運之到肝臟進行代謝，從而減低血漿中的膽固醇含量，預防動脈粥樣硬化的發生，而亞油酸作為一種生物調節劑，可促進體內高密度脂蛋白的代謝、降低膽固醇的含量[13]。因此，小麥胚芽油是一種理想的營養油脂補充劑，具有抗動脈粥樣硬化作用。

1.3 碳水化合物

碳水化合物是小麥胚芽各種營養成分中含量最高的組分，為42.0%～47.0%，其中，半纖維素15.3%、纖維素16.9%、淀粉31.5%、糖36.3%（蔗糖55.9%、鼠李糖38.1%、果糖2.8%、葡萄糖2.1%、蜜二糖1.1%）。小麥胚芽中含有的2%～3%的膳食纖維，具有降低血中膽固醇含量、促進腸道蠕動、預防胃腸癌發生的作用，而且可以緩解泌尿系統疾病和外圍動脈疾病的發生等[3]。

通過熱處理方式對小麥胚芽的粗多糖進行提取，提取率達18.72%，進一步提取水溶性多糖，產率為3.84%。分析同質多糖的組分，平均分子量約為

3.34×106Da，主要含有阿拉伯糖、木糖、半乳糖和葡萄糖[14]。通過層析柱分離小麥胚芽多糖，其平均分子量為4.89×106Da，主要含有阿拉伯糖、木糖、半乳糖和葡萄糖，與HU等[14]的研究結果一致。通過體外分析試驗，發現小麥胚芽多糖可上調淋巴細胞釋放促炎癥因子腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白細胞介素-6（IL-6），參與各種炎癥反應，修復體內的炎癥狀態[15]。同樣，YUN等[16]對小麥胚芽多糖進行提取，其主要成分不僅包括阿拉伯糖，木糖，半乳糖和葡萄糖，還包含鼠李糖和甘露糖，HepG2細胞模型試驗顯示該多糖能提高過氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化酶的表達量，從而增強抗氧化能力。不僅如此，小麥胚芽多糖還能有效提高小鼠腸道菌群的多樣性和免疫功能，改善免疫過敏紊亂和相關腸道疾病，為今后食品開發提供新的思路[17]。

1.4 維生素和礦物質

小麥胚芽中含有多種維生素，大致可以分為VE和VB兩大類，其中VE居各種植物性食品資源之首，且是含有八種結構的全價VE。MARHALL等[18]發現小麥胚芽中含量最高的維生素為煙酸（7.4 mg/100 g），其次為維生素B1（2 mg/100 g）和維生素B2（0.22 mg/100 g）。與低水平維生素E的基礎飲食相比，向小鼠飼喂20%的小麥胚芽能顯著性增加血漿和肝臟中維生素E的水平，從而為心臟和肝臟脂質提供有效的抗氧化保護作用[19]。此外，通過分別對小鼠喂食小麥胚芽和維生素E，發現兩組處理均能減輕慶大霉素對小鼠肝臟的毒害效應，并且小麥胚芽表現出來的抗氧化效果優于維生素E[20]。

此外，小麥胚芽中含有豐富的鎂、磷、鉀、鋅、鐵、錳等人體所必需的礦物質，尤其是必需微量元素硒的含量遠高于其他食物[21]。BILGI等[22]發現小麥胚芽中含量最高的礦物質是鉀（1365.1 mg/100 g），其次是磷（775.2 mg/100 g），鈣（365.1 mg/100 g）和鎂（310.3 mg/100 g）（以干基計算）。AKTA?等[23]則發現小麥胚芽中的鋅、鐵、鎂、鉀、磷和鈣含量分別為41.71、2.50、2、750.11、769.75和12.50 mg/100 g（以干基計算）。同時，將小麥胚芽作為營養補充劑添加到食品中，可顯著提高產品的鎂，鉀，鋅和錳的含量[24]。這些礦物質對于維持人體健康，特別是對促進兒童的生長發育具有重要的作用。

1.5 生物活性物質

小麥胚芽不僅含有豐富的基本營養物質，還含有多種生物活性物質，例如多酚類化合物、二十八烷醇、小麥胚芽凝集素、谷胱甘肽等，其一般結構、含量及功效見表2。

表2 小麥胚芽中生物活性物質的組成及功能活性Table 2 Compositions and functional properties of bioactive components in wheat germ

1.5.1 多酚類 脫脂小麥胚芽的多酚含量范圍在13.98～16.75 mg GAE/g之間[25]。NEMANJA等[36]對小麥胚芽多酚提取物的DPPH自由基清除能力進行測定，含量范圍在6.11～18.00 μmol/L Trolox/g之間。ZOU等[37]測定了小麥胚芽的多酚組成，共檢測到3種主要的酚酸，即阿魏酸，綠原酸和咖啡酸，以及4種主要的類黃酮物質，即沙夫木苷及其異構體，芥子酸及其加合物，且隨著小麥胚芽烘烤程度的增強，其抗氧化活性也得到增強，除阿魏酸外，其它酚酸均呈現下降的趨勢。KOH等[38]對小麥胚芽中阿魏酸鹽的抗氧化應激機理進行了探究，結果表明，阿魏酸鹽可以調節蛋白酪氨酸激酶/蛋白酪氨酸磷酸酶的平衡，從而影響促炎核因子-B的活性，防止由氧化壓力引起的蛋白酪氨酸激酶和絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶2A的失活。

小麥胚芽的黃酮類物質主要是四種黃酮的衍生物：芹菜素、木犀草素、甲氧基木犀草素和麥黃酮。麥黃酮衍生物僅以O-糖苷形式存在，而芹菜素和木犀草素以C-糖苷形式存在[39]。ZHENG等[40]通過發酵方式，可以將小麥胚芽的黃酮類物質含量提高了13.34%。同時，小麥胚芽中糖基化黃酮類化合物在酵母或乳酸菌發酵過程中轉化為相應的甙元，表現出更強的生物活性[41]。研究表明，小麥胚芽中的黃酮類物質具有明顯抑制人乳腺髓樣癌細胞株Bcap-37的生長、克隆的形成和DNA合成能力[27]。

1.5.2 小麥胚芽凝集素 小麥胚芽凝集素是指能與專一性糖結合，并促進細胞凝集和沉淀單糖或多糖復合物非免疫來源的非酶蛋白質，屬于植物凝集素。小麥胚芽凝集素結構中的N-乙酰氨基葡萄糖能特異性結合真菌細胞壁，并破壞細胞的結構完整性，表現出抗菌特性[28]。小麥胚芽凝集素還與腫瘤細胞的分化和細胞遷移有關，在抗腫瘤方面表現出一定的生物學活性[29]。此外，低劑量的小麥胚芽的凝集素在體內和體外試驗中均表現出對急性髓性白血病細胞的最大毒性，具有治療白血病的潛力[30]。不僅如此，小麥胚芽凝集素已被證明是各種生物醫學和治療應用的可行解決方案，例如化學療法、靶向藥物傳遞、抗生素抗性細菌的監測和去除[31]。例如，在模擬腸上皮細胞中，小麥胚芽凝集素作為口服藥物的載體不僅不會引起細胞的死亡，還能增強細胞的穿透性[42]。

1.5.3 二十八烷醇 二十八烷醇是天然存在的高級醇，主要存在于蔗蠟、糠蠟、小麥胚油及蜂蠟等天然產物中，但尤以小麥胚芽油內含量較高，為100 mg/kg左右[43]。在小麥胚芽油中，二十八烷醇主要與脂肪酸結合，以酯的形式存在。采用石油醚、氯仿、正己烷和乙醇結合不同的溫度提取小麥胚芽中的二十八烷醇，發現乙醇試劑的提取效率最高[44]。據報道，二十八烷醇具有增強耐力、精力和體力，提高反應靈敏性和應激能力，降低收縮期血壓，優化腸道及消化細胞的生理形態，增強免疫細胞的免疫活性等功效[43]。然而，近期幾項研究表明，來自小麥胚芽的二十八烷醇對降低血漿低密度脂蛋白（LDL）和膽固醇并沒有顯著性影響[33]，其生物活性還有待進一步探究。

1.5.4 谷胱甘肽 谷胱甘肽是一種由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸經肽鍵縮合而成的含硫活性三肽，在小麥胚芽中的含量約為0.456%。SULLIVAN等[45]通過提取和沉淀等步驟得到谷胱甘肽純化物，JI等[34]則通過高靈敏度和選擇性的熒光探針在小麥胚芽的細胞中識別到谷胱甘肽的存在。研究表明，谷胱甘肽直接或間接參與滲透脅迫下小麥幼苗葉片的許多功能活動，包括植物細胞中藥物和激素的代謝以及DNA、RNA和蛋白質的生物合成，作為一種重要的內源性抗氧化劑，谷胱甘肽可以保護植物細胞免受氧化損傷[46]。此外，小麥胚芽中的谷胱甘肽在食品中的應用，一方面提高了產品的抗氧化能力[35]，另一方面降低了面團的流變性和可加工性[47]。

2 加工技術

2.1 小麥胚芽的分離

小麥制粉工藝是將胚乳與麥麩和胚芽分離，最后轉化成面粉的過程。其中，小麥胚芽在麥粒中作為一個獨立體包含在胚乳中，為了更好的從胚乳中分離小麥胚芽并避免細胞壁的破裂，在制粉階段必須調整機器參數，循序漸進的進行小麥胚芽的分離。近年來分離流程不斷改進，下面將按照時間線列出分離流程的進化圖。

最原始的小麥加工方式是單一的石磨法，即通過兩塊厚重的石磨將小麥碾碎，而無需經過除去麩皮程序，是包含了麩皮和胚芽的整粒小麥磨成的粉，即為全麥面粉（圖2a）[48]。

其次是傳統的方法，為多重研磨-篩分系統，即將麥粒破碎、剝刮并研磨成粉的過程。通過研磨設備將胚乳與皮層分離，并根據平均粒徑的大小進行篩分，得到的中間產品繼續逐道研磨篩分直至胚乳研磨成粉。然而，這種方式仍然不能實現小麥胚芽的完全分離，因為一些殘留的小麥胚芽附著于胚乳或麩皮（圖2b）[49]。

小麥的現代加工方式依據的是皮磨-心磨系統，包括4個關鍵步驟：皮磨系統、渣磨系統、心磨系統和尾磨系統（圖2c）。前期通過水分調節適當水合包裹著胚乳和胚芽的多層麩皮，從而在多道研磨過程中有利于外皮層與胚乳的分離。皮磨系統包括幾個連續的研磨通道。主要由兩個系列的磨輥組成，第一套磨輥采用高速研磨的方式有效的將大粒徑的胚乳進行研磨，而后降低研磨速度以防止胚芽發生脂肪氧化而變質，這一步主要是剝開小麥，逐道刮凈皮層上的胚乳。第二套磨輥是從谷物末端剪下片狀的胚芽，在加工過程中作為另一部分完成收集。渣磨系統是根據麥粒不同結構形狀上的差異性，將大片的胚乳與小片的胚芽和麩皮分離開來，由于胚芽呈片狀，麩皮形成低密度的小片，最終導致胚芽和麩皮的分離，并除去附著的胚乳[50]。心磨系統是一套磨輥，可以將胚乳研磨成白面粉。尾磨系統是一套凈化器，可以對前系統回收的胚乳進行凈化，保證麩皮小顆粒的去除，從而生產無麩質，無胚芽的面粉[48]。

小麥的另一種加工方式是脫皮工藝，即可以在不破碎麥粒的情況下脫去外皮，使麥粒磨碎后含有更少的麩皮，為分離胚芽提供便利，因此，前處理可以增加胚芽的回收率，但有可能會破壞胚芽的結構（圖2d）[51]。然而，如果在研磨階段，研磨機器設置參數沒有達到最佳，可能導致脫皮制粉階段一些胚芽被完全除去。同時，脫皮制粉工藝不適合軟質小麥制粉，這會造成大量淀粉胚乳的損失[52]。因此，胚乳的分離取決于谷物的形狀、形式、研磨和篩分通道的數量以及研磨機的設置參數。

2.2 小麥胚芽的穩定化技術

小麥胚芽水分含量高，各種酶活力旺盛，特別是脂肪酶和脂肪氧化酶。當小麥胚芽從制粉過程中分離后，脂肪酶迅速將脂肪分解成脂肪酸和甘油；脂肪氧化酶作用于小麥胚芽中的不飽和脂肪酸，產生過氧化物，過氧化物進一步分解為醛、酮類物質，造成小麥胚芽變質而難以貯藏，嚴重制約了小麥胚芽的開發利用[48]。因此，小麥胚芽穩定化技術需要達到幾點要求：a.抑制脂肪酶和脂肪氧化酶活性，提高其貯藏穩定性；b.降低其水分活度，抑制微生物的生長；c.提取小麥胚芽油，降低不飽和脂肪酸的含量，防止小麥胚芽的酸敗。如圖3，根據小麥胚芽穩定化的機理不同，一般將其穩定化方法分為化學法、物理法和生物法。

圖 3 小麥胚芽的穩定化技術Fig.3 Wheat germ stabilization strategies

2.2.1 化學法 脂肪酶的最適pH范圍為7.0～8.0，脂肪氧化酶的最適pH范圍為4.0～10.0，增加或降低pH均降低酶的活性。鈍化酶的活性包括酸化（鹽酸、醋酸、氫氧化鈣）或者堿化（在pH10的條件下脂肪酶的活性基本上不受影響，而pH12的條件下其活性降低93%）[53]。此外，采用焦碳酸二乙酯、苯基甲基磺酰氟和1-（3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺對組氨酸、絲氨酸和天冬氨酸/谷氨酸殘基羧基進行化學修飾，從而使小麥胚芽脂肪酶失活，結果表明30 mmol/L的苯基甲基磺酰氟能使酶的大部分活性喪失[54]。然而，采用的化學試劑殘留在小麥胚芽中會對產品與動物造成一定程度的危害，因此，這種方法的推廣受到限制。另外，采用環保溶劑和超臨界CO2對小麥胚芽油進行半間歇流動提取，通過測定酸值，過氧化值，游離脂肪酸含量，硫氰酸鹽法、DPPH自由基清除作用和氧化穩定試驗對小麥胚芽油的穩定性進行表征，發現40 °C的提取條件獲得小麥胚芽油最穩定[55]。同時，CO2還具有無毒、不易燃、不易腐蝕、便宜和可回收的優點。

2.2.2 物理法 物理法包括熱處理（烘干法、蒸煮法、流化床和噴動床），輻射介導處理（微波法、紅外輻射、伽馬輻射），熱/機械結合法（擠壓熟化法）和冷凍法。

熱處理法旨在滅活脂肪酶和脂肪氧化酶，同時保存小麥胚芽的營養特性。烘干法通過降低小麥胚芽水分達到抑制酶活的目的。目前，已有專用的小麥胚芽烘干機，可將小麥胚芽烘干至不同的水分，最低水分可降至4%。蒸煮法一般在密閉系統中進行，首先通入熱蒸汽使原料水分含量增加，再干燥最后冷卻。由于水是良好的傳熱介質，水分越高，酶的耐熱性越差。GILI等[56]研究發現，通過蒸煮法處理后的小麥胚芽，經30 d的儲藏，其質量指數（脂肪酸和氧化值）低于法規限量。流化床和噴動床都是通過流體對小麥胚芽加熱，從而降低水分含量和酶活性，從而有效的穩定小麥胚芽。CHAN等[57]則開發出一種低溫干燥流化床的加工方式，該加工方式相對于高溫處理，可有效減少小麥胚芽的營養，顏色和風味損失。然而，流化床和噴動床均需要大量的資金投資設備，從而限制了工業化應用。

微波加熱具有穿透力強，加熱均勻，速度快，時間短，對營養物質損失少的優點，通過微波加熱可以達到滅酶、滅菌和干燥產品的功效，CHEN等[58]的研究發現，微波滅活小麥胚芽脂肪酶是基于熱效應，而不是非熱效應，該方法如今已經成為了加工小麥胚芽的主要方法。研究表明，類似于微波熱處理的射頻技術也可有效的滅火小麥胚芽中的脂肪酶、過氧化物酶、多酚氧化酶和脂肪氧化酶，輔以熱空氣可改善加熱的均勻性和酶滅活的效率[59]。同理，紅外射線和伽馬輻射均能夠達到滅活脂肪酶的效果。其中，紅外射線處理（90 °C/20 min）能保留96.43%的維生素E，同時使脂肪酶和脂肪氧化酶的活性分別降低至18.02%和19.21%[60]；通過伽馬輻射可鈍化31.2%的脂肪酶活性，但對小麥胚芽的營養成分（水分，灰分，粗脂肪，游離脂肪酸和蛋白質）卻無顯著性的影響[61]。

擠壓熟化法是一個高溫高壓的剪切過程，通過擠壓機能產生足夠的摩擦熱以殺死脂肪酶、細菌和其他微生物，防止污染，以達到穩定小麥胚芽，延長保質期的目的。吳瓊等[62]通過擠壓法生產穩定化的小麥胚芽，經擠壓處理后，小麥胚芽的脂肪酶和脂肪氧化酶的滅活率分別達到90%和86%，滅菌率達92%，其營養成分損失少，室溫下貯藏3個月后仍可安全食用。

冷凍法是將加工回收的小麥胚芽立即冷凍保藏，從而保證小麥胚芽的新鮮并防止進一步酸敗。采用冷凍法處理小麥胚芽提取物膠囊，結果顯示，產品的DPPH自由基清除能力高達5%，而脂肪酶活性僅為0.12 μmol對硝基苯酚/min[63]。然而，該方法的冷藏設備需要耗費很高的成本，因此，使用這種方法的人并不多[64]。

2.2.3 生物法 生物穩定的方法指通過乳酸菌發酵引起酸化，從而抑制脂肪酶和脂肪氧化酶的活性，提高小麥胚芽的穩定性。通過發酵小麥胚芽，其脂肪氧化酶的活性降低了2.6倍，來自脂肪氧化的香氣化合物也發生顯著性的下降。同時，游離氨基酸的濃度增加了50%，蛋白質的體外效化能力，總酚含量、植酸和抗氧化活性也得到增強[65]。

3 綜合應用

以小麥胚芽為輔料生產加工的產品包括饅頭、面包、面條/通心粉、焙烤食品、飲料，豆制品和保健品等，不但可以增強產品的營養價值，還能改善產品的外觀、口感和風味。以小麥胚芽為主料生產加工的產品包括飲料、小麥胚芽片等休閑食品，這些產品的營養價值極高，可滿足消費者的健康需求（圖4）。

圖 4 小麥胚芽的綜合利用Fig.4 Comprehensive utilization of wheat germ

3.1 饅頭

通過向面粉中添加小麥胚芽，可影響面團的流變特性。研究表明，添加小麥胚芽粉的面粉，其糊化溫度增加，粘度降低[66]，同時還增加了儲藏期面團的保水性[67]。此外，添加烘烤的小麥胚芽能削弱面團的面筋網絡結構，從而影響饅頭面團的黏彈性能[68]。不僅如此，面團的抗拉伸性和延展性也發生顯著性下降，使面團在受到抵抗力的作用下容易發生斷裂[69]。

韓俊俊等[70]研究了小麥胚芽粉的添加量對終產品饅頭品質的影響，結果表明，饅頭的白度和比容均隨著小麥胚芽粉含量的增加而呈下降趨勢，饅頭硬度呈現先平緩后上升的趨勢，在加入量為6%時饅頭的感官評分最高。MA等[71]的研究結果表明，添加小麥胚芽能降低饅頭的亮度，增加黃色調，感官評價表明添加量低于3%時即能獲得消費者可接受的質量屬性。

3.2 通心粉和面條

通心粉和面條看起來相似，卻有許多不同之處：a.來源：通心粉來自歐洲，面條來自亞洲；b.原材料：通心粉由硬質小麥粉制作，而面條由普通面粉制作；c.加工方式：通心粉是擠壓或者壓片，而面條采用卷切的方式[72]。

研究表明，添加小麥胚芽不僅能影響面條的營養特性（氨基酸組成，礦物質和維生素B），還能影響面條的品質特性（吸水率、斷條率、蒸煮損失率、硬度、咀嚼性和彈性等）[73-74]。營養上，添加20%的小麥胚芽能顯著性的提高面條的營養物質含量[75]。外觀上，添加小麥胚芽增加了面條（15%脫脂小麥胚芽）和通心粉（10%～20%小麥胚芽）的紅色指數但降低了黃色指數。風味上，添加10%～20%的生小麥胚芽和微波處理的小麥胚芽，得到的通心粉與對照具有相似的質地，口感和整體感官分數；但是當添加量超過20%時，其風味的接受度降低[76]。

從微生物角度分析，通心粉具有較低的水分活度，被認為是一種安全的產品。當添加15%的生小麥胚芽和微波處理的小麥胚芽，通心粉經過1年的儲藏，其感官特性并沒有發生顯著性的變化[77]。然而，TARZI等[76]發現，添加10%～20%的未處理的小麥胚芽時，通心粉的細菌量較對照組更高。當添加15%的熱處理的小麥胚芽（110 °C，35 min）時，儲藏6個月，通心粉的細菌量與對照之間無顯著性差別；儲藏至12個月后，其真菌和酵母（100 CFU/g）高于對照組（50 CFU/g）。因此，向通心粉中添加烘烤的小麥胚芽，在6個月的儲藏期內，仍能保證產品的安全。

3.3 焙烤食品

對于面包而言，添加小麥胚芽能影響產品的營養（植酸酶和抗氧化活性）、質地（比容、總面積、硬度、延展性、回彈性和易碎性）、發酵特性和風味特性[69,78]。此外，添加小麥胚芽，還能增加餅干的蛋白質、脂肪、礦物質和膳食纖維的含量，增強蛋糕的礦物質（鈣、銅、鐵、錳、磷、鉀和鋅）含量，并且明顯增強松餅的鎂含量[79]。

研究表明，小麥胚芽的粒度極大的影響面團的流變特性，當小麥胚芽的粒度從280 μm增加至1195 μm，會引起面團稠度和密度的增加，但仍然保留加工性，其中，添加小粒度（280 μm）的小麥胚芽（添加量高至20%）的餅干最受消費者的喜愛[80]。PETROVIC等[81]發現餅干屑的黃色指數隨著小麥胚芽添加量的增加而增加（5%～15%），但其外觀顏色更加依賴于小麥胚芽粒度的大小（150～2000 μm）而非添加量。

小麥胚芽的添加量對產品接受度的影響也有大量的研究。例如，當小麥胚芽的添加量超過20%時，面包的接受度降低[82]。通過對酥餅進行風味分析，發現小麥胚芽的添加量在0～10%的范圍內，產品的整體接受程度沒有受到顯著性的影響；當小麥胚芽的添加量更高時，產品的口感和質地屬性的質量顯著性下降。當小麥胚芽添加至餅干的含量高至20%時，產品的蛋白質和礦物質含量得到增加，脂肪和碳水化合物含量以及卡路里發生下降，同時產品的風味接受度也得到改善[83]。

3.4 飲料

國內不少學者開展了酶法或非酶法制備小麥胚芽蛋白飲料及氨基酸營養液的研究，而國外還未見此方面的報道。唐云等[84]研究了小麥胚芽酶解生產高營養天然小麥胚芽植物蛋白飲料。此外，小麥胚芽也可以與大豆、奶粉、玉米等混合制作復合飲料[85-86]。在國外，以小麥胚芽為基底的發酵產品在功能飲料行業展現出廣闊的市場前景，目前，國外市場上已經出現了幾款添加小麥胚芽的益生飲料。

例如，在牛油牛奶和甜乳清中均加入新鮮的磨碎的小麥胚芽，當添加量為2%時，增加了產品的黃色指數、粘度和抗氧化活性，此時風味最佳[87]。小麥胚芽還作為營養強化劑用于酸奶發酵，能增加發酵產品的粘度，還能增加產品的鐵、鉀、鋅、磷、鎂、不飽和脂肪酸和纖維的含量，通過提高增加草莓、香蕉、可可和巧克力風味提高消費者對產品的喜好度[88]。此外，在冷凍乳制品甜點中添加不同水平的小麥胚芽（0～10%），可加深產品的顏色，增加硬度，粘結性和膠著性，但是降低了彈性；當添加量為10%時，產品的接受度降低，這可能與甜品出現的豆腥風味、不愉悅氣味和硬質地的特性相關。因此，向冷凍乳制品甜點中添加不超過5%的小麥胚芽，可獲得最佳的口感[89]。

3.5 其他新興的小麥胚芽應用

烘烤的小麥胚芽含有的香氣物質也呈現在烘烤的咖啡中，例如2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、2-甲基呋喃和2，3-丁二酮，且含量都很高[90]。氣味輪廓分析表明，咖啡替代品（添加小麥胚芽）和真正的咖啡具有相似的風味輪廓[90]。此外，菊苣和小麥胚芽（1:1，w/w）的混合物經烘烤（0.5 h，180 °C），擠壓磨碎后，進行風味分析（感官性狀與咖啡類似），結果鑒定出超90種香氣化合物，這些物質也出現在真正的咖啡和咖啡替代品（添加小麥胚芽）中。

此外，小麥胚芽還可用于制作麥胚豆腐、胚芽醬油、胚芽大豆粉、小麥胚芽豆奶等豆制品；小麥胚芽保健食品主要有小麥胚芽營養調和油膠丸、麥胚兒童保健食品、麥胚老年保健食品等；在歐美利用小麥胚芽烘烤成像堅果（核桃、栗子） 樣的具有香味的各種小食品；各式各樣的麥胚片也可作為休閑小食品食用[83,91]。

4 結論和展望

由于小麥胚芽富含營養物質，維生素E，維生素B，膳食纖維，多不飽和脂肪酸和礦物質等，在未來將呈現巨大的應用前景。目前，對小麥胚芽的化學成分和功能活性的研究已經取得較大進展，但依舊存在不足和局限性。對小麥胚芽的化學成分評價不夠全面和透徹，主要集中在蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素等基本營養成分，多酚、黃酮等小分子活性成分尚未廣泛定性。對功能活性的研究也多局限于蛋白多肽、多糖領域，未充分研究多酚、黃酮及其他小分子活性物質，以及脂多糖、谷胱甘肽、二十八烷醇等大分子的生理功能、提取純化方法、結構解析和生物活性，這極大地限制了小麥胚芽的相關應用，未來小麥胚芽的生物活性物質的研究將是重點方向之一。

小麥胚芽的穩定性限制了其應用范圍，目前，已發展了多種成熟的方法用于小麥胚芽的穩定，其中，物理加熱法的效率最高，但高溫和長時間的處理對小麥胚芽的營養價值產生一定的負面影響。同時，采用的設備往往存在成本高，占地大的問題，從而限制了工業化的應用。化學法無法滿足消費者對產品自然健康無污染的要求，而生物法基本上能滿足消費者的需求，但是存在效果不佳的問題。因此，未來應在加工設備的升級和提高生物發酵的效果上繼續探索，以進一步提高小麥胚芽的穩定性并擴大其應用范圍。

目前，小麥胚芽相關的創新食品主要集中在烘焙和面食制品，且以添加少量為宜，過量添加反而降低消費者的接受度。然而，小麥胚芽具有營養價值高，富含多種功能性成分的優勢，符合目前消費者日益追求的健康消費理念，未來在功能性食品的開發領域具有巨大的應用潛力。因此，研究人員需要利用小麥胚芽資源優勢，一方面，提取小麥胚芽的營養和功能性成分，用于開發營養性和功能性食品；另一方面，采用新的技術和手段改善小麥胚芽的風味，開發出完全以小麥胚芽為原料的食品，同時保證產品的營養風味和消費者接受度。這對進一步推動小麥胚芽的研究和健康行業的發展都具有非常重要的意義。