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大麦小麦若叶产品生产现状与发展对策探讨

2021-10-27郑国利刘虹丹李春燕丁锦峰郭文善朱新开

农产品加工 2021年17期
关键词:大麦麦苗小麦

郑国利,刘虹丹,徐 俊,姚 远,李春燕,2,丁锦峰,2,朱 敏,2,郭文善,2,朱新开,2,3

(1. 扬州大学 江苏省作物遗传生理重点实验室,江苏 扬州 225009;2. 粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏 扬州 225009;3. 教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室,江苏扬州 225009)

0 引言

大麦苗粉对人体的生理机能具有重要的调节作用,其产品在日本、澳大利亚、北美等国家热销,越来越受到国际市场的青睐。在我国随着营养学知识的普及,麦苗的营养保健价值越来越得到人们的关注,开发麦苗产品具有广阔的市场前景。科研人员对大麦苗的研究逐渐深入,通过先进的加工技术,开发了一系列大麦苗粉产品,最大程度地保留麦苗的营养成分,尽可能发挥大麦苗粉具有的保健功能,并成功进入市场。目前,有多个生产厂家开发生产大麦若叶产品,但受选用的品种、原料质量、生产厂家的生产工艺等多种因素的影响,产品品质的一致性受到影响,产品包装上标识的营养元素含量差异较大,影响了产品的销售与应用。对大麦小麦若叶产品生产现状与发展对策进行了探讨,评价国内外不同品牌大麦若叶产品的质量表现,分析了小麦苗生产若叶苗粉的可行性,提出了提升大麦小麦若叶产品质量与效益的对策建议,为更好地开发优质大麦若叶产品提供支撑,为调节产品质量和构建大麦若叶产品质量评价标准提供数据支持。

1 发展大麦小麦若叶产品的现实意义

1.1 人类健康发展需求

随着现代社会的发展和生活水平的提高,人们的饮食结构发生了很大变化,而引发的大量“文明病”严重影响着人们的生命健康,这使生产具备保健作用的食品加工业和保健养生业应运而生,其中开发与利用特有价值的农产品(包括营养品与食疗保健品等) 成为近年来农业生产的一个重要发展方向,具有调节人体代谢、增进健康、预防疾病等功效的纯天然绿色食品越来越受到人们的青睐,其中以大麦小麦幼苗为原料的麦苗粉和麦绿素及其他麦苗产品的研究和开发已成为国际绿色营养保健领域研究的热点[1],麦苗的营养保健价值越来越得到人们的认可。大量研究证明,麦苗中含有丰富的蛋白质、叶绿素、大量的矿物质和多种活性物质[2]。我国古代医书《本草纲目》中记载:“麦苗的主要功能有解蛊毒;煮汁滤服,除时疾狂热,退胸隔热,利小肠,作苗食,甚益颜色”[3]。研究表明,麦苗中含有的营养物质具有改善睡眠质量、增强人体免疫力、促进伤口愈合、促进排毒、延缓衰老、抵抗抑郁等功效[4-6]。

1.2 农业供给侧结构性改革的需求

改革开放以来,随着我国农业的发展,农产品数量充足、品种丰富,基本满足人们日常生活的需求。但是,从质量来看,集安全、营养、保健功能于一体的高端农产品却严重短缺,农产品的有效供给严重不足[7]。2015 年中央农村工作会议首次提出要着力加强农业供给侧结构性改革,提高农业供给体系质量和效率,使农产品供给数量充足,品种、质量契合消费者需要,真正形成结构合理、保障有力的农产品有效供给[8]。因此,着力推进农业供给侧结构性改革,要强化特色兴农、产业兴农,大力发展功能性农业和功能性食品,培育壮大新产业。以生产麦苗为例,随着麦苗保健产业的发展,市场需求量越来越大,大麦苗种植面积不断扩大,农业种植结构逐渐调整,一是出口大麦小麦若叶产品原料,二是国内企业通过麦苗的深加工开发营养均衡、可调节机体功能的系列产品,满足人们日益增长的营养和保健需求。

1.3 提升农业种植效益的需求

大麦、小麦是我国重要的粮食作物,也有一定的工业利用价值,但由于种植效益较低,农户种植意愿下降,常成为农业结构调整的对象。为提升大麦小麦种植效益,在苗期对大麦小麦进行割苗,加工成工业产品,可有效提高种植效益。据试验研究,收获2 茬麦苗,麦苗产量在22 500 kg/hm2左右,割苗后啤酒大麦大约可收获籽粒产量3 750 kg/hm2,小麦大约可收获籽粒产量6 000 kg/hm2;麦苗价格一般为0.5~1.0 元/ kg,平均价格0.75 元/ kg 左右[9]计,大麦籽粒价格为2.0 元/ kg 左右,小麦籽粒价格为2.2 元/ kg 左右,在没有租地的情况下,农户种植大麦每公顷产值为24 375 元,小麦产值为30 075 元左右,提高了农户种植常规大麦和小麦的效益。

2 不同品牌大麦若叶产品品质表现

为更好地评价大麦若叶产品品质,从大型超市及淘宝网上收集了19 种国内外大麦若叶产品,采用手机拍照和购买的方式获取相关包装袋上的营养元素含量信息,将其营养标签标识的营养成分汇总并输入到计算机。采用Excel 2010,SPSS 21.0 软件对采集到的数据进行数据计算、统计分析,可以看出,目前品牌产品间存在一定差异。

2.1 均一性差,变异大

收集的19 种国内外不同大麦品牌若叶产品的品质来看,市场上的产品品质表现为均一性差、变异大。其中,不同品牌产品品质指标中变异程度较大的依次是维C、钠、碳水化合物、钾、铁和叶酸的含量,变异系数均高于50,极差显著高于均值;变异程度相对较小的有能量和锌含量,变异系数低于20 且极差小于均值(表1)。这其中存在着多方面的影响因素,一方面是大麦苗有其最佳营养成分时期,每年刚过越冬期的麦苗长到15~20 cm 时及时收割,大麦苗营养成分最为丰富,但部分企业为追求更高的麦苗产量,提高经济效益而延期收割,导致原料质量下降,即使采用先进的生产技术,产品的营养价值也明显下降。王芳等人[10]分别在播种后57,94,124 d 对大/小麦麦苗进行3 次割青的营养成分比较分析表明,第1 次割青的麦苗营养品质最好;试验也表明,不同割青期大麦小麦若叶苗粉中,叶绿素、游离氨基酸、钙、钾、镁、磷、硼、铜、铁和锌的含量均表现为冬前一次割青>春季一次割青>冬春两次割青的第2 次;总酚、可溶性糖、纤维素和维C 含量均以两次割青的第2 次和春季一次割青含量较高;GABA、总黄酮和蛋白质含量表现为冬前一次割青>两次割青的第2 次>春季一次割青;总的来看,冬前一次割青的大麦小麦若叶苗粉品质最好,两次割青的第2 次与春季一次割青的苗粉品质相差不大(表2)。另一方面,目前大麦苗产品尚没有专用品种,大多数厂家都是选择当地的饲用或啤用大麦品种,同时麦苗在生长过程中也受到生长环境、播种密度[11]和施肥量[12]的影响,导致产品品质差异较大。再次,不同的加工工艺对产品的品质与营养成分也影响较大,主要包括干燥技术、杀菌技术和粉碎技术等,如喷雾干燥能够最大程度地保留大麦苗的营养[13]。

19 种国内外品牌大麦若叶产品品质表现见表1,不同割青期大麦小麦若叶苗粉品质表现见表2。

表1 19 种国内外品牌大麦若叶产品品质表现

表2 不同割青期大麦小麦若叶苗粉品质表现

2.2 与人体需求存在一定差异

中国居民膳食营养素参考摄入量中规定[14],人体每天摄入蛋白质应不少于60 g,膳食纤维25 g,能量8 400 kJ,维C 100 mg,维E 14 mg,钙800 mg等。大麦若叶苗粉作为一种固体饮料,虽然富含多种营养成分,但与人体需求差异比较大,且人体每天摄入量较少,一般为10 g 左右,能量含有几十千焦,蛋白质含有几克,只能作为一种健康补助食品或弥补日常新鲜蔬菜摄入的不足,远不能满足人体每天对各种营养元素的需求。

3 小麦苗开发若叶苗粉的前景分析

为提高小麦种植的经济效益,探讨了小麦苗的利用价值。试验表明,冬前割青的5 个小麦品种的麦苗品质与2 个大麦品种的麦苗品质相比,小麦若叶苗粉中GABA、总黄酮、总酚、可溶性糖、游离氨基酸含量、维C、纤维素、铁和锰的含量均高于大麦若叶苗粉,叶绿素、蛋白质、钙、镁和磷的含量在大麦小麦间相差不大,钾、硼、铜和锌的含量在大麦若叶苗粉中高于小麦若叶苗粉,因此从麦苗品质上来看,小麦苗的营养品质总体上好于大麦苗的营养品质(表3)。从割青的麦苗产量上来看,小麦麦苗产量为7 241.37 kg/hm2,干质量为905.51 kg/hm2;大麦麦苗产量为8 044.58 kg/hm2,干质量为990.35 kg/hm2,产量相差不大(表3)。总的来看,小麦苗也可以作为开发若叶产品的原材料,具有较高的利用价值。

冬前一次割青的大麦小麦品种若叶苗产量与品质表现见表3。

表3 冬前一次割青的大麦小麦品种若叶苗产量与品质表现

4 提升大麦小麦若叶产品品质与效益的对策建议

4.1 制定完善质量评价体系

目前,市场销售的大麦小麦若叶苗粉品质参差不齐、价格也相差较大。不少消费者购买的大/小麦苗粉品质较差,没有达到理想的营养补充和保健作用。建议根据实际需要规范大/小麦若叶产品品质标准,将其品质分为加工品质、营养品质、保健品质、食味品质、安全卫生品质等5 个方面,并建立完整的产品质量评价体系,逐步建立企业标准、行业标准、地方标准、国家标准等不同级别标准。

4.1.1 加工品质

加工品质可主要涉及大麦小麦若叶样品采集期、样本色泽要求、叶片占整个植株鲜质量的比例等方面,以便于企业加工生产,提升加工企业的效益。应选择分蘖盛期、青绿色的大麦小麦苗,叶片所占比例较大,不仅能降低加工能耗,也提高产品的营养价值,同时加工出来的产品颜色具有明显的青绿色特征,易被消费者接纳。

4.1.2 营养品质

营养品质可主要包括水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素、膳食纤维等。麦苗粉中蛋白质含量多为28%~31%[15];矿物质元素钾和钙含量,达986.9 mg/100 g 和469.4 mg/100 g,铁的含量42.1 mg/100 g,铜的含量3.5 mg/100 g,镁的含量38.4 mg/100 g,锌的含量22.7 mg/100 g[16];维生素含量较高且种类齐全,能促进生物体内酶的活动和新陈代谢,且维C 及维E 含量最高,分别达到14.9,6.94 mg/100 g[16];膳食纤维含量达16.6 g/100 g,是常见果蔬的几十倍[17],是膳食纤维的良好来源,调查结果也可看出不同品牌产品的膳食纤维含量为20.6~55.6 g/100 g,平均在44.7±1.9 g/100 g(国外品牌)和43.7±3.3 g/100 g(国内品牌)。

4.1.3 保健品质

保健品质主要是指大麦小麦若叶中的黄酮类物质、多种活性酶、叶绿素、γ - 氨基丁酸(GABA)和叶酸等具有生物活性成分的物质,主要有促进体内新陈代谢、分解体内毒素、抗衰老、抗疲劳、调节血压、调节血脂、预防动脉硬化、促进睡眠、增强脑功能、消除人体氧自由基、明显降低血清胆固醇等保健功效[18-21]。研究表明,麦苗中含有丰富的黄酮类物质和较高的SOD 活性,分别为296.33~8 149.00 μg/g 鲜质量[22]和440.327~528.463 U/g[23],大麦苗粉中叶绿素和GABA 含量分别为9.8 mg/g[24],559.6 mg/100 g[25]。调查结果表明,不同品牌产品的叶酸含量为151.0~633.3 μg/100 g,平均在472.5±69.0 ug/100 g(国外品牌) 和205.8±18.3 μg/100 g(国内品牌) , 国外产品每100 g 中叶酸含量超过国内产品的2 倍,这可能是由于天然的叶酸极不稳定,易受阳光、加热的影响而发生氧化,国内外对大麦苗的保鲜,加工工艺的差别所造成的。

4.1.4 食味品质

食味品质可以从大麦、小麦若叶产品的粒度、冲泡效果和冲泡风味等方面进行评价。优良的产品应具有溶解迅速、不溶物较少、口感细腻无砂砾感和大麦小麦味显著等特征。研究表明,多酚氧化酶(PPO) 和过氧化物酶(POD) 是引起大麦小麦若叶苗粉褐变的主要酶,PPO 和POD 活性的增加,会直接影响大麦小麦苗粉的色泽和风味[13]。目前,市场上的大麦小麦若叶苗粉的粒度多为300~400 目,加工成本较低、质量容易控制,而且溶解效果好,口感较佳,无砂砾感;低于该目数,产品颗粒感较强、口感较差。

4.1.5 安全卫生品质

安全卫生品质主要指麦苗在生长过程中可能受到产地微生物、农药残留及重金属的污染情况,按照相关国家、地方或企业标准规定进行生产与加工,以实现产品的安全卫生,如相关国家标准规定食品或饮品中菌落总数n=5,c=2,m=1 000 CFU/g,M=50 000 CFU/g;大肠菌落n=5,c=2,m=10 CFU/g,M=100 CFU/g[26];一些常用农药残留吡虫啉≤0.5 mg/kg,高效氯氰菊酯≤20 mg/kg,多菌灵≤5 mg/kg 等[27];铅含量≤0.9 mg/kg,总砷含量≤0.5 mg/kg,镉含量≤0.1 mg/kg[28]。因此,种植过程中应控制农药和化肥的使用,适时收割,并挑选出枯黄的叶片及剔除异物杂草,采用先进的杀菌技术使微生物失活,加工和包装过程中防止微生物再次污染,以保证产品品质。

4.2 构建标准化的生产基地

为保障大麦小麦若叶产品原料质量,构建标准化的生产基地至关重要。基地生产可以采用“科研院校+企业+种植户”组成的产业开发模式,科研院校负责品种、播期、肥料运筹的试验研究,总结完善大麦小麦苗绿色生产技术规程,对种植户进行种植技术的统一培训,熟悉掌握种植技术,统一优良品种、统一生产操作技术,统一农业投入品供应和使用,统一田间管理,统一麦苗最佳收割期,确保麦苗符合质量安全要求,使其规范化、规模化,实现大麦小麦苗优质高效生产。

4.3 集成生产与加工技术规程

大麦小麦苗绿色生产技术主要包括品种选择、播期选择、科学施肥、抗逆栽培和适时收割等技术环节。Yau S K 等人[29]指出,生产大麦麦苗的适宜品种,应具备适宜的抽穗期、春性晚熟或半冬性中晚熟、苗期生长快、分蘖力和再生力强、拔节期较迟等特点。毛正贵[30]研究认为,割青1 次的麦苗要比正常播种期提早15 d 播种,割青2 次的要提早25 d 左右,割青3 次要提前30 d 播种,才能获得较高的麦苗和籽粒产量。陈和等人[31]报道,每割青1 次于次日追肥1 次,每次每公顷施用尿素75~90 kg 对水泼施,促进麦苗生长;已有研究表明,分蘖期是刈割麦苗的最佳时期[32]。大麦若叶粉加工技术主要包括的原料采收、筛选、清洗、杀青、烘干、消毒、包装、贮存等技术环节。采用高温蒸汽杀青和超微粉碎,低温贮藏,实现全过程质量控制,提高加工质量,提高贮藏质量。

4.4 培育健全的营销渠道

对于原料,企业与农户实行订单式管理与收购协议,即为企业发展提供原料保障也保障了农民种植麦苗的销路。对于产品,科学引导、科学宣传,生产企业要实事求是地宣传大麦苗粉的食疗功效,不得夸大宣传误导消费者,使消费者真正了解和消费这种产品。另外,可以通过现代媒体和农产品展销会打造知名的自主产品品牌,通过品牌效应引领产品价值。构建多元化的销售渠道,满足市场对产品的现实需要,一是通过连锁超市和食品店铺;二是通过网上销售,搭建专门的产品网络营销平台或采用直播带货的方式,实行线下线上同时销售,拓宽销售渠道,提升销售收益,进一步促进产销联合。

4.5 开发更符合人体健康需求的新型产品

根据市场需求,采取丰富营养元素、提取叶绿素及改变食用形式等方式进行产品的研发,开发针对不同人群的综合性产品。例如,可以将其作为辅料应用到食品中,以调节食品的营养结构和丰富产品的风味同时满足人体的需求。目前,开发的复合产品主要包括复合饮料、面制品、复合压片三大系列。例如,徐春[33]研制出麦苗汁营养酸奶;姚熠等人[34]认为,可以微波加热的方式生产大麦苗粉微波蛋糕;杜亚军等人[35]研制出大麦麦绿素韧性饼干;高飞虎等人[36]研制出苗粉营养面条;王丽萍等人[37]研究的大麦苗粉压片与大麦苗粉- 香菇粉复合压片。

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