全谷物胚芽食品研究现状与展望丰禾缘
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全谷物胚芽食品开发背景 全谷物胚芽食品的特点 发芽过程贮藏物质变化 谷物发芽过程中功能物质的富集 发芽全谷物胚芽食品开发现状 对全谷物胚芽食品的展望
Biblioteka Baidu
一、全谷物胚芽食品开发背景
近年来，国际上全谷物（Whole grain）食品发展迅速
• 美国谷物化学家协会（AACC）将全谷物定义为：完整、碾碎、破碎或压片的 颖果，基本的组成包括淀粉质胚乳、胚芽与麸皮，各组成部分的相对比例与完 整颖果一样。
一、全谷物胚芽食品开发背景
近年来，胚芽食品种类不断增加、产品形态各异，具有天然保健功能的 胚芽食品俏然兴起。
种类变化：
• 常见的：大麦芽等；
• 增加的：发芽糙米、发芽小麦、
形态变化：
发芽荞麦等;大麦芽
小麦芽
糙米芽
•发 • 以往仅为“短芽”——子叶和下胚轴部分
• 现在还食用其“芽苗”——大麦苗、
• 谷物籽粒（即植物学上的种子）具有发芽能力；谷物籽粒发芽后，其营养 价值大为提高，而且使人体不能利用的营养成分也能被有效的消化吸收， 同时生理活性物质含量更丰富。
• 经发芽的谷物籽粒，是开发全谷物食品的良好素材。因此，全谷物胚芽食 品是谷物全利用的途径之一。
胚芽食品起源于中国
• 自古以来，我国居民就有食用谷芽的习惯。 • 古人用谷芽加工蒸谷米。 • 《本草纲目》中记载“谷芽 能快脾开胃，下气和中， 消食化积” 。
4.1 GABA的富集
GABA合成受关键 酶—GAD和DAO的调 控，逆境可以激活关键 酶。
逆境条件—低氧和涝 灾、机械刺激、冷害、 热激、酸化及盐胁迫等。
GABA支路
（1） GABA富集的 生化途径
多胺氧化途径
四、谷物发芽过程中功能物质富集 （2） GABA富集的方法
原料糙米 除杂质、筛选、分级、清洗
• 长期以来，我国居民以稻米、小麦等谷物制品为主食；随着国民生活水平的提 高，谷物消费不断追求具有良好口感、色泽的精米白面，忽视了谷物对人体营 养与健康方面的作用，“富贵病”、“文明病”等慢性疾病患者呈上升趋势。
一、全谷物胚芽食品开发背景
稻米 营养 组分 及其 分布 特性
糊粉层
蛋白质 不饱和脂肪酸 B族维生素 微量元素
二、全谷物胚芽食品的特点
1、营养价值高
试材
淀粉 /mg.g-1
糙 米 739.0±5.8b
表2-1 糙米和发芽糙米中主要营养成分
还原糖 水溶性蛋白/μg 游离氨基酸/ 粗纤维
/mg.g-1
.g-1
μg.g-1
／mg.g-1
1.2±0.9 b 6152.9±48.8 b 78.3±3.1 b 8.7±0.4 a
生产周期短：一般只需数小时至数天。
三、发芽过程贮藏物质变化 3.1 贮藏物质的水解
图 不同温度处理下 发芽糙米中淀粉与蛋白质的水解
三、发芽过程贮藏物质变化 3.2 抗营养物质减少
植酸盐：
郑艺梅等研究结果表明：糙米 发芽期间植酸含量总体呈下 降趋势，在发芽12~36h之间 植酸含量下降的幅度较大。
胚芽 2~3%
蛋白质 不饱和脂肪酸 B族维生素 维生素E 活性多糖
精白米 = 胚乳
谷壳(纤维素, SiO2等)
89~94% 胚乳
碳水化合物 蛋白质
6~8% 皮层
膳食纤维 B族维生素 微量元素
80%营养
20%营养
全谷粒 = 谷皮+谷胚+糊粉层+胚乳
一、全谷物胚芽食品开发背景
胚芽食品
4.4±0.3c 12.6±0.2 a
活性物质得到累积, 增进其营养价值和保健作用； 植酸等被水解，提高了Zn、Fe、Ca等元素的有效性， 和蛋白质的利用率；
低能量高营养，经常食用能降低血脂血糖，并有减肥 效果；
……
3、安全卫生
不必施肥：所需的营养主要依靠籽粒贮藏的养分；
毋需农药：较少感染病虫害；
小麦苗、荞麦苗。
大麦苗
小麦苗
荞麦苗
一、全谷物胚芽食品开发背景 为什么东南亚国家和地区 热衷于开发胚芽食品？ WHO最近公布的调查表明， 全球亚健康人数超过9亿， 全发谷物生芽年类龄健康主食要品在对人35体~的60作岁用之 间。
安定神经 促进睡眠
抗氧化 抗疲劳
增强免疫力
预防老年性痴呆
预防心脑血管疾病
糙米浸渍（或高湿）发芽
冷冻
GABA固定 发芽糙米
南京丰禾生物科技股份有限公司
冷冻发芽糙米
干燥
发芽干糙米
碾白
挤压膨化
GABA白米
• 当今，德国、美国等发达国家积极推广全谷物食品，使消费者在一日三餐中食 用更多的全谷物食品。
我国的情形
• 古代重视五谷在饮食中的主导地位,《黄帝内经·素问》指出“五谷为养，五果 为助，五畜为益，五菜为充……”；古时的“五谷”一般指：粟、豆 、麻、麦 、稻，通常是指稻谷、麦子、大豆、玉米、薯类；我们习惯地将稻米和小麦以 外的粮食称作杂粮，所以，当今有“五谷杂粮”之说。
异控黄制酮 发等芽）条；件，使谷物 籽粒中一些抗营养因子 （植酸、抗胰蛋白酶等） 被水解，使Zn、Fe 、 Mg、K、Ca等矿质元 素得到释放，同时提高 蛋白质的利用率；
在谷物籽粒浸泡或发芽 过程中，添加硒、碘、 锌与铁等元素，使这些
全谷物芽类健康食品活性化过程
四、谷物发芽过程中功能物质富集
粗脂肪 / mg.g-1 19.9±0.8a
灰分 /mg.g-1 10.0±0.2 b
白 米 767.5±3.8 a 1.7±0.6b 4191.8±44.9c 64.1±2.6 c 4.3±0.3c 6.8±0.3 c
现代医学研究认为：豆芽菜中 发注芽2：、糙糙米米有、特白6米7殊0和.0发医±芽3.疗糙5c米保水分9健8含.2功量±2为.能713a9.5±27.128m3g..4g-±1；31糙.4米a 发芽51天2；4.3字±母4.表2 a示0.05水6.平8±的0.显2 著b 性差1异3.。5±0.5b
胰蛋白酶抑制剂：
图8 糙米发芽过程中植酸含量的变化
荞麦籽粒中含有高活性的胰蛋白酶抑制剂，荞麦发芽10d后未检测到胰 蛋白酶抑制剂活性。表明：发芽处理可以消除其对蛋白酶的抑制作 用，从而提高蛋白质的吸收利用率。
四、谷物发芽过程中功能物质的富集
以谷物籽粒为原料，控制发芽条件，激活相关酶活性，富 集对人体有生理活性的物质（GABA 、功能肽、维生素C、
全谷物胚芽食品开发背景 全谷物胚芽食品的特点 发芽过程贮藏物质变化 谷物发芽过程中功能物质的富集 发芽全谷物胚芽食品开发现状 对全谷物胚芽食品的展望
Biblioteka Baidu
一、全谷物胚芽食品开发背景
近年来，国际上全谷物（Whole grain）食品发展迅速
• 美国谷物化学家协会（AACC）将全谷物定义为：完整、碾碎、破碎或压片的 颖果，基本的组成包括淀粉质胚乳、胚芽与麸皮，各组成部分的相对比例与完 整颖果一样。
一、全谷物胚芽食品开发背景
近年来，胚芽食品种类不断增加、产品形态各异，具有天然保健功能的 胚芽食品俏然兴起。
种类变化：
• 常见的：大麦芽等；
• 增加的：发芽糙米、发芽小麦、
形态变化：
发芽荞麦等;大麦芽
小麦芽
糙米芽
•发 • 以往仅为“短芽”——子叶和下胚轴部分
• 现在还食用其“芽苗”——大麦苗、
• 谷物籽粒（即植物学上的种子）具有发芽能力；谷物籽粒发芽后，其营养 价值大为提高，而且使人体不能利用的营养成分也能被有效的消化吸收， 同时生理活性物质含量更丰富。
• 经发芽的谷物籽粒，是开发全谷物食品的良好素材。因此，全谷物胚芽食 品是谷物全利用的途径之一。
胚芽食品起源于中国
• 自古以来，我国居民就有食用谷芽的习惯。 • 古人用谷芽加工蒸谷米。 • 《本草纲目》中记载“谷芽 能快脾开胃，下气和中， 消食化积” 。
4.1 GABA的富集
GABA合成受关键 酶—GAD和DAO的调 控，逆境可以激活关键 酶。
逆境条件—低氧和涝 灾、机械刺激、冷害、 热激、酸化及盐胁迫等。
GABA支路
（1） GABA富集的 生化途径
多胺氧化途径
四、谷物发芽过程中功能物质富集 （2） GABA富集的方法
原料糙米 除杂质、筛选、分级、清洗
• 长期以来，我国居民以稻米、小麦等谷物制品为主食；随着国民生活水平的提 高，谷物消费不断追求具有良好口感、色泽的精米白面，忽视了谷物对人体营 养与健康方面的作用，“富贵病”、“文明病”等慢性疾病患者呈上升趋势。
一、全谷物胚芽食品开发背景
稻米 营养 组分 及其 分布 特性
糊粉层
蛋白质 不饱和脂肪酸 B族维生素 微量元素
二、全谷物胚芽食品的特点
1、营养价值高
试材
淀粉 /mg.g-1
糙 米 739.0±5.8b
表2-1 糙米和发芽糙米中主要营养成分
还原糖 水溶性蛋白/μg 游离氨基酸/ 粗纤维
/mg.g-1
.g-1
μg.g-1
／mg.g-1
1.2±0.9 b 6152.9±48.8 b 78.3±3.1 b 8.7±0.4 a
生产周期短：一般只需数小时至数天。
三、发芽过程贮藏物质变化 3.1 贮藏物质的水解
图 不同温度处理下 发芽糙米中淀粉与蛋白质的水解
三、发芽过程贮藏物质变化 3.2 抗营养物质减少
植酸盐：
郑艺梅等研究结果表明：糙米 发芽期间植酸含量总体呈下 降趋势，在发芽12~36h之间 植酸含量下降的幅度较大。
胚芽 2~3%
蛋白质 不饱和脂肪酸 B族维生素 维生素E 活性多糖
精白米 = 胚乳
谷壳(纤维素, SiO2等)
89~94% 胚乳
碳水化合物 蛋白质
6~8% 皮层
膳食纤维 B族维生素 微量元素
80%营养
20%营养
全谷粒 = 谷皮+谷胚+糊粉层+胚乳
一、全谷物胚芽食品开发背景
胚芽食品
4.4±0.3c 12.6±0.2 a
活性物质得到累积, 增进其营养价值和保健作用； 植酸等被水解，提高了Zn、Fe、Ca等元素的有效性， 和蛋白质的利用率；
低能量高营养，经常食用能降低血脂血糖，并有减肥 效果；
……
3、安全卫生
不必施肥：所需的营养主要依靠籽粒贮藏的养分；
毋需农药：较少感染病虫害；
小麦苗、荞麦苗。
大麦苗
小麦苗
荞麦苗
一、全谷物胚芽食品开发背景 为什么东南亚国家和地区 热衷于开发胚芽食品？ WHO最近公布的调查表明， 全球亚健康人数超过9亿， 全发谷物生芽年类龄健康主食要品在对人35体~的60作岁用之 间。
安定神经 促进睡眠
抗氧化 抗疲劳
增强免疫力
预防老年性痴呆
预防心脑血管疾病
糙米浸渍（或高湿）发芽
冷冻
GABA固定 发芽糙米
南京丰禾生物科技股份有限公司
冷冻发芽糙米
干燥
发芽干糙米
碾白
挤压膨化
GABA白米
• 当今，德国、美国等发达国家积极推广全谷物食品，使消费者在一日三餐中食 用更多的全谷物食品。
我国的情形
• 古代重视五谷在饮食中的主导地位,《黄帝内经·素问》指出“五谷为养，五果 为助，五畜为益，五菜为充……”；古时的“五谷”一般指：粟、豆 、麻、麦 、稻，通常是指稻谷、麦子、大豆、玉米、薯类；我们习惯地将稻米和小麦以 外的粮食称作杂粮，所以，当今有“五谷杂粮”之说。
异控黄制酮 发等芽）条；件，使谷物 籽粒中一些抗营养因子 （植酸、抗胰蛋白酶等） 被水解，使Zn、Fe 、 Mg、K、Ca等矿质元 素得到释放，同时提高 蛋白质的利用率；
在谷物籽粒浸泡或发芽 过程中，添加硒、碘、 锌与铁等元素，使这些
全谷物芽类健康食品活性化过程
四、谷物发芽过程中功能物质富集
粗脂肪 / mg.g-1 19.9±0.8a
灰分 /mg.g-1 10.0±0.2 b
白 米 767.5±3.8 a 1.7±0.6b 4191.8±44.9c 64.1±2.6 c 4.3±0.3c 6.8±0.3 c
现代医学研究认为：豆芽菜中 发注芽2：、糙糙米米有、特白6米7殊0和.0发医±芽3.疗糙5c米保水分9健8含.2功量±2为.能713a9.5±27.128m3g..4g-±1；31糙.4米a 发芽51天2；4.3字±母4.表2 a示0.05水6.平8±的0.显2 著b 性差1异3.。5±0.5b
胰蛋白酶抑制剂：
图8 糙米发芽过程中植酸含量的变化
荞麦籽粒中含有高活性的胰蛋白酶抑制剂，荞麦发芽10d后未检测到胰 蛋白酶抑制剂活性。表明：发芽处理可以消除其对蛋白酶的抑制作 用，从而提高蛋白质的吸收利用率。
四、谷物发芽过程中功能物质的富集
以谷物籽粒为原料，控制发芽条件，激活相关酶活性，富 集对人体有生理活性的物质（GABA 、功能肽、维生素C、