酶解燕麦饮品的研究进展

◎宋慧波 ,陆世海 ,薛 冰 ,张大虎 ,于伟东 ,赵 顺 ,赵贵红

（1.菏泽学院 农业与生物工程学院（牡丹学院），山东 菏泽 274015；2.山东大树达孚特膳食品有限公司，山东 菏泽 274000）

燕麦（Avena sativa L.）是禾本科，主要用来作为粮食和饲料，在世界谷物生产中位居第六[1]。燕麦是世界性栽培作物，但主要产区是北半球的温带地区，在我国北部和西部地区也有着广泛种植。燕麦作为全营养谷物，含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维以及酚类、磷、铁和维生素等营养物质[2]。燕麦中的蛋白质含量在谷物中居首位，且含有8 种人体必需氨基酸。燕麦中脂肪的含量在所有谷物中亦居首位，且富含油酸、亚油酸、亚麻酸等优质脂肪酸。燕麦中可溶性膳食纤维的含量分别是小麦和玉米的4.7 和7.7倍，其所富含的β-葡聚糖能够改善肠道菌群，具有抗疲劳、降脂、降糖、预防结肠癌、增强机体免疫力的作用。燕麦中还含有丰富的矿物质和维生素，其中，硒含量是大米的34.8 倍，小麦粉的3.7 倍，位居谷物之首。燕麦中的多酚类物质除具有抗氧化活性外，还具有抗炎、降低血清胆固醇、止痒等生物活性。

以燕麦为原料的燕麦饮品，因营养价值高且食用方便，越来越受到人们的重视。但是，传统燕麦饮品黏度较高，口感不佳，稳定性较差，这些问题制约着燕麦饮品产业的进一步发展。当前，国内外专家学者对生物酶酶解燕麦浆投入了大量的研究工作，采用生物酶对燕麦浆进行水解，便能够很好地解决这些问题，并且还可以增加燕麦的营养保健功能。

1 单一酶酶解

1.1 淀粉酶酶解

由于燕麦中高比例的淀粉因而燕麦浆黏度较高。采用淀粉酶对燕麦浆进行水解，水解后原料中的大分子淀粉变成了溶解性好的小分子糊精或麦芽糖，可明显降低燕麦饮品的黏度，解决了传统燕麦饮品淀粉老化、口感粗糙等问题。且淀粉酶水解淀粉的产物具有一定的甜味，能部分或全部替代外加蔗糖。因此，淀粉酶被广泛应用于燕麦酶解研究中。不少研究证明，淀粉酶可以大大降低燕麦饮品的黏稠度[3-4]，同时，水解后产生的小分子物质更容易被人体吸收[5]。α-淀粉酶又称为液化淀粉酶，它可以快速降低淀粉糊的黏度[6]。曹盼等[7]以可溶性固形物含量为指标，对α-淀粉酶酶解燕麦浆的工艺进行优化。优化后的酶解工艺料液比为1:8（w:w），酶解温度55℃，加酶量为6 U/g燕麦，酶解时间为45 min。在此条件下，酶解燕麦浆的可溶性固形物含量最高。师俊玲等[8]将燕麦糊用α-淀粉酶酶解至不同DE 值，经喷雾干燥得到干粉。他们对干粉的堆积密度、休止角、冲调后结块率和感官评价等指标进行测定，评价其品质优劣，发现DE值大于36.2%的燕麦溶解性状和感官评价得分较高，但浓稠感不够；DE 值为35%～38%时，所得燕麦干粉的综合品质最佳。李淑娟等[9]将燕麦浆用α-淀粉酶酶解，经高压微射流粉碎后进行喷雾干燥，得到速溶燕麦粉。他们首先做单因素实验，然后以单因素试验为基础设计了三因素三水平试验，分析各因素的显著性和交互作用，以燕麦粉产品得率为指标，通过响应曲面优化喷雾干燥工艺，得到最佳工艺条件：样品浓度26%，喷雾速度8 r/min，喷雾温度94 ℃。在此条件下，燕麦粉的得率为41.18%。王少君等[10]以燕麦粉为原料，用α-淀粉酶酶解，以酶解温度、酶解时间、酶添加量和糊化温度四因素为单因素，在单因素实验的基础上，设计四因素三水平正交试验，对燕麦浆的酶解工艺条件进行优化，结果表明，酶解液稳定性最好的酶解条件为A2B3C1D2，即酶解温度80 ℃，酶解时间70 min，酶添加量120 U/g，糊化温度80 ℃，此条件下离心沉淀率为20.04%，燕麦浆稳定性较好。经雷达感官图分析得出：黏稠度适宜，口感细腻、爽滑，不油腻，口味适中，麦香味醇厚突出，完全无分层现象，上下均一且稳定，此燕麦浆整体上优于市售的燕麦饮料。孟伟帅等[3]为了制取一款品质优良的酶解燕麦饮品，在料水配比为1:15 的燕麦浆中添加0.2% α-淀粉酶，然后70 ℃条件下酶解燕麦浆90 min，沸水浴加热20 min 使酶失活，过滤得到燕麦汁。在此基础上优化产品配方，优化后的产品配方为：80%燕麦汁，2.94%白砂糖，1.49%全脂奶粉，0.1%果胶，0.14%柠檬酸和0.25%黄原胶。然后均质。郭晓娜等[4]对酶解燕麦饮品也进行了研究，他们优化后的酶解条件为：燕麦和水的配比为1:10，添加50 U/g 高温淀粉酶，在80 ℃条件下酶解，酶解时间为90 min。

1.2 蛋白酶酶解

燕麦蛋白在水中溶解性较差，在饮品中容易沉淀。刘刚等[11]采用扫描电子显微镜（SEM）观察燕麦粉蛋白，发现燕麦蛋白为胶状物质，包裹在燕麦淀粉颗粒外面，不易溶解。蛋白酶把燕麦中的蛋白质水解，解决了蛋白质沉淀的问题，同时，酶解产生的多肽还具有抗氧化、降血脂、降血压、降血糖等保健功效。罗洁等[12]在燕麦浆中添加0.24%中性蛋白酶，在50 ℃条件下酶解140 min，提高了燕麦蛋白的溶解性，解决了燕麦蛋白容易沉淀等问题。

1.3 纤维素酶酶解

很多可溶性膳食纤维可形成不溶性凝胶。因此，高膳食纤维饮品会出现悬浮物多、稳定性差、易分层沉淀等问题。陈东方等[13]研究了纤维素酶水解对燕麦中多酚及燕麦饮品稳定性的影响，利用2，2’-联氮双-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（ABTS）自由基、l，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除能力、铁离子还原能力（FRAP）和蛋白损伤修复等方法测定酶解前后提取液的体外抗氧化活性。结果表明，酶解处理后可显著增加燕麦粉中总多酚含量，尤其是阿魏酸含量提高了11～24 倍；酶解处理后燕麦粉多酚提取物的ABTS+·、DPPH 自由基清除能力和FRAP 值等体外抗氧化活性和蛋白氧化损伤修复能力得到显著增强。同时，经纤维素酶酶解后，燕麦酶解产品的稳定性有了很大提高。总体而言，纤维素酶水解处理能够有效提高燕麦粉中总多酚含量和其功能活性以及燕麦酶解产品的稳定性。

2 复合酶酶解

单一酶酶解可以提高燕麦饮品的品质。采用复合酶对燕麦粉进行酶解，可以使燕麦饮品的品质得到进一步提高。尹永智等[14]对燕麦浆的糊化特性、酶水解对燕麦料液黏度的影响、酶水解时间以及酶的钝化温度进行了研究。结果表明：燕麦粉糊化液由于黏度过高不适用于燕麦饮料的生产；α-淀粉酶水解燕麦粉可以使料液黏度迅速降低，糖化酶的添加量不影响料液黏度；糖化酶的添加量影响料液的DE 值；料液水解40 min 后接近反应终点；水解反应后料液的暂存温度为15 ℃。路威等[15]首先用0.1% α-淀粉酶85 ℃酶解燕麦浆60 min，然后用0.09%复合糖化酶（葡糖淀粉酶、支链淀粉酶）糖化70 min，制得一种性能良好的燕麦饮品。张民等[16]把α-淀粉酶、β-淀粉酶和木瓜蛋白酶加入燕麦麸皮中制取酶解燕麦饮品。酶添加量为：α-淀粉酶240 µL/（100 g燕麦麸皮）、β-淀粉酶240 µL/（100 g燕麦麸皮），木瓜蛋白酶2 mg/（100 mL 燕麦麸皮浆液），反应60 min 后加入乳化剂制得酶解燕麦饮品。

顾军强等[5]研究表明，酶解燕麦饮品的稳定性与燕麦粉糊化程度具有很大关系。对燕麦浆进行酶解能显著提高人体对燕麦饮品中营养成分的吸收，增强营养价值。同时，酶解工艺作用条件温和、催化率高、专一性强且安全绿色环保，因此，十分适合燕麦饮料的加工。

目前，国内外市场上已经有成熟的酶解燕麦产品，如山东大树集团生产的植物基酶解燕麦乳，瑞典Oatly AB 公司生产的Oatly 品牌系列燕麦饮品等。同未酶解燕麦粉相比，此类产品多肽和可提取多酚含量显著增加，且口感更佳；同牛奶相比，此类产品对于具有“乳糖不耐症”患者的肠道几乎不会产生任何负担，不含胆固醇，有利于心脑血管健康，含有丰富的膳食纤维，可以帮助人们更好地控制体重；同酶解小麦粉、酶解大米粉和酶解玉米粉等相比，本产品的赖氨酸含量是它们的两倍还多，且蛋白质、多肽、可溶性膳食纤维和硒的含量也明显高；同豆奶相比，本产品的优势在于不含豆类致敏原且无转基因风险，故深受消费者欢迎，市场前景广阔。

3 结语

燕麦食品因其营养价值高且具有多种保健功能而备受消费者青睐。但传统的燕麦饮品因为口感黏稠且稳定性较差，影响了燕麦饮中品产业的进一步发展。酶解燕麦饮品很好地克服了这一缺点。其性质稳定，口感清爽细腻且营养价值更高，市场潜力巨大。本文总结了近年国内外酶解燕麦饮品的研究成果，希望为燕麦产业的发展贡献一份力量。