燕麦不同品种β-葡聚糖的积累及差异性研究

《燕麦β-葡聚糖的理化性质、结构特征及其在面包中的应用研究》一、引言燕麦作为一种重要的食物来源，含有丰富的营养成分。

其中，燕麦β-葡聚糖作为一种具有独特理化性质和生物活性的多糖物质，近年来受到了广泛关注。

本文旨在探讨燕麦β-葡聚糖的理化性质、结构特征及其在面包中的应用研究。

二、燕麦β-葡聚糖的理化性质1. 化学性质燕麦β-葡聚糖是一种由燕麦细胞壁中提取出的多糖物质，主要由β-D-吡喃葡萄糖基通过β-1,3和β-1,4糖苷键连接而成。

其分子量较大，具有较高的粘度和稳定性。

2. 物理性质燕麦β-葡聚糖具有优良的吸水性、保水性及乳化性等物理性质。

在水中溶解后，可形成高粘度溶液，具有良好的胶凝性和成膜性。

三、燕麦β-葡聚糖的结构特征燕麦β-葡聚糖的分子结构具有较高的复杂性和规律性。

其分子链上含有大量的羟基和羧基等官能团，这些官能团的存在使得燕麦β-葡聚糖具有较高的反应活性。

此外，其独特的分支结构也赋予了燕麦β-葡聚糖独特的物理和化学性质。

四、燕麦β-葡聚糖在面包中的应用研究1. 改善面包的质构和口感燕麦β-葡聚糖的加入可以改善面包的质构和口感。

其高粘度和胶凝性有助于提高面包的内部结构稳定性，防止面包在烘焙过程中产生塌陷。

同时，其优良的乳化性和成膜性可以改善面包的口感，使其更加细腻、柔软。

2. 增加面包的营养价值燕麦β-葡聚糖富含膳食纤维、多酚等生物活性物质，具有降低胆固醇、预防心血管疾病等保健功能。

将燕麦β-葡聚糖添加到面包中，可以增加面包的营养价值，提高消费者的健康水平。

3. 延长面包的保质期燕麦β-葡聚糖具有良好的抗氧化性和保水性，可以延缓面包的老化过程，延长面包的保质期。

同时，其独特的分子结构可以抑制微生物的生长和繁殖，降低面包的腐败风险。

五、结论本文对燕麦β-葡聚糖的理化性质、结构特征及其在面包中的应用进行了研究。

结果表明，燕麦β-葡聚糖具有良好的吸水性、保水性、乳化性和胶凝性等物理性质，以及较高的化学活性。

燕麦β-葡聚糖的功效研究进展
孟彦彤;张东杰;薛勇;沈群
【期刊名称】《中国粮油学报》
【年(卷),期】2024(39)2
【摘要】燕麦β-葡聚糖是主要存在于燕麦胚乳和糊粉层细胞壁中的非淀粉多糖,同时也是一种可溶性膳食纤维,是燕麦中的重要活性成分。

本文对燕麦β-葡聚糖在减肥、调节血糖和血脂水平、改善心血管疾病、抗肿瘤以及调节免疫功能方面发挥作用的路径及分子机制进行综述,以期为疾病的预防与治疗提供参考,为功能食品的开发和应用提供参考。

【总页数】10页(P196-205)
【作者】孟彦彤;张东杰;薛勇;沈群
【作者单位】中国农业大学食品科学与营养工程学院(青稞深加工)技术创新中心;黑龙江八一农垦大学食品学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.4
【相关文献】
1.燕麦β-葡聚糖特性、功效及不同因素对其提取效果影响研究进展
2.生物转化提取燕麦β-葡聚糖及其化妆品功效研究
3.双向发酵提取燕麦β-葡聚糖的护肤功效研究
4.青稞与燕麦蛋白质及β-葡聚糖提取工艺的研究进展
5.燕麦β-葡聚糖在食品加工中的应用研究进展
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ß-葡聚糖的研究进展程彦伟李魁赵江燕麦β－葡聚糖是一种存在于大燕麦皮中的天然非淀粉类水溶性植物糖，其基本结构是由D葡萄糖以β14，β1-3糖苷键连接而成的线性多糖，这两种糖苷键的比例大致为7：3。

燕麦β－葡聚糖是一种水溶性膳食纤维，因其具有的黏性阻碍淀粉、蛋白质等物质的消化和吸收，并可增殖消化道有益菌，所以可对人体具有一些极为有利的生理功能：具有显著的降血脂、降血糖及提高免疫能力，维持肠道微生态环境等。

另外，它还能加快确定人群的免疫细胞。

对细菌感染的反应并控制住细菌感染的位置，使感染面尽快恢复；作为化妆品的有效成分，可以提高皮肤抗过敏能力，激活免疫功能，延缓皮肤衰老。

燕麦水溶性膳食纤维和燕麦葡聚糖，可有效降低餐后血糖浓度和胰岛素水平，降低胆固醇和预防心血管疾病.燕麦纤维食品易被人体吸收，并且因含热量很低，既有利于减肥，又适合心脏病,高血压和糖尿病患者食疗的需要。

降低胆固醇早在多年，科学家就发现bata一葡聚糖能够减少肠胃吸收脂肪酸的速率,降低人体胆固醇的合成.随着bata一葡聚糖研究的日趋成熟，学者们先后在动物及人体实验水平上进行了大量的实验,证实了bata一葡聚糖在降低胆固醇和低密度脂蛋白方面具有特异的生理功能.科学家发现bata一葡聚糖对胆固醇的影响主要在于能显著降低血浆中总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDI一TC),而对高密度脂蛋白(HDL)和甘油三醋(TG)没有明显影响仁。

燕麦葡聚糖对高血脂人群有明显的降低胆固醇的作用。

有关燕麦葡聚糖降低胆固醇的机理目前有四种假说:①可结合胆汁酸,增加了胆汁酸的排泄,从而降低胆汁酸水平和血浆胆固醇浓度。

②可被肠道中微生物发酵而产生短链脂肪酸，可抑制肝脏中胆固醇的合成。

③可促进LDL一C分解。

④可在消化道中形成高粘度环境，阻碍消化道对脂肪，胆固醇和胆汁酸的吸收。

降血糖每天食用葡聚糖燕麦食品后，患者血糖水平可降低约50%，使用燕麦食品有显著降低血糖作用燕麦汗葡聚糖可通过降低血脂含量，改善血液流动性能,加快糖类成分在吸收利用过程中的转运速度和效率，同时对糖尿病所并发的肝肾组织病变有良好的修复作用，并且可有效降低肝糖原的分解，从而导致血糖降低。

关于燕麦β-葡聚糖保健作用综述摘要：燕麦是我国重要农作物之一。

其含有的β-葡聚糖具有降胆固醇、调节血糖、提高免疫力等特殊生理功能，是一种非常理想的保健产品。

就燕麦葡聚糖的保健作用以及应用做一综述。

关键词：燕麦；β-葡聚糖；保健作用；应用燕麦也称莜麦，是我国重要农作物之一，主要加工成燕麦片、燕麦粉等简易食品，在加工过程产生大量的燕麦麸仅为饲料使用，经济价值不高。

而在燕麦麸的胚乳细胞壁中含有75%的β-葡聚糖，研究表明，燕麦中的β-葡聚糖是由吡喃型葡萄糖单元通过1-3和1-4糖苷键连接而成的非淀粉黏性多糖。

燕麦β-葡聚糖是一种相对分子质量较小的短链葡聚糖[1]。

这种β-葡聚糖具有降胆固醇、调节血糖、提高免疫力等特殊生理功能[2,3]。

因此，开发燕麦β-葡聚糖，对人类健康和燕麦麸皮的综合利用均具有重要的作用，可以提高燕麦麸皮的经济价值，促进燕麦的深加工，增加当地财政和农民的收入。

本文就燕麦β-葡聚糖的保健作用以及应用做一综述。

1燕麦β-葡聚糖的保健作用1.1降低血清胆固醇，预防心血管疾病燕麦β-葡聚糖为可溶性膳食纤维，可以降低血液中总胆固醇以及低密度胆固醇的含量，降低患心脏病以及各种心血管疾病的风险，并可增加胆汁酸的排泄。

胆固醇过高患者，可以吃燕麦食品作为辅助治疗手段。

美国食品和药品监督管理局的健康声明中指出：燕麦类食品具有降低人体胆固醇，预防心血管疾病的作用，其主要功能性成分为燕麦β-葡聚糖；Bell etal [4]指出每天食用2. lg燕麦β-葡聚糖，可使胆固醇的含量下降9.5%；申瑞玲[5]研究发现，给与大鼠不同剂量β-葡聚糖能够极显著降低大鼠空腹血浆TC、LDL-C水平，并具有明显剂量和时间依赖性；饲料中添加β-葡聚糖后大鼠体重和采食量均有所下降，说明燕麦β-葡聚糖能够促进脂代谢，具有降胆固醇作用。

井路路等[6]研究发现，添加一定量的全胚芽裸燕麦替代等量主食可有效改善2型糖尿病患者的膳食模式，降低其血清胆固醇水平。

不同燕麦品种的营养与品质性状分析作者：田志芳梁霞孟婷婷来源：《农产品加工·下》2019年第04期摘要：对产自山西、河北等地的27个燕麦样品的常规营养品质、β -葡聚糖含量和植酸含量进行了测定分析。

结果表明，不同地区间燕麦样品蛋白质含量差异不显著，β -葡聚糖含量在3.00%～5.00%的品种较多，植酸含量主要分布在11.00%～15.00%。

研究可为燕麦营养研究、优良品种选育与健康食品开发提供借鉴。

关键词：燕麦；品质；β -葡聚糖；植酸中图分类号：S512.6 文献标志码：A doi：10.16693/ki.1671-9646（X）.2019.04.050Analysis of Nutrition and Quality Between Different Oat VarietiesTIAN Zhifang，LIANG Xia，MENG Tingting，SHI Lei，ZHOU Bailing（Institute of Agro-products Processing Science and Technology，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan，Shanxi 030031，China）Abstract：The routine nutritional quality，content of β-glucan and content of phytic acid of 27 oats samples from Shanxi and Hebei was evaluated and analysed. The results showed that no significant difference was found between samples' protein content from different regions. There were many varieties with β-glucan content ranging from 3.00% to 5.00%，and physic acid content mainly ranged from 11.00% to 15.00%. This study provided basis for the researching of oat nutrition，the breeding of fine varieties and the development of healthy food.Key words：oat；quality；β-glucan；phytic acid0 引言燕麥是禾本科燕麦族燕麦属的一年生草本植物，一般分为带稃型和裸粒型两大类，国外以带稃型为主，称为皮燕麦；我国以裸粒型为主，称为裸燕麦，全国燕麦种质资源丰富，据燕麦资源编目记载达 4 500份[1]。

燕麦中可溶性膳食纤维(β-葡聚糖)的提取燕麦是世界八大粮食作物之一,也是我围北方各省重要的小杂粮作物.燕麦〔oats〕不但营养价值高,而且医学研究证明,常吃燕麦有降血脂,降血糖和减少心血管疾病的作用.所以美国食品和药物管理局许可在商标或广告上宣传燕麦的降低胆固醇,预防心脏病的作用.国内外科学研究认为,燕麦的保健功能主要归功于燕麦中可溶性燕麦纤维——β-葡聚糖.它是对人体健康十分有益的—种可溶性膳食纤维(SDF), 这种可溶成分在燕麦麸中的含量远高于燕麦胚乳,在燕麦麸中为6.6%～11.3%.在去皮的燕麦粉中为3.0%～5.4%.燕麦麸中的β—葡聚糖含量在4%～10%之间,且可溶部分占65%～90%.由于目前国内对燕麦β—葡聚糖的提取研究不多.大量的燕麦麸仅作为饲料用,经济效益不高.因此积极开展对燕麦麸的深加工利用,进行β—葡聚糖的提取和研究,有着重大的现实意义和良好的应用前景.因此.如果将过去认为是废物的燕麦麸进行深加工利用,对开发保健食品或功能食品具有十分广阔的前景.1 实验方法1.1 原料的预处理1.1.1可溶性膳食纤维物质(β-葡聚糖)的富集提取燕麦中的可溶性膳食纤维或β-葡聚糖,关键是要明确β-葡聚糖位于燕麦籽粒中的部位.国外Wood and Fulcher.《燕麦,化学和工艺》中表明β-葡聚糖主要存在于胚乳细胞壁中,在次糊粉层中大量浓缩.这就说明可以对燕麦经过研磨,将富集可溶性膳食纤维物质(β-葡聚糖)的麸皮分离出来.但在除去胚乳时必须小心防止次糊粉层的胚乳细胞壁过多地随面粉分离出去.1.1.2 研磨燕麦粉燕麦→清理→研磨→燕麦麸皮用布勒试验磨粉机装置对燕麦进行研磨,制成60%的燕麦粉和40%的燕麦麸皮,麸皮中富集β-葡聚糖.1.2 燕麦麸中可溶性膳食纤维(β-葡聚糖)的提取工艺燕麦麸→粉碎→过筛(60目)→加水搅拌提取(调pH9.0,70℃)→离心收集上清液→去蛋白(搅拌下调pH至4.5并静置)→离心收集上清液→醇析(调pH至7.0,80%酒精沉淀)→离心收集沉淀,干燥→β—葡聚糖粗品提取后的物质溶于水,不溶于乙醇.故可以用乙醇进行醇析.1.3 可溶性膳食纤维的定测方法实验中使用可溶性膳食纤维的测定方法.1.4 β-葡聚糖的测定方法:50mg试样中加入1m180%酒精润湿,之后再加入20m1醋酸钠缓冲液(pH5.5),沸水浴溶解;取出后50水浴中恒温10min,加入40Uβ—葡聚糖酶反应1h;冷却到室温,定容至100m1,取0.1m1(两份),加入0.2Uβ—葡萄糖苦酶,50℃反应10min;葡萄糖氧化酶法测定葡萄糖含量,推算β—葡聚糖含量,由此求得葡聚糖纯度.2 实验结果分析2.1 各因素对β—葡聚糖提取率的影响2.1.1 粉碎粒度对提取率的影响麸皮粒度对提取率有一定的影响,粒度越大,大部分β—葡聚糖尚被颗粒所包裹,不能被提取出来;但粒度太小,澄清困难,粗品中淀粉含量多,色泽不佳.故选择其粒度为40～60目.2.1.2 料水比对提取率影响根据液固萃取基本理论,增大提取液的量将有利于溶质的溶出.但过大的液固比对实际生产过程来说是没有意义的,不仅增加水的消耗及后续的浓缩成本,而且容易导致加工过程中溶质的丢失.本实验研究60℃,pH9.0,提取时间1h条件下,料水比在1:9—1:21之间提取情况.料液比1:91:121:151:20得率3.13.33.43.52.1.3 提取温度对提取率影响液固比,pH,提取时间分别固定为15,7.0,1h,研究提取温度的变化对提取率影响.温度40506070得率1.52.53.24.22.1.4 pH对提取率和色泽的影响在50℃下提取1h,液固比为15的条件下研究pH对提取率影响一般在稀碱条件下进行提取,这是由β—葡聚糖本身的碱溶性质决定的.随着pH的升高,提取率也增加,同时提取液颜色也逐渐加深.选择PH值为9.02.1.5 蛋白的去除麸皮中存在大量蛋白会造成制品纯度不高,选择等电点沉淀法去除蛋白.在搅拌下调pH至4.5并静置,用离心法去除沉淀.2.2 粗品的纯化2.2.1 淀粉的检测准确称取NSP样品0.1g,加水定容至100ml,取一滴于白瓷扳上,加碘液1滴,如碘液不显蓝色,表明样品中不含淀粉,可直接进行纯化.若碘液呈显蓝色,则表明混有淀粉,需进行纯化预处理.2.2.2 纯化的预处理由于在热水浸提过程中,随着淀粉在提取液中的糊化,导致它和多糖一起提取出来,因此有必要在制备过程中用酶法除去淀粉.淀粉的去除效果以碘液与提取液反应所产生的颜色变化作为评判标准,颜色越浅表示淀粉残余含量越低,若无颜色变化,即可认为淀粉已水解完全.将提取液用O.1mol/L Na0H调pH至5.5～6.O,于恒温水浴上加热至92℃,加lml α-淀粉酶溶液恒温酶解,并经常搅拌,酶解过程中淀粉检测,直至没有蓝色为止.二,β-葡聚糖的功能性1,β一葡聚糖降血糖功能:研究结果表明:用含5%燕麦可溶性膳食纤维饲料喂养的实验组大鼠,其血糖含量明显低于对照组,仅为对照组的68.9%.该结果与国外文献相关报道一致.该结果表明:NSP是莜麦中降低血糖的主要有效成份之一,它能使高血糖大鼠体内血糖明显降低.该结果也为阐明莜麦血糖指数最低的原因提供了有益的参考:由于莜麦中所含的NSP是富强粉的9.0倍,大量NSP的存在而使得莜麦粉的血糖指数很低oNSP降低血糖的原因可能是因为NSP的存在增加了胃内容物的粘滞性,使得胃排空延迟,从而防止了爱后血糖急剧上升,同时可镕性膳食纤维进人小肠,又使小肠内不搅水层加厚而降低了糖的吸收,因此阳P具有降低血糖的功能.2 β一葡聚糖降血脂作用β一葡聚糖对高血脂人群有明显的降低胆固醇作用. 可以用四种代谢机制来解释这一作用结果:(1)这种可溶性淀粉在肠道内与胆酸结合,使循环至肝的胆酸量减少.这样,可促使胆固醇分解胆酸,来满足内源代谢和循环的需要.只有一小部分胆固醇与胆酸结合随粪便一起排外,所以,经粪便排除并不是降低胆固醇的主要原因.(2)可溶性淀粉在肠内微生物菌丛的作用下发酵产生短链脂肪酸(SCFAs)——乙酸,丙酸和丁酸.这些SCFAs经过门静脉被吸收,通过抑制HMG—CoA(胆固醇生物分解作用的限速酶)的活力,可以阻止肝胆固醇的合成,提高LDL—C的分解作用.但是,据最新研究结果表明.只有SCFAs之丙酸有作用.(3)可溶性淀粉可以减缓胃的排空,这样可以减少由于多食引起的血中胰岛素的提高.这一作用可以减少通过HMG—COA合成肝胆固醇.(4)燕麦可溶性淀粉可提高肠道内粘度,从而抑制膳食中脂肪的吸收,其中包括胆固醇.当粘度增加后,食物含有过量的水,从而减缓了其运动速度.植物组织蛋白质提取方法方法一：1、根据样品重量（1g样品加入3.5ml提取液，可根据材料不同适当加入），准备提取液放在冰上。