全谷物食品技术发展有何进展？

从全谷物的碾米制粉到全谷物加工改性，再到全谷物食品品质改良等过程中涉及众多工序，需要各种传统和新型的物理和生化的技术手段来支持全谷物食品的加工需求。

1.全谷物食品加工的物理技术

1.1 挤压膨化技术

挤压膨化技术是为改善全谷物食品食用品质和货架期应用最多的一种高温、短时物理加工技术。这种技术的工艺原理是利用挤压膨化机中螺杆、螺旋的推动力，将物料向前轴向推动挤压，物料受到机械混合、搅拌和摩擦；随着机腔内部压力逐渐增大和温度不断升高，在高温、高压、高剪切力的条件下，淀粉糊化裂解，蛋白质变性，纤维部分降解细化；在强大压力差下，物料由模孔瞬间喷出，水分急骤汽化，进而出现膨化现象，形成酥松多孔的膨化产品。经过挤压膨化处理后，全谷物挤出物堆积密度降低，水溶性提高，质构和粗糙口感明显改善。挤压膨化技术具有产品多样化、营养成分保存率大、利用率高、生产设备简单、无污染的特点，但设备操作关键参数和原料加工工艺参数的优化仍然是目前的研究热点。而且随着新技术和新工艺的出现以及绿色环保观念的增强，低温、超声膨化技术等也极具应用前景。

1.2 超微粉碎技术

超微粉碎技术是一种利用机械力或流体动力克服谷物内部的凝聚力使之破碎，从而将 3 mm 以上的谷物原料颗粒粉碎至 10~25 μm 的高新技术。超微粉碎后的全谷物主要化学结构没有被破坏，使其具有更好的溶解性、分散性、吸附性等性质。超微粉碎技术是全谷物食品的一种常见后续加工方式，在小麦、玉米、稻米、荞麦等谷物加工中常有应用。但是，目前关于超微粉碎技术的有些问题有待进一步研究，如全谷物超微粉碎粒度的控制，超微粉碎后的全谷物比表面积增大和破壁后溶出的物质是否会影响产品的营养价值和货架期等。

1.3 超高压技术

超高压技术是一种在室温或较低温度加热条件下利用100-1000 MPa 的压力处理物料的非热加工技术。在操作过程中温度一直保持在恒定无熟化状态，所以对维生素、色素等低分子物质影响较小，能很好地保留全谷物原料中的营养成分、色泽和天然风味等。超高压处理能引起非共价键（氢键、离子键和疏水键等）的破坏，使酶、蛋白质、淀粉等天然高分子物质失活、变性和糊化，从而达到食品灭菌、保藏和加工的目的。超高压技术是近年来新兴的全谷物食品加工技术之一，不仅有效降低了加热处理对产品本身营养成分的影响，而且还具有耗时短、耗能低、污染小的优点，不足的是经超高压处理的全谷物食品必须进行密封包装处理。

1.4 低温等离子体技术

低温等离子体技术作为一种新型非热加工技术已开始应用于全谷物食品领域，利用低温电离气体对全谷物进行加工和改性，可缩短全谷物的蒸煮时间，减少全谷物中营养物质的损失，提高生物活性，改善其食用品质。但这一技术还不够成熟，在全谷物食品中的应用还需进一步研究。

2.全谷物食品加工的生物技术

2.1 酶辅助加工技术

酶辅助加工技术的原理是利用酶解作用破坏谷物细胞壁，释放细胞壁中的生理活性物质，并降低抗营养因子的含量，降解皮层物质中的不溶性纤维素、淀粉和蛋白质，软化皮层结构，改善全谷物的蒸煮品质和食用口感。常用的酶有淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、酯酶等。但是酶的储存、杂菌污染和稳定性较差是酶辅助加工技术推广中的难点，同时，如何使酶在合适的环境条件下进行高效的催化反应，以及酶解不同物质使用的复合酶之间的协同作用机制等问题都有待解决。

2.2 发芽技术

发芽技术又称为萌芽技术，在全谷物食品加工中的应用已成为研究热点。全谷物发芽技术是将全谷物籽粒置于适宜的温度和湿度环境中，籽粒由休眠状态转化为代谢活跃状态，籽粒内部发生一系列有序而复杂的生理生活过程，多种內源酶（如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等）得以被激活和释放。全谷物的理化性质和营养成分发生改变，如纤维素皮层软化，蒸煮特性和食用口感得以改善；阿拉伯木聚糖、谷维素、γ-氨基丁酸、抗氧化成分等生理活性物质的含量提高，营养保健品质得以增强。目前，发芽技术的应用存在的问题有：发芽浸泡过程中会使健康谷物失去特征气味，不同种类的内源酶激活条件和机制尚不清除，所以关于发芽技术在全谷物食品加工中条件优化机理还需进行深入研究。

2.3 发酵技术

发酵技术是通过有益微生物，如酵母菌、乳酸菌等的生物化学反应改变全谷物中的营养组分和抗营养组分的比例，增加全谷物中生物活性成分的种类和含量，如多糖、多酚、有机酸等，降低抗营养因子，促进人体的消化吸收，从而增强产品的营养价值。发酵技术广泛应用于全谷物加工利用，全谷物经发酵后其加工特性和食用品质得到改善，在全谷物食品应用方面具有很大的发展潜力。虽然发酵这项传统技术已有悠久的历史，但在全谷物加工中仍存在如优质发酵剂、发酵方式、产率及成本高等问题尚未完善，因此研究相关加工条件，提高发酵全谷物食品品质和实现产业化生产迫在眉睫。

目前，全谷物食品的加工和研发是多种技术相结合的。通过技术进步和创新，解决全谷物食品应用中的局限性，实现全谷物食品的安全、美味和营养，是全谷物食品产业发展的重要挑战和目标。