雜糧產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究
時間:2022-04-02 11:04:15
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摘要:現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)新理論、新方法的應(yīng)用,不斷加深著人們對糧油制品調(diào)節(jié)健康作用的認(rèn)識深度。雜糧具有藥食同源的特殊作用,現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)必將進(jìn)一步推動雜糧產(chǎn)業(yè)的升級和現(xiàn)代化發(fā)展。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué);雜糧;產(chǎn)業(yè)發(fā)展
目前,我國糧油品質(zhì)和營養(yǎng)研究已經(jīng)進(jìn)入全面普及與深入提高階段,隨著人們生活水平的提高,關(guān)注營養(yǎng)與健康的趨勢也將進(jìn)一步增強(qiáng),營養(yǎng)功能研究及其相關(guān)的風(fēng)險評估將成為糧油及其制品品質(zhì)評價的重要組成部分。以現(xiàn)代營養(yǎng)理念引導(dǎo)糧油產(chǎn)品加工和消費(fèi),逐步形成以營養(yǎng)需求為導(dǎo)向的現(xiàn)代糧油產(chǎn)業(yè)體系,促進(jìn)生產(chǎn)、消費(fèi)、營養(yǎng)、健康協(xié)調(diào)發(fā)展,是《中國食物與營養(yǎng)發(fā)展綱要(2014−2020)》提出的新的指導(dǎo)思想,也是學(xué)科發(fā)展的新方向。
1我國雜糧產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
1.1雜糧種類。雜糧通常是指除大米、小麥、玉米、大豆和薯類五大作物以外的糧豆類作物,又被稱作小雜糧,其特點是小、少、雜[1]。雜糧包括禾谷類雜糧,如大麥、燕麥(莜麥)、小米、蕎麥、高粱、黍子(大黃米、糜子)、藜麥等;雜豆類雜糧,如蠶豆、豌豆、小豆、綠豆、蕓豆、小扁豆、豇豆、鷹嘴豆等[2]。1.2雜糧生產(chǎn)。中國素有“雜糧王國”之稱,是世界上最大的雜糧生產(chǎn)和出口大國,如我國谷子面積和產(chǎn)量均占世界第1位,蠶豆占世界的二分之一,綠豆、小豆占世界的三分之一。雜糧具有生長期短、相對種植面積少、產(chǎn)量較低、種植地區(qū)偏遠(yuǎn)特殊等特點。目前,我國的雜糧種植區(qū)主要集中在黃土高原、青藏高原、云貴高原、四川盆地、大小興安嶺等邊遠(yuǎn)地區(qū),種植面積近幾年保持在1000多萬ha,占糧食種植總面積的8%左右。其中有11個省區(qū)種植面積超35萬ha,內(nèi)蒙、山西、云南3個省區(qū)種植面積超70萬ha。禾谷類和雜豆類的種植比例為2∶1左右。雜糧產(chǎn)量在2000萬t左右,約占糧食總產(chǎn)量的4%。禾谷類和雜豆類產(chǎn)量比為3∶1左右。雜糧年出口量為90萬t左右,約占糧食總出口量的10%,創(chuàng)匯4億美元,占糧食創(chuàng)匯總額的25%左右。因此,雜糧雖然總產(chǎn)量低,但其出口創(chuàng)匯份額卻顯著高于其他大宗糧食,是我國糧食出口創(chuàng)匯的重要來源[1-4]。1.3雜糧的健康功效。雜糧具有多種健康功效已成為公認(rèn)的事實,近年來大量的國內(nèi)外研究結(jié)果表明,雜糧制品不僅提供營養(yǎng),還具有調(diào)節(jié)機(jī)體代謝、內(nèi)分泌、免疫等作用,這其實也是中醫(yī)藥的理論基礎(chǔ)[4-5]。研究發(fā)現(xiàn)小米具有降血壓、防治消化不良等功效[6];燕麥具有降低血壓、降低膽固醇、防治大腸癌等功能[7];蕎麥能軟化血管、降低血脂和膽固醇等[8];大麥可以抑制凝血酶的生成、降低血清膽固醇等[9];在我國綠豆許久以來被人們用來清熱解暑、潤喉止渴、降壓、止瀉等;黑豆具有活血、解毒、利尿、明目等作用;豌豆利小便、解瘡毒、通乳、消腫等[10]。在普遍營養(yǎng)過剩的時期,來源于雜糧的多種健康功能,正是現(xiàn)代糧油制品加工中值得高度重視的領(lǐng)域。1.4雜糧的加工。目前,我國的雜糧加工主要包括:(1)用于煮粥的簡單或初級加工品;(2)傳統(tǒng)風(fēng)味小吃;(3)以雜糧為原料的釀造食品等[4,11]。此外,隨著人們對健康食品的重視,與雜糧相關(guān)的一些深加工產(chǎn)品,如雜糧飲品、活性物質(zhì)提取物、烘焙食品以及具有特定功能的保健品等,也不斷出現(xiàn)在市場上[12]。但作為著名的雜糧王國,我國還缺少雜糧資源系統(tǒng)深入的基礎(chǔ)研究。由于科技發(fā)展水平的限制,雜糧的功能性主要依據(jù)藥理性能定性描述,對影響雜糧口感和消化吸收的機(jī)理缺乏深入認(rèn)識,雜糧及其產(chǎn)品的品質(zhì)評價體系和標(biāo)準(zhǔn)難以建立,這極大限制了雜糧產(chǎn)品的深加工利用和開發(fā)。這些問題也是導(dǎo)致雜糧加工產(chǎn)品檔次低、品種和質(zhì)量不穩(wěn)定,企業(yè)規(guī)模小、競爭力不足,研發(fā)創(chuàng)新不足等問題的最根本原因。
2現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)在糧油營養(yǎng)健康領(lǐng)域的應(yīng)用
現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)等理論與技術(shù)在營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)生的交叉學(xué)科,它從更深水平上揭示營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的作用,如信號傳導(dǎo)、基因表達(dá)、蛋白修飾等,并用分子生物學(xué)技術(shù)評價營養(yǎng)的需要量和食物的營養(yǎng)價值[13]。利用分子技術(shù)獲得的研究成果可以引導(dǎo)我們進(jìn)入新的領(lǐng)域,此領(lǐng)域超越了以往研究營養(yǎng)缺乏臨床征兆特征的傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域,使我們更加清晰地認(rèn)識到營養(yǎng)物質(zhì)對人體健康和相關(guān)慢性疾病的作用機(jī)理。2.1調(diào)節(jié)血糖領(lǐng)域。傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),雜糧膳食纖維等可通過增加食物的黏滯性,限制營養(yǎng)物質(zhì)向胃腸道黏膜表面彌散,延緩或阻礙葡萄糖在腸道的吸收,從而起到防止血糖升高的作用[14]?,F(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)則進(jìn)一步證明燕麥和蕎麥營養(yǎng)能使胰島素一號增長因子IGF-1和類胰島素生長因子結(jié)合蛋白IGFBP-3顯著降低4%,與之對應(yīng)的是,葡萄糖和胰島素則均降低了27%左右[15]。飼喂燕麥后的老鼠,在血糖濃度降低的同時,與之相關(guān)的HbA1c相關(guān)基因表達(dá)也顯著降低[16]。2.2調(diào)節(jié)血脂領(lǐng)域。傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)認(rèn)為雜糧營養(yǎng)成分可通過減少膳食中膽固醇的吸收、促進(jìn)膽固醇的排泄等途徑降低血漿中膽固醇水平,或通過減緩或降低脂肪的吸收等途徑降低血漿中甘油三酯水平[17]?,F(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)進(jìn)一步證明高黏度β-葡聚糖提取物能夠下調(diào)FAS、ACC、SREBP-1等多個調(diào)節(jié)脂肪酸合成基因的表達(dá),同時顯著下調(diào)膽固醇合成基因SREBP-2的表達(dá)[18]。雜糧多酚提取物可上調(diào)老鼠脂肪PPARγ的表達(dá)水平,同時抑制細(xì)胞內(nèi)脂肪連接蛋白和胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶erk1/2活性來抑制高脂飲食所導(dǎo)致的脂肪積累[19]。2.3調(diào)節(jié)血壓領(lǐng)域。傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)對雜糧與血壓之間關(guān)系的結(jié)論大多通過流行病學(xué)、病理學(xué)等傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究方法得到?,F(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)發(fā)現(xiàn)雜糧宏量營養(yǎng)素和微量功能活性物質(zhì)可以通過調(diào)控與氧化應(yīng)激、炎癥、自身免疫功能障礙、血管生物學(xué)相關(guān)的一些分子機(jī)制,來防治、控制甚至治療高血壓。如全燕麥飲食可以改善上皮細(xì)胞的功能從而降低高血壓的風(fēng)險,并不同程度地抵消高脂飲食對血管造成的不利影響。許多雜糧抗氧化劑還可通過抑制脂蛋白氧化和血管細(xì)胞氧化損傷的作用,干預(yù)動脈粥樣硬化和血栓形成過程,從而改善血壓狀況[20-22]。2.4防抗腫瘤領(lǐng)域。傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)通過流行病學(xué)研究表明膳食營養(yǎng)成分與癌癥發(fā)生、發(fā)展高度相關(guān),這一結(jié)論已經(jīng)成為公認(rèn)的事實。雜糧的防癌、抗癌機(jī)理一直是現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)和醫(yī)學(xué)營養(yǎng)學(xué)研究的熱點,與之相關(guān)的研究眾多。如蕎麥多糖被發(fā)現(xiàn)能夠通過誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生分化因子抑制人白血病細(xì)胞THP-1的增殖活性[23];苦蕎蛋白TBWSP31能夠顯著降低人乳腺癌細(xì)胞bcl-2蛋白的表達(dá)水平,同時提高Fas蛋白的表達(dá)水平,最終抑制乳腺癌細(xì)胞增殖[24];燕麥麩及β-葡聚糖在腸道發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFA),被認(rèn)為是保護(hù)機(jī)體抵抗結(jié)腸癌的一個重要因素,研究發(fā)現(xiàn)燕麥β-葡聚糖還可以直接影響腫瘤壞死因子的產(chǎn)生[25]。2.5抗氧化領(lǐng)域。傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)發(fā)現(xiàn)許多雜糧是天然抗氧化劑的重要來源,如酚類物質(zhì)、不飽和脂肪酸、甾醇、植酸、VE等?,F(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)利用小鼠模型進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),燕麥皂苷對于卵磷脂脂質(zhì)過氧化、肝自發(fā)性脂質(zhì)過氧化和Fe2+-H2O2誘導(dǎo)的肝脂質(zhì)過氧化均具有極顯著抑制作用[26]。蕎麥75%乙醇提取物中的蘆丁和槲皮素能夠提高飼喂富含果糖膳食的小鼠的肝細(xì)胞抗氧化酶(如CAT、GR、GPX、SOD)活性,從而緩解胰島素的耐受性[27]。這些實例說明現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)為我們提供了更為有效的工具,因此,其理論和技術(shù)很快被營養(yǎng)學(xué)家應(yīng)用于糧油食品相關(guān)的各類研究[28]。這一時期,糧油及其制品的營養(yǎng)因子與人體健康的關(guān)系研究也取得了巨大進(jìn)步,主要體現(xiàn)在谷物及其制品中營養(yǎng)功能因子對人體健康的調(diào)節(jié)機(jī)理,特種植物油脂不飽和脂肪酸和微量元素與人體健康的關(guān)系及機(jī)理等研究。這些研究為進(jìn)一步深入研究食品加工過程營養(yǎng)因子的保護(hù)和糧油食品的合理消費(fèi)提供了參考依據(jù)[29],同時使得國際食品安全和加工研究領(lǐng)域產(chǎn)生了重大變革,主要體現(xiàn)在:食品安全研究從傳統(tǒng)毒理學(xué)向現(xiàn)代生物信息學(xué)轉(zhuǎn)變,食品加工研究從傳統(tǒng)單元化操作技術(shù)到多元化技術(shù)轉(zhuǎn)變。生物技術(shù)、信息技術(shù)、新材料等基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù),以及納米技術(shù)、超高壓處理、超臨界提取、膜分離、超微粉碎、微膠囊、真空處理、凍結(jié)濃縮、摻假鑒定、瞬時殺菌等尖端技術(shù)在食品工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品研發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。這些新技術(shù)的應(yīng)用不僅可保證糧油食品的營養(yǎng)、安全、衛(wèi)生、方便和風(fēng)味,而且還可降低生產(chǎn)成本、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,與傳統(tǒng)食品工業(yè)技術(shù)相比,具有不可替代的巨大優(yōu)勢。
3我國雜糧產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
要把小雜糧做成大產(chǎn)業(yè),就要堅持市場導(dǎo)向,以科技發(fā)展為動力,不斷優(yōu)化小雜糧產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),滿足人們不同層次的產(chǎn)品需求,增強(qiáng)雜糧產(chǎn)品的市場競爭力。3.1推廣良種種植,建立優(yōu)質(zhì)雜糧生產(chǎn)基地品種的退化是雜糧產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定的根本原因,要建立系統(tǒng)的我國雜糧品質(zhì)資源基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)庫和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),篩選優(yōu)質(zhì)優(yōu)勢品種,從政策上保證優(yōu)質(zhì)品種的推廣種植,并形成具有一定聲譽(yù)的優(yōu)質(zhì)品種種植生產(chǎn)基地,從根本上穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)雜糧產(chǎn)品的質(zhì)量。3.2加強(qiáng)雜糧功能活性物質(zhì)研究雜糧的營養(yǎng)健康功效,源于其豐富的植物活性物質(zhì)種類和含量。對于這些植物活性物質(zhì),通過世界各國科學(xué)家的深入研究,已陸續(xù)解決了種類、含量與分布測定,理化性質(zhì)鑒定和有效提取等問題,但同時也迎來了新的挑戰(zhàn),即這些活性物質(zhì)的體內(nèi)降解和轉(zhuǎn)化規(guī)律及其對人體相關(guān)慢性疾病的影響機(jī)理問題、建立在功效機(jī)制基礎(chǔ)上的劑效關(guān)系確定和創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)問題等,這標(biāo)志著把雜糧功能活性物質(zhì)作為類藥物研究的醫(yī)學(xué)營養(yǎng)學(xué)階段的開始,也是雜糧深加工利用的尖端領(lǐng)域。3.3開展雜糧產(chǎn)品多元化研究雜糧的品種、類型、含有的功能活性成分、具有的健康功效等多種多樣,與之相對應(yīng)的產(chǎn)品也應(yīng)該具有多樣化的特點,以滿足不同人群、不同喜好、不同消費(fèi)習(xí)慣的需求,從而擴(kuò)大雜糧產(chǎn)品的市場和競爭力,推動雜糧產(chǎn)業(yè)的縱深發(fā)展。
4結(jié)論
當(dāng)前,我國雜糧行業(yè)已進(jìn)入一個新的發(fā)展時期,隨著現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)的發(fā)展,雜糧在增進(jìn)人們健康、體現(xiàn)“藥食同源”的功效方面越來越為人們所了解,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行雜糧創(chuàng)新食品的研制和開發(fā),必將為我國雜糧甚至整個糧食產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到巨大的推動作用。
作者:綦文濤 單位:國家糧食和物資儲備局科學(xué)研究院