在谷物制粉及食品加工技术发展过程中，随着滚筒制粉设备等的发展，数个世纪以来人类为了追求谷物食品的口感，一直在努力如何使面粉、大米变得更加精白。精白面粉制作的食品具有良好的质构、口感、风味与外观，但是同时也造成了许多膳食纤维、维生素、矿物元素与其他营养素的损失。随着发达国家与发展中国家肥胖与超重发生率的日益增加，直接与肥胖及超重相关的疾病发生率也不断上升，心血管疾病等慢性疾病已成为了影响世界范围内的医疗与健康的社会问题。谷物作为人类最基本的膳食来源，对人体健康起着举足轻重的作用。科学合理的谷物加工与消费日益引起了社会各界的关注。近年的谷物营养强化项目试图通过强制性的添加B族维生素与铁等营养素等以弥补一些在精加工过程中损失的营养成分。然而，这种营养强化产品还是不能拥有全谷物所有的营养健康成分。
从20世纪80年代以来，发达国家对全谷物食物的营养价值进行了大量的研究。近年来的研究表明，全谷中除了膳食纤维外，还包括抗氧化成分等生理活性物质，这些生理活性物质可能通过单个组分或相互结合或协同增效来产生各种保健作用。大多数营养组分构成的“全谷物营养包”的协同增效作用比单个营养素更加有利于人体健康。根据美国全谷物委员会的资料，全谷物的保健作用包括：中风危险降低30%～36%，II型糖尿病危险降低21%～30%，心脏疾病危险降低25%～28%，同时还有利于体重控制。这些研究结果主要是基于美国与北欧的大的流行病学与群组研究。美国的一项研究表明，食用全谷物的肥胖成年人比食用精加工谷物者的C-反应蛋白(CRP)及腹部脂肪的比例显著降低。在对这些大量的研究报道进行综述总结的基础上，美国、英国、瑞典等发达国家的政府与有关组织发布了许多有关全谷物的健康声称。欧美发达国家全谷物的消费正呈现快速发展的势头。
目前国际上(包括Codex)还没有统一全谷物配料与全谷物食品定义。1999年，美国谷物化学家协会(AACC)将全谷物(Wholegrain)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。美国食品与医药管理局(FDA)对全谷物定义与AACC的全谷物定义几乎相同，只是进一步明确了全谷物的种类范围，豆类、油料与薯类不属于全谷物。但是，目前的全谷物定义还存在诸多争议，可操性并不强。明确统一的全谷物食品定义将是世界全谷物食品健康发展的重要基础，需要学界与工业界共同努力在全世界范围内统一全谷物的概念。
1、世界全谷物食品研究发展态势
自20世纪80年代以来，全谷物食品的营养、建康及其加工逐渐引起了发达国家的学术界、工业界与政府等高度关注，尤其是在过去的10～15年里，发达国家对全谷物的兴趣变得尤为突出。
国际上第一个全谷物的专题会议是在1993年由美国农业部，GeneralMills及美国膳食协会等机构联合发起在华盛顿召开的。之后每年就全谷物的不同主题召开年会。随着研究的深入，全谷物的健康重要性日益得到重视，不同的组织机构越来越多发起各种全谷物有关的国际会议以进一步推进全谷物的研究与兴趣。1997年在巴黎召开了第一个欧洲的全谷物会议；2001年在芬兰召开了全谷物与健康国际会议，全面研讨全谷物与健康科学；然后相继在美国明尼苏达州与美国加州召开了全谷物与健康的国际会议。
2002年美国在波士顿成立了全谷物委员会(Wholegraincouncil，WGC)。2007年在美国堪萨斯成立了一个“win”的全谷物国际网络组织，目前有美国、丹麦、德国、加拿大、澳大利亚与日本参加。2005～2010年，欧盟启动了一项“健康谷物”综合研究计划项目，该计划的目的是期望增加欧洲人的全谷物消费以减少糖尿病等慢性疾病的危险，提高生活水平。该项目组建了一个技术与营养的专家团队进行研究，确定健康谷物食品的品质标准，研究开发富含膳食纤维、低聚糖、植物化学素的健康促进的谷物组分的相应技术，目前该项目拥有来自15个欧洲国家的43个研究开发合作单位，还有40家企业组建起来的一个工业平台。另外，澳大利亚建立了一个粮食食品合作研究中心，把学术界、政府、工业界组成一个联合合作平台，以研究开发健康的、消费者友好型的粮食食品。
目前的粮食制粉及传统食品加工技术经历了约100多年的发展，对于全谷物食品的发展，一个关键的因素是如何应用现代食品加工新技术，克服目前加工方式的缺陷，研究开发出既具有优良口感风味，又具有营养保健作用的全谷物食品。在一个完整的全谷物链条中，从原料品种选择、育种，到粮食的收获、储藏、制粉、加工等环节，我们应该逐步把重心转移到粮食的保健作用上来。首先一个关键的问题是应该研究全谷物与健康作用机理，目前多数的证据主要是源于流行病学研究，而这种研究主要是通过膳食调查来进行的。第二就是改善全谷物食品的食用品质。从谷物科学与技术的角度看，至少以下几个方面将是今后相当长时间内需要不断探索研究的，如全谷物中生物活性组分的鉴定、特性与生物有效性研究；全谷物结构对其感官特性与营养特性的影响；全谷物食品加工与保藏新技术研究；新兴市场友好型全谷物食品的研究开发；全谷物食品生产的研究与控制等。
2、国外全谷物食品的推进措施
在大量有关全谷物营养与健康研究的基础上，美国、英国与瑞典等发达国家发表了有关全谷物食品的健康声称及有关全谷物食品的标签规定等，以促进全谷物食品的消费。
2.1美国
美国FDA1999年批准了第一个关于全谷物的健康声称，即：富含全谷物与其他植物性食物及低总脂肪、饱和脂与胆固醇的膳食可以减少心脏病与一些癌症的危险。依据美国指南与食物金字塔，明确每天食用的谷物食品的一半应该是全谷物，每人每天应至少食用3份(盎司)以上的全谷物食品以降低心脑血管疾病、2型糖尿病及帮助体重控制。美国心脏协会、美国糖尿病协会及美国癌症协会也特别推荐增加全谷物的消费。此外，美国的“健康人2010报告”中提出：到2010年实现至少50%的2岁及以上的人每天至少食用6份谷物制品，而且至少3份为全谷物。
什么样的标准才能标注为全谷物的食品?这是一个争议较大的话题。目前，美国FDA的定义是，产品总重量的51%及以上为全谷物的产品才可以标注为全谷物食品。只要满足此条件的产品，就可以在产品上表明：“富含全谷物膳食，低总脂肪、低饱和脂与胆固醇，可以降低心脏疾病与一些癌症的危险”。由于目前没有全谷物含量的实验室测试方法，FDA要求以等同于或超过小麦的膳食纤维的含量为评判标准。糙米虽然纤维含量没有小麦高，但属于100%的全谷物食品。为了让消费者便于辨认全谷物食品，美国全谷物委员会批准使用一个全谷物的标志，许多食品生产厂商都是他们的成员，这种全谷物的标志可以清楚表明每份食品的全谷物数量。
2.2英国
英国联合健康声称计划(J.H.C.I.)2002年发布了一个关于全谷物食品的权威文件，即：“一个拥有健康心脏的人趋向于把食用更多的全谷物食品作为一个健康生活方式的一部分。”同时，这种健康声称还必需符合满足由J.H.C.I.专家委员会制定的6个条件。2008年1月英国一家大的配料供应商BritishBakels获准了美国全谷物委员会的全谷物产品标志，只要产品中含有至少半份(8g)的全谷物就可以贴上全谷物的标志以促进英国全谷物食品的消费。
2.3瑞典
2003年瑞典批准了一项关于全谷物的健康声称：“一个健康的生活方式与一个富含全谷物食品的平衡膳食可以减少冠心病的危险，产品(X)是一个富含全谷物的食品[含有(Y)%的全谷物]。”规定全谷物的含量百分比必须是至少占食品干基总量的50%以上，同时对脂肪、糖与食盐含量还有严格的限制。
总之，全谷物食品在全世界的发展还任重道远，目前世界上只有美国、英国与瑞典这3个国家有专门的全谷物健康声称，缺乏一个国际化的全谷物健康声称。同时需要制定一个全球化的全谷物食品标签标准及相应术语。
3、世界全谷物食品开发、市场发展与消费
3.1世界全谷物食品的产品开发与市场发展
根据美国全谷物委员会的信息，全谷物食品的消费正处于快速发展的阶段。全谷物食品的新产品开发从2000年以来急剧增长。依据Mintel全球新产品数据库统计，2007年世界范围内全谷物新产品比2000年增长了15倍，截止2008年3月31日的统引数据显示，2007年全球约有2368种全谷物产品进入市场，而在2000年只有164种，增长了1344%。近年来，对全谷物食品需求增长最快的是美国，这主要是得益于美国全谷物委员会成功的教育行动。
最近，Milling＆BakingNews杂志社对美国20家大型制粉企业(这20家公司的制粉能力占全美的92%)的全谷物粉生产情况进行了调查，2007年的全麦粉产量达70多万t，较2006年增长了25%，同样，从2003年到2006年，每年以20%、15%与26%的速度增长。尽管这几年全麦粉的产量快速增长，但是全麦粉的总量仍然仅占美国小麦粉消费量的4%(不包括硬质粗小麦粉)。
3.2国内外全谷物食品消费现状
目前，全谷物食品研究推广与发展比较早的美国、英国与瑞典发布了权威全谷物健康声称与推荐摄入量，如美国膳食指南明确建议消费者每天至少食用3份全谷物食品。尽管如此，美国目前的全谷物的平均摄入量仍然是每天少于一份，而且，估测美国目前不到10%的人每天食用3份全谷物。
根据欧洲HealthGrain(一个促进全谷物产品发展的项目计划)，95%的英国成年人与94%的小孩达不到每日3份的全谷物推荐摄入量。大约30%的英国成年人与27%的小孩在一周的调查期内，根本就不消费任何全谷物食品。
目前，我国在全谷物方面缺乏系统研究，也不够重视。
大宗谷物的消费还停留在追求精白面粉、大米的优良口感与风味方面。尽管有少数企业在研发推广发芽糙米、全麦粉，但是总体上我国全谷物食品研究开发较为滞后，缺乏健康谷物消费的引导，市场上全谷物产品极少，也缺乏全谷物食品的规范，目前没有这方面的统计数据。
4、全球全谷物食品的发展前景和趋势
目前，发达国家对全谷物食品的热衷与兴趣的快速增长，很大程度上是由于消费者对全谷物保健作用的关注。欧美国家对全谷物的营养健康、加工技术、宣传教育、市场与消费等领域的研究非常重视，在一定程度上讲，一场全谷物的运动正在欧美国家掀起。
在全谷物营养与健康方面，目前主要侧重全谷物生理活性物质及其生物有效性、对慢性疾病的保健作用机理、临床干预研究等方面。在消费与教育研究方面，主要侧重全谷物相关的标准、法规，全谷物健康作用宣传与消费障碍评价、消费市场变化等方面的研究。在谷物科学与技术方面，主要侧重全谷物食品风味、质构、色泽等感官特性的改良研究，新兴市场友好型全谷物食品的开发研究，全谷物食品及其生理活性组分的生产调控研究等。
根据国际食品信息委员会2007年消费者对健康食品的态度的研究结果，消费者最关注的六大健康食品或配料中全谷物与膳食纤维就占了两个，而且71%的美国人希望食用更多的全谷物。美国和欧洲分别建立了由学术界、工业界、政府、教育部门、农民、健康组织等组成的合作研究平台。因此，可以预见，全谷物食品必将在世界范围内得到更加广泛的关注，其市场也将得到快速的发展，这无疑对我们的膳食结构与粮食消费观念，直至人类健康产生深远的影响。
5、我国全谷物食品发展的必要性与挑战
5.1我国谷物加工与消费形式的发展过程与特点
在中国的传统饮食文化中,谷物一直是我们的主食,在我国居民膳食营养“宝塔”中,大米、面制品及玉米等谷物类食品位居金字塔的底层。因此,谷物消费在我国居民膳食营养结构中占有非常重要的地位。
5.1.1以求温饱和能量供应为特征的全谷物阶段
我国粮食消费的内涵在不同的社会发展时期经历了诸多变化。从三皇五帝开始,谷物就是我们祖先最主要的食物来源,而且古老的谷物加工技术只是将稻、麦用简单木制工具去皮食用,其后有了除杂风车、土砻、土碾、石磨、撞机等,加工成粒状的大米和粉状的面粉,由此可以看出,我们的祖先食用的是全谷物产品。
5.1.2以追求口感和风味等感官特性为主的“食不厌精”阶段
随着机械砻谷、碾米及机械制粉设备的发展,不同加工精度的谷物食品也随之出现。建国初期,国家为减少粮食浪费,保护百姓身体健康,从科学营养观的角度出发,推广食用“九二米”、“八一粉”的群众性口粮消费活动,即每50kg糙米要出46kg白米,每50kg去杂小麦要出4015kg面粉。这在一定程度上既保护了谷物中诸多天然营养源,又提高成品粮出率减少浪费。随着人们生活水平的提高,我国粮食消费形式悄然发生了变化,为追求口感,口粮消费日趋求精,很多人往往以精米精面视为上乘,而将糙米糙面和杂粮视为低档品。
因此,粮食的消费就由温饱型过渡到了追求口感、风味的阶段。
伴随粮食加工的精细化发展,谷物经过精加工后,尽管口感大大改善,但在求精、求白的过程中,造成了谷物中大量的维生素、微量元素及植物化学素的损失。如精白面粉中的膳食纤维、矿物元素与维生素等的含量不到全麦粉的1/3。
5.1.3营养强化食品快速发展的阶段
2004年国务院发布全国营养与健康调查结果表明:最近10年我国城乡居民的膳食、营养状况有了明显改善,营养不良和营养缺乏患病率继续下降,但同时我国仍面临着营养缺乏与营养失衡的双重挑战。居民营养与健康问题不容忽视。钙、铁、锌、维生素B1、维生素B2与维生素A等微量营养素缺乏是我国城乡居民普遍存在的问题。因此,谷物营养强化成为一种重要的公众营养改善手段。我国于2000年启动面粉强化战略研究与技术性实验工作。2002年开展营养强化面粉的试点工作。目前,全国已经有近80家面粉厂加入面粉强化工作。我国目前确定强化面粉中添加维生素B1、维生素B2、叶酸、烟酸、钙、铁、锌共7种微量营养素,维生素A可由企业自行决定是否添加。同时大米的营养强化工作也在逐步开展。
此外,培育富含微量营养元素的功能性粮食作物新品种作为21世纪一项新的研究领域已经引起了国内外相关科研机构和专家学者的高度关注。国际农业研究协作组织(CGIAR)、国际热带农业研究中心(CIAT)与国际食物政策研究所(IFPRI)已于2004年1月发起、组织了一项全球性的旨在通过育种手段提高现有农作物中微量营养元素含量的国际生物强化(Harvest-Plus)项目。同年5月该项计划亦开始在中国启动。旨在通过生物强化即通过传
统育种和现代生物技术相结合等途径,培育富含微量营养素元素的优新作物品种,提供给低收入人群,供他们种植和食用,试图有效地解决广大发展中国家贫困人口的微量营养元素缺乏问题。
5.1.4健康全谷物食品及谷物食品多样化发展的新阶段
近年来,随着人们健康意识的增强,我国的糙米、发芽糙米、全麦粉、燕麦片等全谷物食品也开始崭露头角,但是发芽糙米等目前规模尚小,产量还极少,而且主要以出口为主,国内市场产品很少见。全麦粉的生产方面,仅有少量企业有些生产,而且由于目前我国全谷物食品的定义、标准等规范缺乏,市场上的全麦粉产品质量参差不齐。在全麦产品方面,品种更是稀少,市场上仅有的少量全麦面包等产品也是以外资企业产品为主。尽管目前刚刚起步,但是也代表着一个新的发展方向。相信随着社会各界的呼吁努力及潜在市场的推动,我国全谷物食品的发展将有一个美好前景。此外,我国谷物食品的多样化发展与国外差距甚大,传统谷物食品、营养强化食品及全谷物食品全面发展是我国粮食加工发展的一个重要方向。
5.2我国全谷物食品发展的重要意义
2004年国务院发布全国营养与健康调查结果表明,近年我国居民慢性非传染性疾病患病率上升迅速。高血压患病率有较大幅度上升,估计全国患病人数达116亿多,与1991年相比患病率上升31%;糖尿病患病增加;超重和肥胖患病率呈明显上升趋势,与1992年全国营养调查资料相比,成人超重率上升39%,肥胖率上升97%;血脂异常值得关注,我国成人血脂异常患病人数为116亿。
膳食营养和体力活动与慢性疾病关系密切。世界卫生组织(WHO)报告中预测,中国今后10年由于心脏病、中风和糖尿病导致过早死亡而将损失的国民收入数额估计值(按购买力平价计算)将达到5580亿美元。
总之,目前我国营养性疾病占整个疾病谱中的比例越来越大,肥胖症及营养相关慢性疾病的发病率逐年攀升,对我国居民身体素质、劳动能力、社会经济发展及全面建设小康社会的发展进程产生巨大的影响。
谷物作为我国膳食结构中最重要的食物资源,其科学合理的消费将对公众的健康产生深刻影响。近年来,由于营养相关慢性疾病的高发,人们的营养健康意识不断增强,越来越多的消费者逐渐开始讲究营养平衡与合理膳食。营养强化谷物食品的发展在一定程度上满足了消费者的需求。但是营养强化也仅仅是对在粮食加工过程中损失的部分微量营养素进行补充。天然完整的全谷物中所含有的各种微量营养素与抗氧化成分等植物化学素(生理活性成分)是很难通过强化实现的,而且谷物中的各种营养素对健康的作用机理,也可能是各种营养素相互作用与协同增效。从发达国家目前的情况看,在营养强化谷物食品大力发展的同时,全麦粉及其制品、(发芽)糙米及其制品、全燕麦等全谷物食品的快速发展,必将对世界粮食消费方式的变革与发展产生深远的影响。
随着我国经济社会发展进入一个新的阶段,越来越多的公众消费方式、膳食结构正在发生质的变化,粮食加工业为迎合消费者的需求,食品加工日益精细,尽管食品保质期延长、口感大大改善,但是这种“食不厌精”的消费理念,导致微量营养素缺乏状况也日益严重。谷物是B族维生素最重要的食物来源,根据2002年全国营养与健康调查的结果看,维生素B1和维生素B2的摄取分别是RDA(推荐的每日膳食中营养素供给量)的7619%和6115%,缺乏程度严重。而且20多年来,全国居民维生素B1的摄取量从1982年的标准人日215mg,到1992年的112mg,再到2002年的110mg,逐年下跌,已经低于RDA规定的113mg。维生素B2标准人日的摄入量20年来一直维持在018～019mg,和RDA的113mg也差距越远。这种变化或许恰好与我们粮食加工日益精细化的加工与消费方式的变化密切相关。
目前,粮食安全与节约问题成为了全球关注的焦点问题之一,我国政府也非常重视国家粮食安全,总体上我国粮食供求将长期趋紧。然而,目前我国的精白大米与面粉加工的损失非常严重,大米加工的出品率一般在65%左右,而精米率一般在50%左右,有的企业高档精米率只有40%多。2007年入统企业大米总产量438115万t,其中:特等米159616万t,所占比例由上年的3319%提高到3614%,提高215个百分点;标准一等米248318万t,占5617%;标准二等米234万t,占513%。入统小麦粉总产量4966万t,其中:特制一等粉221612万t,占4416%;特制二等粉122915万t,占2418%;标准粉59914万t,占1211%;专用粉70216万t,占1411%。从上面两组数据可以看出,全国大米和面粉总产量中,特等米、标准一等米、特制一等粉等加工精度越高的产品占的比重越来越大。如果按照出品率提高1%计算,我国每年就可以节约粮食1000多万吨。因此,增加全谷物的消费量,倡导健康粮食消费对我国粮食安全具有重要意义。
5.3我国全谷物食品发展面临的主要问题
近年来,我国在粮食消费方面的认识误区主要表现在两个方面,一方面,很多人认为富含碳水化合物类食物,如米饭、面制品、马铃薯等会使人发胖。
由于近年人民生活水平的提高,居民食物多样化发展很多。粮食消费出现了一些新变化,粮食直接消费量逐步下降,且在食物消费中的比重也在不断下降。而动物性食品及食用油的摄入量显著增加。根据2002年全国营养与健康调查结果表明:我国居民肉、禽、蛋、奶消费出现较大幅度增长。2002年全国每标准人日摄入畜禽类食物7915g,比1992年增长35%,其中农村增长8519%;摄入奶及其制品2613g,比1992年增长7615g,其中城市增长8212%,农村增长近2倍;蛋及其制品、鱼虾类食物分别比1992年增长4715%和915%。而对于粮食类食物消费情况则不一样,城市居民谷类食物供能比仅为47%,明显低于55%～65%的合理范围;1992～2002年,农村居民谷物类食物消费量从标准人日59318g(包括薯类)降到47115g,下降幅度为2016%。在粮食消费及我国居民膳食营养结构正在发生改变的同时,所谓的“富贵病”、“文明病”等慢性疾病逐渐成为严重的社会问题,也引起了学界、政府等的日益重视。另一方面,粮食消费基本停留在不断追求具有良好口感、色泽的精白米面食品阶段。要改变这种长期以来形成的习惯与观念,需要学界、媒体、工业界、政府等全方面的努力。
长期以来,我国基本上是以精白米面制品作为我们的主食。对谷物营养与健康方面的关注较少。因此,我们需要在发达国家大量研究结果的基础上,充分考虑我国居民膳食结构与消费习惯的实际,大力开展全谷物消费与我国居民健康之间的关系研究,建立适合我国国情的一些基础数据,为全谷物食品的发展与推广奠定基础。同时,全谷物加工与产品开发有许多技术问题需要攻关。加工过程会使全谷物中的脂类物质更容易被氧化,因为抗氧化剂在加工过程中被破坏,脂类得不到保护,而全谷物中的脂类物质含量比精加工谷物高。另外谷物糊粉层中
含有很多酶类,包括过氧化物酶、多酚氧化酶、淀粉酶等,加工过程中对糊粉层的破坏可导致形成一些不良风味、酶促褐变与淀粉降解等。因此,全谷物加工将涉及到产品口感、风味、色泽、质构等的变化与控制,营养与功能性组分的保留与生物有效性控制,产品稳定性与货架期的控制,微生物污染与控制及产品的多元化开发等诸多问题。
5.4对我国全谷物食品发展的思考
加强我国全谷物食品的研究开发、推广,增加全谷物食品的消费,对提高我国粮食资源的利用效率与增值效益、改善我国大众营养与健康状况具有非常重要的意义。推进我国全谷物食品产业与市场的发展,需要研究机构、政府部门、健康组织机构、粮食及食品加工企业、教育部门、科技管理部门、消费者、媒体等方面携手联合起来,搭建一个健康全谷物食品联合研究开发与推广平台。第一,应加强粮食的营养与健康的关系与作用机理研究,尤其是要开展全谷物中生理活性组分的鉴定、特性与生物有效性研究,相应的流行病学与临床研究,全谷物的合理摄入量方面的研究,全谷物营养基础数据库的研究,为全谷物的发展推广提供理论基础依据;第二,应该加强全谷物的产品品质、加工新技术及全谷物产品开发研究,研究加工对全谷物营养素生物有效性的影响,为消费者提供市场友好型的口感、色泽优良与货架稳定性高的传统与非传统全谷物食品;第三,开展全谷物食品市场消费方面的研究,研究消费者对全谷物食品的接受性,为全谷物顺利进入市场提供支持;第四,要建议政府及科技管理部门对全谷物研究开发方面给与经费支持,同时开展全谷物食品消费方面的政策指导,制订相应的全谷物食品标准、标签规范;第五,要与相关企业联合起来,开发全谷物产品,让消费者能买到方便的全谷物食品;第六,要开展全谷物健康消费方面的科普宣传与教育,尤其是要为青少年开展这方面的营养科普知识教育,这也是为全谷物食品推广的一个重要因素。总之,一个多领域的事业联盟对全谷物产业链的发展至关重要。
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