肖爭紅，杜宣利，唐佳芮，楊 敏，楊 帆

1.甘肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗東部分中心 (天水 741000)2.西安中糧工程研究設(shè)計院有限公司 (西安 710082)

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小米糠開發(fā)利用的研究進展

肖爭紅1，杜宣利2，唐佳芮2，楊 敏2，楊 帆2

1.甘肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗東部分中心 (天水 741000)2.西安中糧工程研究設(shè)計院有限公司 (西安 710082)

我國小米糠資源豐富，營養(yǎng)價值高，具有廣闊的開發(fā)前景。文章綜述了國內(nèi)外對小米糠應(yīng)用現(xiàn)狀、小米糠油的營養(yǎng)成分及保健功效的研究，以期為小米糠資源的開發(fā)利用提供參考。

小米糠；小米糠油；營養(yǎng)；功效；開發(fā)利用

小米是我國北方的主要雜糧作物，具有生產(chǎn)周期短、耐干旱、營養(yǎng)豐富等特點。小米糠是小米加工過程中的副產(chǎn)物小米加工脫殼后的副產(chǎn)物是小米糠，由小米的果皮層、糊粉層和米胚芽三部分組成。我國是小米的生產(chǎn)大國，小米的種植面積約200萬hm2，年產(chǎn)量500萬t左右，小米糠年產(chǎn)約50萬t左右。目前，小米糠主要作為動物飼料使用，造成了資源浪費，國內(nèi)對小米糠的研究開發(fā)遠未達到對大米米糠的研究深度。因此， 本文對小米糠的研究現(xiàn)狀及其

營養(yǎng)特性并結(jié)合作者的有關(guān)研究進行綜述，希望為小米糠的開發(fā)利用提供參考。

1 小米糠的營養(yǎng)成分

小米糠作為一種可再生資源，營養(yǎng)極為豐富，富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素，及糠蠟、氨基酸、磷脂、糖脂、多種維生素、多糖等營養(yǎng)成分，見表1、表2。

表1 小米糠和小米的主要營養(yǎng)成分比較[1]

表2 小米糠和小米中維生素含量的比較[1]

小米糠內(nèi)含油脂、維生素等多種營養(yǎng)成分，可以作為一種健康的食品原料[2-3]。但目前，小米糠基本上被當(dāng)作飼料或直接作為廢料處理，其中的多種營養(yǎng)物質(zhì)沒有得到充分利用[4-5]，造成了小米糠資源的浪費。以油脂為例，小米糠中含油率約18%～23%，與大豆含油率相近。我國每年因油脂缺口需進口的植物油料達到8 000多萬t。因此，開發(fā)小米糠這一油料資源生產(chǎn)健康的食用油脂等產(chǎn)品，成為目前亟待研究的課題。

2 小米糠的開發(fā)利用

2.1 小米糠油

2.1.1 小米糠油的營養(yǎng)特性

小米糠油是從小米糠中提取精煉而成的一種植物油脂，其主要成分有不飽和脂肪酸、VE、角鯊烯、谷維素、谷甾醇、甾醇、生育三烯酚等多種生物活性成分。

李艷福等[6]對不同產(chǎn)地的小米糠油進行脂肪酸組成分析。研究表明：小米糠油中的亞油酸含量較高，對人體健康具有重要的保健功能。

表3 小米糠油與米糠油脂肪酸組成比較表

說明：表中實測小米糠油的脂肪酸含量是選用陜北小米糠做原料，按照GB/T 17376—2008標(biāo)準(zhǔn)檢測分析的結(jié)果。

表3顯示，小米糠油的脂肪酸組成與國標(biāo)中米糠油的脂肪酸組成有較大區(qū)別：小米糠油中的亞油酸含量較高，約70%，其含量高于其它常見的植物油。隨著人們生活水平的提高，營養(yǎng)失衡導(dǎo)致的三高問題已成為人類健康的重大危害；亞油酸是人體的必需脂肪酸，具有降血脂、降血壓以及防治心腦血管疾病等功能，且具有調(diào)節(jié)機體代謝的作用；其生物活性成分[7]對肝損傷、癌前病變及皮膚老化等疾病均有較好的治療效果。

小米糠油中除含有豐富的不飽和脂肪酸外，還含有維生素E、植物甾醇、谷維素等活性成分。其中，維生素E不但能夠預(yù)防和減輕體內(nèi)細胞膜脂質(zhì)過氧化物的破壞，保持組織的完整性，還在生命活動中起著極其重要的作用，具有防癌、抗衰老等功能；而且能夠有效地抑制油脂的氧化，防止油脂酸敗。

2.1.2 小米糠油的制取工藝

油脂制取一般多采用壓榨法或浸出法。其中壓榨法生產(chǎn)工藝簡單，出油率較低，油中VE等活性物質(zhì)易受到破壞，此法適用于含油量較高的植物油料；浸出法出油率高，但不同溶劑對植物油提取率的影響較大[8]。趙陳勇等[9]以正己烷與異丙醇為溶劑提取小米糠油，研究表明異丙醇提取的小米糠油得率比正己烷高4.83%，可達25.32%，且油中的甾醇含量達到1.3%以上。

水酶法、超臨界法、超聲波法是近幾年新興的植物油脂提取方法。水酶法條件溫和，能耗低，可以同時得到油脂和蛋白質(zhì)，但酶的成本較高；超臨界提取法出油率高、工藝簡單、無溶劑殘留，可最大限度地保留其中營養(yǎng)成分的活性，設(shè)備因需承受較高壓力制造成本較高；超聲波萃取儀器設(shè)備簡單，萃取成本低。目前，國內(nèi)外針對從小米糠中提取小米糠油的研究較少，主要針對米糠油(稻米油)進行研究。魏福祥等[10]研究了超臨界CO2萃取技術(shù)提取小米細糠中的小米糠油，在優(yōu)化工藝條件下，小米糠毛油的出油率達到19.69%。高立國等[11]以陜北小米糠為原料，用超聲波法萃取小米糠油，通過響應(yīng)曲面法優(yōu)化獲取最佳工藝條件：料液比1∶4.5(g/mL)、超聲時間37 min、超聲溫度60 ℃，在此條件下得到小米糠油的提取率是9.74%。

小米糠油的制取，目前除壓榨法外上述其他工藝僅進行了實驗室小試研究，尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

2.1.3 小米糠油的精煉

與米糠類似，小米糠也因脂肪酶的存在易于氧化酸敗，導(dǎo)致毛油的酸價、過氧化值較高。對陜北產(chǎn)小米糠的檢測發(fā)現(xiàn)，新鮮原料的酸價11.4 mgKOH/kg、過氧化值8.7 mmol/kg，而放置一段時間后的原料，其酸價和過氧化值分別高達35 mgKOH/kg和90 mmol/kg。小米糠油的精煉，根據(jù)毛油的品質(zhì)情況，可參考米糠油的精煉采用化學(xué)精煉或物理精煉的方法[12-15]。

2.1.4 小米糠油的功效開發(fā)

小米糠油中富含植物甾醇、谷維素、維生素E、亞油酸等生物活性物質(zhì)，可以作為一種天然的保健食品或美容化妝品原料。口服具有降血脂、抗氧化等保健作用，外涂可以起到抗皮膚光老化的作用。

原敏等[16]探討了小米油對小鼠皮膚光老化的保護作用，實驗結(jié)果表明：口服、同時外涂小米油可以起到抗皮膚光老化的作用；同時他還認(rèn)為小米糠油對酪氨酸酶有較強的抑制作用，能抑制黑色素的生成，小米糠油在質(zhì)量濃度1.5～6.0 mg/mL范圍內(nèi)氧化穩(wěn)定性較好，可作為一種天然美白劑開發(fā)利用，為此研制了小米糠油美容膏及小米糠油口服乳液兩種產(chǎn)品。趙陳勇等[17]利用SD大鼠做動物實驗，研究小米油對高脂血型大鼠的血脂水平和抗氧化能力的影響，結(jié)果表明小米糠油能有效降低患高脂血脂癥、動脈粥樣硬化等病癥的概率。

小米糠油中含有約60%的亞油酸，其含量遠高于一般的植物油脂，是提取亞油酸的理想原料。在制取小米糠油的基礎(chǔ)上，可進一步對其中的亞油酸進行富集提取。分離和純化多不飽和脂肪酸的有效方法是尿素包合法[18-21]，依據(jù)原理是尿素分子在結(jié)晶過程中能夠與飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸形成較穩(wěn)定的晶體包合物析出，多不飽和脂肪酸特有的空間構(gòu)型導(dǎo)致其不易被尿素包合，通過過濾被分離出。此種方法操作簡單、所耗成本低，純化所得的多不飽和脂肪酸純度較高。孫瑞貞[22]以小米糠為原料，比較了索氏提取和超聲提取兩種工藝條件的優(yōu)劣，考察了尿素包合法純化小米油中亞油酸以及堿異構(gòu)化法制備亞油酸的最佳工藝條件，結(jié)果顯示：在最優(yōu)條件下，尿素包合法分離純化亞油酸的得率達到65.06%，純度83.96%。

2.2 小米糠蛋白

小米糠蛋白是優(yōu)秀的天然蛋白質(zhì)來源[23]。提取小米糠蛋白的方法有很多種，有物理法(超聲)、化學(xué)法(酸堿提取)、酶法。其中酶法是提取蛋白質(zhì)的安全有效的方式。酶法提取操作簡單，反應(yīng)溫和，環(huán)境影響小，能夠更好的保持蛋白質(zhì)的天然特性，在實際生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。

顧鎳[24]以山西小米糠為原料，采用果膠酶提取小米糠蛋白，以響應(yīng)曲面法和正交實驗法優(yōu)化蛋白質(zhì)提取工藝，以中心組合實驗研究影響蛋白提取的主要因素，建立影響因素與響應(yīng)值之間的回歸方程，獲得最佳提取條件為：酶解溫度20 ℃，酶解時間3.93 h，pH 4.7，酶添加量1 000 U/g小米糠，料液比1∶77。在最適條件下，蛋白質(zhì)理論提取率為32.83%。鄭志新[25]利用淀粉酶對小米糠酶解處理，提取小米糠蛋白。單因素試驗篩選提取條件，其最佳提取工藝為：最佳料液比1∶10 g /mL，淀粉酶用量20 U/g小米糠，反應(yīng)時間2 h，反應(yīng)溫度60 ℃。

許潔[26]研究了小米糠蛋白的提取、精制及其對抗肝損傷的作用，通過化學(xué)性、酒精性肝損傷試驗結(jié)果顯示：小米谷糠清蛋白對CCl4所致的化學(xué)性肝損傷、酒精所致酒精性肝損傷均有保護作用，水解谷糠蛋白對酒精所致酒精性肝損傷也具有保護作用。于書佳以脫脂小米糠為原料，利用復(fù)合單寧酶水解提取小米糠清蛋白，提取率達48.96%，同時使用多種蛋白酶水解小米糠蛋白制備小米糠多肽，中性蛋白酶S多肽得率為90.27%，菠蘿蛋白酶多肽得率為87.51%，酸性蛋白酶P1多肽得率為79.72%。

2.3 小米糠多糖

小米糠中含有豐富的纖維素和半纖維素，是重要的膳食纖維來源。目前，血糖和血脂高于正常值時引發(fā)的高血壓、糖尿病及心腦血管疾病，嚴(yán)重危害到人類的健康，膳食纖維特有的理化特性具有調(diào)節(jié)血脂和血糖的功能。小米糠多糖存在于小米的果皮層中，是一種由酮糖或醛糖通過糖苷鍵連接而成的、極性強的天然高分子化合物，難溶于水，能被酶和酸水解。劉敬科等[27]采用動物實驗的方法研究小米糠膳食纖維降血脂和血糖的功能特性，研究表明小米糠膳食纖維對血脂和血糖有一定的調(diào)節(jié)作用，其作用效果與用量密切相關(guān)。

3 結(jié)論

我國小米糠資源豐富，營養(yǎng)價值高，但加工利用率較低。隨著人們對小米糠的營養(yǎng)價值和保健功效認(rèn)知程度的提高，小米糠油及其他相關(guān)功能性產(chǎn)品將成為市場開發(fā)的重點，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

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Research progress on development and utilization of millet bran

Xiao Zhenghong1, Du Xuanli2, Tang Jiarui2, Yang Min2, Yang Fan2

1. Product Quality Supervision and Inspect Center of the Easter Branch of Gansu Province (Tianshui 741000) 2.Xi’an COFCO Engineering Research & Design Institute Co., Ltd. (Xi’an 710082)

There are abundant millet bran resources in China, and it is rich in nutritional value, so it has high development value. In this paper, the domestic and overseas application status of millet bran, nutrients and healthy function of millet bran oil were introduced in detail, providing references for the development and utilization of millet bran resources.

millet bran; millet bran oil; nutrition; virture; exploitation and utilization

2016-12-12

肖爭紅，女，1965年出生，工程師，主要從事糧油食品安全研究工作。

TS221

B

1672-5026(2017)02-015-04