小米糠开发利用的研究进展

肖争红，杜宣利，唐佳芮，杨 敏，杨 帆

1.甘肃省产品质量监督检验东部分中心 (天水 741000)2.西安中粮工程研究设计院有限公司 (西安 710082)



小米糠开发利用的研究进展

肖争红1，杜宣利2，唐佳芮2，杨 敏2，杨 帆2

1.甘肃省产品质量监督检验东部分中心 (天水 741000)2.西安中粮工程研究设计院有限公司 (西安 710082)

我国小米糠资源丰富，营养价值高，具有广阔的开发前景。文章综述了国内外对小米糠应用现状、小米糠油的营养成分及保健功效的研究，以期为小米糠资源的开发利用提供参考。

小米糠；小米糠油；营养；功效；开发利用

小米是我国北方的主要杂粮作物，具有生产周期短、耐干旱、营养丰富等特点。小米糠是小米加工过程中的副产物小米加工脱壳后的副产物是小米糠，由小米的果皮层、糊粉层和米胚芽三部分组成。我国是小米的生产大国，小米的种植面积约200万hm2，年产量500万t左右，小米糠年产约50万t左右。目前，小米糠主要作为动物饲料使用，造成了资源浪费，国内对小米糠的研究开发远未达到对大米米糠的研究深度。因此， 本文对小米糠的研究现状及其

营养特性并结合作者的有关研究进行综述，希望为小米糠的开发利用提供参考。

1 小米糠的营养成分

小米糠作为一种可再生资源，营养极为丰富，富含碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素，及糠蜡、氨基酸、磷脂、糖脂、多种维生素、多糖等营养成分，见表1、表2。

表1 小米糠和小米的主要营养成分比较[1]

表2 小米糠和小米中维生素含量的比较[1]

小米糠内含油脂、维生素等多种营养成分，可以作为一种健康的食品原料[2-3]。但目前，小米糠基本上被当作饲料或直接作为废料处理，其中的多种营养物质没有得到充分利用[4-5]，造成了小米糠资源的浪费。以油脂为例，小米糠中含油率约18%～23%，与大豆含油率相近。我国每年因油脂缺口需进口的植物油料达到8 000多万t。因此，开发小米糠这一油料资源生产健康的食用油脂等产品，成为目前亟待研究的课题。

2 小米糠的开发利用

2.1 小米糠油

2.1.1 小米糠油的营养特性

小米糠油是从小米糠中提取精炼而成的一种植物油脂，其主要成分有不饱和脂肪酸、VE、角鲨烯、谷维素、谷甾醇、甾醇、生育三烯酚等多种生物活性成分。

李艳福等[6]对不同产地的小米糠油进行脂肪酸组成分析。研究表明：小米糠油中的亚油酸含量较高，对人体健康具有重要的保健功能。

表3 小米糠油与米糠油脂肪酸组成比较表

说明：表中实测小米糠油的脂肪酸含量是选用陕北小米糠做原料，按照GB/T 17376—2008标准检测分析的结果。

表3显示，小米糠油的脂肪酸组成与国标中米糠油的脂肪酸组成有较大区别：小米糠油中的亚油酸含量较高，约70%，其含量高于其它常见的植物油。随着人们生活水平的提高，营养失衡导致的三高问题已成为人类健康的重大危害；亚油酸是人体的必需脂肪酸，具有降血脂、降血压以及防治心脑血管疾病等功能，且具有调节机体代谢的作用；其生物活性成分[7]对肝损伤、癌前病变及皮肤老化等疾病均有较好的治疗效果。

小米糠油中除含有丰富的不饱和脂肪酸外，还含有维生素E、植物甾醇、谷维素等活性成分。其中，维生素E不但能够预防和减轻体内细胞膜脂质过氧化物的破坏，保持组织的完整性，还在生命活动中起着极其重要的作用，具有防癌、抗衰老等功能；而且能够有效地抑制油脂的氧化，防止油脂酸败。

2.1.2 小米糠油的制取工艺

油脂制取一般多采用压榨法或浸出法。其中压榨法生产工艺简单，出油率较低，油中VE等活性物质易受到破坏，此法适用于含油量较高的植物油料；浸出法出油率高，但不同溶剂对植物油提取率的影响较大[8]。赵陈勇等[9]以正己烷与异丙醇为溶剂提取小米糠油，研究表明异丙醇提取的小米糠油得率比正己烷高4.83%，可达25.32%，且油中的甾醇含量达到1.3%以上。

水酶法、超临界法、超声波法是近几年新兴的植物油脂提取方法。水酶法条件温和，能耗低，可以同时得到油脂和蛋白质，但酶的成本较高；超临界提取法出油率高、工艺简单、无溶剂残留，可最大限度地保留其中营养成分的活性，设备因需承受较高压力制造成本较高；超声波萃取仪器设备简单，萃取成本低。目前，国内外针对从小米糠中提取小米糠油的研究较少，主要针对米糠油(稻米油)进行研究。魏福祥等[10]研究了超临界CO2萃取技术提取小米细糠中的小米糠油，在优化工艺条件下，小米糠毛油的出油率达到19.69%。高立国等[11]以陕北小米糠为原料，用超声波法萃取小米糠油，通过响应曲面法优化获取最佳工艺条件：料液比1∶4.5(g/mL)、超声时间37 min、超声温度60 ℃，在此条件下得到小米糠油的提取率是9.74%。

小米糠油的制取，目前除压榨法外上述其他工艺仅进行了实验室小试研究，尚未实现工业化生产。

2.1.3 小米糠油的精炼

与米糠类似，小米糠也因脂肪酶的存在易于氧化酸败，导致毛油的酸价、过氧化值较高。对陕北产小米糠的检测发现，新鲜原料的酸价11.4 mgKOH/kg、过氧化值8.7 mmol/kg，而放置一段时间后的原料，其酸价和过氧化值分别高达35 mgKOH/kg和90 mmol/kg。小米糠油的精炼，根据毛油的品质情况，可参考米糠油的精炼采用化学精炼或物理精炼的方法[12-15]。

2.1.4 小米糠油的功效开发

小米糠油中富含植物甾醇、谷维素、维生素E、亚油酸等生物活性物质，可以作为一种天然的保健食品或美容化妆品原料。口服具有降血脂、抗氧化等保健作用，外涂可以起到抗皮肤光老化的作用。

原敏等[16]探讨了小米油对小鼠皮肤光老化的保护作用，实验结果表明：口服、同时外涂小米油可以起到抗皮肤光老化的作用；同时他还认为小米糠油对酪氨酸酶有较强的抑制作用，能抑制黑色素的生成，小米糠油在质量浓度1.5～6.0 mg/mL范围内氧化稳定性较好，可作为一种天然美白剂开发利用，为此研制了小米糠油美容膏及小米糠油口服乳液两种产品。赵陈勇等[17]利用SD大鼠做动物实验，研究小米油对高脂血型大鼠的血脂水平和抗氧化能力的影响，结果表明小米糠油能有效降低患高脂血脂症、动脉粥样硬化等病症的概率。

小米糠油中含有约60%的亚油酸，其含量远高于一般的植物油脂，是提取亚油酸的理想原料。在制取小米糠油的基础上，可进一步对其中的亚油酸进行富集提取。分离和纯化多不饱和脂肪酸的有效方法是尿素包合法[18-21]，依据原理是尿素分子在结晶过程中能够与饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸形成较稳定的晶体包合物析出，多不饱和脂肪酸特有的空间构型导致其不易被尿素包合，通过过滤被分离出。此种方法操作简单、所耗成本低，纯化所得的多不饱和脂肪酸纯度较高。孙瑞贞[22]以小米糠为原料，比较了索氏提取和超声提取两种工艺条件的优劣，考察了尿素包合法纯化小米油中亚油酸以及碱异构化法制备亚油酸的最佳工艺条件，结果显示：在最优条件下，尿素包合法分离纯化亚油酸的得率达到65.06%，纯度83.96%。

2.2 小米糠蛋白

小米糠蛋白是优秀的天然蛋白质来源[23]。提取小米糠蛋白的方法有很多种，有物理法(超声)、化学法(酸碱提取)、酶法。其中酶法是提取蛋白质的安全有效的方式。酶法提取操作简单，反应温和，环境影响小，能够更好的保持蛋白质的天然特性，在实际生产中具有良好的应用前景。

顾镍[24]以山西小米糠为原料，采用果胶酶提取小米糠蛋白，以响应曲面法和正交实验法优化蛋白质提取工艺，以中心组合实验研究影响蛋白提取的主要因素，建立影响因素与响应值之间的回归方程，获得最佳提取条件为：酶解温度20 ℃，酶解时间3.93 h，pH 4.7，酶添加量1 000 U/g小米糠，料液比1∶77。在最适条件下，蛋白质理论提取率为32.83%。郑志新[25]利用淀粉酶对小米糠酶解处理，提取小米糠蛋白。单因素试验筛选提取条件，其最佳提取工艺为：最佳料液比1∶10 g /mL，淀粉酶用量20 U/g小米糠，反应时间2 h，反应温度60 ℃。

许洁[26]研究了小米糠蛋白的提取、精制及其对抗肝损伤的作用，通过化学性、酒精性肝损伤试验结果显示：小米谷糠清蛋白对CCl4所致的化学性肝损伤、酒精所致酒精性肝损伤均有保护作用，水解谷糠蛋白对酒精所致酒精性肝损伤也具有保护作用。于书佳以脱脂小米糠为原料，利用复合单宁酶水解提取小米糠清蛋白，提取率达48.96%，同时使用多种蛋白酶水解小米糠蛋白制备小米糠多肽，中性蛋白酶S多肽得率为90.27%，菠萝蛋白酶多肽得率为87.51%，酸性蛋白酶P1多肽得率为79.72%。

2.3 小米糠多糖

小米糠中含有丰富的纤维素和半纤维素，是重要的膳食纤维来源。目前，血糖和血脂高于正常值时引发的高血压、糖尿病及心脑血管疾病，严重危害到人类的健康，膳食纤维特有的理化特性具有调节血脂和血糖的功能。小米糠多糖存在于小米的果皮层中，是一种由酮糖或醛糖通过糖苷键连接而成的、极性强的天然高分子化合物，难溶于水，能被酶和酸水解。刘敬科等[27]采用动物实验的方法研究小米糠膳食纤维降血脂和血糖的功能特性，研究表明小米糠膳食纤维对血脂和血糖有一定的调节作用，其作用效果与用量密切相关。

3 结论

我国小米糠资源丰富，营养价值高，但加工利用率较低。随着人们对小米糠的营养价值和保健功效认知程度的提高，小米糠油及其他相关功能性产品将成为市场开发的重点，具有较好的经济效益和社会效益。

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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

肖争红，女，1965年出生，工程师，主要从事粮油食品安全研究工作。

TS221

B

1672-5026(2017)02-015-04