留胚米的研究进展

王汝华，高雪燕，严 娜，王 芳，华泽田

（天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津300457）

留胚米的研究进展

王汝华，高雪燕，严 娜，*王 芳，华泽田

（天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津300457）

对留胚米的历史、留胚米的类别、留胚率的计算方法进行简单的介绍，并对留胚米的营养价值、胚芽米机的研究现状、影响留胚率的因素和留胚米贮藏保鲜等方面进行了简要阐述，同时对留胚米今后的发展提出了一些建议，以期为留胚米的开发研制提供参考。

留胚米；营养价值；留胚率

留胚米又称胚芽米，是指稻谷在经过碾磨加工后精米留胚率能达80%以上的一种米。留胚米在保留胚的同时也保留了一部分糠层，口感相对于糙米有所改善。无论是从营养保健功能，还是从市场经济效益来讲，都具有重要的意义。

糙米在碾磨的过程中，米胚会遭受到不同程度的碾擦，胚的保留程度也各不相同。留有胚的米粒，无论留胚大小都属于留胚米粒。留胚米粒的类型包括：①全胚，即糙米被碾磨后，米胚几乎没有被磨损；②平胚，即糙米被碾磨后，留有的米胚与米嘴的切线相平；③半胚，即糙米被碾磨后，有50%的米胚被碾掉；④残胚，即糙米被碾磨后，只残留部分米胚；⑤无胚，即糙米被碾磨后，米胚被全部碾掉，没有任何残留。

留胚米粒的类型见图1。

留胚率是指被测大米样品中留有胚的米粒占试样总米粒数的百分比，目前把留胚率在80%以上的米称为留胚米。留胚率的计算方法是全胚粒、平胚粒和半胚粒3种类型米粒的总粒数占被测试样总粒数的百分比。具体操作方法：将被测米样摊平在桌面上呈正方形，在正方形上画十字分成4个部分，每部分随机取25粒完整的米粒，4个部分整合在一起，数其中带胚的米粒数，同样的操作重复3次，求平均值得到留胚率。

图1 留胚米粒的类型

1 留胚米的营养价值

糙米中胚质量占整粒米质量的2%左右甚至更多（例如巨胚米胚质量能达4%），但其营养却相当于半粒米。米胚中含有丰富的优质蛋白质、多种不饱和脂肪酸及各种维生素和矿物质，是上天赐予的营养源。长期食用留胚米，促进生长激素分泌、美容养颜、减少胆固醇、调节机体脂肪、降血压、治疗便秘、预防心血管疾病、减少癌症的发生[1-4]。

米胚蛋白质占胚质量的20%左右，蛋白质中的必需氨基酸结构组成是谷类中与FAO/WHO的蛋白质氨基酸构成模式最相似的一种蛋白[5]，其营养价值堪比大豆蛋白、鸡蛋蛋白，被认为是全价蛋白质。有研究表明，留胚米的营养价值与糙米的类似，各种营养物质均显著高于精白米[6]。米胚中还含有一般食物罕见的天然活性三肽——谷胱甘肽，分为氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽，其中还原型谷胱甘肽被研究更多，其抗氧化能力最强。谷胱甘肽可用作抗氧化剂，应用于医药领域和食品工业领域[7]。

米胚的脂肪酸组成中，不饱和脂肪酸占总量的70%～80%，主要包括亚油酸、油酸、软脂酸、亚麻酸。人们在长期食用留胚米过程中，留胚米含有的必需脂肪酸可预防动脉粥样硬化、心血管等慢性疾病[6]。大米胚中脂肪含量占米胚总质量的16.6%～39.8%，胚中含VB16.5 mg/100 g（米胚干质量），VB25 μg/g，VE 87 μg/g[8]。白喜春等人[9]测定留胚米中VB1的含量比精白米中VB1含量高0.11 mg/100 g，也正是留胚米被人们称为天然维生素胶囊的原因。

留胚米中矿物质含量比精白米中矿物质含量高得多。米胚中Ca，Mg的含量比普通精白米中的高出5倍，Si，Zn的含量更是比普通精白米高出9倍左右。王小平[10]检测出糙米、胚芽米、精白米中23种矿物质元素，并发现大米中各矿物质元素的含量在糙米、胚芽米、精白米中呈现由高到低的特点，在糙米碾磨至精米的过程中这些元素会严重损失，胚芽米比精白米则保留了更多矿物质元素。

2 胚芽米机的研究现状

国外对胚芽米机的研究当数最早研制留胚米的日本，在胚芽米机的研制上也走在世界的前列，日本碾削型胚芽米机主要区别于喷风装置的有无，是单辊还是双辊。胚芽米机的配置还分为单座式和连座式2种，有的还配置了谷糙分离设备和擦米设备来保证成品品质。日本碾削型碾米机加工留胚米时，采用几道出白与砂辊金刚砂粒度有直接的关系，若采用1道出白时，则选用金刚砂粒度大的；当多台碾米机串联多道出白时，采用多种金刚砂粒度，且金刚砂粒度依次增大，并且转速控制低于1 000 m/s[11-12]。日本佐竹制作所制造的REM型系碾米机，经6次循环碾白生产结果，留胚率为82%～84%，留胚米出率（糙出白率）为92%。此外，瑞士布勒有限公司生产型号为DSRD的立式碾米机采用圆柱式砂辊，由6个砂环及砂环之间的5个喷风环组成，采用强负压吸风形式实现喷风碾白。

近年来，国内一些高校和公司对胚芽米机进行联合研制，并取得了一定的成就。闫学亚等人[13]研制的6NPY-600型胚芽米机，采用一砂一铁两棍，4～5道喷风碾白，并设计流量计来计算碾白室米粒的流量，通过精确控制流量来控制稻谷被碾磨的程度。田庆国等人[14]用自己设计的立式碾削砂轮碾米机做正交试验，得到留胚率在80%以上的胚芽米，同时使得生产碾白精度达标一。已经通过湖北省科技厅组织鉴定的MNPL65型低温留胚米机加工籼型留胚米时，在经过1～2道碾白后，精度能够达到国标三级大米要求的同时留胚率达到85%。

3 稻谷留胚率的影响因素

3.1 原料品种

同季度不同水稻品种在同一加工条件下的留胚率不同，为21.0%～95.6%；同一水稻品种在碾磨工艺参数相同的情况下，早稻比晚稻留胚率要明显高，有的甚至能高出14.4%；粳稻胚芽与胚乳的结合比籼稻更能抵抗住大的碾压力，粳稻的粒形与籼稻的粒形差异很大，前者的接触面积小胚部受到碾压的几率小，短粗的粳稻加工后碎率也会比细长的籼稻低，所以粳稻的留胚率比籼稻留胚率高，这也可能是留胚率与水稻籽粒厚度呈正相关的原因[15]。为保证高的留胚率，加工胚芽米时应选用近似球形的粳型水稻为宜[16]。筛选和培育高留胚率的品种也是育种人员研究工作的重中之重，近期浙江大学成功选育出了留胚米新品种，“福比得”胚米和“香糯配米粽”得到广泛的认可。

3.2 原料的特性

筛选加工留胚米的原料时，应尽可能选择整粒或者至少留胚率在90%以上的糙米，这样才能确保在碾磨后精米的留胚率达80%以上。此外，水分含量也是留胚米加工最重要的影响因素，以水分为14%左右为宜。具体来说，粳糙米水分15.5%，早籼米水分13.5%，晚籼米水分13.5%[17]。如果水分过低，皮层与胚乳的结合更紧密，皮层很难碾掉，一旦加大碾削力，米胚就被碾掉；如果水分过高时，胚部润胀比胚乳膨胀大，导致胚与胚乳的结合力减小更易被碾除。

3.3 原料稻谷的新陈度

由于胚及胚乳对温度和水分膨胀系数不同，在一年四季温度、湿度不断变化的影响下，胚和胚乳结合强度会不断下降，导致碾磨时胚容易脱落，故陈米的留胚率低于新米[18]。因此，建议加工留胚米选用新稻谷作为原料。

3.4 加工机械的工艺参数

除了以上所述的影响留胚率因素外，在留胚米加工所用的机械方面也提出更高更细的要求，胚芽米机的碾白道数、砂辊空隙、辊长、碾米筋角度是影响留胚率的主要因素。要得到最佳的生产工艺，就得不断地尝试试验，所以对于某一品种水稻选择合适的胚芽米机加工也是生产的关键。

4 留胚米的贮藏保鲜

留胚米与传统大米比较，在贮藏保鲜上要求更高。糙米很容易发生霉变，因此不好保存；而留胚米比糙米更易霉变，稻米的胚是稻米的初生组织和分生组织，其中丰富的蛋白质在内源酶的作用下，一部分蛋白质分解为氨基酸，淀粉分解为还原糖，将这些成分暴露于空气之中则极容易滋生霉菌[19]。留胚米比传统大米含有更多的营养成分，在贮藏过程中涉及到多方面的反应，包括物理、化学、生理和生化等。而研究留胚米贮藏保鲜的条件和留胚米的包装技术目的，就是为了使留胚米在市场上流通和消费者食用过程中陈化反应的速率得到延缓，即降低其陈化速率。因此，留胚米的贮藏保藏问题是将来留胚米产品推广开来亟待解决的首要问题[20]。

日本大米贮藏以糙米为主，并专门设计了贮藏糙米的低温库来贮藏糙米，且以此申请了专利，在很大程度上解决了大米保鲜贮藏问题，但其有能耗大、成本高、不易流通的缺点[21]。在国内有关留胚米的贮藏研究还很少，也是留胚米产品一直没有流通开来的原因之一。

由于留胚米易变质，所以采用小包装形式，用高密度聚乙烯袋包装（1～2 kg/袋）。留胚米包装方式普遍采用真空包装或充CO2包装。抽真空包装包装袋与米粒紧密贴合，米粒两端顶住包装袋在搬运、运输过程中，容易磨损导致漏气，所以在运输完毕后要检查真空包装的漏气情况。充CO2包装的米，贮藏过程中CO2不断地被米粒吸附，一定时间后被吸附完全袋子与米粒贴紧，呈现与真空包装同样的密实硬块。充CO2包装已在我国台湾等地大规模应用[22]。

5 展望

消费者对留胚米的认知度和接受度很低，宣传力度不到位，应该让人们更加关注留胚米，大力推广留胚米的知识和增大宣传活动的力度，让留胚米健康快速走进人们的日常生活。目前，留胚米还没有明确的国家标准，要加快制定有权威的行业标准来规范留胚米市场，提高行业的准入门槛，赢得消费者对留胚米的信赖和青睐。

[1]唐小俊.胚芽米的营养价值及其加工[J].农产品加工，2010（5）：9-11.

[2]Chan-Ho Oh，Suk-Heung Oh.Effects of germinated brown rice extracts with enhanced levels of GABA on cancer cell proliferation and apoptosis[J].Journal of Medical Food，2004，7（1）：19-23.

[3]Hsu T F，Kise M，Wang M F，et al.Effects of pregerminated brown rice on blood glucose and lipid levels in free-living patients with impaired fasting glucose or type 2 diabetes[J].Journal of Nutrition Science Vitaminology，2008，54（2）：163-168.

[4]Panlasiqui L N，Thompson L U.Blood glucose lowering effects of brown rice in normal and diabetic subjects[J]. International Journal of Food Science Nutrition，2006，57（3/4）：151-158.

[5]朱一帆，冯亚斌，林轩，等.胚芽米营养成分研究[J].科技通报，2013，29（9）：51-60.

[6]李爱华.米胚的营养价值和胚芽米的加工技术[J].粮食与饲料工业，1997（5）：7-10.

[7]贾贞，王丹，游松.谷胱甘肽的研究进展[J].沈阳药科大学学报，2009，26（3）：238-242.

[8]孙向东.发芽糙米研究最新进展[J].中国稻米，2005（3）：5-8.

[9]白喜春，韩俊杰，纪伟东.高效液相色谱法测定留胚米和精白大米中维生素B1含量[J].粮油食品科技，2014，22（1）：82-84.

[10]王小平.糙米、胚芽米、精白米中多种矿质元素和B族维生素含量的比较研究[J].广东微量元素科学，2009，16（12）：50-56.

[11]顾尧臣.日本碾米新概念和我国碾米工业的发展方向[J].粮油食品科技，2002，10（5）：15-17.

[12]熊海铮，张宁，孙健，等.水稻留胚米的营养价值加工技术及产品开发研究进展[J].核农学报，2012，26（7）：1 031-1 036.

[13]闫学亚，王广林，孙峰，等.胚芽精米机的研制[J].粮食与饲料工业，2000（3）：10-11.

[14]田庆国，孙正和.胚芽米碾米机的设计[J].包装与食品机械，1997，15（4）：9-10.

[15]Liang J，Li Z，Kouichi T，et al.Milling characteristics and distribution of phytic acid and zinc in long-mediumand short-grain rice[J].Journal of Cereal Science，2008，48：83-91.

[16]冯亚斌，张鹏飞，项方聪，等.不同水稻品种胚芽米加工特性及其品质研究[J].食品工业科技，2015，36（12）：95-98.

[17]沐森林，陈长林，王锦国，等.影响胚芽米机留胚率的因素分析[J].中国农机化，2010（5）：50-51.

[18]徐圣言，姜松，孙正和.胚芽精米机提高粳米留胚率的研究[J].Transactions of the CSAE，1998（4）：222-226.

[19]茅林春，席玙芳.水分对米胚芽贮藏性的影响[J].食品科学，1990，14（1）：58-59.

[20]王春莲.大米储藏保鲜品质变化研究[D].福州：福建农林大学，2014：13-20.

[21]吕季璋.日本碾米工业的技术发展[J].粮食与食品工业，2005，12（1）：4-8.

[22]程振琇.台湾农业科研与主要成果[J].台湾农业探索，1991（2）：4-6.◇

Research Progress on Embryo-retaining Milled Rice

WANG Ruhua，GAO Xueyan，YAN Na，*WANG Fang，HUA Zetian
（College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China）

The history，categorise and the method of plumule ratio are introducted.The distinct nutritional values of embryo-retaining milled rice，the development progress of whiteners for embryo-retaining milled rice，effect factors of plumule ratio and preservation are expounded in this paper.Based on this,suggestions for further developing of embryo-retaining milled rice are put forward，some references can be provided for the development of embryo-retaining milled rice.

embryo-retaining milled rice；nutritional value；plumule ratio

TS202.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.047

1671-9646（2017）05b-0065-03

2017-04-27

“十二五”农村领域国家科技计划课题（2011AA10A101）；天津市教委项目（20130616）；天津科技大学自然科学研究基金项目（20130101）。

王汝华（1989—），男，硕士，助理工程师，研究方向为植物功能性食品资源。

*通讯作者：王芳（1975—），女，博士，副教授，研究方向为功能性谷物。