米糠综合应用研究进展*

魏 林

（贵州食品工程职业学院，贵阳 551403）

水稻（Oryzae sativa L.）是仅次于小麦的第二大粮食作物，全球约114个国家种植水稻，其年产量超过6.5亿t[1]。全球约超过一半的人口以大米为主食，在亚洲超过20亿人每天75%的热量来自大米[2]。米糠是糙米的外层组织，主要由果皮、糊粉层、亚糊粉层和胚芽组成，约占水稻整体重量的7%，糙米碾米过程中，米糠是重要副产物。据统计，2021年我国水稻总产量约21 284万t，米糠年产约1 500万t[3]。米糠中的主要营养成分包括脂类、蛋白质、膳食纤维和矿物质等，近年来大量研究报道了米糠中还含有丰富的生物活性物质，如谷维素、生育酚和黄酮类物质等，这些物质有抗氧化、降血脂、抗炎症等营养功效，能预防癌症、心血管疾病和治疗许多慢性疾病等[4]。

然而，米糠在加工或储运过程中，易出现酸败并产生不良气味，加之其适口性差，常常被用于动物饲料原料或直接废弃，这不仅造成资源浪费，还会导致环境污染，不利于农业和加工业的可持续发展。因此关于如何提高米糠利用率、挖掘其潜在应用价值和增值潜力，是当前研究的热点。本文系统地综述了米糠的营养特性和开发应用现状，旨在为米糠的高值化应用提供理论参考。

1 米糠的营养组成

稻米中含有丰富的营养物质，其中碳水化合物、蛋白质、脂类分别占比80%、7%～8%和3%[5]，作为大米加工重要副产物的米糠，同样是蛋白质、矿物质、脂类和膳食纤维的良好来源，米糠中含有20%～29%油脂，11%～13%粗蛋白质，20%～27%碳水化合物，除了这几种最基本营养成分外，米糠中还富含铁、磷、镁等矿物质、B族维生素和其它营养成分如γ-谷维素、γ-氨基丁酸、类胡萝卜素和多酚类物质等[3]。

2 米糠的开发和利用现状

与国外米糠得到充分利用相比，目前我国对米糠的主要应用集中于饲料工业，仅10%～15%的米糠资源得到了充分利用。随着人们对米糠中营养组分和活性物质的关注，米糠逐渐进入食品和医药保健等领域，以米糠油加工、米糠活性物质提取、米糠饲料开发等领域为主的产业循环链已初步形成规模，米糠精深加工水平不断提高，市场上涌现出许多以米糠或其衍生物为主要成分的新型产品，米糠的附加值也在逐步提高。

2.1 米糠在食品工业中的应用

2.1.1 米糠在油脂工业中的应用

虽然米糠仅占稻谷7%的重量，但其自身含油量却高达18%～20%，这与大豆的含油量相当。若所有米糠用于米糠油提取，我国每年可生产120～130万t米糠油，能够使我国的食用油自给率提高4%[6]。米糠油作为高附加值产品，具有独特的健康特性。众多研究显示，米糠油因其中含有较高浓度的γ-谷维素和其它抗氧化生物活性成分，而具有显著的抗氧化和抗炎活性，在预防高血压、糖尿病、癌症等方面具有特殊功效[5]。米糠油的提取方法主要有压榨法、浸提法和绿色提取技术。压榨法具有安全高效的优势，所提取的米糠油具有更好的营养特性，无化学成分残留量，深受消费者的青睐。然而压榨会使8%～14%的可用油残留在米糠粕中，造成了油脂资源的浪费[7]。使用化学溶剂从预榨过的米糠中回收残留的米糠油，可以获得较高的油脂提取率。一般工业化油脂浸提中正己烷是首选溶剂，它溶解性较好，溶剂回收率高，但化学溶剂的使用会导致油品颜色较差，同时也存在一定的环境污染问题[8]。在过去的几十年里，油脂工业出现了可持续、更有效的提取方法，这些方法已由传统的压榨技术、溶剂浸提法向超临界流体提取（Supercritical Fluid Extraction，SFE）、超声辅助提取 （Ultrasound-Assisted Extraction，UAE）、微波辅助提取（Microwave-Assisted Extraction，MAE）和酶辅助水提取（Enzyme-Assisted Aqueous Extraction，EAAE）等绿色提取技术方向发展[9]。

2.1.2 米糠在烘焙食品中的应用

由于米糠含有丰富的营养和活性成分，可以作为不同食品的配料，增强各种食品的风味，提高食品的储藏稳定性。已有研究报道，米糠可用于制备高纤维、低脂肪的烘焙食品，来替换燕麦、小麦粉和麦麸等纤维和蛋白质来源。将脱脂米糠添加到精制小麦粉中，能够显著改善以谷物为基础的食品营养状况，在提高蛋白质、氨基酸和膳食纤维含量的同时，能够调节机体正常的血糖血脂水平，有利于人体健康[10]。利用全谷物面粉或其它功能性配料 （如米糠、麦麸等）来生产特殊的烘焙产品是现在的发展趋势，为了增加米糠在食物中的利用率，已经有大量研究将米糠添加到蛋糕、曲奇、面包和披萨饼中，Da Rocha Lemos Mendes等[1]在蛋糕中按比例添加脱脂米糠，替代蛋糕配方中40%和30%的面粉，除了蛋糕能量值降低之外，还能促进纤维、酚类化合物含量，提高抗氧化能力，延长了蛋糕的货架期。与普通的蛋糕相比，添加了30%脱脂米糠的蛋糕同样也具有较高的接受度。Irakli等[11]以含有75%小麦粉和25%米糠的复合面粉为原料，生产出营养丰富的面包，并研究了米糠的添加对面包品质属性、营养成分及抗氧化潜能的影响，结果发现米糠的加入能够显著改善面包的抗氧化状态和营养成分，不会影响面包的整体质量、香气和口感等感官属性。虽然米糠会对面包的色泽和硬度有一定的影响，烘烤会导致维生素E和总黄酮含量降低，但总酚含量增加，尤其是酚酸含量和抗氧化活性增加。因此米糠可以作为一种天然廉价、营养丰富的食品加工配料，用于生产消费者可接受的和能够改善营养品质的烘焙产品。

2.1.3 米糠在功能性饮料中的应用

功能性饮料除了能够提供基本营养成分之外，还可以改善身体的一般状况，降低一些疾病的风险，如降胆固醇、降血脂、抗肿瘤等。以米糠为原料生产功能性饮料是增加米糠附加值的另一个重要实践，已经有大量研究报道了米糠作为谷类功能性饮料生产的关键成分。市场上出现的米糠功能性饮料主要以混合型和发酵型为主，前者包括以米糠中多糖为主要成分，与柠檬酸等添加剂混合而制成米糠多糖饮品[12]；后者包括利用益生菌发酵米糠混合成分，研发米糠乳酸菌饮品等[13]。李祥慧等[14]以米糠为原料，与0.06%木瓜蛋白酶、0.25%稳定剂 （海藻酸钠:明胶=2:1）混合后，酶解反应 20 min，将酶解液在 18 000 r/min转速下均质8 min得到的米糠饮料，该饮料具有较好的稳定性，并保留了米糠大多数的营养成分。将米糠进行酶解预处理，能够使其中所含的营养物质迁移出来，再将米糠水解液与牛奶和其他稳定剂等配料进行调配，可以制得新型的米糠乳饮料。李鹏飞[15]首先利用碱性蛋白酶和纤维素酶处理米糠得到米糠提取液，再与以果胶和黄原胶为主要成分组成的稳定剂混合，加入4.05%奶粉、4.2%蔗糖，最后得到固形物含量仅为5.8%的米糠乳饮料。利用益生菌发酵米糠制备发酵型米糠饮料是米糠资源高值化利用的一个主要途径，能够进一步拓宽米糠精深加工的渠道。米糠中含有丰富的不饱和脂肪酸、维生素、矿物质和多种抗疲劳营养成分，发酵过程能够提升米糠的营养价值，增加有益的肠道微生物菌群[16]。张夏秋等[17]利用米根霉发酵膨化后的米糠，并确定了最佳的发酵条件即：在固液比1:2.25、米根霉接种量0.7%、温度35℃、时间24 h，得到的米糠可溶性膳食纤维得率5.83%，制得的米根霉发酵米糠具有较强肠道益生活性，可有效促进肠道中乳酸菌和双歧杆菌发酵膳食纤维产生短链脂肪酸。缪园欣等[18]以米糠作为原料，接种酵母菌发酵米糠生产米糠酒，制得的米糠酒中固形物含量仅为1.8°Be'，酒体整体来说色泽清亮，兼具米糠和酒的浓郁香味。王劲松等[19]利用保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）混合菌种发酵米糠和豆浆混合物，利用这种益生菌发酵开发出来的植物性蛋白饮料，能够有效促进米糠和大豆中营养组分的溶出，提升了米糠的营养保健作用。

2.2 米糠在饲料工业中的应用

米糠中含有较高水平的蛋白质，氨基酸组成均衡，可以作为动物饲料的补充能量应用到畜牧和家禽养殖业。此外由于玉米、豆粕等传统饲料原料的价格较高，价格低廉的米糠由于经济上的优势，可替代部分传统饲料原料而被广泛应用[20]。米糠能够促进动物小肠发育，增加肠道绒毛长度 （尤其是回肠绒毛），加速营养物质的消化吸收，提高动物的生长发育和生产性能[21]。龙际飞等[22]在饲料中加入米糠和碎米，在试验过程中探讨这两种大米加工副产物对猪的生长性能、胴体品质、肉品品质及肠道黏膜形态的影响，结果表明碎米和米糠替代饲料中原有的玉米和豆粕，能够使试验组猪的体重显著增长18.14%，胴体长度增加15.61%，回肠绒毛长度显著增加13.13%。将米糠进行蒸煮、烘烤和与酶制剂混合等预处理，可替代原有饲料中的玉米和豆粕，能够显著促进动物的生长发育[23]。李灵等[24]探讨了在饲料中按不同比例加入米糠和酶制剂对肉鸡生长发育的影响，在基础饲料中添加比例为1.0%米糠和比例为0.15%酶制剂可以显著提高肉鸡的生长性能，与此同时还发现米糠和酶制剂的混合使用可以显著提升饲料中营养物质的表观消化率，促进了营养组分的消化吸收。

3 总结与展望

米糠是一种营养丰富的大米加工副产物，是蛋白质、矿物质、脂肪酸、膳食纤维、γ-谷维素以及多酚类物质的良好来源，米糠的抗氧化、降血糖、抗肿瘤等营养功效已被大量研究证实。尽管它的真正潜力还尚未被发掘和利用，但近年来随着人们对功能性食品成分和农产品加工废料开发研究不断深入，米糠作为重要的配料逐渐转向油脂、烘焙食品、功能性饮料和饲料工业等领域。然而未来有关米糠的研究重点需要紧紧围绕临床试验，对米糠及其营养组分发挥生物活性的机理加以研究和验证，进一步推动适用于疾病预防或辅助治疗的米糠产品的研发，激活米糠相关产品的消费市场。