小米营养食品开发可行性研究报告.docx

小米营养食品开发可行性研究报告(1)一、前 言谷子（Setaria italica Beauv），又叫粟，去皮后为小米。我国的黄河流域是它的故乡，后来才传到世界其他各国。1954年我国考古工作者在西安市半坡村新石器时代人类遗址中发现的罐存碳化谷粒，证明我国种植和食用谷子的历史悠久，少说也有几万年了。谷子在我国古代农书上叫法不一，有的叫【梁】，有的叫【禾】，还有的叫【稷】的，直到明代李时珍的本草纲目，才给谷子以明确的概念：“穗小毛短而粒细者为粟”。在贮存上，我国劳动人民饶有经验，古书上有“九谷尽藏，以粟为主”的说法。谷子的祖先是狗尾草，经过我国劳动人民长期的驯化与选育，才培育出了越来越多的好品种。北魏贾思勰齐民要术中载粟的良种86种，清朝授时道考载粟的品种251种，到本世纪五十年代，仅我国北方十二省就有谷子品种16000多种，其中产于山西沁县的（沁州黄）米、山东金乡县的（金米）、章丘县的（龙山米）、河北蔚县的（桃花米），并称为我国的四大名贵小米。小米（Millet）是禾本科狗尾草属, 是我国古老栽培作物之一, 目前我国栽培主要集中在内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁、河北、河南、山东、山西和陕西九个省区，栽培面积为2100万亩，年产量270450万吨（2000年数据）。小米是谷粒去壳后的产品,是我国北方谷区人民的一种主要粮食。因其营养丰富,一向受到人们的喜爱。一般情况下，小米中含蛋白质9.7%、脂肪3.5%、碳水化合物72.8%、纤维素1.6%、10.57/100、20.12/100、29/100、93.1/100、4.7/100、胡萝卜素0.19/100。二、我国现有小米品种 带壳的谷子是假果，粒形圆或卵圆。壳由内外稃组成（与稻谷的壳结构相似），色泽有黄、乳白、灰、褐等多种。谷子去壳后的颖果即为小米，色泽有黄、灰白、褐或黑色。小米粒的背面凸起，腹面扁平，顶端略圆。胚位于背面，长形，胚的长度往往超过籽粒的一半。脐位于腹面基部，为圆形，小米正面从顶端到基部高22.5mm,宽22.2mm,侧面宽1.51.7mm。小米属于杂粮类年，品种繁多，有粳性小米，糯性小米；按颜色有黄小米、白小米、绿小米（乌米绿小米也叫绿优谷、绿珍珠）、黑小米；山西所产优质小米有沁黄、汾州香、泽州香、珍珠黄、东方亮等；河北产优质小米有吨谷一号，我国台湾岛内有台东7号（关山小米）等。三、“吨谷一号小米”产地河北隆化河北省隆化县位于承德市北部。是全国著名战斗英雄董存瑞英勇献身的地方，始建于一九一零年。隆化县周围毗邻蒙古、承德市、承德县、滦平县、丰宁县、围场县。全县总面积5497平方公里，其中山场面积720万亩、耕地67万亩、全县辖10镇15乡，总人口404万人，其中满、蒙、回等少数民族18.5万人。全县平均海拔高度750米，平均日照2857.9小时，有效积温2300-3400，年平均气温6.9，年降雨量为466.3-579.1毫米，无霜期100-140天。由于该地区独特的地理、气候、土壤等特点，使得该地区盛产小米，尚且，小米粒度饱满，金黄并富有光泽，质量上乘。隆化县交通十分方便，距北京250公里，距承德市仅60公里，京通铁路，承隆铁路贯通南北，县城内有客货铁运站8个，县内公路通车里程638公里。隆化县自然资源有：林业资源：山场广阔、宜林面积大，其中有林面积295万亩、森林覆盖率35.8%，主要树种有杨、桦、松、柞等，林木蓄积量368.1万立方米，年采伐量5万立方米，可牧草场420万亩。盛产多种山珍、野味、中药材等土特产品。矿产资源：已经发现的矿种有48种,现已开发利用24种,主要有铁、金、银、铅、锌、钼、莹石、沸石、硅石、长石、澎润土、珍珠岩、石灰石、紫砂土、硅砂、花岗岩、锶系列，偏硅酸系列、矿泉水系列等。水资源：属滦河水系，滦河流主流流经县内六个乡镇，四条较大支流流域总长334公里，水资源总量10.8亿立方米，另有可开发地下水4亿立方米。农业资源：隆化盛产玉米、水稻、谷子、大豆等，粮食总产量达5亿斤，是我国北方杂交玉米制种基地。畜产资源：全县牛存栏15.61万头，已被列为全国商品牛生产基地，猪、羊存栏分别为24.64万头和21.22万只，肉类总量达31765吨。果品资源：全县现有各种果树1064万株，主要盛产红果、苹果等，目前全县已建成果品加工厂6处。全县劳动力资源充足，农村有7万人的剩余劳动力。隆化县正在崛起的工业和乡镇企业、超前的通讯、方便的交通、充足的能源、亟待开发的丰富自然资源，必将为隆化县经济的发展插上腾飞的翅膀。从隆化县的自然资源及特殊的地理位置可以看出，山地面积720万亩，耕地面积仅为69万亩，在农业资源中，其中适合本地区的农作物有玉米、水稻、谷子、大豆等，特别是由于该地区的土壤特性，盛产的谷子质量优良。尤其是由河北省隆化县正大经贸养殖有限公司选育的吨谷一号品种，经北京市营养源研究所对“吨谷一号小米”38项质量指标进行分析检测，从检测结果分析，并与产地为北京、河北河间、陕西、黑龙江等地的小米质量指标做对比，“吨谷一号小米”在脂肪含量、维生素E含量、烟酸含量、蛋白质含量等指标都优于其他产地的小米。另与大米和玉米相比，其中吨谷一号所含的蛋白质、脂肪、维生素E、维生素B1、维生素B2等指标也高于玉米和大米。还有，河北省隆化县森林面积为295万亩，森林覆盖率达到了35.8%，环境污染相对于发达地区要少，为此，根据吨谷一号小米的质量特点和几乎无污染的特性，充分利用隆化县这一自然资源，开发我国食品工业倡导的“健康、方便、天然、美味”的天然健康食品，是带动该地区经济发展的必然趋势。四、小米的营养价值及其特点 由河北省隆化县正大经贸养殖有限公司送检的吨谷一号小米营养成分如下： 吨谷一号小米 普通小米蛋白质 9.34 % 9.0 %粗脂肪 4.06 % 3.1 %碳水化合物 73.30% 73.5 %灰分 1.45% 1.2 %水分 11.85% 11.6 %不溶性膳食纤维 3.35% 1.6 %钾 201.4 mg/ 100g 284 mg/100g钠 1.2 mg/100g 4.3 mg/100g钙 12.2 mg/100g 41 mg/100g镁 106.8 mg/100g 107 mg/100g铜 0.5 mg/100g 0.54 mg/100g铁 4.5 mg/100g 5.1 mg/100g锰 1.1 mg/100g 0.89 mg/100g锌 2.6 mg/100g 1.87 mg/100g硒 0.02 mg/Kg 4.74 mg/100g维生素B1 0.38 mg/100g 0.33 mg/100g维生素B2 0.13 mg/100g 0.10 mg/100g维生素E 5.41 mg/100g 3.63 mg/100g烟酸 2.8 mg/100g 1.5 mg/100g天门冬氨酸 0.65 g/100g 0.71 g/100g苏氨酸 0.34 g/100g 0.34 g/100g丝氨酸 0.42 g/100g 0.42 g/100g谷氨酸 1.76 g/100g 1.93 g/100g甘氨酸 0.25 g/100g 0.25 g/100g丙氨酸 0.70 g/100g 0.83 g/100g缬氨酸 0.54 g/100g 0.50 g/100g蛋氨酸 0.29 g/100g 0.30 g/100g异亮氨酸 0.39 g/100g 0.41 g/100g亮氨酸 1.11 g/100g 1.21 g/100g酪氨酸 0.31 g/100g 0.27 g/100g苯丙氨酸 0.58 g/100g 0.51 g/100g赖氨酸 0.17 g/100g 0.18 g/100g氨 0.25 g/100g组氨酸 0.16 g/100g 0.83 g/100g精氨酸 0.27 g/100g 0.33 g/100g脯氨酸 0.62 g/100g 0.68 g/100g色氨酸 0.13 g/100g 0.18 g/100g胱氨酸 0.17 g/100g 0.23 g/100g脂肪酸类：(小米中脂肪总量的百分数)16:0 30.516:1 0.918:0 5.118:1 13.718:2 28.718:3 21.1谷子脱去皮壳后的小米，营养价值较高，并且各种营养素的吸收率高，各营养素间组配比较合理。小米蛋白质是人体必需氨基酸的良好来源，特别是人体既不能合成又不可缺少的色氨酸、蛋氨酸的含量很高（见表1）表1部分粮食的氨基酸含量（单位：g/100g）粮食种类 色氨酸 蛋氨酸 苏氨酸 苯丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 赖氨酸 吨谷一号 0.13 0.29 0.34 0.58 0.54 1.11 0.17 普通小米 0.194 0.297 0.462 0.546 0.415 1.36 0.234 小 麦 粉 0.123 0.168 0.347 0.527 0.46 - 0.274 玉 米 0.068 0.157 0.372 0.412 0.418 1.315 0.254 成年人每 日需要量 0.2 0.36 0.4 0.785 0.625 0.86 0.625 小米含有蛋白质、脂肪、碳水化合物，并富含钙、磷、铁、镁、硒等矿物质和多种维生素。中国农业科学院1979年征集8个单位312个品种进行分析的结果：小米蛋白质含量7.25%-17.5%，平均为11.42%，少数来自高原的品种，含量略高于15%；脂肪含量平均为4.28%；淀粉70.93%；体现营养高低的主要标志-蛋白质含量，小米比大米、黄玉米、高粱米略高，脂肪含量则比大米、面粉、高粱米高（见表2）表2禾谷类籽粒营养成分（100克含量）粮食名称 蛋白质 （g） 脂肪 （g） 碳水化 合物g 维生素 E (g) 维生素B1（g）维生素 B2（g） 维生素 pp（g） 吨谷一号 10.60 4.61 73.3 5.41 0.38 0.13 2.8 北京小米 10.22 3.6 - 0.02 0.52 0.09 0.7 陕西小米 0.37 4.03 - 2.46 0.30 0.12 1.6 普通小米 9.7 3.5 72.8 0.19 0.57 0.12 0.16 大 米 8.3 2.5 74.2 - 0.54 0.17 2.5 面 粉 9.4 1.9 72.9 - - 0.10 4.0 黄 玉 米 8.5 4.3 72.2 0.1 0.34 0.10 2.3 高 粱 米 8.4 2.7 75.2 - 1.80 0.45 7.5 本草纲目中指出：“粟米气味咸，微寒无毒，主治养肾气，去脾胃中热，益气。陈者苦寒，治胃热，消渴，利小便”。小米集补疗二功于一身。五、小米食品和营养食品的开发根据我国目前食品工业发展状况分析，利用小米营养丰富的特点，并以其为原料可以加工成的食品种类繁多：1、小包装保鲜小米2、焙烤食品类；米粉、曲奇、饼干、面包；2、早餐食品；3、休闲食品；4、婴幼儿食品；5、饮料；6、营养粉；7、功能食品等。并且营养成分齐全,具有一定的保健作用,特别是经过营养强化的小米食品营养价值更高,保健作用进一步得到提高。我们相信随着食品科学技术的不断发展,小米生产潜力的发掘,加工路子的拓宽,小米食品的加工利用必将得到更大的发展。六、小米药用功能和保健食品的开发近些年来，随着物质生活的不断改善与提高，饥不择食的年代已成为历史，人们在膳食习惯于结构上有了明显改观，人类对食物有三个层次的需求，首先是吃饱，然后才是吃好，当这两个需求得到保障后，就希望强身健体，延年益寿，要求所吃食品有更高的营养价值、更多的保健功能和更明显的医疗作用。于是，对功能性保健食品的需求便应运而生。功能性食品（Functional）是指其成分对人类体能充分显示身体防御功能，调节生理节律以及预防疾病和促进康复等调节功能的工程化食品。小米营养丰富,是一种优质谷物,以其为原料可加工成的食品种类繁多,并且营养成分齐全,具有一定的保健作用。以小米精粉添加其他配料,可加工出小米饼干,小米曲奇饼干、小米豆粉营养饼干、小米酥卷、小米蛋糕等焙烤食品;以小米加水加热煮熟后,在特定条件下,利用微生物的作用,经糖化发酵等工艺处理,可生产小米黄酒、调料酒、小米陈醋、红曲色素;将小米经高温膨化后粉碎成品的可作为小米方便营养粉的基础原料,如五仁小米营养糊等。近年来,由于经济的发展和人们生活水平的提高,城乡居民粮食消费结构中,粗粮比重大幅度下降,由于食物过于精细、单调,同时加上动物脂肪增多等原因,使我国高血压、心血管病、糖尿病等疾病在中老年人中发病率不断上升,消费者渴求营养丰富、美味可口、用多种粮食制作的食品,因此小米这种杂粮食品的开发利用前景广阔。七、国内外功能性食品的兴起、发展与现状国内外许多专家学者研究表明，功能保健食品将是21世纪食品工业发展的主要方向。功能性食品自5060年代兴起以来，在全世界范围内表现出强劲的发展势头，各个国家都根据自己民族特点研究和开发一些针对本民族生理特点、饮食特点的功能性食品。日本、西欧、美国等发达国家相继推出多种具有特殊生理功能的功能性保健食品，这些产品现在已产生了良好的经济效益和社会效益。如何借鉴发达国家功能性食品研究开发的经验，发展我们自己的功能保健食品已成为我国整个食品工业发展的重点之一。日本的功能保健食品研制开发居世界领先水平。名目繁多、功能齐全的各种功能保健食品相继开发成功，不仅给日本带来了巨额的经济收入，也对整个国民的身心健康产生了积极的影响。日本整个国民的平均寿命居世界前列，近几十年来智力水平呈明显的上升趋势都和日本人食用营养型、益智型功能性食品较多有着密切的联系。自80年代起，日本的功能型食品销售额每年以500亿日元的速度增长，1995年的销售总额已达6200亿日元。加拿大19811989年间，功能性食品产值由74千万英镑骤增至10亿英镑。美国自70年代起，其产值每年以20%的速度递增。1991年功能保健食品销售额为29.8亿美元，1993年超过30亿美元，1996年则达40多亿美元。美国的食品科学家将功能性食品作为21世纪食品发展的方向。一方面利用生物工程、基因工程等现代技术开发新型产品，另一方面又不断探寻尚未开发的天然功能食品。据不完全统计，目前我国已上市的功能性食品愈3000种，且每天都有新功能性食品问世。从这些数字来看，我国功能保健食品发展迅速，市场潜力巨大。我国最具发展潜力的功能保健食品领域是，西方传统具有功能与保健特点的基料和我国传统中医理论认为具有开发前景的基料（包括保健药材或食品材料）相结合，研制开发多种中西合璧的功能保健食品。近年来，随着经济的发展和生活水平的提高，人们对小米食品的需求以不在满足于过去传统的膳食结构，而是向着快捷、方便、口味好、营养全的综合性方向发展。目前市场上现有的小米产品有：小米锅巴；小米冰淇淋；雪糕；小米挤压食品（虾条、虾圈、虾球等）；小米饼干；小米茶汤等系列产品。利用现代食品加工技术可以开发的小米功能性食品有：小米营养乳；小米营养粉；小米膳食纤维；小米营养粥系列产品等，根据对国内外的需求市场调查分析，小米及其加工产品，特别是小米功能性食品不但在国内有广阔的消费市场，尚且在新加坡、印尼、香港、台湾等华人居多的东南亚国家和地区有着广泛的市场需求。近年小米乳等小米功能性深加工产品在德国、法国等欧洲国家深受青睐。为此，小米功能性深加工产品市场开发前景广阔。市场上的营养保健食品已经令人目不暇接，传媒广告更是竞相招徕，但小米作为营养价值、药用价值都较高、人们极其喜爱的天然食品，却在功能性食品开发中少之又少，没能占领自己的一席之地。功能保健食品的发展趋势是营养化、保健化、天然化。在功能性食品中真正起生理作用的成分称为生理活性物质，富含这种成分的物质则称为功能性食品基料。随着科学技术的不断发展，被揭示出的功能性食品基料越来越多，而膳食纤维将作为一种极其重要的功能性食品基料而引起关注，营养、医学、食品界称其为“第七营养素”，而且标有DF的食品已风靡欧、美、日等国市场，膳食纤维包括谷物纤维、豆类种子与种皮纤维、果蔬纤维、微生物纤维、其他天然纤维和合成纤维。目前，米糠纤维的开发利用已受到人们的关注，矿物营养素也是倍受欢迎的功能性食品基料，人体所含矿物元素约60余种，但相当一部分人存在微量元素缺乏，有效合理的利用小米中的矿物质元素（如钙、铁、硒等）、蛋白质和脂肪将会对功能性食品开发起重要作用，众所周知，硒元素可防治癌症、大骨节病等顽固性疾病。小米脂肪含量高于大米、面粉，尤以脂肪结构为优。不饱和脂肪酸，亚油酸，亚麻酸含量为85.75%，高于其它作物，不饱和脂肪酸可防止2乙酰氨基诱发肝癌，乳腺癌和皮肤癌。而且，小米中的蛋氨酸除在人体内组成蛋白质外，更重要的作用还在于供给甲基，形成胆碱后进而形成磷脂，蛋氨酸又是转化成胱氨酸的主要原料，有防治脂肪肝，降低胆固醇的作用。在世界范围内功能性食品与饮料极受欢迎，究其原因，不外乎包括：老龄化社会的形成，各种老年病的发病率逐年上升，少年儿童成人病的增加尤引起人们恐慌。因此，西方各发达国家无一例外地把老年保健和儿童营养食品的开发提到议事日程。科学技术的飞快发展，许多有益于人体健康的食品成分以及种种疾病的发生与饮食的相互关系已被人们基本搞清，使得通过改善饮食条件和发挥食品本身的生理调节功能而达到提高人类健康的目的成为可能。由于人类的进步，人们对健康有着更高的要求，强身健体，防病怯病，养颜美容，延缓衰老等高层次的需求，使得功能性保健食品倍受青睐，成为“21世纪食品”。现代工业给人们赖以生存的环境带来了日趋严重的污染，人们不愿多服有副作用的药物，而追求天然的、无污染的功能性食品。国民收入的增加和消费水平的提高形成了特殊营养的消费群。因此，作为纯天然食品的小米，其健胃益脾、补血降压、抗衰强身、延年益寿之独特功效，无疑应成为功能性营养食品开发的良好基料。小米具有防治神经衰弱的作用，可应用于老年营养保健食品的开发中。估计在2010年，全球老年人总数将达到11.8亿，由此而来的将是如何降低老年病的发生。而小米一直深受老年人喜爱，可将其深加工成