我国是稻谷生产大国,稻谷年产量约2亿t,而作为稻谷加工副产物米糠的

1、新型米糠功能食品的研究李璐1，李宗军*1.湖南农业大学食品科技学院 长沙 410128E-mail: lizongjun 摘 要：米糠是稻谷加工的副产品，具有极高的营养价值。利用挤压技术是米糠的有用成分稳定，在常温下可储存一年。本文探讨了米糠食品加工技术的发展概况，并从米糠油脂、米糠蛋白、米糠的膳食纤维及米糠发酵等方面综述了新型米糠功能食品的研究进展。关键词：米糠，加工技术，功能食品Study on New Functional Foods of Rice BranLi Lu 1, Li Zong-Jun *1. College of food science and technology,

2、Hunan Agricultural University，Changsha, Hunan Province, PRC, 410128 E-mail: lizongjun Abstract: Rice bran is a by-product of rice processing, which has a high nutritional value. The useful component of rice bran can be stable by extrusion and stored at room temperature for one year. On this paper,we

3、 discusse the development of rice bran food-processing technologies,and overview the research of a new functional food from oil of rice bran, protein of rice bran, dietary fiber of rice bran ,fermentation of rice bran and so on.Key Words: Rice bran ; Fod-processing technologies; Fnctional food 我国是稻谷

4、生产大国，稻谷年产量约2亿t，而作为稻谷加工副产物米糠的年产量为1000万t以上，约占世界总产量的1/31。 在我国，米糠主要是作为畜禽饲料，而其具有的营养价值和资源效益还未得到充分的发挥，造成了极大的资源浪费。目前，随着研究的深入，人们对米糠的利用扩展到了很多领域，也取得了一定的成绩，在食品加工和功能食品的研究领域更是日新月异。米糠约占稻谷重量的68，却集中了64的稻米营养素2，含有丰富和优质的蛋白质、脂肪、多糖、维生素、矿物质等营养素和生育酚、生育三烯酚、谷维醇、28碳烷醇、硫辛酸、角鲨烯、神经酰胺等生理功能卓越的活性物质，这些成分具有预防心血管疾病、调节血糖、减肥、预防肿瘤、抗疲劳、美容

5、等多种功能。米糠不含胆固醇，其蛋白质的氨基酸种类齐全，营养品质可与鸡蛋蛋白媲美，而且米糠所含脂肪主要为不饱和脂肪酸，必需脂肪酸含量达47，还含有70多种抗氧化成分。因此，米糠在国外被誉为"天赐营养源"。1 米糠食品加工技术研究 国外研究证明,米糠作为健康食品的原料加以深度开发利用，可增值60倍左右。据了解，国外对于米糠的研究开发非常广泛和深入。不完全统计，迄今为止，有关米糠深加工的专利有50多件，以米糠为原料开发出来的产品更是有上百种之多。因此，在我国，积极进行米糠食品加工技术的研究也成为米糠利用的热点问题之一。1.1 米糠稳定化技术由于米糠的特性，米糠稳定是进行后续生产加

6、工的基础。经过碾米后，米糠中的脂肪酶和油脂一起进入米糠而相互接触，立刻发生水解反应，脂肪水解酶使油脂迅速分解出游离脂肪酸（FFA），使酸价迅速上升，并有可能经受脂肪氧合酶的进一步氧化作用(俗称“哈变”)，数小时后,就产生一种让人难以接受的霉味，因此，必须钝化这种酶，使米糠稳定，才可进行米糠的深度开发。米糠的稳定化方法按其处理方法的不同可以分为热处理法、化学处理法、生物酶法、辐射法和低温储存法。其中，挤压膨化法是目前研究的最成熟、应用最广泛的热处理方法之一。90年代后期,美国RICE-X公司的重大突破使挤压法脱酶稳定米糠发展成为可行的工程化技术。最理想的情况是在碾米加工或者抛光后立即对产生的米糠

7、进行稳定化处理，这种高质量的稳定米糠的保质期可达到一年。目前，我国在米糠挤压稳定化技术方面已达到国际领先水平。米糠经挤压稳定后，营养损失较小，色泽淡棕黄，组织结构疏松，具有微甜的坚果香味，在食品工业上有着广泛的应用。1.2 米糠膳食纤维结构修饰技术目前，膳食纤维改性的方法主要有以下三种：化学方法（主要有酸法、碱法）、生物技术方法（酶法、发酵法）、物理方法（主要有超微粉碎技术、挤压蒸煮技术、冷冻粉碎技术、纳米技术、膜浓缩法、加压蒸煮、焙烤）等。国内外对小麦、蔗渣、红薯、大豆、苹果等原料中改性膳食纤维的研究早已有报道，米糠膳食纤维结构修饰的报道还极少，而米糠中膳食纤维含量达2540%，通常作饲料或

8、被废弃。因此，利用米糠生产膳食纤维，并对其进行改性研究具有重要的意义和应用前景。1.3 米糠发酵技术米糠发酵目前有固态发酵和液态发酵两种。米糠的固态发酵常见于饲料中的益生菌发酵和作为食品添加剂在面点制作中的应用。米糠的液体发酵常见于作为食品添加剂在调味料中的应用和益生菌发酵米糠的功能型饮料。固态发酵技术相对于液态发酵技术具有高产、简易、低投资、低能耗等优点，对于米糠这种废渣废料的处理，易干燥、高回收，可把发酵物（包括发酵底物、菌体及其代谢产物）全部利用，既保留了活性成分又不会产生废液污染3。2 米糠功能食品 随着米糠稳定化技术的进步，有效地使其中的抗营养因子脂肪酶和过氧化物酶失活并保存其营养成

9、分4，以米糠或米糠提取物为原料，研究和开发各种米糠功能食品，使其营养功能和作用得到充分发挥已成为谷物科学领域的关注焦点。 2.1米糠油脂米糠中粗脂肪的质量分数约为15%20%，亚油酸与油酸的比例为1：1.1，符合WHO推荐的1：1的最佳比例。米糠油中含有维生素E、角鲨烯、活性脂肪酶、谷甾醇和阿魏酸等成分，是一种天然绿色的健康型油脂。以米糠油作为烹饪油。气味芳香、耐高温煎炸、耐长时间储存和几乎无有害物质生成等优点，使米糠油成为继葵花籽油、玉米胚芽油之后的又一新型食品用油，受到普遍关注。米糠油作为油炸食品用油，对油炸食品的风味有增效作用。还有以米糠油为主,添加不同比例的葵花籽油、红花籽油、玉米油、

10、花生油和茶油配制而生的米糠营养调和油。冯磊等5以试验性高脂大鼠试验对象,给予米糠营养调和油,观察米糠营养调和油调节血脂的作用。结果显示,在试验中期和试验结束时,给予米糠营养调和油大鼠的血甘油三酯浓度均明显低于各对照组,相互比较显著性差异(P<0.05)。据资料显示，过去几年，美国每年从日本进口米糠油达9000万t，而目前美国市场上米糠油的零售价达每磅1.2-1.35美元，远远超过一些普通植物油的售价。目前，我国在米糠油制作方面的技术经济指标已达到先进水平，并能制作出色、味及营养俱佳的食用油，其副产物也衍生了30余个产品，具有极高的经济效益。谷维素是米糠制油的副产物，在米糠功能食品研究中受

11、到极大关注。在诸多植物油料中，如玉米胚芽油、小麦胚芽油、稞麦糠油、菜籽油等，以毛糠油谷维素含量最高，所以谷维素大都是从毛糠油中提取。一般毛糠油中谷维素的质量分数约为2%3%，主要由环木菠萝醇类阿魏酸酯及部分甾醇类阿魏酸酯组成。19871988年，日本33家食品企业分别两次聚会研讨健康食品的发展，会后达成共识的功能食品原料有35种，谷维素列为第15种。1991年，日本功能性食品联络会公布的关于功能性素材开发现状的报告，谷维素列入第七类。1994年，日本卫生学会发布的食品添加剂基准规格，谷维素列入抗氧化剂等。目前，临床上已有谷维素片的药物，在食品工业中，主要作为具有保健功能的食品添加剂。2.2米糠

12、蛋白随着人们对米糠蛋白的认识不断深入，使得米糠蛋白在食品工业上的利用价值日益升高。米糠含蛋白质约12%，可溶性蛋白质约占70%，与大豆蛋白相近，其氨基酸组成与FAO/WHO建议的模式接近，营养价值可与鸡蛋蛋白相媲美6。从脱脂米糠中提取植酸钙镁后经碱液提取和盐析技术，则可制得优质的米糠蛋白。尽管米糠蛋白营养和保健功能已得到公认，但由于米糠蛋白难以分离提取，目前各国市场还未见其工业化产品。Tang7、8对经热稳定化脱脂米糠中蛋白质提取进行了系统研究，认为用物理方法并结合酶水解技术提取蛋白质效果明显。米糠蛋白是已知谷物中过敏性最低的蛋白质，很多植物性蛋白和动物性蛋白中含有抗营养因子，往往会引起过敏或

13、中毒反应，婴幼儿对这些因子更为敏感。而米糠中蛋白质不含类似致敏因子，目前也未见过婴幼儿对到稻米有过敏反应的报道。由于米糠蛋白是一种必需氨基酸齐全、生物效价高、低过敏性、良好消化性优质植物蛋白资源，因此可作为低过敏性蛋白原料用于婴幼儿食品9。在蛋白饮料中，利用米糠分离蛋白制取的蛋白饮料，具有优良的乳化稳定性，另外，酶水解可制成功能性饮料如Bice Choice和RiceX等产品。米糠蛋白代替大豆粉生产酱油，其产品品质还优于大豆酱油。此外，米糠还可应用于很多食品，如焙烤食品、咖啡伴侣、人造奶油、糖果、汤料、酱料、卤味及其它调味品。近年来，以米糠蛋白为原料进行多功能活性肽的开发研究较为活跃。功能性多

14、肽是具有调节人体生理节律、增强机体防御功能、预防疾病等功能的生物活性分子。在一定的条件下将大米蛋白酶解,可获得这种具有降血压和增强免疫功能的活性肽,这种活性肽可作为ACE抑制剂，这已成为目前蛋白质水解研究热门课题。何欢等10对以米糠为原料制备生物活性肽的工艺进行了研究，米糠生物活性肽工艺流程为:脱脂米糠粉碎烘干碱溶酸沉蛋白质变性处理酶水解灭酶精制浓缩干燥米糠活性肽。日本研究报道，以大米中清蛋白为原料制取增强免疫力的功能活性肽（八肽）。而米糠中清蛋白含量是大米的67倍。以米糠蛋白制取功能性多肽，生产多米糠肽粉等功能保健食品，从理论上讲更为经济可行。2.3米糠膳食纤维膳食纤维对人体的生理功能主要表

15、现在防治结肠癌和便秘，预防和改善冠状动脉硬化造成心脏病，调节糖尿病患者的血糖水平以及预防肥胖病和胆结石等。米糠中膳食纤维含量为2540%，具有非常高的持水能力、自然的甜味和轻微的坚果味。米糠膳食纤维通常作为一种面粉添加剂来制作面包、饼干等焙烤产品，也可以直接冲饮。米糠纤维对于面粉的粉质和拉伸曲线都有所影响。在面粉中加入米糠营养纤维，表面上看起来稳定时间随着米糠营养纤维量的增加而增加，但反而有减弱面筋的作用；添加米糠营养纤维后，面团延伸性明显变小。王学辉11经试验后发现，米糠营养纤维添加量小于20%效果最好，在这个范围内，和面时间可以缩短，且面片较有韧性，不易断裂。据报道，江苏宝宝集团公司以南京

16、农业大学为技术依托，成功利用生物发酵技术开发出米糠膳食纤维新产品。江南大学也正积极研究开发以稳定化全脂米糠和脱脂米糠为主要配料的保健食品和休闲食品。产品形式更是多种多样，有“棒类食品”、“功能饮料”、 “纤维食品”等，具有低热量、减肥、防治“三高症”等富贵病的保健功能。由中国农业科学院农产品加工研究所研制的以米糠为主要原料开发米糠营养素、米糠膳食纤维系列营养保健产品，所产生的经济效益比加工前提高了10倍以上12。2.4米糠发酵制品常见的米糠发酵食品有米糠酿酒、米糠面包13、米糠饼干14、米糠馒头15、米糠酸奶16及米糠乳酸饮料17等。顾颖娟等18 以米糠液为天然培养基的原料，接种灵芝菌发酵培养

17、，得到灵芝米糠发酵液。以此发酵液为主要配料进行保健饮料研制。祁红兵19等设计单因素和正交试验，以羟自由基清除率为衡量指标，筛选出纳豆菌发酵米糠的最佳条件，实验证明纳豆菌发酵米糠能产生更强的抗氧化活力，在保健食品方面有开发潜力。3 小结 米糠作为一种极具开发潜力的优质食品原料，其具有的营养价值和资源效益还未得到充分的发挥，浪费极大。在关注米糠的食用价值的同时，也应该关注其综合利用。科学地、系统地利用米糠资源，不但有利于农业产业结构调整，对解决我国第二、三产业飞速发展和欠发达的农产品加工业之间的矛盾也具有重大意义。参考文献：1 姚惠源,周素梅,王立.米糠与米糠蛋白的开发利用J .无锡轻工大学报,2

18、002,2(3) :312-316.2 DONALD E P.Rice: not just for throwing J.Food Tech,2001,55(2):53-58.3 赵凤敏,李树君,方宪法,等.中心组合设计法优化马铃薯薯渣固态发酵工艺J .农业机械报,2006,37(8) :49-51.4 顾华孝,等.米糠的食用性和在保健功能食品上的应用J .粮食与饲料工业,2000(5) :40-48.5 冯磊,沈健.米糠营养调和油调节血脂作用的研究J.中国粮油学报,2009,24(5):63-65.6 Y Jinsma,et al.Designing of an orally active

19、complement C3a agonist peptide with anti-analgestic and anti-amnesic activityJ.Peptides,2001,22:25-32.7 Tang S.H,Hettiarachchy N.S,Shellhammer T.H.Protein extraction from heat-stabilized defatted rice brain.I.Physical processing and enzyme treztmentsJ.Agric.Food Chem,2002,50(25):7444-74488 Tang S.H,Hettiarachchy N.S,Shellhammer T.H.Protein extraction from heat-stabilized defatted rice brain.II.The role of amylase,celluslast,and viscozymeJ.Jourma