米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势修订稿

1、1采糠中功能性成分的研克现状与发畏趁势COCa-COla StandardiZatiOn OffiCe ZZ5 A B -ZZS YT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势? 2006-12-21国家食物与営养咨询委员会王永斌（蚌埠学院食品科学与工程系，蚌埠233000）摘要：米糠是具有很高营养价值和开发前景的稻谷加工副产品。本文重点介 绍了米糠功能成分的研究现状与发展趋势，为米糠的综合利用提供参考。关键词：米糠；功能成分；研究现状：发展趋势；综合利用米糠是禾本科植物稻谷的外壳，是碾米过程中被碾下的皮层及米胚和少量碎 米的混合物，约占稻谷的5%6%,它不仅来源

2、丰富，而且营养全面。米糠中 富含不饱和脂肪酸、生育酚、生育三烯酚、脂多糖、可食纤维、角鲨烯、丫- 谷维醇等生理活性物质。这些物质对于预防人体心、脑血管疾病，抗癌，增 强免疫力，降低血脂，预防便秘和肥胖症具有显着的功能作用，是保健食 品、医药、化工制造业的重要原料，在世界各国受到广泛重视。同时，米糠含有活性很强的脂肪酶，这种脂肪酶能很快分解米糠中所含的油 脂，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”），在较短的时间内产生一种令人难以接受的霉味。新鲜米糠，在 常温下的儿小时内，其酸价可由4mg K0Hg上升到10 mg KOH/g以上，25C 气温下，米糠的游离脂肪酸（

3、FFA）含量以约为1%/hff速增大。米糠中夹杂 的害虫和微生物的生命活动也会加速米糠酸败劣变。因此，必须钝化这种 酶，使米糠稳定，米糠才可进行深度开发。米糠资源的深度开发利用，必须集约经营，否则难以取得规模效益，工艺、 技术及装备等条件也难以实现。国内米糠的总产量虽然很大，但山于稻谷加 工企业比较分散，生产规模也不大，再加上新鲜米糠稳定性较差，不易贮存 和运输，因此难以集中生产。IJ前，米糠有效利用率尚不足20%,大部分作为 饲料，甚至作为废料，资源浪费严重。米糠的营养成分及生理功能米糠是糙米碾口加工过程的产物。糙米碾口时，米粒（胚乳）的表皮、米胚 芽和少量破碎胚乳（碎米、米牺）的混合物，通

4、常称为米糠。米糠重量虽然 不足糙米的10%,但是糙米重要营养成分却大量地集中于米糠之中。米糠含有 12%16%蛋白质、12%23%脂肪,8%10%粗纤维和7%12%的灰分,此外还 含有丰富维生素和矿物质，至少集中了糙米78%的VBl, 47%的VB2, 67%的 VPP和80%铁元素。米糠蛋口质含有所有必需氨基酸，并且属低过敏性，适用 于婴幼儿食品。米糠油的脂肪酸组成中油酸约占40%,亚油酸约占34%。米糠 碳水化合物含量较高，但其中主要成分是膳食纤维。此外，米糠所含的Y-谷 维素、生育酚、生育三烯酚和肌醇等生理活性物质是米糠具有保健功能的重 要原因。据报道，米糠能够降低血清总胆固醇和低密度脂

5、蛋口胆固醇含量、 增加高密度脂蛋口胆固醇含量，具有降低血脂、调节血糖、预防癌症和脂肪 肝等多种保健功能。IJ前在美国市场上，以米糠为原料的营养保健食品已有 多种，如 aPerfect Plus”、aRiSoTrienew、aRIBUS 米糠饮料”等，具有 良好的市场前景。2米糠油的生理功能及其深加工产品的研究现状米糠中的油脂含量为14%24%,属功能性油脂，是优质植物油。米糠中脂肪 的组成，主要是由三种脂肪酸构成：软脂酸（约17%） 油酸（约40%）和亚 油酸（约34%）,此外，还含有亚麻酸（约1%）,它们的含量合计约占总脂 肪酸的92%o米糠油的生理功能米糠油中不饱和脂肪酸含量达80%以上，

6、必需脂肪酸含量达,可补充人体必 需脂肪酸的不足。米糠油作为高级调和油、保健油等高档油的主要原料，对 人体心血管疾病有较好的疗效作用。同时，米糠油中含有丰富的亚油酸，正 常人每天摄入6g亚油酸，才能维持生理代谢。亚油酸与胆固醇结合转化为胆 酸和类固醇排出体外，从而防止胆固醇沉积在血管壁上，起到降低血脂、软 化血管的作用。其中磷脂是人体神经系统正常运转所必需的健脑物质。含有 的糖脂可起到降血糖、降血脂、抗肿瘤等功效。米糠油中不皂化的脂类总含 量达,尤其是Y -谷维醇的含量居各种食用油之冠，具有重要的生理功能， 能防止胆固醇的沉积，减少血浆中胆固醇、甘油三脂的含量，尤其是降低低 密度脂蛋口与高密度脂

7、蛋口的比值（其值大，就表示容易得心脏病），起到 防治心脑血管疾病的作用。RUkminid C.对米糠油进行的毒理实验表明，米糠 油无毒副作用，对人体安全可幕。而TanlagaWa M.等人对人鼠进行的致癌性研 究则表明，米糠油无致畸变作用。米糠油精炼副产品的深加工产物的生理功能及研究现状 米糠提油后所剩余的糠饼或糠粕，是生产菲汀(植酸钙镁)的原料。菲汀经 离子交换生成植酸(肌醇六磷酸)。植酸可用于预防结肠癌、肾结石和降低 胆當醇，还可作抗凝血剂，防噬菌体感染剂，VB2、VC和VE的稳定剂，能有 效地治疗粉刺，也用作油脂及肉类等食品的保鲜剂。菲汀高压水解产物肌 醇，属于维生素药物，对高血脂、肝硬

8、化、脂肪肝和胆當醇过高有显着疗 效。肌醇在生化试剂、食品强化剂、保健食品、高级化妆品及水产饲料添加 剂等领域广泛应用。因此，米糠油精炼副产品的深加工产物，很多具有明显 的药理和临床疗效。谷维素谷维素是数种脂肪醇与阿魏酯的混合物，具有多种生理功效，其主 要的药理和临床疗效是：对于自主的(能独立存在和发生作用的)神经系 统，具有类似激素的作用。作为一种植物神经调节剂，对于植物神经功能失 调，有较好疗效。对于总胆當醇和低密度脂蛋口-胆笛酸，以及高密度酯蛋 口-胆當醇，分别具有降低和提高作用；具有抗高血脂和抑制自体合成胆當醇 的作用。活化能(Ea)高，Ea=mol (注：VA的Ea=mol-mol)；

9、温升活性 改变率(QIO)较低，Qlo二(注：YE的QlO=)。抗脂质氧化作用的稳定 性，稍低于VE,但高于VA。对肠胃神经官能症，有调节和改善作用。作 为一种脂溶性维生素，对动物具有促进生长和繁殖作用。维生素EvE系指8种天然存在的脂溶性营养素，即。-、Br 丫-、-生 育酚(T)四个同系物和-、Br 丫-、-生育三烯酚(T3)四个同系物。 生育三烯酚(T3)能有效降低血清胆當醇，尤其是其中与心血管疾病有直接 联系的低密度脂蛋口一胆當醇(LDL) o T3是H前最有效的自山基连锁中断抗 氧化剂，用于抗衰老。T3还是很好的抗血栓剂，其抑制肿瘤生长的功能也很 诱人。炷类及當醇米糠油精炼副产品的深

10、加工产物中总绘含量的50%60%为角鲨 烯，它具有降血脂、降胆當醇等生理活性。同时其中还含有植物當醇，具有 合成调节水、蛋口质、糖和盐代谢的當类激素之生理功效。植物當醇作为治 疗心血管疾病、皮肤鳞癌和顽固性溃疡的药物，已被应用或正在作临床试 验。它还可用于口服避孕药和治疗高血压的类當醇药物之原料。在化妆品工 业上，當醇也是一种原料。3米糠中纤维素的功能性作用米糠纤维是一种具有很高生物价值的谷物纤维。近10多年来，食品中的膳食 纤维引起了世界各国营养学家的极大关注，它可预防和控制一些与饮食有关 的疾病。米糠中含有丰富的膳食纤维，特别是包含可溶性和不溶性纤维的膳 食纤维。不溶性膳食纤维可减少膳食在

11、体内的输送时间，可溶性膳食纤维能 降低血清胆固醇，影响食品的结构性质、胶凝性质、稠化性质和乳化性质。不仅如此，米糠还含有丰富的其它营养素，因此它可作为功能纤维素源，并 且在传统食品中作为营养素源而不影响食品原有的风味和组织结构。米糠纤维素含有74种能消除体内活性氧自山基的抗氧化剂，有广泛的生理功 能，对预防和改善冠状动脉硬化造成的心血管病具有重要的作用。可抑制和 延缓胆固醇和甘油三脂在淋巴中的吸收，比麦隸纤维素的吸附能力强，还具 有吸附人体内有害农药，预防肝癌和大肠癌的重要作用。米糠纤维素中还有 多种最新发现的具有强生理活性的维生素E,以及多种微量元素（锌、硒、镁 等）。其功能：一是降低血脂；

12、二是能防癌，促进肠道蠕动，有利于通便排 便；三是能降低血浆胆固醇，预防心血管病；四是控制肥胖，提高免疫功 能；五是对胰岛细胞功能的正常发挥至关重要，增加分泌功能，减少胰岛 素的拮抗激素的产生，恢复胰岛素的降糖作用，对糖尿病具有预防、控制作 用。米糠纤维素（RBH）约占米糠纤维的30%,可分为水溶性和碱溶性RBH,山于 水溶性RBH在米糠中含量相对较少，开发应用价值不大。碱溶性RBH 乂可分 为RBHA （III中和沉淀提取）和RBHB （在中和液中添加酒精沉淀提取，乂称米 糠半纤维素B） , RBHA般不溶于水，分子量较大，糖醛酸含量、粘度及持 水力、膨胀力、离子交换能力都低于RBHBo不少研

13、究已证实，米糠半纤维素 B主要有抑制血清胆固醇上升，改善肠道内环境和抑制大肠癌发生等三大生理 功能。在20世纪80年代末，米糠半纤维素B在日本就已有工业化规模生 产，主要应用于焙烤食品、冰淇淋和饮料中（产品研制和应用方法常以专利 的形式出现），在日本市场上颇受欢迎。4米糠维生素与矿物质的功能作用及研究现状米糠维生素 米糠中富含B族维生素和维生素E,但缺乏维生素A和维生素C,米糠的各种 维生素含量（mgkg）,通常为：VBIlo28, VB247,烟酸296590, VB61032,叶酸，VE150o米糠VB13日本将粗米糠饼与含HAC的屮醇一起加热，经中和，蒸镭除去屮 醇后，将残余物用丙酮处理

14、，经重结晶、酸性离子交换树脂后，即制得杀菌 剂VB13晶体。米糠VB系列糖浆日本成功地从米糠中提取了维生素Bl,在IOOgB烷脱脂 米糠中，不仅含有VB11830mg,而且含有，VBIl932mg, VPP308 590mg,可供制备VB系列糖浆。米糠提取VE米糠油含有一定量的生育酚，在毛油精制过程中生育酚富集于 皂脚和脱臭憾出物中。皂脚用氢氧化钠、乙醇液补充皂化后再用甲醇、乙醇 或丙酮等浓液萃取，经冷却、脱色可得含10%15%生育酚的浓缩物，再经分 子蒸憎，便可得更高浓度的生育酚。天然生育酚在生理活性和安全性方面均 优于合成生育酚，它能预防自身脂质代谢异常，特别是身体内器脏脂肪过氧 化脂质的

15、产生和膜脂质老化。防止人体衰老，延年益寿，而且只有天然复合 生育酚才有营养生理效果。米糠矿物质米糠中矿物质以P为最多，其次为K、Mg和Se,其余为Cd、Mn和Si, Fe和 立含量最低。糠中的P主要存在于植酸、核酸和酪蛋白中，其中植酸中的P 占米糠总P量的89%。米糠的各种矿物质含量(mgkg),有更大的变化范 围，通常为：A1153369, Ca2501310, Fel30530, Mg86012300, MnIlO880, P1480028700, K1320022700, SeHOO16300, &0290, Zn50160。4米糠菲汀植酸钙镁也称菲汀，是植物与钙、镁金属离子形成的一种复

16、 盐，广泛地存在于植物种子的菊粉层中，尤以脱脂米糠中含量最高，达10% 11%,所以脱脂后的米糠饼粕是提取植酸钙的最佳原料。植酸钙镁的提取方法 有醇类沉淀法、重金属分离法、稀酸萃取加碱中和法等。菲汀含有易被人体 吸收的有机物、钙等化学物质，具有独特的生理药理功能和广泛的用途，菲 汀能促进人体的新陈代谢和骨质组织的生长发育，恢复体内P的平衡，用于 神经衰弱、佝偻病、手抽搐等的辅助治疗，还可解除铝中毒。另外，它还是 提取植酸、肌醇的原料。米糠肌醇米糠是提取肌醇的主要原料。肌醇，乂名环己六醇，是白色结晶 或结晶粉末，无臭，味微甜，密度为，熔点225227C,不溶于乙醇、乙醍 和氯仿，水溶液呈中性，置

17、空气中稳定属维生素类药物及降血药物，被广泛 用于医药工业，此外还作为生化试剂、食品添加剂和饲料添加剂等。米糠植酸植酸乂名肌醇六磷酸，含磷,为淡黃色或淡褐色浆状液体。常以 植酸钙为原料，用离子交换方法去除复盐中的Na+、Mg2 Ca2+等金属离子和 混杂的阴离子，经活性炭脱色真空浓缩即可。植酸与52+在很宽的PH值范围 内都具有强罄合性，这一性质形成了其医疗应用的基础。它能预防和溶解多 种疾病患者的钙沉淀，降低尿中的钙离子浓度，检查肾结石的形成。在医药 工业上，植酸是用发酵法生产核黃素的有效成分之一；作为发酵促进剂，可 提高庆大霉素及其他氨基糖貳类抗菌素产量；可在医药上制备一种用作器官 闪烁扫描

18、剂的专用植酸胶体；还可用作抗凝血剂，防噬菌体感染剂；高压氧 气中毒的预防剂；VB2、VC. VE等的稳定剂；可抑制结肠癌的发生，还能有效 地治疗粉刺。实际上，不同的米糠料，具有不同的维生素和矿物质含量，这是其稻谷品 种、生长环境条件和碾米加工程度及米糠含壳率的影响结果。很显然，认识 这方面的规律，有很大的实用意义。因为，可通过测定米糠料的某些维生素 和矿物质含量，作为稻谷加工质量的品控指标。还有许多经济价值比米糠直按用作饲料高得多的米糠产品，如米胚油、米糠 蛋白、米糠蛋白饮料、肌醇、谷维素等等。世界各国，尤其是日本、南朝鲜 及东南亚一些较发达国家对米糠的综合利用进行了大量的研究工作，我国最 近

19、儿年在米糠的深加工方面也有长足的进步。5展望米糠是一种具有很大潜力的优质食品原料。米糠中的功能活性成分还在不断 地研究和开发中，还会有新的活性成分出现。在认识米糠功能成分的过程 中，应加大对功能成分的工业应用，开发出更多更好的高附加值成品，相信 米糠功能成分将会给各行各业带来新的生机。米糠具有很高的营养价值，是健康食品之源。可提取一系列具有保健功能的 物质。功能性油脂、菲汀、谷维素、谷维醇、植酸、肌醇、VB和YE等。这些 功能性成分具有抗肿瘤、降血脂、降血糖、降胆固醇、杀菌、消炎、增强免 疫力等功能。米糠深加工技术及工艺方法很多，米糠深加工产品也很多，可以以食用商品 米糠（稳定全脂米糠或脱脂米

20、糠）为一级产品，也可将其进一步加工成精制 米糠油、米糠蛋口水解物、米糠膳食纤维等功能性食品的二级产品，以及以 米糠为原料的增效和增值传统食品。以二级产品为原料，可生产各种新型医 药品，称谓米糠加工的三级产品。米糠的开发利用范围之广、层次之深和增值潜力之大，有可能使传统的稻谷 碾米工业发生导向性的根本变化。在我国这样一个拥有丰富米糠资源的大 国，研制和推广适合我国国悄的米糠稳定技术，布局合理地和生产经济地集 中加工米糠，科学地和系列地利用米糠资源，以国际、国内市场为导向，开 发米糠加工的一、二、三级产品，将使米糠增值数十倍！这不仅有利于农村 产业结构调整和粮油工业摆脱困境，而且，也是应对加入WT

21、O后的挑战，克 服全球经济国际化对我国欠发达的农业和农产品加工业负面影响的有力举 措。参考文献1 李友林，姚惠源.米糠多糖及米糠蛋口开发应用研究.粮食与油脂，1998,2:2-6.2张根旺，刘景顺.油脂工业副产品综合利用.北京：中国财经出版社，1988： 107-126.3Tanigami Y Partidl degradation and biological actiVitieS Of an anti-tumor POIySaCCharide from rice Pharrn Bull, 1991, 39 (7): 1782-1787.4H. Gremli, On alkali-solub

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