米糠的高效利用

收稿日期：2012－03－31作者简介：高经梁(1984-)，男，硕士，研究方向：植物油料的精深加工。

通讯作者：刘玉兰（1957-），女，教授，主要从事油脂工程的教学、科研、工程技术工作。

米糠是稻米加工中的副产物，约占稻谷质量的5%～8%，平均加工出糠率为7%。

由外果皮、中果皮、交联层、种皮和糊粉层组成。

米胚芽虽然不是米糠，但是它的比重和大小与米糠接近，碾米时经常与米糠混在一起，因此，通常说的米糠实际上包括了米胚芽。

米糠中含蛋白质、脂肪、纤维素、B 族维生素以及多糖、矿物质营养素、二十八碳烷醇、生育三烯酚、γ-谷维醇、角鲨烯、神经酰胺等生理功能活性物质。

其中脂肪含量因品种不同以及米糠中夹杂物数量的不同而有差异，一般为12%～20%，对人体机能具有很好的促进作用，应深层次广泛合理利用。

近年来,米糠在国际上被作为健康食品原料进行深度加工,并开发出各种保健食品,用以预防心血管病、预防肿瘤、降血糖、降血脂、减肥、抗疲劳、美容等[1]。

目前我国对米糠的利用不够且蛋白质提取率较低，如何高效利用米糠是本文研究的重点。

1米糠中活性因子1.1米糠蛋白质1.1.1米糠蛋白米糠中约含17％的蛋白质，主要是清蛋白和球蛋白，其必需氨基酸种类齐全（尤其赖氨酸含量很高），组成合理，优于其它谷物蛋白，更接近FAO/WHO 推荐模式，而且蛋白质的相对生物学价值也比较高[2]，其中米糠中可溶性蛋白质约占总蛋白的70％，与大豆蛋白接近，是已知谷物蛋白中致敏性最低的蛋白质，可作为低过敏性蛋白原料用于婴幼儿食品[3]。

马海乐[4]等为建立脱脂米糠中蛋白和多糖脉米糠的高效利用研究高经梁，刘玉兰，高伟梁,张惠娟（河南工业大学粮油食品学院，郑州450001）摘要：我国是稻米生产、加工、消费大国，而米糠是稻米加工的副产物，平均加工出康率为7%。

米糠中含有蛋白质、脂肪、纤维素、维生素和多种生物活性功能因子。

对米糠进行深度加工，全面、高效地利用这一资源具有现实和长远的重要意义。

关键词：米糠；营养成分；生理活性物质；高效利用中图分类号：TS 210.1文献标志码：B文章编号：1007-6395(2012)04-0032-04冲超声辅助提取的动力学模型，通过试验测定了脱脂米糠脉冲超声辅助提取液中蛋白和多糖质量浓度随提取时间和提取温度的变化。

结果分析发现，提取温度是影响米糠中蛋白和多糖溶出的重要因素，当提取温度提高到45℃和50℃时提取液中蛋白和多糖的质量浓度分别出现显著上升，随着提取温度的升高，米糠提取液中蛋白的平衡质量浓度线性上升，多糖的平衡质量浓度45℃之后才显著上升，蛋白和多糖的起始提取速率均表现为先下降后上升的变化趋势。

张强[5]等研究了米糠蛋白酶解物锌螯合物的制备工艺为：米糠蛋白酶解物的制备方法为胃蛋白酶结合中性蛋白酶法，米糠蛋白酶解物与锌质量比2∶1,pH 值8.0，此条件下螯合物得率和螯合率分别为94.93%和94.85%。

李坤[6]等以米糠为原料，分别采用碱法和复合法提取米糠蛋白，在提取米糠蛋白的过程中分别加入各种不同的抑制剂，以抑制褐变反应。

碱法提取米糠蛋白过程中，最佳抑制剂为1.5%的次氯酸钠，色素抑制率为64.2%，蛋白提取率为53.7%;复合法中，以3.0%的抗坏血酸、1.0%的次氯酸钠和0.15%的L －半胱氨酸为最佳复配抑制剂的情况下，提取出的米糠蛋白颜色浅，此时色素抑制率为69.87%，蛋白提取率为80.06%，褐变抑制效果显著，蛋白提取率高。

张海晖[7]等以米糠蛋白提取率为指标，通过单因素和正交试验，优选出米糠蛋白的亚临界水萃取工艺参数并对其功能特性评价。

结果表明，与碱水浸提法和超声波辅助碱水提取法相比，米糠蛋白的亚临界水萃取法在提取时间和提取率方面均具有明显的优势。

1.1.2蛋白活性肽林敏刚[8]等以木瓜蛋白酶为工具酶，在水相体系里水解米糠蛋白，制备具有抗氧化能力的生物活性肽，所得的最佳反应条件为：温度56℃，时间6.3h，加酶量1.1%，pH值8.7，底物浓度4.83%。

研究结果表明：在此条件下制备的米糠生物活性肽对羟自由基具有良好的清除能力。

郭晓玲等[9]通过正交优化实验得出酶水解米糠蛋白的最佳条件是:酶解温度37℃,加酶量为0.5%,酶解时间是3h,酶解pH 值为9，结果表明碱性蛋白酶酶解法和三氯乙酸酸溶法相结合,是一种很理想又有效的制备蛋白肽的方法。

樊金娟等[10]对米糠抗氧化肽体外抗氧化作用进行研究，结果表明米糠抗氧化肽能抑制红细胞及肝组织自氧化产生的MDA和由H2O2诱导产生的MDA，抑制率为41%～60%；并能抑制自由基诱导的大鼠肝组织匀浆中脂褐质的产生和提高D-gal致衰老小鼠的抗氧化能力，对mtDNA具有良好的保护作用。

1.2多糖米糠中存在着多种类型的多糖，存在于稻谷颖果皮层里，其组分和结构各不相同。

目前已有运用热水浸提法、微波、超声波和纤维素酶法、超声波辅助纤维素酶-柠檬酸联合法等。

王梅[11]等研究超声波辅助提取米糠多糖的最佳工艺条件为：温度80℃、时间70min、加水量20倍、功率200W，此时米糠多糖的提取率为1.75%，比热水法的提高了66.98%。

迟海霞[12]等对超声波辅助纤维素酶-柠檬酸联合提取米糠多糖的工艺条件进行优化。

结果表明，米糠多糖最佳提取工艺条件为超声时间1h、超声温度50℃、超声功率100W、pH值5.0，在此优化条件下，米糠多糖的得率可达6.69%；红外光谱扫描结果显示该法所提取的多糖和热水浸提所得多糖的红外光谱图基本吻合，主要官能团没有差异。

张晶晶等[13]研究米糠多糖对鸡免疫功能的影响，结果表明,在攻毒后14d,200mg/(kg·d)米糠多糖剂量组的鸡只发病率和死亡率明显低于攻毒对照组,且NK细胞活性高于空白对照组(P<0.01)。

李淑芳[14]等探讨米糠多糖对免疫抑制鸡免疫功能的调节作用，结果显示,米糠多糖能够抑制环磷酰胺和传染性法氏囊病毒处理鸡外周血中CD4+和CD8+T淋巴细胞数量的降低;提高健康雏鸡外周血中CD4+T淋巴细胞比率,对CD8+T淋巴细胞作用不明显。

1.3其它功能因子曹春艳等[15]以脱脂米糠为原料，采用稀酸萃取加碱中和法(即沉淀法)制取植酸钙，实验表明:以3%HCl为提取剂，植酸钙提取影响因素为提取温度＞碱中和过程pH值＞料液比＞提取时间，提取植酸钙的最适条件为，提取温度为35℃，碱中和过程pH 值为7.5，料液比为1∶9，提取时间为3h，植酸钙收率可达1.5%左右。

徐竞[16]以水为提取剂对米糠黄酮逆流提取,提取温度为80℃,最初料液比为1︰30, pH值为9,提取时间逐级为20,15,10和5min的4级逆流法水提黄酮时,提取率及原料、溶剂的利用率均最高。

李丽辉[17]等采用化学试剂—酶结合分离法，以脱脂米糠制备膳食纤维。

结果表明在α－淀粉酶用量0.40％，酶解40min，碱解浓度4.00％，碱解时间45min的条件下，从脱脂米糠中提取膳食纤维的得率为39.30％。

2米糠油米糠油是一种营养丰富的植物油,食后吸收率达90%以上。

米糠油的脂肪酸组成、维生素E、甾醇、谷维素等脂质物有利于人体的吸收,具有清除血液中的胆固醇、降低血脂、促进人体生长发育等有益作用,因而米糠油是国内外公认的营养健康油。

同时,由于米糠油本身稳定性良好,适合作为煎炸用油,还可制作人造奶油、起酥油以及高级营养油等。

目前米糠油已受到世界许多国家的关注,成为继葵花籽油、玉米胚芽油之后又一新型食用油。

美国市场米糠油的零售价达远远超过大豆油、花生油等传统食用油的售价。

2.1甾醇谷甾醇在米糠油中的含量为1.8%～3.2%，对降低人体血清胆固醇、防止冠状动脉粥样硬化症具有良好的疗效,常用作皮肤组织促进剂、抗炎剂、伤口愈合剂和非离子乳化剂等。

2.2谷维素米糠油中谷维素含量为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，是很好的乳化剂和抗氧化剂，对脑震荡后遗症、经前期紧张症、高血脂症等具有良好的疗效。

2.3维生素E它能预防自身脂质代谢异常,防止人体衰老,延年益寿等。

3米糠在发酵方面的应用以米糠为培养基质进行食药用真菌的液体深层发酵的报道较多[18，19],但米糠添加量最多仅为总基质的50%,且均添加葡萄糖、硫酸镁等成分。

顾颖娟等[20]以80%的米糠添加量,适当添加豆芽汁进行灵芝菌丝体培养,获得了较高的菌丝体和多糖含量。

且食用安全性高。

再将米糠液为天然培养基的原料，接种灵芝菌发酵培养，得到灵芝米糠发酵液。

以此发酵液为主要配料进行灵芝米糠饮料的研制配方为：米糠发酵液20%、枣汁16%、脱脂乳粉2%、安赛蜜0.005%；在饮料中添加0.25%海藻酸钠、0.06% CMC、0.15%卡拉胶和0.06%品质改良剂，模糊综合评价表明，灵芝米糠饮料符合消费要求。

代峥峥[21]等以用猴头菌发酵米糠产多糖，获得了较高的菌丝体和多糖含量;盛姣[22]等以微生物发酵米糠为吸附剂，研究结果表明，微生物发酵米糠对Cd2+有较好的吸附效果，吸附率达93.8%。

邵燕[23]等以新鲜柑桔和米糠为主要原料，对米糠柑桔酒生产工艺进行了研究,结果表明，各因素对米糠柑桔酒感官影响主次顺序为初始糖度>发酵温度>酵母接种量，在酵母接种量11%、发酵温度25℃、初始糖度14%的最佳发酵条件下，发酵可制得外观澄清、风味独特、品质稳定的米糠柑桔酒。

据日本特许公报报道，将豆腐渣10kg和米糠16kg混合，把水分含量调到40%，在110℃下加热30min，冷却至40～45℃，再用制团机制成直径分别为20～30mm、40～50mm的圆柱状酱团。

然后再加种曲，经40h发酵制成酱团。

此时，豆渣和米糠的臭味已被消除50%。

把团曲切开，添加水40kg和盐6kg，充分混合后装入桶内，按常规方法制酱，经过2～3个月成熟，酿造成酱，其风味和外观与普通酱相似，而且成本较低。

4米糠在食品化工业应用4.1米糠馒头张磊科[24]研究添加稳定化米糠对馒头品质的影响，结果表明，随着米糠添加量的增加，馒头体积减小，感官品质变差。

添加面筋可消除因添加米糠对馒头体积的影响。

用碳酸氢钠水溶液洗去米糠脂肪酸可以减少热馒头的不良气味。

综合考虑米糠馒头的营养价值和风味，米糠添加量以10％～15％为宜。

4.2保鲜剂张鹏龙[25]等以米糠蜡作为樱桃番茄的涂膜保鲜剂，研究其对樱桃番茄采后生理的影响。

结果表明：米糠蜡涂膜能减缓樱桃番茄果实硬度和可滴定酸下降，抑制了果实可溶性固形物、失重率和pH值的升高；并对樱桃番茄果实中果胶的降解有显著的抑制作用，延缓了樱桃番茄采后品质的变化趋势，更好地维持果实质地特性。

4.3壁材邹金[26]等以精白米糠为原料制备辛烯基琥珀酸糊精酯，取代度为0.0196。