米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势修订稿
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米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势
Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
米糠中功能性成分的研究现状与发展趋势
?2006-12-21国家食物与营养咨询委员会
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、γ-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,在常温下的几小时内,其酸价可由4mg KOH/g上升到10 mg KOH/g以上,25℃气温下,米糠的游离脂肪酸(FFA)含量以约为1%/h升速增大。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,但由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。目前,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。
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米糠的营养成分及生理功能
米糠是糙米碾白加工过程的产物。糙米碾白时,米粒(胚乳)的表皮、米胚芽和少量破碎胚乳(碎米、米粞)的混合物,通常称为米糠。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VB1,47%的VB2,67%的VPP和80%铁元素。米糠蛋白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γ-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蛋白胆固醇含量、增加高密度脂蛋白胆固醇含量,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。目前在美国市场上,以米糠为原料的营养保健食品已有多种,如“Perfect Plus”、“RiSoTriene”、“RIBUS米糠饮料”等,具有良好的市场前景。
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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%。
米糠油的生理功能
米糠油中不饱和脂肪酸含量达80%以上,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γ-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白与高密度脂蛋白的比值(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,对人体安全可靠。而Tamagawa 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、肾结石和降低胆甾醇,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、肝硬化、脂肪肝和胆甾醇过高有显着疗效。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:①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。②对于总胆甾醇和低密度脂蛋白-胆甾酸,以及高密度酯蛋白-胆甾醇,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甾醇的作用。③活化能(Ea)高,Ea=mol(注:VA的Ea=mol~mol);温升活性改变率(Q10)较低,Q10=(注:VE的Q10=~)。抗脂质氧化作用的稳定性,稍低于VE,但高于VA。④对肠胃神经官能症,有调节和改善作用。⑤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E VE系指8种天然存在的脂溶性营养素,即α-、β-、γ-、δ-生育酚(T)四个同系物和α-、β-、γ-、δ-生育三烯酚(T3)四个同系物。生育三烯酚(T3)能有效降低血清胆甾醇,尤其是其中与心血管疾病有直接联系的低密度脂蛋白—胆甾醇(LDL)。T3是目前最有效的自由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。
烃类及甾醇米糠油精炼副产品的深加工产物中总烃含量的50%~60%为角鲨烯,它具有降血脂、降胆甾醇等生理活性。同时其中还含有植物甾醇,具有合成调节水、蛋白质、糖和盐代谢的甾类激素之生理功效。植物甾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甾醇药物之原料。在化妆品工业上,甾醇也是一种原料。
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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。