特种稻米黑米的特性及其开发利用研究

特种稻米黑米的特性及其开发利用研究

[ 作者：孙志栋1，陈国1，陈惠云1，虞振先2 转贴自：本站原创更新时间：2010-11-2 10:46:11 点击数：4128 ]

2010年第三期

（1.宁波市农业科学研究院 315040；2.余姚市种子管理站 315400）

摘要：本文对我国珍贵的黑米资源特性包括营养特点、药用和加工特性，以及种植和加工中存在的主要问题作了较系统的阐述，旨为黑米资源的进一步开发利用提供科学思路。

关键词：黑米；特性；开发研究

黑米集天然的色、香、味和营养保健功效于一身，是我国珍贵的特种稻米资源，古为皇家珍品和贡品。据《齐民要术》记载，我国北魏时期(公元286~534年)即有种植，至今已有1500年以上的栽培历史。据赖来展等[1]对中国已收集的黑米种质资源统计，在世界黑米资源411个品种中，我国拥有373个，占90.8%，其余分布在东亚、西亚，也就是说黑米品种资源主要分布在亚洲一些国家。从品种类型看，黑米与普通大米一样，也有籼、粳、糯之分，其胚乳淀粉有呈糯性的(籼糯或粳糯)，也有呈粘性(籼粘、粳粘)的。据此，我国黑米品种分粳粘、粳糯、籼粘、籼糯等4种类型，但以粳糯、籼粘、籼糯3种类型品种为主，占总品种资源的98%[2]。

由于富含的对人体有益的微量元素及米皮中蕴含的特征性物质花色苷[3,4]，黑米比普通精白米或糙白米更有营养保健价值乃至药用价值，是天然的药食两用健康食品，近年来越来越受到消费者的青睐。因此，研究黑米的营养与加工特性，并进行资源综合开发利用，将成为一个十分重要的课题。

1 黑米的营养特点

黑米营养丰富，并具有保健及药用价值，明代李时珍在《本草纲目》中记载食用黑米具有“滋阴补肾、健脾暖肝、明目活血”等功效，因而在民间黑米有“珍贡米”、“药米”之誉。黑米的特殊性还在于米粒表皮中含有丰富的色素富集和营养成分，据胡秋林等[5]分析，黑米营养成分蛋白质、粗脂肪、粗纤维及矿物质P、Fe、V B1 等，从子粒内部向外层，呈现逐步增加的趋势，也就是说，营养成分主要富集在含黑米色素的种皮。另据刘宪虎等[17]研究发现稻米在去糙碾精过程中损失大量的营养元素，也说明米皮中含有较高的营养。

1.1 矿物质黑米所含矿物质中Fe元素含量显著高于糙白米，其次Mn、Zn、P、Se量也比普通白米高。另外，黑米中V B1含量也很丰富，比普通白糙米高出30%左右[5,7-9]。

1.2蛋白质与氨基酸黑米中的蛋白质、8种必需氨基酸的含量均高于一般稻米[10-13]；黑糙米中蛋白质含量范围为

11.5%～15.2%(干基)，比普通白糙米高出3个百分点[5,11]，氨基酸组成质量也比普通白糙米高[14,15]。

为了消除不同地区土壤肥料等对稻谷营养的影响，黎杰强等[16]把特种米黑米、红米与普通白米等供试品种种植于同一块试验地，栽培方式措施与常规稻相同，再对特种米和普通白米（精、糙米）蛋白质和矿质元素进行分析，结果表明，蛋白质质量分数大小：黑米半糙米>红米半糙米>普通稻糙米>普通稻精米，其中黑米半糙米的蛋白质质量分数比普通糙米增加3个百分点，比普通精米增加5个百分点，与普通精米比较差异达极显著水平。

1.3粗脂肪和粗纤维许多研究表明，黑米糙米中粗脂肪及粗纤维的含量也高于普通糙白米，平均含量比普通糙白米高出约47%~59%[5,17]。

1.4色素黑米的色素主要聚集在种皮或米糠中，属花色苷类化合物。黑米色素主要成分为矢车菊-3-葡萄糖苷[18]。夏效东等[19]利用高效液相色谱(HPLC)对黑米皮花色苷提取物进行分离，根据保留时间判断出黑米中的主导花色苷为矢车菊素-3-葡萄糖苷(cyanidin 3-glucoside，Cy-3-G)和芍药素-3-葡萄糖苷(peonidin 3-glucoside，Pn-3-G)。进一步的液质联用分析表明，Cy-3-G和Pn-3-G的含量分别为38.0％和5.2％。Chiang AN[20]和Kaneda I[21]也对黑米成分作了分析，获得的结论与夏晓东一致。在不同的黑米品种中，其花色苷成份可能会有所不同，Hyun JW[22]从Heugjinjubyeo黑米品种当中还分离出了锦葵色素。

2 黑米的药用特性

黑米中含有花色苷和具有生理活性的微量元素，使其具有很高的药用价值。邓文辉等[23]认为黑米色素中含有的花青素类化合物（又称花色苷），是一类具有生物活性的黄酮类物质。Seok HN[24]研究证实黑米皮色素具有很强的抗氧化活性和清除自由基能力，其结构基础是3个芳香环形成的共扼体系。自由基的大量产生和血浆脂质过氧化(LPO)的显著性提高是导致运动疲劳产生的重要原因，可以通过适量补充黑米色素来延缓和恢复疲劳。

据李希民[25]研究表明，黑米具有降低血脂的作用，试验证明黑米作为食疗食品经常食用，降血脂作用显著，可起到预防心脑血管疾病的积极作用。因为黑米皮所含的花色苷，可使胆固醇的合成减少或者代谢转化速度加快，从而降低总胆固醇（TC）及甘油三酯（TG）进而降低血脂[26-28]。

3 黑米的加工特性

自20世纪80年代中期以来，现代科学技术的进步进一步确认了黑米特有的营养和食疗价值，同时也有力地促进了黑米深加工业的发展，以黑米为主料或配料制作风味食品、特色酒、保健饮料、营养米粉等不断涌现，提炼的天然黑米色素也备受重视，发展前景诱人。

民间较早提出黑米深加工理念的是王之琳[29]，利用膨化技术在高温高压下把黑米瞬时α-化加工成黑米快餐粉或把黑米预先半碎化煮成快餐粥。周秀琴[30]则对国外若干黑米加工的方法诸如黑米面包、黑米营养芝麻糊、黑米饮料、黑米乳酸菌饮料、黑米粉丝、黑米营养米粉、黑米果茶、黑米软糖等进行了较为系统介绍。国内科研单位较早开展黑米深加工研究的赖来展[31]和张名位[32]还就国内开展的以黑米为原料开发的系列黑色食品进行了综述，概括了我国企业黑米开发的途径和方法为：应用发酵技术酿制酒和饮料；应用挤压膨化技术加工糊类和糕点类食品；应用生化技术精制药保健品；应用其它加工技术生产黑米食品等；还有利用黑米原料制醋、色素开发、冰淇淋制作等[33,34]。

4 种植与加工存在的问题

4.1种植产量较低我国传统的黑米品种，一般生育期为140~170d，植株高度150cm，性状欠佳，抗性也不强，尤