特种稻米黑米的特性及其开发利用研究分解
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特种稻米黑米的特性及其 开发利用研究
临沂农科院水稻所 2013-4-21
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
对中国已收集的黑米种质资源统计，在世界黑米资源411
4.2 食用口感较差 黑米米粒的外层纤维素排列比较紧 密，蒸煮时水分不易渗入，不易糊化，且蒸煮时温度升高， 色素等物质溶出，使之结构更加紧密，外层结构的紧密性 和完整性，导致其越煮越硬，米饭易回生、变硬，蒸煮品 质和口感较差。
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VB1含量 也很丰富，比普通白糙米高出30%左右。
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；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，氨基酸组成质量也比普通白糙米高。
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%。
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。 夏效东等利用高效液相色谱(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-3G)。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从Heugjinjubyeo黑米品种当中还分离出了锦 葵色素。
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。
为主，占总品种资源的98%。
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，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。
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，利用膨化技术在高温
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
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和张名位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。
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， 尤其是对稻瘟病的抗性差，产量多在 1500~5000kg/hm2，或稍高一点，特别是产量方面不 及常规的白粳米或白糯米的1/2。
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、VB1 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。
(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பைடு நூலகம்快，从而
降低总胆固醇（TC）及甘油三酯（TG）进而降低血脂。
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
临沂农科院水稻所 2013-4-21
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
对中国已收集的黑米种质资源统计，在世界黑米资源411
4.2 食用口感较差 黑米米粒的外层纤维素排列比较紧 密，蒸煮时水分不易渗入，不易糊化，且蒸煮时温度升高， 色素等物质溶出，使之结构更加紧密，外层结构的紧密性 和完整性，导致其越煮越硬，米饭易回生、变硬，蒸煮品 质和口感较差。
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VB1含量 也很丰富，比普通白糙米高出30%左右。
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；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，氨基酸组成质量也比普通白糙米高。
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%。
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。 夏效东等利用高效液相色谱(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-3G)。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从Heugjinjubyeo黑米品种当中还分离出了锦 葵色素。
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。
为主，占总品种资源的98%。
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，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。
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，利用膨化技术在高温
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
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和张名位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。
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， 尤其是对稻瘟病的抗性差，产量多在 1500~5000kg/hm2，或稍高一点，特别是产量方面不 及常规的白粳米或白糯米的1/2。
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、VB1 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。
(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பைடு நூலகம்快，从而
降低总胆固醇（TC）及甘油三酯（TG）进而降低血脂。
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