小米及小米糠產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀研究

潘雅瓊

（山西省分析科學(xué)研究院，山西太原 030006）

0 引言

小米是谷子脫殼的產(chǎn)物，谷子具有生育期短、適應(yīng)性廣、耐干旱、耐貧瘠、易儲(chǔ)存等特點(diǎn)，長(zhǎng)期以來是我國(guó)北方的主要糧食作物。小米在我國(guó)古代被稱為稷或粟，原產(chǎn)于我國(guó)北方的黃河流域附近，是我國(guó)古代的主要糧食作物。小米耐旱、品種繁多，俗稱“粟有五彩”，有白、紅、黃、黑、橙、紫各種顏色的小米，除此之外還有黏性小米[1]。小米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，其蛋白質(zhì)含量高于大米和玉米，粗脂肪含量低于面粉和大米，富有的氨基酸種類較多，特別是人體所需的色氨酸、蛋氨酸的含量很高，并含有豐富的維生素，有暖胃養(yǎng)人、止煩解渴、益氣補(bǔ)中等功效。

1 小米及小米糠加工產(chǎn)品

1.1 小米速食粥類加工產(chǎn)品

隨著人們生活節(jié)奏的加快，各種速食方便小米粥開始進(jìn)入人們的生活。早在1997 年小米粥罐頭制作的主要技術(shù)就已成熟，通過原料處理、溶糖、充填、殺菌和真空打檢等流程完成生產(chǎn)[2]。盧健鳴等人[3]對(duì)小米擠壓膨化加工營(yíng)養(yǎng)方便粥的工藝進(jìn)行了研究，利用雙螺桿擠壓膨化機(jī)熟化，并采用調(diào)整膨化物料含水率、膨化喂料量，再結(jié)合乳化劑的使用和添加玉米等技術(shù)措施，解決了小米膨化的難題，選擇出主料與多種輔料的最佳組合，營(yíng)養(yǎng)豐富且產(chǎn)品的調(diào)溶性、復(fù)承性、口感等感官品質(zhì)高。謝仁珍等人[4]以黃小米為主要原料，研制即食型城市早餐食品杯裝黃小米粥的加工工藝條件，確定放心早餐工程黃小米粥生產(chǎn)的工藝配方為黃小米添加量9.0%，白砂糖添加量4.0%，羧甲基纖維素鈉添加量0.15%，阿斯巴甜添加量0.4‰，在121 ℃高溫、0.1 MPa 高壓下煮制30 min，然后用塑料杯熱灌裝、冷卻所制成的黃小米粥，其色澤、滋味、形態(tài)等感官品質(zhì)最好。牛宇等人[5]以小米為原材料，采用高壓蒸煮與冷凍干燥的方法研制速食小米粥，通過響應(yīng)面分析方法，研究加工過程中料液比、煮粥時(shí)間與凍干溫度對(duì)速食小米粥的復(fù)水性質(zhì)與復(fù)水小米粥質(zhì)構(gòu)特性的影響。小米經(jīng)高壓蒸煮、冷凍干燥、復(fù)水加工制成速食小米粥過程中，總氨基酸與必需氨基酸含量在加工過程中無顯著性差異，冷凍干燥和復(fù)水對(duì)酚酸與黃酮含量影響不顯著，復(fù)水后小米粥中的香草酸含量與小米相比增長(zhǎng)73.94%，復(fù)水小米粥中自由態(tài)與結(jié)合態(tài)酚酸提取物清除DPPH 自由基能力分別比小米中降低55.83%和88.39%；高壓蒸煮后自由態(tài)與結(jié)合態(tài)酚酸提取物三價(jià)鐵還原能力顯著下降，分別下降30.08%和39.74%；冷凍干燥和復(fù)水對(duì)酚酸提取物三價(jià)鐵還原能力無顯著影響[6]。

1.2 小米酒、小米醋等釀造產(chǎn)品

小米酒早在夏禹時(shí)代便已出現(xiàn)，因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、味道美等優(yōu)點(diǎn)成為古代人們生活中的主流酒水。隨著蒸餾酒的出現(xiàn)，人們對(duì)高度酒越來越青睞，漸漸地小米酒這種綿柔的低度酒被遺忘。隨著人們對(duì)健康、酒水多樣性等的訴求，小米酒慢慢被重新認(rèn)識(shí)。鞏敏等人[7]以小米為原料發(fā)酵制作甜酒釀，結(jié)果表明小米酒釀的最優(yōu)工藝條件為發(fā)酵菌種選用酵母1008，用量3 g/kg，發(fā)酵溫度26 ℃，發(fā)酵時(shí)間4 d。在此條件下，制得的小米酒釀醪液的酸度（pH 值）為3.9，糖度為12.8%，酒精度7.3%，酒釀感官評(píng)分較高，成品呈米黃色，飯粒柔軟且有質(zhì)感，風(fēng)味清香愉悅，口味濃甜略酸，是一種利于吸收的即食食品。牛津橋等人[8]以小米為原料，紅曲為糖化劑，采用傳統(tǒng)發(fā)酵法釀制小米紅曲酒，用液液萃取法提取其風(fēng)味物質(zhì)，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析，探討了紅曲小米酒風(fēng)味物質(zhì)的組成；又對(duì)不同甜酒曲對(duì)小米酒的香氣成分的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)酒曲對(duì)醇類、有機(jī)酸類、酯類和醛酮類物質(zhì)的品種和數(shù)量均有影響，上海甜酒曲所產(chǎn)香氣物質(zhì)品種和數(shù)量最少，蘇州蜜蜂酒曲所產(chǎn)香氣物質(zhì)品種和數(shù)量最多，更適于小米酒的釀造[9]。郭成宇等人[10]采用6 種不同酒曲生產(chǎn)小米酒，考查不同酒曲對(duì)其發(fā)酵酒的非糖固形物、酒精度、pH 值、總酸及氨基酸態(tài)氮含量的影響，確定了最佳酒曲，并對(duì)其發(fā)酵酒進(jìn)行全營(yíng)養(yǎng)成分分析，為小米酒的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。

小米醋有抗疲勞、促進(jìn)消化、預(yù)防衰老、美容護(hù)膚、預(yù)防心血管疾病等功效，關(guān)于小米醋的最早文獻(xiàn)記載出現(xiàn)在西漢時(shí)期《禮記·內(nèi)則》中，“取黍米一斗，水五斗，煮做粥。曲一斤，燒令黃，捶破，著甕底。土泥封邊，開中央，板蓋其上”。2 000 多年前，古人就已經(jīng)利用發(fā)酵法釀造小米醋，經(jīng)過不斷發(fā)展，小米醋的制作工藝已經(jīng)非常成熟，在新時(shí)代小米醋的釀造工藝及其多樣性更是被人們不斷推陳出新。徐清萍等人[11]研究了α-淀粉酶、糖化酶對(duì)小米醋酒精發(fā)酵階段的影響，確定了大曲添加量5%，液化酶添加量0.3%，糖化酶添加量0.3%，酵母接種量0.15%，與原工藝相比，酒精發(fā)酵率提高25%，生產(chǎn)成本節(jié)約225 元/ t 醋。采用酶法液化糖化后酒精發(fā)酵，酒精發(fā)酵率高于采用加入大曲進(jìn)行發(fā)酵的方式，原料采用粉碎后生料發(fā)酵酒度高于蒸煮法，與傳統(tǒng)工藝相比，通過采用短時(shí)熱處理和液化可達(dá)到較理想的發(fā)酵效果，同時(shí)降低能耗[12]?！吧臣状住迸c普通食醋相比較營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，含有蘋果酸、甜菜堿、果糖、維E 及多種蛋白質(zhì)和氨基酸等物質(zhì)，具有活血散瘀、止咳祛痰、消食化滯等作用，張?zhí)鞚蒣13]研究了不同濃度的沙棘米醋對(duì)小白鼠小腸蠕動(dòng)功能的影響，發(fā)現(xiàn)沙棘米醋不僅味道鮮美，還能夠增強(qiáng)腸胃蠕動(dòng)、幫助腸胃排空，同時(shí)對(duì)吸收便秘和腸胃內(nèi)產(chǎn)生的有害物有明顯的抑制作用，提高人體免疫機(jī)能、強(qiáng)身健體。

1.3 小米加工的各類餅干、桃酥等休閑零食

小米營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值高，以小米等為原料加工出的休閑零食在滿足了味蕾需求的同時(shí)又符合人們對(duì)健康的追求，越來越多的小米休閑零食種類被開發(fā)出來。以小米粉和小麥粉為主要原料，制作小米韌性餅干，李飛等人[14]采用響應(yīng)面法設(shè)計(jì)試驗(yàn)，優(yōu)化了小米韌性餅干的配方為小米粉添加量46.14%，水添加量29.73%，白砂糖添加量28.33%，黃油添加量17.21%，疏松劑添加量0.5%，制備得到具有小米的清香、口感酥脆、品質(zhì)優(yōu)良的餅干。賴錦暉等人[15]以小米粉和低筋小麥面粉為原料，配合其他輔料，經(jīng)過混合、輥軋、烘烤等工藝過程，制作小米餅干，研究出當(dāng)面火烘烤溫度l80 ℃，底火烘烤溫度220 ℃，烘烤時(shí)間6 min，小米粉、低筋小麥面粉、泡打粉、起酥油、雞蛋、白砂糖、食鹽和水的用量依次分別為 30，50，0.6，10，11，22，0.7，20 g 時(shí)，小米餅干的感官品質(zhì)較好。在普通黃油曲奇配料中添加一定比例的小米粉制作的小米黃油曲奇餅干，小米粉的添加量為15%，黃油和色拉油添加量各為35%，水的添加量為40%，上、下火溫度均為170 ℃，焙烤時(shí)間為20 min，在此條件下制作的小米黃油曲奇感官品質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都較好，無粗糧的粗糙口感，風(fēng)味受消費(fèi)者喜歡，并且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于普通曲奇餅干[16]。小米木糖醇餅干的最優(yōu)配方為泡打粉添加量1%，水分添加量15%，木糖醇添加量20%，餳發(fā)時(shí)間30 min，在此條件下，可制作出香味適中、口感松脆、硬度適中的小米木糖醇餅干[17]。周占富[18]研究出小米山藥桃酥的最佳配方為低筋面粉用量375 g，小米粉用量78.5 g，山藥粉用量46.5 g，黃奶油用量260 g，細(xì)砂糖用量240 g，雞蛋用量100 g，烘焙奶粉用量50 g，無鋁泡打粉用量10 g，小蘇打用量4 g，臭粉用量1 g 和清水用量20 g，得到的小米山藥桃酥營(yíng)養(yǎng)豐富且具有食療保健功效，適合于不同人群食用。張紅[19]研究了一種小米雜糧酥性餅干的配方，確定了小米雜糧酥性餅干的最佳配方為小米粉用量40 g，大豆油用量40 g，低筋面粉用量37 g，白砂糖用量30 g，雞蛋用量20 g，燕麥用量10 g，糜子粉用量8 g，麥麩用量5 g，泡打粉用量2 g，小蘇打用量1 g，食鹽用量0.5 g，在焙烤溫度底火200 ℃，面火210 ℃，焙烤時(shí)間15 min 的條件下制作的小米雜糧酥性餅干品質(zhì)最優(yōu)。

1.4 小米糠油等產(chǎn)品

小米糠是谷子加工后的副產(chǎn)物，富含膳食纖維、氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪、糠蠟、多糖、多種維生素等多種物質(zhì)，具有通便、降血壓、改善膚質(zhì)等功效。小米糠油是從小米殼中提煉出來的一種物質(zhì)，富含氨基酸、亞油酸，具有美容、祛風(fēng)、止癢、收斂、保健等功效。陳漢輝等人[20]以小米糠為原料，利用超聲波輔助提取小米糠油，確定超聲波輔助提取小米糠油的最佳提取工藝參數(shù)：以熱水飽和的正丁醇為提取溶劑，超聲頻率40 kHz，超聲功率300 W，料液比1∶10（g∶mL），提取溫度60 ℃，提取時(shí)間20 min，提取次數(shù)2 次，在此工藝條件下小米糠油的提取率為87.68%。劉嘉坤等人[21]以河北滄州小米米糠為原料，采用響應(yīng)面法研究了CO2超臨界提取小米米糠油的最佳工藝為溫度40 ℃，壓力35 MPa，料液比0.80，此時(shí)出油率為9.98%。

2 小米及小米糠提取產(chǎn)品

2.1 小米黃色素、黃酮類等提取產(chǎn)品

用黃粒小米為原料提取出的小米黃色素，經(jīng)化學(xué)檢識(shí)、色譜分析，其化學(xué)成分與玉米黃色素基本相同，含有葉黃素（3,3'-二羥基-α-胡蘿卜素）、玉米黃質(zhì)（3,3'-二羥基-β-胡蘿卜素）和隱黃素（3'-羥基-β-胡蘿卜素）等[22]。小米黃色素可用于多種食品、飲料及糖果著色，安全無毒、著色力強(qiáng)、色澤明亮自然，具有很高的營(yíng)養(yǎng)保健作用[23]。朱洪梅等人[24]研究了小米黃色素的提取工藝中料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)和提取時(shí)間對(duì)提取液中小米黃色素含量的影響，建立了二次回歸方程，得到提取工藝的最優(yōu)工藝條件為料液比3∶4∶1，提取時(shí)間2.7 h，乙醇體積分?jǐn)?shù)96%時(shí)，提取液中小米黃色素含量達(dá)到理論極大值0.336 mg/100 g。張永芳等人[25]利用響應(yīng)面法分析優(yōu)化，并建立二次多項(xiàng)式回歸方程，獲得微波輔助萃取小米黃色素的最佳參數(shù)為微波功率580 W，微波時(shí)間74 s，乙醇體積分?jǐn)?shù)94%，在此條件下小米黃色素提取液的吸光度可達(dá)0.759，得率為10.23%。

黃酮類化合物是一類廣泛存在于自然界的多酚類化合物，有重要的藥理活性，具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤及降血壓等作用[26]。雷金仙等人[27]研究了超聲波提取法、微波提取法、溶劑法3 種不同方法提取小米中黃酮類化合物的最佳提取條件，超聲波提取法最佳提取條件為60%的乙醇，提取溫度50 ℃，超聲功率160 W，提取時(shí)間30 min，提取量0.189 mg/g；微波提取法的最佳提取條件為60%的乙醇，提取溫度50 ℃，提取時(shí)間4 min，提取量0.174 mg/g；溶劑法的最佳提取條件為60%乙醇，提取溫度70 ℃，提取時(shí)間2 h，提取量0.146 mg/g，超聲波提取法的提取量最高，溶劑法提取率最低，微波提取法和超聲波提取法比溶劑法提取小米中的黃酮消耗時(shí)間短、提取效量高。為提高小米綜合利用價(jià)值與黃酮的分離效率，采用超聲輔助雙水相體系提取小米黃酮，經(jīng)正交法優(yōu)化后結(jié)果顯示，當(dāng)雙水相體系中丙酮與(NH4)2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為31%，19%，在料液比為1∶40（g∶mL）的條件下，于40 ℃下超聲輔助提取30 min，小米黃酮含量可達(dá)8.56 mg/g[28]。

2.2 糠蠟、糠蛋白及多肽等小米糠提取產(chǎn)品

糠蠟是由高級(jí)肪酸和高級(jí)一元醇組成的酯類混合物，用途廣泛。李艷福等人[29]采用正交試驗(yàn)的方法，得到小米細(xì)糠油中糠蠟的提取優(yōu)化工藝條件為以正己烷為溶劑，溶劑比1∶5，提取時(shí)間80 min，小米細(xì)糠糠蠟提取率達(dá)14%以上。小米糠中富含蛋白質(zhì)，從米糠中提取蛋白是米糠資源有效利用的較好途徑之一，顧鎳[30]以山西小米糠為原料，測(cè)定出小米糠中蛋白質(zhì)含量達(dá)到了13.53%。提取小米糠中球蛋白、白蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白4 種主要蛋白質(zhì)，其中谷蛋白含量最高，并采用酶法提取小米糠中的蛋白質(zhì)，以響應(yīng)曲面法和正交試驗(yàn)等手段優(yōu)化蛋白質(zhì)提取的工藝條件，最佳提取條件為酶解溫度20 ℃（常溫），酶解時(shí)間3.93 h，pH 值4.7，加酶量1 000 U/g小米糠，料液比1∶77，在最適條件下，蛋白質(zhì)理論提取率為32.83%。米糠蛋白制備肽具有抗氧化、降血壓血脂、免疫調(diào)節(jié)等生物活性功能，具有很高的應(yīng)用價(jià)值，張佳麗等人[31]以小米糠為原料，以DPPH自由基清除率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過響應(yīng)面法優(yōu)化確定了小米糠多肽的最佳工藝參數(shù)為時(shí)間2 h，溫度41 ℃，加酶量1 100 U/g，pH 值10，在此條件下小米糠多肽DPPH 自由基清除率達(dá)到48.12%，為小米糠深加工、保健食品或天然抗氧化劑的開發(fā)提供依據(jù)。

3 結(jié)語(yǔ)

小米中富含的黃酮、多肽等生物活性物質(zhì)在醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，隨著食品、生物等各領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)小米等粗雜糧的產(chǎn)品開發(fā)及研究不斷向前邁進(jìn)，會(huì)有越來越多的小米產(chǎn)品被研發(fā)，服務(wù)于日常生活，為人們美好的生活添光加彩。