稻米適度加工技術(shù)及其應(yīng)用

王麗群，郭振海，孫慶申，周 野，陳凱新，盧淑雯*

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品加工研究所，哈爾濱 150086；2.黑龍江省食品加工重點實驗室，哈爾濱 150086；3.黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，哈爾濱 150080）

我國稻米生產(chǎn)量和消費量均居世界前列，約三分之二人口以大米為主食，但稻米過度加工造成營養(yǎng)流失及資源浪費。從稻米結(jié)構(gòu)看，稻谷籽粒由稻殼和糙米組成，糙米結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)分別為：種皮、果皮、珠心層、胚和胚乳。目前市售大米多為脫除外層僅保留的胚乳部分，胚乳由糊粉層、亞糊粉層和內(nèi)胚乳組成，其中果皮和種皮占糙米自重1%～2%；糊粉層和胚芽質(zhì)量為糙米6%～8%；胚乳占比約為90%[1]。稻谷富含多種人體必需營養(yǎng)素，如碳水化合物、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等[2]，營養(yǎng)物質(zhì)在稻米不同部位分布具有差異性，蛋白質(zhì)主要分布于糊粉層；脂肪、灰分和纖維素主要分布于胚芽和皮層；胚乳主要富含淀粉及少量蛋白質(zhì)；維生素B1則在糊粉層和外胚乳分布較多；維生素B2分布較均勻[3]，糙米結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)成分分布如表1所示。精加工或過度加工過程中，稻米外層的營養(yǎng)物質(zhì)被碾除，隨加工副產(chǎn)物流失，造成以精白米為主食地區(qū)人群出現(xiàn)隱形饑餓等問題。

表1 糙米結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)分布Table 1 Structure and nutritional composition of brown rice

綜上所述，本文在對稻米適度加工技術(shù)進行綜述基礎(chǔ)上，總結(jié)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，系統(tǒng)分析適度加工技術(shù)在營養(yǎng)稻米加工中應(yīng)用必要性，為適度加工技術(shù)運用于營養(yǎng)稻米產(chǎn)品生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，逐步改變我國稻米市場中主食產(chǎn)品營養(yǎng)素含量失衡的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。

1 稻米適度加工技術(shù)研究進展

1.1 適度加工技術(shù)概述

由于稻米食味品質(zhì)在日常消費中占有重要地位，我國稻米產(chǎn)品在市場需求引導(dǎo)下加工精度越來越高。稻谷加工成精米雖改善口感，滿足消費者對于適口性的需求，但過度追求精度致使稻谷外層結(jié)構(gòu)完全脫離，營養(yǎng)損失嚴(yán)重，出米率與稻米加工技術(shù)較發(fā)達(dá)國家相比低3%～5%[1]。鑒于以上稻米過度加工在營養(yǎng)、經(jīng)濟及環(huán)境方面存在的問題，低加工度、營養(yǎng)留存度高的稻米產(chǎn)品越來越受稻米加工企業(yè)和消費人群青睞。從目前研究看，適度加工技術(shù)是降低營養(yǎng)損失，提高稻米加工出米率、減少資源浪費的有效手段之一，在適當(dāng)范圍內(nèi)控制稻米加工精度，需特定機械配合完善的加工工藝，在稻谷脫殼基礎(chǔ)上，將糙米外層不易被人體消化吸收、影響口感的糊粉層脫除一部分，如此，既可解決糙米口感差的問題，又可最大程度保留稻米中營養(yǎng)物質(zhì)。稻米適度加工技術(shù)初期主要是對稻米作低碾磨度加工，保留更多皮層，達(dá)到減少米胚脫落的目的，但產(chǎn)品感官品質(zhì)通常不易被消費者接受。

1.2 適度加工技術(shù)研究現(xiàn)狀

隨著國內(nèi)外學(xué)者對大米適度加工的關(guān)注，為使適度加工稻米產(chǎn)品營養(yǎng)、口感和安全性更滿足人們需求，對糙米采用物理或者化學(xué)方式處理從而達(dá)到降低加工精度、改善糙米口感的研究報道日益增多[4]。目前適度加工工藝主要有：碾磨法、酶處理和發(fā)芽處理等[5]。

1.2.1 碾磨法

碾磨技術(shù)是應(yīng)用最早也是最普遍的一種加工方式，糙米經(jīng)輕碾去掉種皮層及部分糊粉層，保留更多米胚和糙米營養(yǎng)成分。國內(nèi)外與適度碾磨工藝相關(guān)研究表明，碾米壓力、碾米機轉(zhuǎn)速、碾白次數(shù)等因素均對產(chǎn)品留胚率、質(zhì)構(gòu)特性感官品質(zhì)產(chǎn)生不同影響。陳小聰?shù)纫阅戏蕉i稻為試驗對象，測定不同碾米機出口壓力下生產(chǎn)留胚米的留胚率和質(zhì)構(gòu)特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，留胚率與出口壓力呈顯著負(fù)相關(guān)，隨出口壓力增加，留胚米質(zhì)構(gòu)特性（擠壓力和剪切力）呈先降后升趨勢[6]。安紅周等對兩種不同粳糙米在1 060 r·min-1條件下進行不同時間碾米試驗，并測定分析獲得樣品的加工特性和表觀變化，結(jié)果表明，碾磨60 s樣品達(dá)到適碾標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1354-2018要求，60～90 s內(nèi)，樣品白度和加工精度隨碾磨時間增加逐漸升高，＞90 s后白度增加趨勢逐漸平緩，碎米率顯著升高[7]。王少元等以北方粳稻為試驗材料，研究稻米粒型、碾米時間、碾米輥轉(zhuǎn)速和目數(shù)對輕碾留胚米產(chǎn)品留胚率和白度的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，碾米輥目數(shù)對留胚米留胚率和白度的影響顯著，留胚米白度與籽粒長寬比呈正相關(guān)，利用響應(yīng)面法確定原料籽粒長寬比為1.79時最優(yōu)碾磨參數(shù)：碾米輥46#目數(shù)、轉(zhuǎn)速830 r·min-1、碾磨6 min，獲得的留胚米留胚率為89%、白度為39.8[8]。碾磨法通過機械作用破除糙米外層影響不利于口感的部分，雖造成糙米結(jié)構(gòu)部分損失，但在營養(yǎng)保留程度與適口性方面卻發(fā)揮重要作用，是目前行之有效的適度加工技術(shù)之一。

1.2.2 酶處理法

由于酶具有微量高效性和特異性強的特點，近年來國內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用纖維素酶、果膠酶和葡聚糖酶等外源酶改善糙米適口性差等問題的研究越來越多。應(yīng)用酶處理，可將糙米皮層中不易被人體消化吸收和影響口感的粗纖維分解，處理后的糙米在后續(xù)碾磨工藝中更利于提高產(chǎn)品蒸煮品質(zhì)，且在碾磨壓力降低情況下更利于米胚的保留。Das等通過對糙米酶處理而達(dá)到改善糙米口感的目的，即利用纖維素酶和木聚糖酶水解作用水解糙米麩皮中非淀粉多糖[9]。張強研究纖維素酶對糙米皮層影響的試驗發(fā)現(xiàn)，纖維素酶破壞糙米皮層微結(jié)構(gòu)，皮層硬度下降，后續(xù)碾磨試驗可在低壓力條件下碾磨，提高產(chǎn)品留胚率并提升口感[10]。以上研究表明，運用外源酶處理糙米可分解皮層中纖維素等物質(zhì)，使糙米皮層結(jié)構(gòu)更松散，有利于開展碾磨工序，降低米胚脫落率，提高產(chǎn)品營養(yǎng)和口感。

1.2.3 發(fā)芽處理

稻米發(fā)芽技術(shù)最早起源于日本，是對稻谷脫殼后糙米在特定溫度、濕度條件下的發(fā)芽處理。近年來，國內(nèi)外學(xué)者投入大量精力開發(fā)發(fā)芽糙米產(chǎn)品，研究發(fā)現(xiàn)發(fā)芽處理可顯著提高糙米營養(yǎng)價值和食用品質(zhì)[11]。在糙米發(fā)芽工藝研究中發(fā)現(xiàn)，糙米浸泡時間和溫度、發(fā)芽時間和溫度等工藝條件的改變對發(fā)芽糙米品質(zhì)造成不同程度的影響。Komatsuzaki等通過對糙米作蒸汽處理和乙醇浸泡后發(fā)芽，產(chǎn)品中γ-氨基丁酸（GABA）含量是未處理發(fā)芽糙米的3倍[12]。韓永斌等通過對糙米作不同條件發(fā)芽試驗并優(yōu)化發(fā)芽工藝，明確影響GABA富集的因素，最終獲得發(fā)芽糙米產(chǎn)品中GABA含量是精米的21倍，比日本同類產(chǎn)品GABA含量高1倍以上[13]。對糙米作發(fā)芽處理不僅避免因碾磨造成的資源浪費，且能進一步提升稻米產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，但受飲食習(xí)慣影響，發(fā)芽糙米在我國市場占有率有待提高。

1.2.4 其他加工新技術(shù)

隨著全谷物食品概念流行，以完整糙米為原料的加工產(chǎn)品種類越來越多，在保證食品安全前提下，更多現(xiàn)代化食品加工技術(shù)得以應(yīng)用，不僅為全谷物食品拓寬研發(fā)新維度，也為稻米適度加工技術(shù)增添新思路、新方法。Guraya等對糙米表面作米粉粒子轟擊處理，糙米外層產(chǎn)生微穿孔，有利于水分滲入而縮短煮飯時間，改善米飯口感[14]。Chen等采用低壓等離子體加工技術(shù)處理糙米外層結(jié)構(gòu)，可有選擇性的使糙米改性，處理后糙米在浸泡蒸煮過程中水分更易透過外層進入大米內(nèi)部，提升米飯咀嚼性和口感[15]。孟寧等使用低溫等離子體處理糙米，糙米表面碳碳鍵被破壞產(chǎn)生蝕刻效果，糙米形成裂縫和凹面，在后期蒸煮過程中更利于吸水并提升產(chǎn)品食用品質(zhì)[16]。這些加工新技術(shù)的研究與探索為開發(fā)營養(yǎng)豐富、口感良好的稻米適度加工制品奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

1.3 適度加工裝備研究現(xiàn)狀

我國稻米加工裝備市場，稻米適度加工裝備仍以碾磨類稻米加工設(shè)備為主。與普通大米加工裝備的擦離工作原理不同，稻米適度加工裝備多為碾削式[17]，碾削式碾米機是碾輥在高轉(zhuǎn)速條件下碾削米粒去除皮層，其碾米室壓力比擦離式碾米機小，更有利于米胚保留。日本是最早研究稻米加工設(shè)備的國家，生產(chǎn)設(shè)備研究處于領(lǐng)先位置，我國用于生產(chǎn)的設(shè)備為日本、韓國進口，自主研發(fā)留胚米生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用研究仍鮮有報道。自20世紀(jì)末江蘇理工大學(xué)自主研發(fā)產(chǎn)量0.6 t·h-1留胚碾米機后，國內(nèi)許多糧機生產(chǎn)廠家及科研院所也在積極研制、開發(fā)留胚米碾米機。王杭等研發(fā)低溫留胚碾米機一道碾磨即可獲得粳稻留胚米，秈稻需兩道碾磨，即在保證留胚率不低于82%同時符合GB 1354-2009三級大米標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約50%～80%電量消耗[18]。任洪忱等研制JY-800A智能留胚碾米機，基于輕碾保護胚芽基礎(chǔ)上開展多道碾白提升留胚米品質(zhì)，碾米機產(chǎn)量0.9 t·h-1，產(chǎn)品留胚率實測值為88%[19]。對于發(fā)芽糙米加工設(shè)備來說，我國在設(shè)備研發(fā)和制造方面均有進展，產(chǎn)品生產(chǎn)自動化、產(chǎn)品質(zhì)量保障問題逐步解決。龔麗等根據(jù)加工工藝研發(fā)配套加工設(shè)備，在循環(huán)溫水浸泡池內(nèi)浸泡設(shè)定時間后，移至自動調(diào)控溫度和濕度的發(fā)芽庫內(nèi)發(fā)芽，隨后鈍化和干燥，最后殺菌、包裝，日產(chǎn)1.2 t發(fā)芽糙米且發(fā)芽率高于90%[20]。童一寧等開發(fā)一套低成本、高效率發(fā)芽糙米生產(chǎn)設(shè)備，自動化程度高且產(chǎn)品質(zhì)量滿足工廠需求[21]。對于生產(chǎn)發(fā)芽糙米設(shè)備的研發(fā)主要以用于糙米發(fā)芽設(shè)備為主，在發(fā)芽設(shè)備內(nèi)通過智能控制發(fā)芽溫度、濕度等工藝條件，促進胚芽萌發(fā)。

與碾磨設(shè)備和發(fā)芽設(shè)備相比，其他稻米適度加工技術(shù)配套裝備還有待完善，且尚未見實際投入工廠生產(chǎn)的報道，相關(guān)機械設(shè)備開發(fā)也需與工藝相匹配?？傮w說，適度加工設(shè)備研發(fā)應(yīng)與高新機械改造技術(shù)相結(jié)合，既保證產(chǎn)品質(zhì)量又提高生產(chǎn)效率，完全自動化、智能化設(shè)備組成的加工流水線取代目前半自動、半機械生產(chǎn)模式將是未來稻米適度加工裝備的研究重點。

2 適度加工對稻米營養(yǎng)品質(zhì)的影響

稻米是我國60%人口主食來源，其營養(yǎng)組成備受關(guān)注。研究表明，提高稻米加工精度對稻米產(chǎn)品中各種營養(yǎng)物質(zhì)造成不同程度損失。張?zhí)m等對稻谷、糙米、拋光一次大米、拋光兩次大米、粗糠和米皮等樣品進行營養(yǎng)分析與成分測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無機元素和膳食纖維隨著稻谷脫殼的去除流失，糙米中含有大量營養(yǎng)素，包括脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、微量元素等[22]。二次拋光大米營養(yǎng)物質(zhì)損失嚴(yán)重，僅含有少量蛋白質(zhì)以及大量淀粉。Xia等對秈稻樣品分別進行0、3%、6%、9%的4種不同程度碾磨并測定其樣品中膳食纖維含量，發(fā)現(xiàn)秈稻中膳食纖維含量與碾磨度呈負(fù)相關(guān)[23]。此外，Rubrinder等研究結(jié)果表明稻米中蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)在麩皮不同層次中濃度分布不均勻，在不同碾磨度下，稻米營養(yǎng)流失程度存在差異，當(dāng)碾磨度為8%時，稻米中脂肪、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)損失量分別為89.13%、87.88%和5.8%。同樣在測定稻米加工中微量元素含量分析發(fā)現(xiàn)，精米中微量元素?fù)p失嚴(yán)重[24]。王艷等發(fā)現(xiàn)，Na、K、Ca、Mg、Fe、Mn和P等常量元素在精米中的含量明顯低于糙米和胚芽米中的含量，而Zn、Cu、Se等微量元素在稻米中含量較低，差異不顯著[25]。Geng等以保留部分麩皮的稻米為原料加工米粉，制得米粉Mn、Zn、K、Fe含量均高于精白米粉[26]。Liu等通過對稻米進行不同程度碾磨，分析米糠發(fā)現(xiàn)Zn、Fe、Ca等礦質(zhì)元素含量均與碾磨度呈負(fù)相關(guān)[27]。以上研究表明，為避免稻米主食產(chǎn)品中營養(yǎng)物質(zhì)損失，亟需開發(fā)稻米適度加工技術(shù)以替代精白米加工。為進一步明確適度加工技術(shù)工藝，Jo等通過糙米拋光工藝對糙米中元素含量進行分析比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)稻米籽粒外層P、K、Mn、Fe含量較高，麩皮層中S、Cu、Zn、As含量較高，胚乳中S、Cu、As含量向籽粒中心方向逐漸減少，而Zn在胚乳中分布較為均勻[28]，表明大部分礦物質(zhì)元素在稻米中分布不均勻，且在稻米外層結(jié)構(gòu)中，胚乳中礦物質(zhì)元素含量較小，通過適度加工技術(shù)生產(chǎn)的稻米制品可適當(dāng)保留稻米糊粉層以提高礦物質(zhì)元素含量。

3 適度加工稻米市場現(xiàn)狀

隨著稻米消費市場的升級和人們健康膳食觀念的建立，適度加工稻米產(chǎn)品已成為現(xiàn)階段稻米市場極具潛力的主食產(chǎn)品類型。稻米適度加工技術(shù)主要是對稻米進行低碾磨度加工，保留更多皮層，減少米胚脫落，但由于加工技術(shù)有限導(dǎo)致產(chǎn)品感官品質(zhì)和保藏特性較差。此外消費者飲食習(xí)慣、消費能力等因素也制約著適度加工產(chǎn)品的市場流入速度。為研發(fā)出營養(yǎng)、口感和安全性方面更能滿足人們需求的稻米制品，國內(nèi)外學(xué)者以消費者喜愛的精白米為對照，對稻米適度加工工藝開展大量研究，以期獲得口感良好、加工便捷且貯藏穩(wěn)定的適度加工稻米制品。目前，國內(nèi)外適度加工稻米工藝和裝備研究也在同步發(fā)展，適度加工稻米產(chǎn)品進入市場推廣階段，常見的適度加工稻米產(chǎn)品有留胚米、發(fā)芽糙米和蒸谷米等。

3.1 留胚米

留胚米（又稱胚芽米）是指通過降低碾磨度，保留稻米部分糊粉層且胚芽殘留率在80%以上的稻米產(chǎn)品，是應(yīng)用適度加工技術(shù)生產(chǎn)的代表產(chǎn)品。留胚米對于適度加工技術(shù)發(fā)展具有歷史性意義。20世紀(jì)70年代，日本正式將胚芽米列為一種新的大米產(chǎn)品，并于同年9月進入市場。在國際市場上，日本留胚米產(chǎn)品的市場占有率在8%以上并逐年遞增，我國市場上成熟的留胚米產(chǎn)品份額較少，且生產(chǎn)售賣的留胚米產(chǎn)品質(zhì)量還有待提高，存在產(chǎn)品留胚率、感官品質(zhì)及貯藏等制約適度加工稻米產(chǎn)品市場化的瓶頸問題。受適度加工稻米產(chǎn)品應(yīng)用問題的影響，日本為滿足適度加工稻米產(chǎn)品的市場需求，多以糙米配備碾米機的形式進行銷售，消費者可根據(jù)個人需求不同程度碾磨，銷售模式適合適度加工稻米產(chǎn)品的應(yīng)用推廣[29]。

3.2 發(fā)芽糙米

發(fā)芽糙米是一類糙米全組分保留的稻米產(chǎn)品，不僅營養(yǎng)零損失還富集具有改善神經(jīng)功能的生物活性成分γ-氨基丁酸，在日本等東亞地區(qū)市場比較普遍，但由于不易保藏而通常采用真空包裝，售價比普通零售大米高1倍。日本在2008年調(diào)查報告顯示，發(fā)芽糙米市場銷售量達(dá)2萬余t，年產(chǎn)值達(dá)200多億日元。與日本相比，我國發(fā)芽糙米相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)進步較快，但商業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模較小，產(chǎn)品品質(zhì)、加工裝備及產(chǎn)品類型亟待發(fā)展。為滿足市場消費需求，解決發(fā)芽糙米、難吃幾大難題，將發(fā)芽工藝與高溫高壓滅菌技術(shù)相結(jié)合生產(chǎn)預(yù)煮型發(fā)芽糙米產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。

3.3 蒸谷米

蒸谷米在稻米加工產(chǎn)業(yè)中出現(xiàn)較早，據(jù)統(tǒng)計，全球每年有近20%的稻米加工成蒸谷米，蒸谷米的市場主要在歐美地區(qū)和非洲等國家，印度、孟加拉國、德國、意大利等國家均為蒸谷米主要消費國，市場需求較大，我國由于受飲食文化的影響，蒸谷米的市場需求較小，生產(chǎn)的蒸谷米多出口非洲及中東地區(qū)。與普通大米相比，蒸谷米營養(yǎng)價值較高的原因在于，稻米經(jīng)水熱處理后，稻米外層維生素和礦物質(zhì)等水溶性營養(yǎng)物質(zhì)會滲透到稻米胚乳內(nèi)部，再次磨米后，維生素B族及鈣、鐵、磷等礦物質(zhì)含量均能得到不同程度的提高[30]。受消費習(xí)慣和加工技術(shù)等方面的影響，我國蒸谷米市場消費量較小。

4 適度加工技術(shù)在富營養(yǎng)米生產(chǎn)中的應(yīng)用

富營養(yǎng)米是指稻米中某種營養(yǎng)成分顯著高于普通米制品的稻米加工產(chǎn)品。與普通大米相比，富營養(yǎng)稻米的特點在于其營養(yǎng)素含量較高。從營養(yǎng)富集方式上看，現(xiàn)有富營養(yǎng)米主要有兩種：一種是天然型富營養(yǎng)米，即在天然生長過程中通過從土壤中汲取或人工施用肥料實現(xiàn)營養(yǎng)素富集；另一種是加工型富營養(yǎng)米，即在稻米常規(guī)加工基礎(chǔ)上以添加營養(yǎng)素方式開展二次營養(yǎng)強化，以提高大米產(chǎn)品營養(yǎng)價值，添加的營養(yǎng)素為合成或天然的，也可對一種或多種營養(yǎng)素同時強化處理[31]。其中加工型富營養(yǎng)米是通過營養(yǎng)素外加而獲得的營養(yǎng)強化米，這類富營養(yǎng)稻米雖然具有對稻米加工原料要求低和產(chǎn)業(yè)化裝備簡單等優(yōu)勢，但外加營養(yǎng)素多為化學(xué)合成的無機鹽類，存在安全性低、生物有效性低及存在異味等問題。與加工型富營養(yǎng)米不同，天然型富營養(yǎng)米指在生長過程中富集各類營養(yǎng)素的稻米，利用植物生物轉(zhuǎn)化過程，無機元素多以有機態(tài)的形式不均勻的貯存在稻米胚乳以外結(jié)構(gòu)。如傳統(tǒng)精米加工技術(shù)進行富營養(yǎng)稻米生產(chǎn)，會流失大量已富集營養(yǎng)素，造成天然富集營養(yǎng)稻米營養(yǎng)價值迅速下降。因此，根據(jù)不同稻米富集營養(yǎng)素方式及富營養(yǎng)米營養(yǎng)分布情況綜合選擇適度加工方法尤為重要，開發(fā)一種適宜天然富營養(yǎng)稻米生產(chǎn)的適度加工技術(shù)，在最大限度保留富營養(yǎng)米中豐富的天然營養(yǎng)素方面具有重要應(yīng)用意義。

4.1 常見天然富營養(yǎng)米種類

4.1.1 富硒米

富硒稻米作為富硒食品典型代表，在水稻種植期，通過吸收土壤中高濃度硒元素或吸收葉面肥方式提高水稻植株中硒含量，通過水稻生物轉(zhuǎn)化作用將硒元素與蛋白結(jié)合，以有機硒形態(tài)儲存于稻谷中。因此，外源施加硒肥是提高稻谷中硒含量有效途徑，通常葉面施肥補硒和提升土壤硒濃度兩種施肥方式，均可達(dá)到不同程度補硒效果。在水稻生長不同時期施肥對水稻富硒效果不同。研究表明在水稻齊穗期補硒效果最佳[32]。值得注意的是硒對水稻生長具有雙重性，一定濃度范圍內(nèi)硒可提高籽粒富硒能力，對水稻增產(chǎn)有促進作用；相反硒濃度過高則對水稻產(chǎn)生毒害作用。天然富硒米是利用生物轉(zhuǎn)化作用將土壤中無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒，食用安全性較高[33]。在富硒稻米產(chǎn)品加工方面，孫瑞等通過對19個不同品種含硒稻米開展碾磨試驗，結(jié)果驗證硒損失率與碾減率呈正相關(guān)，但不同品種在相同碾減率下硒的損失率存在差異[34]。說明硒在不同品種稻米中富集部位不同，在加工富硒稻米時應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)定碾磨程度，降低硒損失率，提高富硒稻米硒利用率。

4.1.2 富鋅米

富鋅稻米是近年來培育開發(fā)的稻米新品種，可作為主食對鋅進行良好補充。在富鋅稻米種植過程中，土壤中鋅主要通過擴散作用到達(dá)根系，鋅多以二價陽離子形態(tài)從土壤中向植物內(nèi)部轉(zhuǎn)移，并在灌漿期從根系細(xì)胞轉(zhuǎn)移到木質(zhì)部再到稻米籽粒中，或是在灌漿時期儲存于葉片中的鋅再經(jīng)轉(zhuǎn)運作用進入水稻籽粒中。從基因角度看，不同基因型水稻對鋅的吸收能力存在明顯差異，因此，運用基因工程技術(shù)對水稻插入外源基因或通過雜交育種培育富鋅水稻新品種均是改善稻米鋅營養(yǎng)的有效措施，且已取得一定研究進展。文建成等對韓國水稻品種開展鋅含量檢測及篩選工作，獲得高含量富鋅雜交稻品種，該品種稻米鋅含量達(dá)50 mg·kg-1以上[35]。從農(nóng)藝方面考慮，施用鋅肥對于提高稻米鋅含量具有促進作用，馮緒猛等對比土壤施肥和葉面施肥對水稻產(chǎn)量及籽粒硒含量的影響試驗發(fā)現(xiàn)，葉面施肥對提升籽粒鋅含量的效果更好，鋅含量提升12.1%，土壤施肥則更利于增產(chǎn)[36]。從加工角度看，Jo等通過糙米拋光工藝研究其對糙米中鋅元素含量的影響，發(fā)現(xiàn)麩皮層中鋅含量略高于胚乳，且胚乳中鋅分布比較均勻[28]。稻米鋅含量較低，常規(guī)大米加工方式是造成鋅缺乏的原因之一。

4.1.3 富鐵米

受水稻基因型、品種和種植地等多種因素影響，鐵元素在不同稻米中含量差異性較大。普通加工糙米中鐵含量為10～25 mg·kg-1，也有部分品種糙米低至5 mg·kg-1，稻谷經(jīng)多道加工工序成為精米后其損失的鐵元素占總量60%，因此，加工精米中鐵元素?fù)p失嚴(yán)重。主食稻米中鐵含量較低以及鐵元素低生物有效性的特點，嚴(yán)重影響鐵在體內(nèi)吸收利用，因此，我國居民膳食主食中鐵元素含量遠(yuǎn)不能滿足機體需要。20世紀(jì)末，國際水稻研究所篩選出一種鐵含量較高的水稻品種，并通過育種技術(shù)將其鐵含量提高到當(dāng)時普通品種的7倍左右（25 mg·kg-1）。日本學(xué)者也有對“越光”進行富鐵含量的篩選與培育，最終通過雜交育種方式獲得富鐵水稻新品種[37]。從加工角度看，鐵在糙米中分布不均勻的特點直接影響其終產(chǎn)品中鐵含量。Liu等開展糙米碾磨試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)碾磨度在9%范圍內(nèi)時，超過一半鐵被碾除，表明鐵在糙米外層含量較高，但不同稻米品種間也存在差異[27]。Reddy等在試驗中將3個不同品種糙米拋光后（碾磨度為9%）磨成米粉并檢測礦物質(zhì)元素含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鐵損失率分別為35.17%、57.09%和70.50%[38]。由此可知，鐵主要富集在糙米外層，大部分鐵隨碾磨程度提高而損失。

4.2 適度加工技術(shù)在富營養(yǎng)米加工中的應(yīng)用

左家瑞等在利用富硒稻米加工留胚米研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)富硒秈稻留胚率從95%下降到83%時，硒含量從97%降為94%；富硒粳稻留胚率從90%下降到81%時，硒含量從98.3%降為95.3%，為保證產(chǎn)品留胚率、硒含量達(dá)標(biāo)，原料糙米留胚率至少90%，糙米硒含量則至少為167μg·kg-1[39]。Liu等對浸泡不同濃度亞硒酸鈉溶液對發(fā)芽處理后糙米中總硒及與蛋白結(jié)合的硒含量進行比較研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)總硒和蛋白結(jié)合態(tài)的硒含量均隨外源硒濃度和發(fā)芽時間增加而增加，而延長發(fā)芽時間可促進無機硒向有機硒轉(zhuǎn)化[40]。姜曉坤等將糙米通過浸吸鋅強化液方式提高鋅含量，再對其發(fā)芽處理進一步提升稻米營養(yǎng)品質(zhì)，稻米鋅含量較未處理糙米提升7倍[41]。梅嬋等通過試驗篩選出對鐵強化劑吸收利用度高的水稻品種為原料作營養(yǎng)強化，然后又對其發(fā)芽處理，處理后產(chǎn)品有機鐵含量比普通發(fā)芽糙米高50倍，且主要以鐵結(jié)合蛋白形式存在，更易人體吸收和利用[42]。綜上所述，利用輕碾和發(fā)芽技術(shù)適度加工方法處理天然富營養(yǎng)米的研究表明，適度加工技術(shù)既對營養(yǎng)品質(zhì)保留起保護作用，又可改善稻米產(chǎn)品適口性差的問題。在以富營養(yǎng)米作為強化人群微營養(yǎng)的載體時，應(yīng)用適度加工技術(shù)降低因過度加工而造成的營養(yǎng)損失，是解決我國現(xiàn)階段人群微營養(yǎng)缺乏的手段之一。

4.3 適度加工技術(shù)應(yīng)用過程中面臨的問題

稻米適度加工技術(shù)應(yīng)用為人類健康膳食帶來益處，但同時許多問題仍需解決。例如，適度加工中“度”的定義，適度是以大米白度、留皮度為評價指標(biāo)還是以留胚率為評價指標(biāo)還需探討。由于不同品種稻米粒型差異較大，相同加工條件制得的產(chǎn)品品質(zhì)也存在差異，如何保證不同原料獲得品質(zhì)均一的同類產(chǎn)品也是亟待解決的產(chǎn)業(yè)問題之一，需建立新的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)。此外，適度加工稻米產(chǎn)品由于保留更多皮層和米胚，與精米相比含有更多脂肪含量，品質(zhì)劣變速度快，保質(zhì)期短等問題影響產(chǎn)品品質(zhì)和市場流通時間，需開發(fā)適宜的貯藏技術(shù)以延長適度加工稻米產(chǎn)品貨架期，為其在生產(chǎn)、流通和貯藏環(huán)節(jié)提供技術(shù)保障。

5 展望

稻米適度加工技術(shù)是一項響應(yīng)國家節(jié)糧保供要求且有利于人類飲食健康的重要技術(shù)，通過降低大米碾減率，不僅提高大米出米率、減少副產(chǎn)物浪費，且保留更多營養(yǎng)物質(zhì)。稻米適度加工技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)，特別是適度加工技術(shù)在天然富營養(yǎng)米制品中的應(yīng)用，可從源頭上改善我國以稻米為主食人群微量元素攝入失衡現(xiàn)狀。目前，我國稻米適度加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于初級階段，稻米市場上適度加工類產(chǎn)品份額仍然較少，但制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題較多，適度加工產(chǎn)品的感官品質(zhì)改善，食味品質(zhì)優(yōu)化、貯藏品質(zhì)的提高將是未來稻米產(chǎn)業(yè)研究重點。此外，在技術(shù)層面上，適度加工稻米產(chǎn)品營養(yǎng)與食用品質(zhì)之間的平衡關(guān)系、不同稻米品種營養(yǎng)分布評價體系建立、適度加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及稻米適度加工裝備創(chuàng)制等也需通過進一步研究得以確立和完善。