小米及小米糠产品发展现状研究

潘雅琼

（山西省分析科学研究院，山西太原 030006）

0 引言

小米是谷子脱壳的产物，谷子具有生育期短、适应性广、耐干旱、耐贫瘠、易储存等特点，长期以来是我国北方的主要粮食作物。小米在我国古代被称为稷或粟，原产于我国北方的黄河流域附近，是我国古代的主要粮食作物。小米耐旱、品种繁多，俗称“粟有五彩”，有白、红、黄、黑、橙、紫各种颜色的小米，除此之外还有黏性小米[1]。小米的营养价值较高，其蛋白质含量高于大米和玉米，粗脂肪含量低于面粉和大米，富有的氨基酸种类较多，特别是人体所需的色氨酸、蛋氨酸的含量很高，并含有丰富的维生素，有暖胃养人、止烦解渴、益气补中等功效。

1 小米及小米糠加工产品

1.1 小米速食粥类加工产品

随着人们生活节奏的加快，各种速食方便小米粥开始进入人们的生活。早在1997 年小米粥罐头制作的主要技术就已成熟，通过原料处理、溶糖、充填、杀菌和真空打检等流程完成生产[2]。卢健鸣等人[3]对小米挤压膨化加工营养方便粥的工艺进行了研究，利用双螺杆挤压膨化机熟化，并采用调整膨化物料含水率、膨化喂料量，再结合乳化剂的使用和添加玉米等技术措施，解决了小米膨化的难题，选择出主料与多种辅料的最佳组合，营养丰富且产品的调溶性、复承性、口感等感官品质高。谢仁珍等人[4]以黄小米为主要原料，研制即食型城市早餐食品杯装黄小米粥的加工工艺条件，确定放心早餐工程黄小米粥生产的工艺配方为黄小米添加量9.0%，白砂糖添加量4.0%，羧甲基纤维素钠添加量0.15%，阿斯巴甜添加量0.4‰，在121 ℃高温、0.1 MPa 高压下煮制30 min，然后用塑料杯热灌装、冷却所制成的黄小米粥，其色泽、滋味、形态等感官品质最好。牛宇等人[5]以小米为原材料，采用高压蒸煮与冷冻干燥的方法研制速食小米粥，通过响应面分析方法，研究加工过程中料液比、煮粥时间与冻干温度对速食小米粥的复水性质与复水小米粥质构特性的影响。小米经高压蒸煮、冷冻干燥、复水加工制成速食小米粥过程中，总氨基酸与必需氨基酸含量在加工过程中无显著性差异，冷冻干燥和复水对酚酸与黄酮含量影响不显著，复水后小米粥中的香草酸含量与小米相比增长73.94%，复水小米粥中自由态与结合态酚酸提取物清除DPPH 自由基能力分别比小米中降低55.83%和88.39%；高压蒸煮后自由态与结合态酚酸提取物三价铁还原能力显著下降，分别下降30.08%和39.74%；冷冻干燥和复水对酚酸提取物三价铁还原能力无显著影响[6]。

1.2 小米酒、小米醋等酿造产品

小米酒早在夏禹时代便已出现，因其营养价值高、味道美等优点成为古代人们生活中的主流酒水。随着蒸馏酒的出现，人们对高度酒越来越青睐，渐渐地小米酒这种绵柔的低度酒被遗忘。随着人们对健康、酒水多样性等的诉求，小米酒慢慢被重新认识。巩敏等人[7]以小米为原料发酵制作甜酒酿，结果表明小米酒酿的最优工艺条件为发酵菌种选用酵母1008，用量3 g/kg，发酵温度26 ℃，发酵时间4 d。在此条件下，制得的小米酒酿醪液的酸度（pH 值）为3.9，糖度为12.8%，酒精度7.3%，酒酿感官评分较高，成品呈米黄色，饭粒柔软且有质感，风味清香愉悦，口味浓甜略酸，是一种利于吸收的即食食品。牛津桥等人[8]以小米为原料，红曲为糖化剂，采用传统发酵法酿制小米红曲酒，用液液萃取法提取其风味物质，利用气相色谱-质谱联用仪进行分析，探讨了红曲小米酒风味物质的组成；又对不同甜酒曲对小米酒的香气成分的影响进行了研究，发现酒曲对醇类、有机酸类、酯类和醛酮类物质的品种和数量均有影响，上海甜酒曲所产香气物质品种和数量最少，苏州蜜蜂酒曲所产香气物质品种和数量最多，更适于小米酒的酿造[9]。郭成宇等人[10]采用6 种不同酒曲生产小米酒，考查不同酒曲对其发酵酒的非糖固形物、酒精度、pH 值、总酸及氨基酸态氮含量的影响，确定了最佳酒曲，并对其发酵酒进行全营养成分分析，为小米酒的产业化生产提供依据。

小米醋有抗疲劳、促进消化、预防衰老、美容护肤、预防心血管疾病等功效，关于小米醋的最早文献记载出现在西汉时期《礼记·内则》中，“取黍米一斗，水五斗，煮做粥。曲一斤，烧令黄，捶破，著瓮底。土泥封边，开中央，板盖其上”。2 000 多年前，古人就已经利用发酵法酿造小米醋，经过不断发展，小米醋的制作工艺已经非常成熟，在新时代小米醋的酿造工艺及其多样性更是被人们不断推陈出新。徐清萍等人[11]研究了α-淀粉酶、糖化酶对小米醋酒精发酵阶段的影响，确定了大曲添加量5%，液化酶添加量0.3%，糖化酶添加量0.3%，酵母接种量0.15%，与原工艺相比，酒精发酵率提高25%，生产成本节约225 元/ t 醋。采用酶法液化糖化后酒精发酵，酒精发酵率高于采用加入大曲进行发酵的方式，原料采用粉碎后生料发酵酒度高于蒸煮法，与传统工艺相比，通过采用短时热处理和液化可达到较理想的发酵效果，同时降低能耗[12]。“沙棘米醋”与普通食醋相比较营养价值更高，含有苹果酸、甜菜碱、果糖、维E 及多种蛋白质和氨基酸等物质，具有活血散瘀、止咳祛痰、消食化滞等作用，张天泽[13]研究了不同浓度的沙棘米醋对小白鼠小肠蠕动功能的影响，发现沙棘米醋不仅味道鲜美，还能够增强肠胃蠕动、帮助肠胃排空，同时对吸收便秘和肠胃内产生的有害物有明显的抑制作用，提高人体免疫机能、强身健体。

1.3 小米加工的各类饼干、桃酥等休闲零食

小米营养保健价值高，以小米等为原料加工出的休闲零食在满足了味蕾需求的同时又符合人们对健康的追求，越来越多的小米休闲零食种类被开发出来。以小米粉和小麦粉为主要原料，制作小米韧性饼干，李飞等人[14]采用响应面法设计试验，优化了小米韧性饼干的配方为小米粉添加量46.14%，水添加量29.73%，白砂糖添加量28.33%，黄油添加量17.21%，疏松剂添加量0.5%，制备得到具有小米的清香、口感酥脆、品质优良的饼干。赖锦晖等人[15]以小米粉和低筋小麦面粉为原料，配合其他辅料，经过混合、辊轧、烘烤等工艺过程，制作小米饼干，研究出当面火烘烤温度l80 ℃，底火烘烤温度220 ℃，烘烤时间6 min，小米粉、低筋小麦面粉、泡打粉、起酥油、鸡蛋、白砂糖、食盐和水的用量依次分别为 30，50，0.6，10，11，22，0.7，20 g 时，小米饼干的感官品质较好。在普通黄油曲奇配料中添加一定比例的小米粉制作的小米黄油曲奇饼干，小米粉的添加量为15%，黄油和色拉油添加量各为35%，水的添加量为40%，上、下火温度均为170 ℃，焙烤时间为20 min，在此条件下制作的小米黄油曲奇感官品质和内部结构都较好，无粗粮的粗糙口感，风味受消费者喜欢，并且营养价值高于普通曲奇饼干[16]。小米木糖醇饼干的最优配方为泡打粉添加量1%，水分添加量15%，木糖醇添加量20%，饧发时间30 min，在此条件下，可制作出香味适中、口感松脆、硬度适中的小米木糖醇饼干[17]。周占富[18]研究出小米山药桃酥的最佳配方为低筋面粉用量375 g，小米粉用量78.5 g，山药粉用量46.5 g，黄奶油用量260 g，细砂糖用量240 g，鸡蛋用量100 g，烘焙奶粉用量50 g，无铝泡打粉用量10 g，小苏打用量4 g，臭粉用量1 g 和清水用量20 g，得到的小米山药桃酥营养丰富且具有食疗保健功效，适合于不同人群食用。张红[19]研究了一种小米杂粮酥性饼干的配方，确定了小米杂粮酥性饼干的最佳配方为小米粉用量40 g，大豆油用量40 g，低筋面粉用量37 g，白砂糖用量30 g，鸡蛋用量20 g，燕麦用量10 g，糜子粉用量8 g，麦麸用量5 g，泡打粉用量2 g，小苏打用量1 g，食盐用量0.5 g，在焙烤温度底火200 ℃，面火210 ℃，焙烤时间15 min 的条件下制作的小米杂粮酥性饼干品质最优。

1.4 小米糠油等产品

小米糠是谷子加工后的副产物，富含膳食纤维、氨基酸、蛋白质、脂肪、糠蜡、多糖、多种维生素等多种物质，具有通便、降血压、改善肤质等功效。小米糠油是从小米壳中提炼出来的一种物质，富含氨基酸、亚油酸，具有美容、祛风、止痒、收敛、保健等功效。陈汉辉等人[20]以小米糠为原料，利用超声波辅助提取小米糠油，确定超声波辅助提取小米糠油的最佳提取工艺参数：以热水饱和的正丁醇为提取溶剂，超声频率40 kHz，超声功率300 W，料液比1∶10（g∶mL），提取温度60 ℃，提取时间20 min，提取次数2 次，在此工艺条件下小米糠油的提取率为87.68%。刘嘉坤等人[21]以河北沧州小米米糠为原料，采用响应面法研究了CO2超临界提取小米米糠油的最佳工艺为温度40 ℃，压力35 MPa，料液比0.80，此时出油率为9.98%。

2 小米及小米糠提取产品

2.1 小米黄色素、黄酮类等提取产品

用黄粒小米为原料提取出的小米黄色素，经化学检识、色谱分析，其化学成分与玉米黄色素基本相同，含有叶黄素（3,3'-二羟基-α-胡萝卜素）、玉米黄质（3,3'-二羟基-β-胡萝卜素）和隐黄素（3'-羟基-β-胡萝卜素）等[22]。小米黄色素可用于多种食品、饮料及糖果着色，安全无毒、着色力强、色泽明亮自然，具有很高的营养保健作用[23]。朱洪梅等人[24]研究了小米黄色素的提取工艺中料液比、乙醇体积分数和提取时间对提取液中小米黄色素含量的影响，建立了二次回归方程，得到提取工艺的最优工艺条件为料液比3∶4∶1，提取时间2.7 h，乙醇体积分数96%时，提取液中小米黄色素含量达到理论极大值0.336 mg/100 g。张永芳等人[25]利用响应面法分析优化，并建立二次多项式回归方程，获得微波辅助萃取小米黄色素的最佳参数为微波功率580 W，微波时间74 s，乙醇体积分数94%，在此条件下小米黄色素提取液的吸光度可达0.759，得率为10.23%。

黄酮类化合物是一类广泛存在于自然界的多酚类化合物，有重要的药理活性，具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤及降血压等作用[26]。雷金仙等人[27]研究了超声波提取法、微波提取法、溶剂法3 种不同方法提取小米中黄酮类化合物的最佳提取条件，超声波提取法最佳提取条件为60%的乙醇，提取温度50 ℃，超声功率160 W，提取时间30 min，提取量0.189 mg/g；微波提取法的最佳提取条件为60%的乙醇，提取温度50 ℃，提取时间4 min，提取量0.174 mg/g；溶剂法的最佳提取条件为60%乙醇，提取温度70 ℃，提取时间2 h，提取量0.146 mg/g，超声波提取法的提取量最高，溶剂法提取率最低，微波提取法和超声波提取法比溶剂法提取小米中的黄酮消耗时间短、提取效量高。为提高小米综合利用价值与黄酮的分离效率，采用超声辅助双水相体系提取小米黄酮，经正交法优化后结果显示，当双水相体系中丙酮与(NH4)2SO4质量分数分别为31%，19%，在料液比为1∶40（g∶mL）的条件下，于40 ℃下超声辅助提取30 min，小米黄酮含量可达8.56 mg/g[28]。

2.2 糠蜡、糠蛋白及多肽等小米糠提取产品

糠蜡是由高级肪酸和高级一元醇组成的酯类混合物，用途广泛。李艳福等人[29]采用正交试验的方法，得到小米细糠油中糠蜡的提取优化工艺条件为以正己烷为溶剂，溶剂比1∶5，提取时间80 min，小米细糠糠蜡提取率达14%以上。小米糠中富含蛋白质，从米糠中提取蛋白是米糠资源有效利用的较好途径之一，顾镍[30]以山西小米糠为原料，测定出小米糠中蛋白质含量达到了13.53%。提取小米糠中球蛋白、白蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白4 种主要蛋白质，其中谷蛋白含量最高，并采用酶法提取小米糠中的蛋白质，以响应曲面法和正交试验等手段优化蛋白质提取的工艺条件，最佳提取条件为酶解温度20 ℃（常温），酶解时间3.93 h，pH 值4.7，加酶量1 000 U/g小米糠，料液比1∶77，在最适条件下，蛋白质理论提取率为32.83%。米糠蛋白制备肽具有抗氧化、降血压血脂、免疫调节等生物活性功能，具有很高的应用价值，张佳丽等人[31]以小米糠为原料，以DPPH自由基清除率为评价指标，通过响应面法优化确定了小米糠多肽的最佳工艺参数为时间2 h，温度41 ℃，加酶量1 100 U/g，pH 值10，在此条件下小米糠多肽DPPH 自由基清除率达到48.12%，为小米糠深加工、保健食品或天然抗氧化剂的开发提供依据。

3 结语

小米中富含的黄酮、多肽等生物活性物质在医学、工业等领域有着广泛的应用前景，随着食品、生物等各领域技术的不断发展，对小米等粗杂粮的产品开发及研究不断向前迈进，会有越来越多的小米产品被研发，服务于日常生活，为人们美好的生活添光加彩。