小米营养成分研究进展

屈凌波，刘金荣，张康逸

（1. 郑州大学化学与分子工程学院，河南郑州 450000；2. 安阳农科院谷子研究所，河南安阳 455000；3. 河南省农业科学院农副产品加工研究中心，河南郑州 450000）

0 引言

经济发展改善了人民的生活质量，但随着生活压力的增大、运动的缺乏及高热高脂食品的摄入，以高血糖、高血压及高血脂为代表的“富贵病”，已经成为危害人们健康的重要疾病。其中，不良的饮食结构是导致人们产生这类疾病的主要原因，因此通过调整饮食结构，改变饮食中各种功能物质的占比，进而改善这一状况变得刻不容缓[1]。在这种健康饮食观念的鼓励下，小米作为我国最古老的谷物之一，受到许多消费者的青睐，不但营养丰富，而且具有一定的保健功能。

粟，又称谷子、小米，是起源于我国的古老农作物[2]。我国是世界上谷子种植面积最大的国家，2021 年我国谷子种植面积为811.5 khm2[3]。谷子脱壳后称为小米，也称粟米。与小麦粉和稻米等主粮相比，小米不仅富含碳水化合物、蛋白质、脂肪、膳食纤维、维生素等营养物质，还含有丰富酚类、活性肽、类胡萝卜素、低聚糖等功能活性成分，具有降血糖、降血脂、降血压等多种保健功能[4]。

1 小米的营养成分

有研究表明，小米的碳水化合物含量63.2 g/100 g，较小麦低11.0%，较大米低16.9%；脂肪含量4.0 g/100 g，是小麦的2.00倍，大米的1.48倍；粗纤维含量6.7g/100g，是小麦的3.35 倍，大米的6.70 倍；铁含量2.8 mg/100 g，为大米的4 倍[5]；维B1含量是小麦粉的1.65 倍，稻米的2.20 倍；维B2含量是小麦粉的1.67 倍，稻米的2.50 倍；维E 含量是小麦粉的5.50 倍，稻米的8.44 倍[6]。

1.1 蛋白质

蛋白质是小米的主要营养成分，同时蛋白质的含量也影响小米的品质、口感，而且小米蛋白作为一种低致敏性蛋白更适合婴儿食用。刘建垒等人[7]从全国11 个谷子主产省份收集了103 个2020 年新收获的主推谷子品种样品，对46 个品种样品进行了测定，发现蛋白质含量为8.7～13.7 g/100 g，平均值为10.4 g/100 g。39.81%的样品蛋白质含量为10～11 g/100 g。其中，山西、宁夏、陕西和新疆的谷子样品蛋白质含量的平均值最高，而河南、辽宁、吉林谷子蛋白含量的平均值最低，而杨延兵等人[8]报道了全国270 个谷子品种的蛋白质平均质量分数为（11.18±1.14） g/100 g，田翔等人[9]测定的全国191 份谷子蛋白质质量分数为9.82～16.63 g/100 g，平均值为13.05 g/100 g，测定结果较刘建垒等人测定的结果偏高，可能是因为不同品种和产地造成的。冯耐红等人[10]对10 种山西主推优质谷子品种碾成的小米的蛋白质进行分析，结果表明小米蛋白变化范围为11.43～13.72 g/100 g，与刘建垒等得出的结果一致，表明山西等地的小米蛋白质含量较高。

1.2 脂肪

小米主要含有油酸、棕榈酸、亚油酸及少量的亚麻酸。饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸分别占总脂肪酸的25.6%和74.4%。高占比的不饱和脂肪酸增加了小米的健康益处潜力。刘建垒等人[7]得出了小米的脂肪含量为1.5～5.5 g/100 g，平均值为3.3 g/100 g，约有44.66%的样品脂肪含量分布在3～4 g/100 g。其中，山西、宁夏、陕西和山东的谷子样品脂肪含量的平均值最高，而黑龙江和辽宁谷子脂肪含量的平均值最低。X S Yang 等人[11]调查了全国6 个省份的259 份小米样品的脂肪，发现小米脂肪质量分数为2.82%～4.47%，平均值为3.64%，测定结果较刘建垒等人得出的高，而杨延兵等人[8]通过对全国270 个谷子品种进行脂肪含量测定后，认为产地对小米脂肪含量并无显著影响。通常研究认为高海拔、黄土类型土壤有利于脂肪的积累。

1.3 膳食纤维

植物来源的膳食纤维对食用高升糖指数的食物后维持血糖平稳具有重大的影响。可溶性多糖可以通过细菌酶的作用在小肠和大肠中代谢，代谢产物有助于促进消化并维持结肠中微生物的健康发展。膳食纤维作为一种生物活性化合物，因良好的功能性质和营养价值，在营养相关领域备受欢迎。刘建垒等人[7]得出103 个小米样品总膳食纤维为2.02～5.16 g/100 g 的结论，平均值为3.22 g/100 g；2～3 g/100 g 的样品数量最多，占比46.60%，宁夏、吉林、辽宁和新疆的谷子样品总膳食纤维含量的平均值最高，均超过3.70 g/100 g；河南和河北谷子总膳食纤维含量的平均值最低，均在2.90 g/100 g 以下[7]。根据梁克红等人[1]的报道，我国5 个地区7 个品种小米膳食纤维含量的区间为1.30～2.91 g/100 g，且品种对膳食纤维的影响不显著。此外，有报道称小米中的膳食纤维以不溶性膳食纤维为主，占总膳食纤维含量的74%～98%[12]。

1.4 维生素

小米中维生素含量多且种类丰富，主要有维B1、维B2、维E、叶酸等。通过对全国103 个小米样品进行测定后发现维B1含量为0.129～0.353 mg/100 g，平均值为0.237 mg/100 g，0.20～0.25 mg/100 g的样品数量最多，占比45.63%；维B2含量为0.052～0.141 mg/100 g，平均值为0.080 mg/100 g，0.06～0.08 mg/100 g 的样品数量最多，占比46.60%[7]。刘晓辉等人[13]分析了吉林省240 个小米品种的维B1和维B2含量，发现小米中维B1含量为4.77～6.81 μg/g，平均含量为5.57 μg/g；维B2含量为0.81～1.68 μg/g，平均含量为1.00 μg/g。上述研究中，吉林省小米中维B1和维B2的含量均远高于全国平均含量。

刘敏轩等人[4]通过测定200 种小米中的维E 含量发现小米维E 总量呈正态分布，主要分布为43.93～93.34 μg/g，主要包含α - 维E、β - 维E、γ - 维E、δ - 维E。李国营等人[14]则认为小米维E 总含量主要分布在36.00～72.00 μg/g。闫陆飞[15]对302 份小米籽粒的总叶酸进行了测定，发现晋中生态区的小米叶酸平均含量为1.28 μg/g，晋南生态区的小米叶酸平均含量1.21 μg/g。维生素含量与小米自身的品种、种植地点、米色有关外，也可能是由测定方法不同所导致的。

1.5 矿物质

刘建垒等人[7]，赵闪闪等人[16]和冯利芳[17]分别对全国小米103 个样品，辽宁地区3 份小米样品和内蒙古地区44 份小米进行了报道，其中全国小米103 个样品Ca 含量平均值为198 mg/Kg，辽宁地区3 份小米样品Ca 含量为40.2～140.0 mg/kg，内蒙古地区44 份小米样品Ca 含量为120.9～344.7 mg/kg。根据上述数据可看出，小米的Ca 含量受品种和地区的影响特别大。其中，全国小米103 个样品Mg，P，K 和Na 含量平均值分别为198，2 267，4 771，4 024，118 mg/kg。辽宁地区3 份小米样品Mg含量为1 151～1 755 mg/kg，Fe含量为79.9～134.0 mg/kg，Zn 含量为16.2～30.6 mg/kg，Cu 含量为2.2～4.4 mg/kg。内蒙古地区44 份小米的矿物元素中Mg含量为405.5～1 306.7 mg/kg，Fe 含量为7.69～31.07 mg/kg，Zn 含量范围为15.10～46.26 mg/kg，Cu 含量范围为2.06～5.81 mg/kg。在矿物质中，Mg，Fe 含量差别较大，而Zn 和Cu 的含量受影响较小。

有关小米中Se 含量的报道较多，刘三才等人[18]与刘建垒等人[7]研究表明全国谷子Se 含量较为一致，平均值为0.053 mg/kg，而在不同地区Se 含量的比较中产生了差异。M X Liu 等人[19]测定了200 份谷子发现谷子中的Se 含量平均值为0.100 mg/kg；山西的小米品种Se 含量最高，内蒙古的小米品种Se 含量最低。小米中矿物元素的含量与土壤、品种等因素相关[20]，此外小米在栽培过程中可通过添加外源矿物质增加小米中矿物质的积累[3]。总之，小米品种、种植地及环境均会影响小米中矿物质的积累。

1.6 酚类

酚类物质是植物中一种重要的抗氧化物质，包括游离酚和结合酚。酚类在预防癌症、心血管疾病和2 型糖尿病方面起着重要作用。国内外学者对小米中游离酚和结合酚进行研究后发现，不同种植地小米之间的酚类物质含量差异较大。例如，国内小米中游离酚含量为161.86～224.47 mg阿魏酸当量（FAE） /kg DW（干基）；结合酚含量相为170.69～294.75 mg FAE/kg DW[21]。印度小米中游离酚含为15.92～17.37 μmol FAE/g、结合酚含量为2.99～4.17 μmol FAE/g[22]。大多数研究更支持结合酚含量高于游离酚的结论。张玲艳[12]的研究显示，小米总酚含量变化范围为312.91～671.09 mg 没食子酸当量（GAE） / 100 g DW，游离酚含量仅占总酚含量的9%～32%。有研究报道结合酚最高可占总酚含量的95%[23]。品种对小米中的多酚含量也有较大影响，如晋谷28 种总酚含量只有晋谷68.98%[24]。不同小米之间的酚类化合物的种类也有差异。有研究表明，小米中的游离酚主要为羟基肉桂酸亚精胺、山奈酚糖苷和芹菜素糖苷；结合酚主要为阿魏酸为主，且存在阿魏酸二聚体。有研究认为，小米中的游离酚以咖啡酸和芥子酸为主；结合酚酸以阿魏酸和对香豆酸为主[22]。L Z Zhang 等人[24]研究发现，小米中结合态绿原酸、对香豆酸和阿魏酸的含量明显高于对应的游离态，而丁香酸仅以游离形式存在。

2 结语

通过比较不同品种及产地的小米中蛋白质、脂肪、膳食纤维、酚类、维生素及矿物质的含量发现，山西种植的小米蛋白质和脂肪的含量较高；宁夏、吉林、辽宁和新疆的谷子样品总膳食纤维含量的平均值较高；东北平原和西北内陆小米的α - 维E 的含量较高，且黑色、褐色子粒维E 及各组分的含量均高于其他粒色；针对酚类化合物中游离酚和结合酚研究差异性较大，但通常研究认为小米中的多酚以结合酚的形式存在。目前，各种研究表明小米中的营养物质与品种和产地具有一定的关系，但是关系依旧不够明确。因此，明确营养物质与产地和品种的具体关系是下一步研究的重点。