粟米糠油研究进展

2016-03-28 18:39杨宏黎张焕丽李凡姝聂文文李欢欢肖志刚
农产品加工 2016年16期
关键词:米糠油粟米鲨烯

马 慧,杨宏黎,张焕丽,李凡姝,刘 娣,聂文文,李欢欢,肖志刚

(沈阳师范大学粮食学院,辽宁沈阳 110034)

粟米糠油研究进展

马慧,杨宏黎,张焕丽,李凡姝,刘娣,聂文文,李欢欢,*肖志刚

(沈阳师范大学粮食学院,辽宁沈阳110034)

我国粟米糠资源丰富,但粟米糠大多数被当作饲料,造成严重的资源浪费。粟米糠油是粟米加工过程中的副产品,富含多种营养成分和生物活性因子,市场前景广阔。通过介绍粟米糠油营养成分及生理功能,阐述了粟米糠油的制取技术及应用前景,为进一步综合利用农业副产品提供有效途径。

粟米糠油;营养成分;应用前景

粟米作为世界上最古老的栽培农作物之一,最早出现在我国北方黄河流域,为“五谷”之一,是我国传统的粮食作物,具有生育周期短、适应范围广、耐干旱、价格低廉等优点[1],在辽宁、内蒙古、河北、陕西、山东、吉林、山西、黑龙江和河南等地都有种植。粟米是公认的无公害天然绿色食品,营养丰富,主要含有蛋白质、多种糖类、矿物质元素、脂肪酸、维生素及钙、磷、铁和碳水化合物等,营养素比例适宜,可以当作食疗产品,自古以来素以小米制作滋补粥食,用来调养身体。

粟米糠是谷子在脱壳过程中产生的米胚芽、糊粉层和种皮的混合物,约占谷子的8%~12%[2]。研究表明,粟米糠中富含大量的微量元素及维生素,以及9.39%粗油,12.48%粗蛋白和51.69%粗纤维,对人体有保健和防病的作用,又被称为“天赐营养源”。目前,粟米糠只是被直接或经过粗加工后用于畜禽饲料,产品附加值很低,资源浪费严重。

我国粟米糠资源丰富,年产谷子约200×104t,产糠10×104t,粟米糠中含油量约为15%~20%,可用于制油[3]。粟米糠油是一种国内外公认的极具营养保健价值及市场前景、且不需另占耕地的植物油,目前受到人们普遍关注。粟米糠油作为健康油品之一,从营养学角度,所含脂肪酸的比例比一般常见的食用油更符合要求。此外,还含有植物甾醇、VE、谷维素和角鲨烯等多种活性成分[4]。

若将粟米糠充分开发利用,不仅能够变废为宝、提高粮食利用率,还能产生可观的经济效益。

1 粟米糠油的营养成分及生理功能

1.1亚油酸

粟米糠油中亚油酸含量丰富,质量分数高达70%[5]。亚油酸是最早被认识的一种功能性多不饱和脂肪酸,能够起到降低血清胆固醇水平的作用。高甘油三酯患者服用亚油酸后,疗效明显。因为亚油酸是人体必需脂肪酸,必须每天摄取6 g亚油酸,才可以维持人体正常的生理代谢。此外,亚油酸还有防癌抗癌、抗动脉粥样硬化、参与脂肪分解和新陈代谢、增强肌体免疫能力和促进骨组织的代谢功效[6-8]。孙瑞贞等人[9]对尿素包合纯化粟米糠油中亚油酸的条件进行了系统地考察及优化,研究表明包合时间为30 h,包合温度为5℃,混合脂肪酸与尿素的配比为1∶5(g∶g),亚油酸得率为65.06%,纯度高达83.96%。

1.2VE

VE是一种脂溶性维生素,主要包含三烯生育酚和生育酚两类,共8种化合物,具有调节免疫系统、维持生育、抑制血小板增殖等生理功能[10],是最主要的抗氧化剂之一。VE是淡黄色油状物,在热和酸条件下稳定,不溶于水,易溶于脂肪及脂肪溶剂;遇碱较不稳定,易被氧化。食物中的VE主要来源于植物油,研究表明粟米糠油中生育酚含量为64.83 mg/100 g,主要包括α-生育酚和γ-生育酚,其中α-生育酚含量为15.53 mg/100 g,γ-生育酚含量为148.79 mg/100 g[10]。生育三烯酚具有抗氧化性能,能够抑制胆固醇合成及肿瘤细胞生长,不能改善动脉粥样硬化、预防心血管疾病[11]。

1.3植物甾醇

植物甾醇又称植物固醇,为白色结晶粉末,易溶于有机溶剂,不溶于水,是植物细胞的重要组成成分。粟米糠油中含有1%~2%植物甾醇。研究表明,每天从饮食中摄入植物甾醇2 g,低密度脂蛋白胆固醇浓度可降低约10%[12]。此外,β-谷甾醇可清除羟自由基并抑制超氧阴离子,在油脂中加入0.08%植物甾醇能最大程度降低油脂的氧化[12]。β-谷甾醇还与氢化可的松、强的松等皮质类固醇激素一样,具有较强的抗炎作用,而且没有传统抗炎退热药物的副作用,因而能够作为辅助类抗炎症药物,并且长期使用。植物甾醇具备良好的抗氧化、抗腐败作用,可以作为添加剂用于食品中。研究表明,将米糠甾醇添加到油脂中然后再用于制造饼干或方便面等食品,可以延长其货架寿命,提高抗氧化能力。另外,植物甾醇还具有较强的表面活性,能够促进皮肤分泌油脂,保持皮肤湿润和柔软,从而具有使已角质化的皮肤恢复柔软并防止皮肤干燥和硬化的功能。

1.4角鲨烯

角鲨烯又名鲨烯、三十碳六烯,是无色或微黄色透明的油状液体,具有令人愉快的气味,遇氧可变黏的亚麻油状液体。角鲨烯作为重要的天然活性物质,多年来的研究发现,角鲨烯是一种脂质不皂化物,广泛分布在绝大多数动植物体内[13]。原敏[14]在粟米糠油的应用研究中,对粟米糠油中的角鲨烯进行了定性定量分析,测得角鲨烯在粟米糠油中的含量为140 mg/100 g。研究表明,角鲨烯可作为体内自由基的天敌,通过清扫来发挥阻止氧化的能力[15]。另外,角鲨烯有为机体输氧和供氧的能力,能较好地控制白细胞的数量、抑制癌细胞生长、减缓或阻止其扩散。试验结果表明,角鲨烯作为一种烷氧基甘油的前驱物质,对增强白血球吞噬能力、合成高质量红血球和保持血液弱碱性有明显的帮助作用[16]。此外,角鲨烯还能够增强血液更新换代的能力,对冠心病、心肌炎、心肌梗死等也有明显的缓解作用。

1.5谷维素

谷维素又称米糠素,是植物甾醇和三萜烯醇构成的阿魏酸酯混合物,是一种重要的药物,常温下为白色至类白色的粉末。谷维素具有改善肠胃功能、阻止自体合成胆固醇、促进动物生长、调节植物神经和降低血清胆固醇的功效[17]。由于谷维素基本上没有副作用,因而受到临床医学的青睐,主要应用于自主神经失调所致的更年期综合症、胃肠炎、月经前期紧张症、脑震荡后遗症、心血管神经官能症等。此外,谷维素还能够用于化妆品,对脸部落屑性湿疹、雀斑治疗等效果显著,也被用作食品添加剂,防止脂质氧化、减少胆固醇的吸收等[18]。

2 粟米糠油提取技术

中医认为,粟米油具有很强的营养滋补力,素有“米油可代参汤”的说法。粟米糠中含油量约15%~20%,是一种有价值的食用油原料。目前,我国对粟米糠油提取技术的研究不多,粟米糠油提取方法与米糠油类似,主要有压榨法、有机溶剂浸出法、电加热以及超临界萃取法等。

2.1粟米糠油提取技术国内研究现状

郝志萍等人[19]以粟米糠为原料,研究醇法脱酸条件对粟米糠油品质和得率影响,结果表明低氧气体积分数可作为工业上高酸价油脂脱酸的有益选择;魏福祥等人[20]采用超临界CO2萃取-精馏技术从粟米细糠中提取粟米糠油,结果表明用超临界CO2萃取-精馏技术得到的粟米糠油,具有出油率高、工艺简单、无溶剂残留等特点;赵陈勇等人[21]以粟米谷糠为原料,通过有机溶剂浸出法,来研究富含甾醇小米谷糠油提取工艺,结果表明异丙醇提油率比正己烷高,采用异丙醇得到的小米谷糠油中甾醇含量为1.39%,油得率为24.75%;高立国等人[22]采用超声波法对陕北小米米糠油提取工艺进行优化,结果表明小米米糠油的最佳提取工艺条件为超声37 min,料液比1∶4.5,超声温度60℃,在此条件下得到小米糠油的提取率是9.74%;李艳福等人[4]对5种产地的小米细糠油进行了提取和分析,结果表明不同产地小米细糠油的脂肪酸组成差别并不大,其主要脂肪酸组成为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸等,其中亚油酸的含量达60%以上。

2.2粟米糠油提取技术国外研究现状

目前,国外对粟米糠油报道较少。仅有Devittori C等人[23]采用超临界萃取技术对粟米糠油的提取进行研究,他们探究了超临界萃取操作条件,然后与石油醚提取法进行比较,结果表明采用这2种方法提取的油脂脂肪酸、游离脂肪酸、生育酚等指标基本一致,但是超临界流体萃取产物中仍含有一定量的杂质。

3 粟米糠油应用前景

3.1用作食用油

粟米糠油作为粟米加工的副产品,所含脂肪酸比例符合营养学要求,不饱和脂肪酸含量高达70%以上,其中亚油酸含量较高。除此之外,还富含谷维素、VE和植物甾醇等多种活性成分,具有较强的抗氧化性能,不易变质。粟米糠油和米糠油类似,具有耐高温煎炸、特殊芳香气味、储存时间长和医用价值等优点,煎炸性能好,适用于一些精细食品和炒菜,能够使煎炸食品具有良好的风味,对休闲小吃和鱼类风味有增效作用,而且能够提高产品的贮藏稳定性[24]。

3.2用作美容产品

粟米糠油中含有亚油酸、植物甾醇、谷维素、VE、角鲨烯等多种生物活性物质,其中谷维素、VE、角鲨烯等能够抗衰老并吸收紫外线。据文献报道,粟米糠油具有抗氧化、降血脂等保健作用。粟米糠油可清除氧自由基,减少氧气对酶促反应作用,从而减慢或减少黑色素的生成。因此,粟米糠油作为一种天然植物油,可添加在化妆品中开发应用。

3.3用作医药产品

作为一种营养价值和附加值很高的产品,粟米糠油还具有祛风、止痒、收敛的功效,可添加到其他药品中制成软膏,用来治疗皮肤病,具有显著疗效。粟米糠油外用能够消炎祛湿,可以对皮肤致病真菌起到抑制作用。除此之外,粟米糠油中含量较高的不饱和脂肪酸可以通过改变人体内胆固醇的分布,来减少其在血管壁上过高的沉积,有防治高血脂症、心血管病及动脉硬化等病的功能。

3.4用作涂衣产品

粟米糠油含有丰富的天然抗氧化剂成分,可以用在点心类、硬果类等产品中,从而延长货架的保质期。此外,将粟米糠油与不稳定油类混合,还能够提高涂衣食品的稳定性[25]。

4 结语

与其他的食用油相比,粟米糠油在食品工业中具有较强的抗氧化性和耐高温煎炸,在医药和美容行业中应用也非常广泛,因此粟米米糠油的开发和应用具有广阔的前景。制取粟米糠油并充分利用,不仅可以有效利用农业废弃物资源,而且对于带动农民致富、提高人民生活水平具有重要意义。

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Progress on Research of Millet Bran Oil

MA Hui,YANG Hongli,ZHANG Huanli,LI Fanshu,LIU Di,NIE Wenwen,LI Huanhuan,*XIAO Zhigang
(College of Grain Science and Technology,Shenyang Normal University,Shengyang,Liaoning 110034,China)

There are rich millet bran resources in China,but most of the millet bran is used as feeds,which causes serious waste of resources.Millet bran oil is a by-product of millet processing,which is rich in a variety of nutrients and bioactive factors and has broad market prospects.Nutritional compositions and physiological function of millet bran oil,preparation technology and application prospect of millet bran oil,are presented in this work,in order to provide an effective way for the comprehensive utilization of agricultural by-products.

millet bran oil;nutrient composition;application prospect

TS201.9

A

10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.08.047

1671-9646(2016)08b-0061-03

2016-06-29

国家星火计划重点项目(2015GA650007);辽宁省“百千万人才工程”资助项目(2013921038);沈阳市科技创新专项资金(F14-104-3-00)。

马慧(1992— ),女,在读硕士,研究方向为粮食油脂及植物蛋白工程。

肖志刚(1972— ),男,博士后,教授,研究方向为粮食油脂及植物蛋白工程。

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