米糠提取物的功能及应用

(整期优先)网络出版时间:2023-03-13
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米糠提取物的功能及应用

杨诗勤

苏州健雄职业技术学院

摘要

米糠是稻谷在加工成精米的过程中,去除稻壳后,附着在糙米上的表面层,其重量约为稻谷的5%-8%,是稻谷加工过程中的主要副产品。研究发现,米糠中富含各种丰富的营养物质和生理活性成分,因此逐渐成为食品、日化用品、禽畜饲料、医药等方面的研究热点。本文阐述了米糠的营养价值及其提取物的功能和应用,以期为提高米糠的附加值和应用提供一定的参考。

关键词 米糠;营养价值;功能;应用

我国是人口大国,稻谷产量居世界首位,年产量超过2亿吨。同时也是世界第一稻米加工国,年产量约1.4亿吨。因此米糠资源极为丰富,但对米糠有效果成分的提取及应用远不如发达国家,其深加工、再利用程度约为发达国家的50%。近年来,随着人们对米糠的营养价值及其提取物的功能认识的提高,其在在食品、药品、保健品、饲料等行业的应用迅速增加,产生了巨大的经济效益。

1.米糠的营养成分

稻谷的营养成分主要集中在米糠中,约占稻谷营养成分的60%以上。米糠富含丰富的蛋白质(约15%,几乎是普通精米的2倍)、脂肪(约16%-20%)、糖(约3%-8%)、膳食纤维(约10%)和水分(约10%),并含有丰富的B族和E族等维生素及矿物质。除了这些营养成分外,米糠中还含钙、铁、磷、类胡萝卜素、米糠多糖和γ-氨基丁酸等物质。

2米糠提取物在食品工业中的应用

米糠不仅是一种营养丰富、价格低廉的稻米加工副产物,同时也是一种可再生资源。米糠中所含有的蛋白质含量较高,约为15%,是一种较为优质的植物蛋白。米糠蛋白中含量最多的是清蛋白和球蛋白,其次是谷蛋白、醇溶蛋白,其组成比例约为37:36:22:5。氨基酸组成完全符合 FAO/WHO(联合国粮农组织FAO和 世界卫生组织WHO)的推荐。另外,米糠中还含有人体所必需的8种氨基酸,其中赖氨酸、苏氨酸和色氨酸含量较高,较好地弥补了植物蛋白中赖氨酸不足的缺点,是较为理想营养源。除丰富的营养价值外,米糠蛋白还是低过敏性蛋白,可作为婴幼儿及老年人的蛋白补充源。米糠蛋白不仅分子量小,易吸收等特点,其乳化性、持水性和溶解性等也较好,还不含抗营养因子,胆固醇等,具有改善糖尿病、降低脂肪肝、保护肾脏,调节代谢等作用。最新研究发现米糠中活性肽KF-8能够通过减弱NF-κB/p38信号和维持Nrf2活性来抑制衰老引起的与氧化应激相关的器官损伤,从而起到抗衰老作用。此外,米糠蛋白及其酶解、水解产物不仅可用作营养强化剂,还可作为肉制品、零食、快餐小吃、酱料等的风味增强剂,具有广阔的应用前景。

除蛋白质外米糠中的米糠油也是一种营养丰富的植物油,含丰富的亚油酸、豆蔻酸、软脂肪酸、和亚麻酸等不饱和脂肪酸。具有芳香气味、耐高温,贮存时间长等优点。由于良好的生理活性作用,食用米糠油后加速血液循环、促进人体发育,并可用于治疗心血管疾病、动脉粥样硬化和高脂血症等疾病。还可作为油炸食品用油、制造人造奶油、黄油和色拉油;用作生产表面活性剂、化妆品和香料等产品的原料。目前米糠油已被世界卫生组织(WHO)推荐为三种高营养价值食用植物油之一。

3.米糠提取物在日化用品中的应用

通过水解或酶解得到的米糠提取物具有抗氧化、抗衰老性、活肤等生理调节作用,因此,常用于日化用品中。米糠中除了谷维素外还有阿魏酸、神经酸胺、角鳖烯和维生素E等物质。谷维素具有改善忧郁症以及促进血脉流通的疗效;具有阿魏酸结构的紫外线吸收剂可用来作为防晒剂;具有阿魏酸结构 的紫外线吸收剂也可与维生素C并用作为美白剂。

神经酞胺是近年来兴起的,广泛用于日化用品的米糠提取物的主要活性成分之一,由于其对人体具有高保湿性、抗衰老、增强免疫等功能,因此在日化用品,尤其是化妆品方面广受人们的青睐。Grubauer等人报道了通过丙酮等有机溶剂处理鼠龄为1-3月雄性无毛小鼠皮肤后,发现皮肤脂质含量减少,皮肤屏障功能下降。Holleran等人研究了发现,当无毛小鼠的皮肤经丙酮处理后,皮肤屏障功能紊乱时,其神经鞘脂类合成增高。由此可见,神经酞胺在维持皮肤屏障功能方面起着十分重要作用 。

4.米糠提取物在动物饲料中的应用

近来,由于玉米、豆粕等动物饲料价格不断攀升,导致企业承压较大,而来源经济、价格低廉,富含丰富的蛋白质、油脂、维生素等的米糠是理想的替代品,可广泛用于传统饲料,广受企业喜爱。因此常在鸡、鸭、猪、牛等畜禽生产中作饲料使用。例如在鸡饲料的研究中,研究发现用1%的醋酸处理米糠后,来代替20%玉米和全部赖氨酸时能显著提高米糠的营养价值,且鸡的体重增加了20%, 饲料转化率在13%以上,并且鸡的肝脏和胰腺,没有出现肥大,糜烂等现象。相比于鸡,鸭子的饲料中可添加较大比例的米糠。有研究发现鸭子的饲料中最大可添加45%的米糠而对其生产性能几乎不产生影响。同时,在鸭子饲料中添加植酸酶还可以提高饲料的转化率。还有研究发现,如果在添加植酸酶的日粮中再添加一部分比例的动物饲料,米糠含量控制在低于69%范围时内对鸭的生长速度不会产生影响。因此,对养鸭的企业而言,米糠是一种比较理想的饲料来源。

米糠除了作为鸡、鸭的饲料来源外,也可作为猪、牛等动物的饲料。如在猪饲料中适量搭配米糠不但可以降低饲养成本,还能提高养殖效率。但在不同时期有所不同,如在母猪妊娠前期用20%-30%的米糠,中期用30%-70%的米糠,后期 用30%-50%的米糠较为适宜;而哺乳期30-60日龄仔猪在长至30kg前,米糠的用量在5%-15%较为适宜;30-70kg的架子猪,用量宜在10% -20%间;对于重量在70kg以上肥育猪,应在20%-25%为宜。用量超过30%时,猪饲料的价值降低,影响猪并导致使猪的品质肉质出现下降。在奶牛饲料中米糠的用量随奶牛生长的阶段不同而有所差异,例如产奶时的奶牛米糠的使用量通常是其胃日粮干物质的15%-30%;而青年时期的牛和干奶时期的奶牛米糠的使用量则较多,可达胃日粮干物质的30%-40%。

5.米糠提取物在医学中的应用

米糠中的米糠油除了在食品、日化用品等方面具有广泛应用外,还可用于医学。如用作治疗胃炎和肠炎的治疗剂,清洗牙齿和预防龋齿的清洗剂和预防剂。《本草纲目》中曾记载,米糠油味甘,性平,有通畅、下气、开气、开胃之功,主治噎嗝、脚气等症。米糠中的肌醇也常用作临床药物,有降低胆固醇,促进人体毛发生长,预防脱发、湿疹,帮助人体内脂肪再分配,有镇静之效。还可促进某些动物和微生物生长,在医学上常与维生素、胆碱及蛋氨酸等做成复合制剂一起使用,用于肝硬化、脂肪肝、四氯化碳中毒等疾病的治疗。米糠中的神经酰胺是近年来发现的一种具有生物活性的物质,在细胞生长、发育、分化及修复中具有重要作用。可与不同的细胞因子、维生素、FAS、CD28等不同配体结合,起传递信号作用,是公认的第二信使。研究还显示,神经酰胺在提高免疫力、癌症治疗、高效保湿等过程中起重要作用,在皮肤上经常擦拭,可延缓皮肤老化,保持活力。目前,神经酰胺的应用已拓展到食品、护肤 品、医药等领域。此外,米糠中的多糖(Rice Bran Polysaccharide,RBP)不仅可以作为食品添加剂添加到食品中作为重要的膳食纤维组成部分,还因其具有抗氧化、增强免疫力、降血脂和降血糖等多种保健功能而受到广泛关注。

6.总结与展望

米糠虽然是大米加工业过程中的副产物,但由于含有丰富的膳食纤维、矿物质、蛋白质、γ-谷维素、不饱脂肪酸及多酚等物质,因而在食品、日化用品、动物饲料、医学等方面具有广泛应用。近年来,随着人们对米糠中的药效成分、药理价值逐渐清晰,因而对米糠提取物愈发重视。然而,由于制备工艺还不太成熟、分离纯化成本较高,难以获得高纯度、高产量的有效成分,产品化之路仍有许多亟待解决的难点。随着基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等现代生物技术的快速发展,相信在不久的将来,一定可以使之更好的服务于人类。