薏仁的成分及其深加工研究进展

梅朝阳，朱正军，陈茂彬

（湖北工业大学生物工程学院，工业发酵湖北省协同创新中心，湖北武汉430068）

薏仁的成分及其深加工研究进展

梅朝阳，朱正军，陈茂彬

（湖北工业大学生物工程学院，工业发酵湖北省协同创新中心，湖北武汉430068）

薏仁作为一种富含蛋白质、脂肪等营养成分的谷类作物，在我国部分省市均有种植，有研究表明，薏仁中所含有的多种有效成分具有一定的抗癌、抗肿瘤作用。我国传统医学认为将薏仁作为滋补身体的优良食材，其具有消炎阵痛、补脾祛湿、利水消肿等功效。在现代食品行业中，薏仁多被作为饮料及保健酒的酿制原料进行研究及开发，对薏仁的成分及深加工应用作了简要的概述，为薏仁的开发起一定的参考作用。（晓文）

薏仁； 成分； 饮料； 保健酒

薏仁，为禾本科，一年生粗壮草本，我国的主要产地为贵州、福建等地，其中，兴仁有“薏米之乡”之称。薏仁，味甘、淡，性微寒，有健脾利湿、清热排脓、美容养颜之功能。作为我国首批公布的药食同源食品之一，薏仁的营养及药用价值极高。由于独特的保健价值，使其成为当前食品领域研究和开发的热点，国内外学者对薏仁的研究主要集中在两个方面，第一个方面，薏仁成分及其在医药方面的应用，如提取物的抗肿瘤、抗癌、抗衰老的作用；第二个方面，薏仁在食品及保健食品方面的应用。

1　薏仁的成分

薏仁是一种含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、多糖、矿物元素等成分且营养均衡的谷物，蛋白质含量远高于大米等谷物且氨基酸含量与人体十分接近。

1.1糖类

薏仁中的糖类主要为多糖，以淀粉含量为最多。有研究表明，薏仁多糖具有防癌抗癌作用，为此，国外学者对薏仁多糖作了大量的研究，主要涉及薏仁多糖的提取及分离纯化、单糖组成及生物学活性。薏仁多糖主要包括多糖A、多糖B、多糖C 3种组成成分，还含有中性葡聚糖1～7，酸性多糖CA-1及CA-2等[1]。其中多糖A由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露聚糖、半乳糖以1∶1∶1∶11∶10的比例组成；多糖B由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖以3∶18∶13∶3∶10∶5的比例组成；多糖C为葡聚糖[2]。薏仁多糖耐热性能良好，在100℃左右具有较好的稳定性，肖小年等[3]对薏仁提取工艺进行了优化，最佳优化工艺为料液比1∶15（g/m L）、提取温度100℃、提取时间150m in。在最佳条件下，薏仁多糖的得率为5.53%。

SephadexG-75凝胶柱层析结果表明，以0.1mol/L NaCl溶液作为洗脱液的洗脱效果最佳，紫外光谱扫描结果表明，纯化后的薏苡仁多糖中不含核酸和蛋白质。研究表明，薏仁多糖可以显著提高小鼠的免疫力，降低血糖，NumataM等[4]在对薏仁水溶性提取物的小鼠实验研究中，发现薏仁多糖具有显著地降血糖作用，腹腔注射薏仁多糖剂量为50mg/kg和100mg/kg时，可以降低正常小鼠、四氧嘧啶糖尿病模型小鼠和肾上腺素高血糖小鼠的血糖水平并呈一定的线性关系。

1.2蛋白质及氨基酸类

薏仁的蛋白质含量在12%～17%，大约是大米的2倍，氨基酸含量与人体接近，人体必需氨基酸含量丰富，容易为人体所吸收。有研究表明，薏仁蛋白分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和其他蛋白，其中醇溶蛋白含量最高，田晓等[5]用响应面法考察了料液比、温度和pH值对薏仁蛋白提取的影响，发现料液比对浸提率影响最大。肽作为薏仁蛋白经蛋白酶部分水解的产物，也是人体的重要功能性成分。董红艳等[6]以氮溶解指数(NSI)和水解度(DH)为指标对中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶进行筛选，确定碱性蛋白酶为最佳水解用酶,并确定最佳工艺条件为碱性蛋白酶在底物质量浓度39.95g/L，酶用量1 201.75 U/g，温度54.61℃，pH7.99，反应时间4 h。在此条件下,水解后的氮溶解指数可达95.79%。岳文明等[7]将薏仁蛋白酶解后，用不同树脂吸附，其中DA201-C大孔树脂吸附率最高，达46.06%，纯化后的肽相对分子质量为278.61～943.32。

1.3薏苡仁油脂类

由于薏仁油包含多种有效成分且具有一定的抗癌、抗肿瘤作用，成为国内外学者的研究热点，在医药方面研究、应用广泛。1961年，日本学者Ukita等[8]首次从薏苡仁中分离出薏苡仁脂，它是薏苡的抗癌活性成分。1990年，日本学者Tokuda等[9]从薏苡中分离出另一脂肪酸甘油酯α-单亚麻酯并推测其为抗肿瘤活性成分之一。随后，国内学者也开始研究薏苡提取物的成分及活性，通过薄层色谱、GC及GC/MS测定薏苡仁油中的薏苡仁脂、薏苡内酯（薏苡素）、棕榈酸、硬脂酸等成分。张栋霞等[10]利用GC/MSD分析薏仁油成分组成，共检测出35种成分，鉴定了其中18种成分。薏仁油主要由油酸（46.40%）、亚油酸（37.41%）、棕榈酸（12.26%）、硬脂酸（2.53%）和长碳链脂肪酸组成。国内学者也有研究表明，薏苡仁抗肿瘤的活性成分为甘油三酯类，平均分子量为870.97。

2　薏仁在食品方面的应用

祖医学认为，薏米性凉，味甘淡，入脾、胃、肺经。据药典记载，薏米药食两用，有消炎、阵痛、健脾润肺等多种功效。我国自古以来就把薏米视为健身滋补品，民间亦有各种食用的方法。例如，《衷中参西录》记载的珠玉二宝粥，可用于脾肺阴虚，饮食懒进，虚热劳嗽；《本草纲目》记载的薏苡仁粥，可用于补脾祛湿；《独行方》记载的郁李苡仁饭能利水消肿，用于水肿、小便不利、喘息胸满等。《千金要方》记载的薏苡瓜瓣桃仁汤，可用于拘挛腹痛、大便秘结、小便短赤等。因薏仁淡粉具有难糊化的特性[12]，因此，上述食用方法，虽可保留薏仁的营养成分，但无法长期储存，不能充分利用其有效成分，不利于薏仁的进一步的开发。随着科技的飞速发展，人们开始对薏仁进行一定的加工，市面上陆续出现了一些以薏苡仁和其他物质为原料的产品，如薏仁饼干、薏仁粉、薏仁茶、薏仁饮料、薏仁保健酒，其中以薏仁饮料、保健酒最为常见，非常受广大消费者的欢迎。

2.1薏仁饮料

随着饮料产业的飞速发展，薏仁饮料的研究成为近几年的一大热点，起初，学者主要对薏仁饮料的工艺进行研究，后来，学者越来越注重薏仁复合饮料的稳定性研究。

魏建春等[13]以薏苡仁、红枣为主料,分别研究其液化和浸提制汁工艺,研制出口感优良、风味独特、营养丰富的功能型保健饮料。2002年，赵晓红[14]简述了薏米饮料的发展前景。之后，随着人们生活水平的提高，人们越来越注重个人健康，薏米饮料越来越受到消费者的欢迎。李存芝等[15]针对薏米发芽的工艺条件,对发芽薏米的酶解条件进行研究。在最佳条件下制得的发芽薏米原浆呈乳白色,具有奶香味与独特的香甜味,甜味纯正自然。发芽薏米的氨基酸含量明显高于薏米。随后，李存芝等[16]对酶解烘焙薏米饮料进行了研究，确定了工艺条件：薏米经过烘箱上下火150℃，烘烤30m in；料水比1∶8，中温α-淀粉酶用量3.0m L/kg，液化温度70℃，液化时间30m in；糖化酶用量5.0m L/kg，糖化温度65℃，糖化时间60min。确定了薏米饮料的稳定剂组成，脂肪酸蔗糖酯乳化剂0.2%，稳定剂黄原胶、果胶和海藻酸钠，添加量分别为0.1%、0.15%和0.15%。实验证明，薏米饮料具有良好的稳定性。生产的饮料呈乳白色中带有烘烤的微黄色，具有烘烤香味，甜味纯正自然。魏宵凌等[17]为了提高薏苡和枸杞饮料的稳定性，改进其加工工艺与配方，经单因素实验和正交实验,优选出饮料的配方和制备方法。结果表明，采用下列的配方与工艺组合：不过筛的薏苡仁粉用量为2.8%，蔗糖用量为7%，枸杞预煮时间(杀菌时间和预煮时间)为40 min，不添加稳定剂，调配温度为100℃可得到风味优良和稳定性较好的饮料。吴映梅等以薏苡仁为主要原料研制饮料,探讨了羧甲基纤维素、果胶、海藻酸钠、黄原胶、卡拉胶5种稳定剂对饮料稳定性的影响[18]。通过单因素和响应面实验优化筛选出最佳的稳定剂的组合和用量。结果表明，采用0.03%羧甲基纤维素、0.04%果胶、0.10%黄原胶复合而成的稳定剂可有效提高薏苡仁饮料的稳定性，且所得的饮料口感细腻、色泽纯正。

2.2薏仁保健酒

陈卫平等[19]以薏苡和优质糯米为原料，采用甜黄酒的发酵工艺酿制的保健酒，具有滋补和提高机体免疫力的功效。吕峰等[20]通过均匀设计实验优选出最佳酿造工艺条件：复合糖化发酵剂接菌总量1.5%，固态糖化发酵温度31℃，糯米添加量40%(质量分数)；此外，固态糖化发酵时，薏米饭含水率60%～65%；糖化发酵剂包含糖化酶(180 U/g)、Q303纯种根霉曲+仙游酒曲(两者质量比为2∶1)；在此工艺条件下酿造的产品的酒精度为6.3%vol，产品具有良好的营养和保健价值。采用半固态发酵工艺酿制薏米醪糟酒。吴素萍[21]以薏米和糯米为主料，甜酒曲和白糖为辅料，通过单因素实验得到薏米醪糟酒的最佳发酵工艺条件为薏米糯米比1.4∶1，料水比1∶2.5,蒸煮时间60min(煮25m in，蒸35m in)，加糖量12%，酒曲添加量1%，发酵温度33℃，发酵时间48 h。在此条件下酿制的薏米醪糟酒呈白色有光泽，酒香纯正浓郁，具有米酒特有的芳香，酒体醇和、爽适、酸甜、入口醇滑。郭克娜等[22]以薏米为原料，采用响应面法优化薏米酒的发酵工艺条件。在单因素实验的基础上，选取料水比、酵母接种量、发酵温度和发酵初始pH值为影响因素，以薏米酒的感官评分、总黄酮含量和酒精体积分数为响应值，应用Box-Behnken中心组合实验设计建立数学模型，进行响应面分析。结果表明：薏米酒最优的发酵工艺条件为：料水比1∶4(m/v)、酵母菌接种量2.2%、发酵温度30℃、发酵初始pH5.1。在此条件下薏米酒感官评分、总黄酮含量和酒精体积分数分别为88mg/L、138.97mg/L和9.24%。李帅等[23]对蓝莓、薏米组合酿造白兰地中不同酵母的发酵结果进行研究。根据不同酵母所产白兰地的理化指标,感官品评及气相色谱分析结果进行比较。结果表明，GN酵母发酵时间为8 d，残糖为5.5g/L(以葡萄糖计)，总酸为8.8g/L(以酒石酸计)，原酒酒精度为10%vol (20℃)，pH值为5.5，出酒率为0.1632(m L/g原料)，感官品评得分为91，气相色谱检测出13种香气成分，适合酿造蓝莓薏米白兰地。危晴等[24]以酿酒酵母1394酿造的薏米酒为原料，采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术对薏米酒的主要香气成分进行分析。共分离鉴定出50种香气成分，其中：酯类17种(60.32%)、酸类3种(3.06%)、醇类4种(6.66%)、酚类2种(10.39%)。主要的香气成分为辛酸乙酯，相对含量分别为29.54%。同时在香气成分中检测到的二丁基羟基甲苯为9.28%，为强体外抗氧化剂，有预防心血管疾病、癌症等功能。

研究初期，薏仁酒的研究主要在工艺方面的优化，到现阶段的研究则开始通过各种分析技术对薏仁酒的功能成分进行分析，明确其中的功能因子，以达到健康饮酒的目的。

3　展望

薏仁中功能性成分及作用备受国内外学者的关注，早年，国内外学者主要集中在薏仁提取物的研究上面，但提取过程中会产生废料如糖类、蛋白、其他部位等，而且国内薏米的产量逐年增加，大力开发薏仁类产品，迫在眉睫。近年来，国内学者越来越关注薏仁的整体综合应用，如薏仁复合饮料、薏仁保健酒的研究，很好地解决了薏仁废料的利用、薏仁的销售渠道。在这个越来越注重健康的新时代，相信薏仁复合饮料及薏仁保健酒因其独特的功效会越来越受到市场的青睐，相信薏仁复合饮料及薏仁保健酒必将为薏米的进一步开发打开全新的市场，成为食品行业的一个新的增长点。

[1]惠秋沙.薏苡仁的有效成分提取与含量测定方法[J].中外健康文摘,2011,8(28)：95-96.

[2]胡少华,肖小年,易醒,等.薏苡仁的研究新进展[J].时珍国医国药,2009,20(5)：1059-1060.

[3]肖小年,曾海龙,易醒,等.薏仁多糖的提取与分离纯化[J].食品科学,2010,31(22)：1-5.

[4]NumataM,Yamamoto A,MoribayashiA,etal.Antitumor components isolated from the Chinese herbalmedicine Coix lachryma-jobi[J].Plantamedica,1994,60(4)：356-359.

[5]田晓,董银卯,何聪芬,等.薏苡仁蛋白质提取工艺的优化研究[J].食品工业科技,2011,32(10)：381-383.

[6]董红艳,张守文.薏米蛋白的酶水解工艺优化[J].农产品加工学刊,2013(3)：46-50.

[7]岳文明,董银卯,何聪芬,等.薏苡仁肽纯化的初步研究[J].食品工业科技,2010,31(9)：235-237.

[8]Ukita T,Tanimura A.Studieson the anti-tumor component in the seedsof Coix lachrymal-jobi L.var.ma-yuen(Roman) Stape.I.Isolation and anti-tumoractivity of coixenolide[J]. Chem Pharm Bull,1961,9：43-46.

[9]Tokuda H,Matsumoto T,Konoshima T,etal.Inhibittory effect on Epstein-barrvirusactivation and anti-tumor promoting activitiesof Coix seed[J].PlantaMed,1990,56：653-654.

[10] 张栋霞,张涛.GC/MSD分析薏仁油组份[J].粮食与油脂,2001 (1)：42-43.

[11]吴岩,原永芳.薏苡仁的化学成分和药理活性研究进展[J].华西药学杂志,2010,25(1)：111-113.

[12]杜双奎,马静,于修烛,等.薏米淀粉特性研究[J].中国粮油学报,2008,23(1)：61-65.

[13]魏建春,魏书信.薏苡仁红枣保健饮料的研制[J].食品科技, 2002(4)：58-59.

[14]赵晓红.薏米的营养、医用价值及制作饮料的发展前景[J].饮食与健康,2002,3(9)：35-36.

[15]李存芝,黄雪松,晏日安,等.发芽薏米饮料原浆的制备[J].食品研究与开发,2010,31(5)：76-79.

[16]李存芝,黄雪松,胡长鹰,等.酶解薏米阴老的研制[J].食品工程,2011,14(5)：124-127.

[17]魏宵凌,夏明,赵泸英.薏苡仁枸杞饮料加工工艺对稳定性的影响研究[J].农产品加工学刊,2012(9)：67-70.

[18]吴映梅,王明力,李珊珊.薏苡仁饮料稳定剂配方优化[J].中国酿造,2014,33(2)：145-148.

[19]陈卫平,张凤英,蒋孟陶,等.中华薏米酒的研制报告[J].酿酒科技,1988(1)：22-23.

[20]吕峰,林勇毅,林启训,等.低度薏米酒酿造工艺[J].福建农业大学学报,2005(2)：216-220.

[21]吴素萍.薏米醪糟酒的工艺条件研究[J].粮食与饲料工业, 2010(2)：26-28.

[22]郭克娜,阚建全,王颖,等.响应面法优化薏米酒发酵工艺条件[J].食品科学,2013,34(21)：269-273.

[23]李帅,吴天祥,邹雪,等.蓝莓薏米组合酿造白兰地中不同酵母发酵性能的比较[J].酿酒科技,2014(5)：43-45.

[24]危晴,李晔,王晓杰,等.发酵型薏米酒香气成分的GC-MS分析[J].食品科技,2012,37(3)：297-304.

Com position of Coixseed and Research Progressof ItsDeep Processing

MEIZhaoyang,ZHU Zhengjun and CHENMaobin
(HubeiCollaborative Innovation Center for Industrial Fermentation,Schoolof Biological Engineering, HubeiUniversity of Technology,Wuhan,Hubei430068,China)

Coixseed contains rich proteins and fats and it is planted in some provinces in China.Previous research suggests that coixseed has certain anti-cancer functions.In traditionalChinesemedicine,coixseed iswellknown for its tonic effectsand ithas the functionsof reducing inflammation,invigorating spleen,and alleviating edema etc.Inmodern food industry,coixseed isused as raw material in the production of beverage and healthcarew ine.In this paper,the composition of coixseed and its deep processing were summed up,which provided useful reference for the developmentof coixseed.

coixseed;composition;beverage;alcoholic drinks

TS262.3；TS261.2；TS261.4

A

1001-9286(2016)11-0104-03

10.13746/j.njkj.2016246

香溢城活性肽酒新产品开发与生产关键技术。

2016-08-03

梅朝阳（1990-），男，湖北孝感人，硕士研究生，主要从事食品发酵研究工作。

陈茂彬（1965-），男，教授，博士，主要从事食品发酵研究工作，E-mail：hgchenmaobin@163.com。

优先数字出版时间：2016-10-12；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20161012.0941.005.htm l。