小米營養成分研究進展

屈凌波，劉金榮，張康逸

（1. 鄭州大學化學與分子工程學院，河南鄭州 450000；2. 安陽農科院谷子研究所，河南安陽 455000；3. 河南省農業科學院農副產品加工研究中心，河南鄭州 450000）

0 引言

經濟發展改善了人民的生活質量，但隨著生活壓力的增大、運動的缺乏及高熱高脂食品的攝入，以高血糖、高血壓及高血脂為代表的“富貴病”，已經成為危害人們健康的重要疾病。其中，不良的飲食結構是導致人們產生這類疾病的主要原因，因此通過調整飲食結構，改變飲食中各種功能物質的占比，進而改善這一狀況變得刻不容緩[1]。在這種健康飲食觀念的鼓勵下，小米作為我國最古老的谷物之一，受到許多消費者的青睞，不但營養豐富，而且具有一定的保健功能。

粟，又稱谷子、小米，是起源于我國的古老農作物[2]。我國是世界上谷子種植面積最大的國家，2021 年我國谷子種植面積為811.5 khm2[3]。谷子脫殼后稱為小米，也稱粟米。與小麥粉和稻米等主糧相比，小米不僅富含碳水化合物、蛋白質、脂肪、膳食纖維、維生素等營養物質，還含有豐富酚類、活性肽、類胡蘿卜素、低聚糖等功能活性成分，具有降血糖、降血脂、降血壓等多種保健功能[4]。

1 小米的營養成分

有研究表明，小米的碳水化合物含量63.2 g/100 g，較小麥低11.0%，較大米低16.9%；脂肪含量4.0 g/100 g，是小麥的2.00倍，大米的1.48倍；粗纖維含量6.7g/100g，是小麥的3.35 倍，大米的6.70 倍；鐵含量2.8 mg/100 g，為大米的4 倍[5]；維B1含量是小麥粉的1.65 倍，稻米的2.20 倍；維B2含量是小麥粉的1.67 倍，稻米的2.50 倍；維E 含量是小麥粉的5.50 倍，稻米的8.44 倍[6]。

1.1 蛋白質

蛋白質是小米的主要營養成分，同時蛋白質的含量也影響小米的品質、口感，而且小米蛋白作為一種低致敏性蛋白更適合嬰兒食用。劉建壘等人[7]從全國11 個谷子主產省份收集了103 個2020 年新收獲的主推谷子品種樣品，對46 個品種樣品進行了測定，發現蛋白質含量為8.7～13.7 g/100 g，平均值為10.4 g/100 g。39.81%的樣品蛋白質含量為10～11 g/100 g。其中，山西、寧夏、陜西和新疆的谷子樣品蛋白質含量的平均值最高，而河南、遼寧、吉林谷子蛋白含量的平均值最低，而楊延兵等人[8]報道了全國270 個谷子品種的蛋白質平均質量分數為（11.18±1.14） g/100 g，田翔等人[9]測定的全國191 份谷子蛋白質質量分數為9.82～16.63 g/100 g，平均值為13.05 g/100 g，測定結果較劉建壘等人測定的結果偏高，可能是因為不同品種和產地造成的。馮耐紅等人[10]對10 種山西主推優質谷子品種碾成的小米的蛋白質進行分析，結果表明小米蛋白變化范圍為11.43～13.72 g/100 g，與劉建壘等得出的結果一致，表明山西等地的小米蛋白質含量較高。

1.2 脂肪

小米主要含有油酸、棕櫚酸、亞油酸及少量的亞麻酸。飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸分別占總脂肪酸的25.6%和74.4%。高占比的不飽和脂肪酸增加了小米的健康益處潛力。劉建壘等人[7]得出了小米的脂肪含量為1.5～5.5 g/100 g，平均值為3.3 g/100 g，約有44.66%的樣品脂肪含量分布在3～4 g/100 g。其中，山西、寧夏、陜西和山東的谷子樣品脂肪含量的平均值最高，而黑龍江和遼寧谷子脂肪含量的平均值最低。X S Yang 等人[11]調查了全國6 個省份的259 份小米樣品的脂肪，發現小米脂肪質量分數為2.82%～4.47%，平均值為3.64%，測定結果較劉建壘等人得出的高，而楊延兵等人[8]通過對全國270 個谷子品種進行脂肪含量測定后，認為產地對小米脂肪含量并無顯著影響。通常研究認為高海拔、黃土類型土壤有利于脂肪的積累。

1.3 膳食纖維

植物來源的膳食纖維對食用高升糖指數的食物后維持血糖平穩具有重大的影響?？扇苄远嗵强梢酝ㄟ^細菌酶的作用在小腸和大腸中代謝，代謝產物有助于促進消化并維持結腸中微生物的健康發展。膳食纖維作為一種生物活性化合物，因良好的功能性質和營養價值，在營養相關領域備受歡迎。劉建壘等人[7]得出103 個小米樣品總膳食纖維為2.02～5.16 g/100 g 的結論，平均值為3.22 g/100 g；2～3 g/100 g 的樣品數量最多，占比46.60%，寧夏、吉林、遼寧和新疆的谷子樣品總膳食纖維含量的平均值最高，均超過3.70 g/100 g；河南和河北谷子總膳食纖維含量的平均值最低，均在2.90 g/100 g 以下[7]。根據梁克紅等人[1]的報道，我國5 個地區7 個品種小米膳食纖維含量的區間為1.30～2.91 g/100 g，且品種對膳食纖維的影響不顯著。此外，有報道稱小米中的膳食纖維以不溶性膳食纖維為主，占總膳食纖維含量的74%～98%[12]。

1.4 維生素

小米中維生素含量多且種類豐富，主要有維B1、維B2、維E、葉酸等。通過對全國103 個小米樣品進行測定后發現維B1含量為0.129～0.353 mg/100 g，平均值為0.237 mg/100 g，0.20～0.25 mg/100 g的樣品數量最多，占比45.63%；維B2含量為0.052～0.141 mg/100 g，平均值為0.080 mg/100 g，0.06～0.08 mg/100 g 的樣品數量最多，占比46.60%[7]。劉曉輝等人[13]分析了吉林省240 個小米品種的維B1和維B2含量，發現小米中維B1含量為4.77～6.81 μg/g，平均含量為5.57 μg/g；維B2含量為0.81～1.68 μg/g，平均含量為1.00 μg/g。上述研究中，吉林省小米中維B1和維B2的含量均遠高于全國平均含量。

劉敏軒等人[4]通過測定200 種小米中的維E 含量發現小米維E 總量呈正態分布，主要分布為43.93～93.34 μg/g，主要包含α - 維E、β - 維E、γ - 維E、δ - 維E。李國營等人[14]則認為小米維E 總含量主要分布在36.00～72.00 μg/g。閆陸飛[15]對302 份小米籽粒的總葉酸進行了測定，發現晉中生態區的小米葉酸平均含量為1.28 μg/g，晉南生態區的小米葉酸平均含量1.21 μg/g。維生素含量與小米自身的品種、種植地點、米色有關外，也可能是由測定方法不同所導致的。

1.5 礦物質

劉建壘等人[7]，趙閃閃等人[16]和馮利芳[17]分別對全國小米103 個樣品，遼寧地區3 份小米樣品和內蒙古地區44 份小米進行了報道，其中全國小米103 個樣品Ca 含量平均值為198 mg/Kg，遼寧地區3 份小米樣品Ca 含量為40.2～140.0 mg/kg，內蒙古地區44 份小米樣品Ca 含量為120.9～344.7 mg/kg。根據上述數據可看出，小米的Ca 含量受品種和地區的影響特別大。其中，全國小米103 個樣品Mg，P，K 和Na 含量平均值分別為198，2 267，4 771，4 024，118 mg/kg。遼寧地區3 份小米樣品Mg含量為1 151～1 755 mg/kg，Fe含量為79.9～134.0 mg/kg，Zn 含量為16.2～30.6 mg/kg，Cu 含量為2.2～4.4 mg/kg。內蒙古地區44 份小米的礦物元素中Mg含量為405.5～1 306.7 mg/kg，Fe 含量為7.69～31.07 mg/kg，Zn 含量范圍為15.10～46.26 mg/kg，Cu 含量范圍為2.06～5.81 mg/kg。在礦物質中，Mg，Fe 含量差別較大，而Zn 和Cu 的含量受影響較小。

有關小米中Se 含量的報道較多，劉三才等人[18]與劉建壘等人[7]研究表明全國谷子Se 含量較為一致，平均值為0.053 mg/kg，而在不同地區Se 含量的比較中產生了差異。M X Liu 等人[19]測定了200 份谷子發現谷子中的Se 含量平均值為0.100 mg/kg；山西的小米品種Se 含量最高，內蒙古的小米品種Se 含量最低。小米中礦物元素的含量與土壤、品種等因素相關[20]，此外小米在栽培過程中可通過添加外源礦物質增加小米中礦物質的積累[3]?？傊?，小米品種、種植地及環境均會影響小米中礦物質的積累。

1.6 酚類

酚類物質是植物中一種重要的抗氧化物質，包括游離酚和結合酚。酚類在預防癌癥、心血管疾病和2 型糖尿病方面起著重要作用。國內外學者對小米中游離酚和結合酚進行研究后發現，不同種植地小米之間的酚類物質含量差異較大。例如，國內小米中游離酚含量為161.86～224.47 mg阿魏酸當量（FAE） /kg DW（干基）；結合酚含量相為170.69～294.75 mg FAE/kg DW[21]。印度小米中游離酚含為15.92～17.37 μmol FAE/g、結合酚含量為2.99～4.17 μmol FAE/g[22]。大多數研究更支持結合酚含量高于游離酚的結論。張玲艷[12]的研究顯示，小米總酚含量變化范圍為312.91～671.09 mg 沒食子酸當量（GAE） / 100 g DW，游離酚含量僅占總酚含量的9%～32%。有研究報道結合酚最高可占總酚含量的95%[23]。品種對小米中的多酚含量也有較大影響，如晉谷28 種總酚含量只有晉谷68.98%[24]。不同小米之間的酚類化合物的種類也有差異。有研究表明，小米中的游離酚主要為羥基肉桂酸亞精胺、山奈酚糖苷和芹菜素糖苷；結合酚主要為阿魏酸為主，且存在阿魏酸二聚體。有研究認為，小米中的游離酚以咖啡酸和芥子酸為主；結合酚酸以阿魏酸和對香豆酸為主[22]。L Z Zhang 等人[24]研究發現，小米中結合態綠原酸、對香豆酸和阿魏酸的含量明顯高于對應的游離態，而丁香酸僅以游離形式存在。

2 結語

通過比較不同品種及產地的小米中蛋白質、脂肪、膳食纖維、酚類、維生素及礦物質的含量發現，山西種植的小米蛋白質和脂肪的含量較高；寧夏、吉林、遼寧和新疆的谷子樣品總膳食纖維含量的平均值較高；東北平原和西北內陸小米的α - 維E 的含量較高，且黑色、褐色子粒維E 及各組分的含量均高于其他粒色；針對酚類化合物中游離酚和結合酚研究差異性較大，但通常研究認為小米中的多酚以結合酚的形式存在。目前，各種研究表明小米中的營養物質與品種和產地具有一定的關系，但是關系依舊不夠明確。因此，明確營養物質與產地和品種的具體關系是下一步研究的重點。