黒米の栄養の事実と使用は何ですか?

2003年現在、有色種籾(紫米、黒米、香り米、赤米など)などの特殊米資源は、バラエティリソースバンクに登録されているイネ品種の10分の1を占めている[1]。専門米の総合的な栄養価は、一般米よりも優れているという研究結果[2]があります。このため、消費者の健康志向に刺激され、特産米製品の開発に関心が集まり、黒米の価値も高く評価されている。これは、黒米の栄養価が非常に高く、消費者が増え、栽培・販売・加工に関する研究も増えているためです。

紫黒米[3](主に黒と紫の種皮を含む)は、米ぬかがアントシアニン、主にアントシアニンと栄養素が豊富であるため、黒褐色、黒色、または紫黒色の色で表示されるため、特殊な米と考えられています。黒米に含まれるアントシアニン色素には、さまざまな薬効や効能があるという研究結果もあり、黒米は「不死米」「薬米」「血糊米」などと呼ばれる特殊な米としても知られています。中国では黒米栽培の歴史が長い。によると、" qimin八尾集"(人々の必需品'の生計)、それは1500年にわたって栽培されてきました。[5]黒米もインディカ種、もち種、ジャポニカ種に分けられ、さらにインディカ種、インディカ種、ジャポニカ種、ジャポニカ種があり、全体の98%以上を占めている。[6, 7]黒米は、色、味、香りの完全な範囲と豊富な栄養価を持つ貴重な専門米資源です。食と薬の両方に使える2つの米の1つとしても知られています。本論文では、黒米の栄養価、食品への応用、黒米アントシアニンと黒米多糖類の特徴に焦点を当てた。黒米研究のための理論的基礎と参考を提供することを目的としています。

1黒米の栄養価

黒米の栄養価は普通の白米よりも優れている多様性と内容の両方で。黒米の基本栄養素(たんぱく質、脂肪、炭水化物、ビタミンなど)の含有量は、一般的な白米より多い。黒米には、基本的な栄養素のほか、特殊な栄養素(必須アミノ酸、カルシウム、鉄、亜鉛などのミネラル)も普通の米より多く含まれています。アントシアニンなどの特殊な物質は、普通の白米にはない生理活性物質です。

1.1基本的な栄養成分

黒米と白米の基本的な栄養成分の比較を表1に示す。米の基本的な栄養成分は、主にでんぷん、タンパク質、脂肪、不飽和脂肪酸です。基本的な栄養成分から見ると、デンプン含有量は白米とあまり変わらないが、残りの3種類の平均含有量は白米より優れていた。このうち、最小値は白米の1.25倍と1.51倍、2.96倍と1.56倍、3.45倍と1.80倍だった。黒米の脂肪含量が最も低く(2.37%)、白米の脂肪含量が最も高い(2.50%)に近く、不飽和脂肪酸の含量も同様だった。

120特別栄養素

ここで言う特殊栄養素とは、主にアミノ酸、ビタミン、ミネラル、アントシアニンなどの活性物質を指します。栽培されている「モチモチ178」を一般米と比較した結果、たんぱく質は49.69%で、脂肪は2.1倍、粗繊維は4.9倍だった。p、k、na、mg、fe、mnはそれぞれ一般米の2.3倍、3.9倍、3.2倍、3.75倍、1.4倍、3.3倍である。[9]熊彦真ら[10]黒米の特殊栄養を徹底的に比較したところ、次のようなことがわかった。

1.2.1鉱物

新しく作られた特殊なイネの生殖質[11]の平均ミネラル含有量を表2に示す。着色米(主に赤米、黒米など)のミネラル含有量(マグネシウムを除く)は、一般的な白米よりも高い。同じ色の米のうち、ミネラル含有量は基本的にmg > ca > se > zn > mn > fe > cuです。黒米も一般白米の2.07倍のセレン含有量を持つセレンが多く含まれた製品だ。

1.2.2必須アミノ酸

黒米の必須アミノ酸と白米などの穀物の必須アミノ酸[12]の比較を表3に示す。黒米の平均的な必須アミノ酸含有量は、一般的に白米よりも高い。最大値と比較しても最小値と比較しても、トレオニンを除いて黒米の必須アミノ酸は少なくとも白米の2倍以上である。白米より度数の高い順に、トリプトファン(1.5倍)、メチオニン(1.36倍)、バリン(1.30倍)、リシン(1.28倍)、フェニルアラニン(1.18倍)、ロイシン(1.15倍)、イソロイシン(1.1 25倍)となっている。また、黒米には必須アミノ酸が多く含まれているだけでなく、その種類も豊富であることが表3に示されています。その中でも、メチオニン、バリン、トリプトファン、トレオニンが特に注目されます。したがって、アミノ酸を補充しなければならない人にとって、黒米は一番の選択肢です。

2・3位をBioactive成分

生理活性物質は、抗炎症作用、抗がん作用、抗酸化作用を持つ物質の一種です。主な機能因子として、食物繊維、フラクトオリゴ糖、植物ステロール、カロテノイド、フラボノイドが同定されている。

黒米には、カロチンとしても知られているビタミンaの主な供給源が含まれています。ご存知のように、ビタミンaは夜盲症、ドライアイド病、上皮組織角化症、歯組織欠損症の治療に効果があります。それは主に体内のロドプシンの合成に関与し、目の暗い視野を維持し、上皮組織の構造と機能の完全性を維持し、成長と発達を促進する。

ビタミンaのほかにも、ビタミンb1、ビタミンb2、ビタミンcなどの機能因子が黒米から検出され、ビタミンb1とビタミンb2の含有量は、それぞれ白米の1.91倍と2.79倍だった。ビタミンc (l-アスコルビン酸)は、黒米から23.93 mg/kg検出されるが、白米からは検出されない。[15]このうち、ビタミンb1およびビタミンb2の欠乏は、消化器機能障害、脚気、疲労、脱力、口角炎などのさまざまな人間の不快感を引き起こし、ビタミンcの欠乏は壊血病を引き起こしやすい。[16]

黒米には、フラボノイド、フェノール、食物繊維だけでなく、白米からは検出されていないアントシアニンが含まれている。黒米のアントシアニン含有量は0.65 ~ 14.98 mg/kgで、フラボノイド含有量は0.0% ~ 1.70%だが、白米は0.2% ~ 0.32%で、白米の5倍以上だ。黒米のフェノール含有量は2.31~4.84 g/1000gで、白米よりもはるかに高い。黒米の食物繊維含有量は0.88%~5.00%である。[17]研究により、アントシアニンが黒米の健康上の利点の主な供給源であることが示されている[18]。赤、暗赤色、黒紫、黒などの黒米の色は、主にアントシアニンの存在によるものである。アントシアニン(anthocyanins)は、アントシアニンの親化合物と1つ以上の糖がグリコシド結合を介して結合して形成される生理活性物質の一種である。アントシアニンの存在は天然のアントシアニンの特徴の一つである。[19]食品において重要なアントシアニンには、ペラルゴニジン、シアニン、デルフィニジン、ペオニジン、ペンツニジン、およびマルビジンの6種類がある。これらの色は、b環の3番目、5番目、7番目の炭素の置換基によって変化する。[20]

2黒米の一部機能成分の特性に関する研究

2.1黒米中のアントシアニン

黒米には、カロテノイド、アスコルビン酸、アントシアニンなどの特殊な成分が含まれています。しかし、アントシアニンの研究は最も広範囲にわたっているので、ここでは黒米におけるアントシアニンの研究の進展をまとめてみることにする。2014年、hao jie[21]は、黒米のアントシアニンが肝臓と腎臓に及ぼす影響についての研究を行った。その結果、黒米のアントシアニン抽出物が肝臓と腎臓を保護する効果があることが示されました。黒米のアントシアニンは、抗酸化活性、血中脂質調節、抗炎症などの生理機能を持っています。中でも、黒米の抗酸化活性に関する研究は多い。このセクションでは、黒米アントシアニンの抗酸化特性に関する研究に焦点を当てます。近年の黒米アントシアニンの抗酸化特性に関する研究の概要を表4に示す。研究は、異なる抽出方法と異なる操作条件が抽出された黒米アントシアニンの最終的な抗酸化活性に影響を与えることができることを示しています。一部の物質の抗酸化活性に比べて、黒米は強い抗酸化作用を示す。

表5に示すように、黒米色素の抽出には多くの要因が影響しますが、中でも抽出時間、温度、液と材料の比率、溶媒、ph値が重要です。2010年以前は、エタノール、蒸留水、塩酸または酢酸を溶媒として使用するマセレーション法が主流であった。エタノール抽出技術は比較的成熟しており、収率が高い。酸性法のような他の方法は収率が低く、時間がかかります。したがって、収率を高めるために、混合、マイクロ波、凍結、加熱、機械的作用などの補助技術により、細胞壁や細胞膜を破壊し、液胞内のアントシアニンの放出を最大化し、浸透性を向上させ抽出時間を短縮します。最終的に、色素収量が増加し、製品の品質が向上します。これらの補助方法は、顔料収量を増加させることができる塗布プロセス中に組み合わせて使用されることがよくあります。しかし、補助技術の使用条件やエネルギー消費などの課題については、さらなる研究が必要です。2010年以降、科学技術の発展に伴い、抽出技術は徐々に成熟し、急速に発展している。超臨界抽出、超音波支援抽出、酵素支援抽出および他の方法を連続的に抽出し、使用されている玄米アントシアニン。超臨界抽出法は、高効率、グリーン、安全、無公害など多くの利点があり、抽出作業で広く使用されています。超臨界抽出法は、熱処理温度が低いという利点があり、特に熱に敏感な物質に適しています。しかし、その高いコストのために、この技術は、食品産業の大規模なまたは工業的な設定で使用されるにはまだ長い道のりです。

2.2黒米多糖類

黒米は炊き上がってから炊くまで時間がかかり、粘りが少ないため食感が良くないことは誰もが知っています。これは主にでんぷん多糖類の特性によるものです。アミロースの含有量が高いほど、デンプンペーストの粘度は低くなる。したがって、黒米多糖類の特性を研究することは、黒米の性能を向上させる上で大きな意義がある。黒米の多糖類は主にでんぷんを指す。現在、黒米におけるアントシアニンの抽出精製とその生体内での抗酸化作用は比較的よく理解されているが、黒米における多糖類の抽出に関する報告はほとんどない。[43]現在、多糖類抽出には主に熱湯抽出、アルカリ抽出、酸抽出などの化学的方法が用いられている。[44]バイオテクノロジーの発展に伴い、酵素の供給源はますます広範囲になっています。[45] wu yilianらは、酵素抽出にセルラーゼを用い、適切な条件で黒米多糖類を抽出できることを示した。単因子試験では、抽出結果に対する条件の影響は、酵素加水分解時間>の順であったことを示した;pH >温度タンパクプロダクトオブザ酵素。黒米多糖類を抽出する近年の新技術であるが、結果から判断すると収量は低い。このため、黒米多糖類の抽出についてはさらなる研究が必要であり、黒米の特性を活かして付加価値を高めるためには、より収率の高い方法を検討する必要がある。

また、黒米多糖類の性質に関する研究も比較的少ない。近年では、xiao xinら(2017)[47]、zhang jie(2019)[48]、li xuehongら(2015)[49]などが、主に黒米澱粉抽出後の物理化学的性質を異なる視点から研究している。3つの研究には一定の共通点があり、すべての結果は黒米澱粉が独自の特性を持っていることを示している。li xuehongらの研究結果[50]によると、比較された3種類の黒米には、次のような性質がある。ブラックインディカ米>黒もち米のアミロース含有量は黒ジャポニカ米lt;黒インディカ米<粘りは黒もち米。

一方、黒米は比較的光の透過率が高く、老化しにくいこともわかりました。架橋点の密度、架橋点の密度、有効架橋点の数は、デンプンゲルの弾性と正の相関がある[51]。xiao xinら[52]は、ある条件下では黒米澱粉の方が食感が良いが、粘度が低いことを示した。ジャポニカ米やもち米デンプンよりもゲル硬度・歯ごたえが優れている。デンプン粒子は、角状またはダイヤモンド状に密に詰められている。黒米澱粉は米澱粉に比べて糊化・沈降安定性が低く、熟成しやすいという特徴がある。zhang jie[53]は、顕微鏡下で黒米澱粉のアミロースが同じ粒子構造を持っていることを示した;他のデンプンに比べ透明度が悪く、高温での溶解度・膨脹力が黒米デンプンより高い。

黒米澱粉の機能研究はまだ始まったばかりです。しかし、物理的・化学的性質を調べた結果から、今後の研究が待たれるが、他のデンプンとは異なる特異な性質を持ち、機能的性質も異なることが推測される。

3黒米の総合応用

黒米は栄養素が豊富で、ビタミンaとc、またカロテノイドとして知られているアントシアニン、アスコルビン酸とアントシアニンが含まれています。したがって、黒米とその活性物質の食品加工への総合的な研究と応用は大きな意味を持つ。

3.1食品加工における開発と応用

3.1.1伝統的なアプリケーション:粥

家庭では米を主食としているが、黒米はゲルの粘度が54 mm[54]と比較的低く、食感がざらざらしている。粘度を上げるためにラードや重曹などを加えて再調理する必要がある。それだけではなく、じっくり煮るにも3 ~ 4時間かかります。そのため、家庭食のみで主食として利用されることは少ない。この弱点を補うために、多くの農業科学技術者が、もち米の成分を増やして黒米を改良する実験を行った。現在、黒米の新品種は、もちが良くなったものが多い。アミロースの平均含有量は約1.4%増加し、ゲルの粘度は100 mm以上に向上しており、老若男女の消費に適した栄養豊富な製品です。テクスチャが大幅に改善されました。

3.1.2加工食品

黒米の加工用途を表6に示す。

黒もち米はある程度味を向上させるが、密な皮質のため、水溶性や調理性には欠点がある。そのため、加工品[58]は主に副原料として使用され、例えば、黒米麺、米粉、米酒、トーストパン、米酢、餅、せんべいなどがある。近年、発酵食品にはプロバイオティクスなどの善玉菌が含まれており、消化・吸収しやすいことから研究が盛んになっています。代表的な黒米製品には、黒米発酵食品、黒米発酵飲料、黒米発酵牛乳、黒米発酵アルコール飲料などがある。黒米発酵食品の開発は、主に黒米饅頭、パン、パンケーキ、黒米餅、黒米ソース、黒米食物繊維ビスケットなどに力を入れている。

食品産業の発展に伴い、いくつかの新しい機能性食品も絶えず開発されています。半固体のゼラチン状食品の研究は、固体と液体の飲料のほかに、黒米の深い加工の方向性でもある。例えば、lei jingら[59]は黒米繊維ゼリーを研究したが、黒米ゼリーの研究過程では従来の伝統的なゼリー製法も用いられ、ゲル化補助剤としてカラギーナンなどの添加物が添加された。現在、黒米多糖類自体のゲル特性を利用して、半固体のレジャー黒米製品を直接生産する研究はほとんどない。また、アントシアニンを豊富に含む米酢ベースの風味豊かなゼリー[60]の開発など、特定の飲料に抽出・添加された機能性健康成分として特殊な黒米成分を使用することもあります。現在、飲料に直接消費される黒米アントシアニン成分を分離して抽出する研究は比較的少なく、さらなる開発・活用が求められています。

3.2化学工業における開発と応用

黒米の皮膚には、米粒の10分の1の重さを占める黒米色素などが豊富に含まれているため、水とアルコールに溶けやすく、アイスクリームやラードと混ぜても均一に分布する安定系を形成する。したがって、これらの顔料は、化学工業で染料や着色剤を作るために使用するために抽出することができます。主な研究にxu jingら[61]、jia yanmeiら[62]、yu xuezhiら[63]がある。前者は、黒米から色素を抽出するために50%のエタノールを使用していました。抽出条件は,黒米を80°cのエタノール溶液に30分浸漬する。抽出された黒米色素はポストメディア染色に使用され、最適な染色プロセスは1%のモルダント濃度であった。後者はどちらも蒸留水を使用し、黒米の色素を抽出して絹の染料に使用します。

3.3医学における開発と応用

黒米には、フラボノイド、アントシアニン、天然色素などの生理活性成分が豊富に含まれている。これらの生理活性物質は、高度な方法によって精製され、純度の高い成分が得られ、生理機能を発揮し、黒米特有の治療効果を発揮します。

薬効では、黒米に含まれるアントシアニンが最初に挙げられる。ling wenhuaらは、アルコール溶液抽出法を用いて、黒米アントシアニンを抽出し、カプセルに調製し、60人の高脂血症患者に対して補助的治療介入を行った。一定期間後、彼らは血中脂質レベルを低下させ、異常な血中脂質因子の炎症反応を改善することができました。

陳露食物の増刊号[65]は玄米アントシアニンタブレット準備飛び火したことをきっかけに、ライバル・安定を学ぶプロセスパラメータ、およびプロセス仕込工程を行っているが、目的は栄養を引くような玄米アントシアニン準備开発と治療効果と一定賞味期限が持っている。hou fangliら[66]は、黒米のアントシアニンが体を調節することを分析し実証した&#動物をテストするために投与された場合39の脂質代謝レベル。動物(マウス、子豚など)の飼料に黒米を添加すると、血中脂質を下げることができ、化学薬品とは違って、副作用が少ないということが分かった。liu wenyan[67]は、黒米のアントシアニンを原料とし、初めて乾燥造粒を用いて、食餌療法のために黒米のアントシアニンをフィルムでコーティングした錠剤を調製した。li wenら[68]は、栄養補助食品用の黒米アントシアニン化合物のソフトカプセルを製造するために黒米アントシアニンを使用した。chomeanらは、ヘマトキシリンの代わりに精子細胞核を染色するために、天然染料の黒色もち米抽出物を使用した。染色効果はヘマトキシリンと一致し、正の相関があり、副作用がなく安全で手頃な価格であった。

黒米加工の4つの見通し

黒米には、一般的な米に含まれている栄養素だけでなく、特殊な栄養素や生理活性物質も含まれている。そのユニークな健康上の利点は徐々に認識されており、これはその包括的な利用のための広い市場の見通しとかなりの利益の可能性を開いています。しかし、黒米の開発と利用&#付加価値の高い39の機能性成分は、主に製薬分野であり、食品分野では少ないです。

黒米加工分野では、現在、ほとんどの製品が食品分野に集中しており、黒米を主原料または副原料として食品分野で付加価値の低い製品開発や生産に活用している。黒米を主原料とし、その機能性成分を食品産業の後続加工のための副原料として活用する高付加価値黒米製品の開発研究はほとんどない。できる栽培、の専门メーカーを導入すれば技術とともに産業を主導した[70]と完全な新しい高付加価値に対して黒米食品開発この全体の発展を導く黒の一層の拡大についてチェーンコメ産業コメ市場に対して黒米留分の総合利用値の発生率を高めることになる。また、アントシアニンの抽出や機能に関する研究は多く行われているが、食品産業の発展への応用はまだ少ない。このため、黒米のアントシアニンの機能性を活かして、スナック食品添加物のさらなる開発・研究を進めることは、新たな方向性である。この新しいタイプの食品の開発と利用は、幅広い応用の見通しがあるはずです。

黒米の性質に関する研究では、その機能的性質に関する研究の多くは、アントシアニンやフラボノイドの機能的性質に焦点を当ててきました。黒米多糖類の抽出と物理的および化学的特性に関する研究は少なく、加工と利用のための指導を提供するためにさらなる研究が必要である。多糖類の構造こそが味の悪さの原因であり、そのユニークな構造と分岐鎖とアミロペクチンの比率が味を左右する主な要因である。私たちが改善したい場合people'の毎日の食事と栄養素の摂取量を増加させる、それは人々を満たすために、黒米澱粉多糖類のより詳細な研究を行うために大きな意義があります&#健康と栄養の39の追求は、その商業的価値を向上させ、消費者のニーズを満たすためにその使用範囲を広げます。

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[70]の願海燕。広西チワン族自治区の貧困削減の成果を強化・拡大し、農村振興に効果的に結びつける道筋に関する研究:農業チェーン全体の観点から[j]。南寧師範大学紀要(哲学・社会科学編),2022,43(1):13-28。