《食品科學》：西北農林科技大學馮佰利教授：不同米色及皮殼色糜子營養功能成分分析

糜子（

Panicum miliaceum

L.）是起源于我國的特色作物，營養價值豐富，富含氨基酸、不飽和脂肪酸和豐富的礦物質，其鐵、鎂、鋅等含量高于精米和玉米，更加適合控糖、補鐵及無麩質人群。糜子皮殼顏色豐富，有白色、紅色、灰褐色、黑色等，此外糜子米色也具有白色、黃色、棕色3 種。糜子皮殼中富含多酚、黃酮等多種植物活性成分和極強的抗氧化能力，能夠為人體健康提供多方面支持，但在加工制米后皮殼通常被廢棄，不能得到充分利用的同時也造成了資源浪費。糜子脫殼后稱為黃米，在膳食結構優化及功能性食品開發中具有重要價值。

近年來，彩色谷物因其獨特的營養及功能特性受到消費者青睞。目前關于彩色糜子皮殼與黃米營養及功能性物質差異的研究鮮有報道。因此，分析不同米色和皮殼色糜子中營養物質及功能性成分差異，對未來糜子食品加工、產業化發展及彩色糜子的選育和應用具有重要意義。

西北農林科技大學農學院的仇藝蓉、馮佰利*、楊清華*等以3 種不同顏色的12 個糜子品種為材料，測定其色度、營養成分（總淀粉、蛋白質、直鏈淀粉、粗脂肪）、功能性物質（總酚、總黃酮、總花色苷、黃色素）含量和抗氧化能力（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率、超氧陰離子自由基清除率、羥自由基清除率、總抗氧化能力），探究米色及皮殼色與糜子中營養成分及功能性物質之間的關聯，為糜子的營養強化、生產加工以及未來的產業化發展提供理論依據。

1 彩色糜子色度值分析

糜子不同米色的色度值存在顯著差異。由表1可知，白色、黃色和棕色黃米亮度指數（

L

*）變化范圍分別為67.67～72.97、67.32～74.42、55.74～64.09。其中糯性糜子黃米（黃糜、小紅黍、白粒黍、紅糜）亮度值

L

*顯著高于其他品種。3 種顏色黃米紅綠指數（

a

*）均值為4.49、5.52、5.42，黃色黃米

a

*值最大。黃藍指數（

b

*）平均值分別為24.25、29.07、20.22，黃色黃米最大，棕色黃米最小。黃米總色差（?

E

）的變化范圍為58.11～79.52，其中白色黃米?

E

變化范圍在72.47～76.11間，黃色黃米為73.32～79.52，棕色黃米在58.11～69.92之間。糯性糜子（黃糜、小紅黍、白粒黍、紅糜）黃米的?

E

高于其他黃米品種。

不同皮殼色的糜子各顏色指標之間差異顯著。由表2可知，黃色、紅色、黑色皮殼

L

*的變化范圍分別為62.87～65.80、52.62～69.98、44.74～53.51。

a

*的均值分別為6.82、6.51、2.16，表現為黃色皮殼＞紅色皮殼＞黑色皮殼。3 種皮殼色糜子的

b

*平均值為18.51、13.92、7.13，黃色皮殼糜子品種最大，紅色皮殼次之，黑色最小。黃色皮殼?

E

的變化范圍為65.55～68.75，紅色皮殼為53.20～72.57，黑色皮殼為44.93～54.72，?

E

均值分別為67.30、60.14、49.74，表現為黃色＞紅色＞黑色。以上分析表明，隨著糜子皮殼色的加深，各顏色指標均呈現降低趨勢。

2 彩色糜子營養品質分析

由表3可以看出，黃米總淀粉質量分數介于74.82%～78.86%之間，不同顏色的糜子籽粒中白色黃米總淀粉質量分數均值最高（77.36%），棕色品種最低（75.58%），即隨顏色加深，黃米中總淀粉含量逐漸下降。3 種顏色的黃米中蛋白質量分數在13.04%～16.92%之間，其中白色品種的蛋白質量分數均值最低（15.17%），棕色品種最高（15.76%），即隨著黃米顏色加深，其蛋白質含量逐漸上升。脂肪的變化范圍為2.88%～5.59%，白色黃米中粗脂肪質量分數均值最低（3.67%），棕色品種中最高（4.38%），即黃米中粗脂肪含量隨米色的加深呈上升趨勢。黃米的直鏈淀粉質量分數主要集中在3.51%～24.96%，其中黃糜、小紅黍、白粒黍、紅糜為糯性糜子，其直鏈淀粉質量分數較低，基本集中在3.51%～6.52%，其他品種均為粳性糜子，質量分數集中在19.54%～24.96%。

由表4可知，皮殼中總淀粉質量分數在4.29%～7.94%之間，其中黃色皮殼總淀粉質量分數均值最高（6.58%），黑色最低（4.91%），呈現黃色＞紅色＞黑色的趨勢，即隨顏色加深皮殼中總淀粉含量逐漸下降。糜子皮殼中直鏈淀粉質量分數較低，在0.22%～1.11%之間。3 種顏色的糜子品種中，黃色皮殼平均蛋白質量分數最低（6.85%），黑色皮殼最高（9.86%），即隨著顏色的加深，皮殼蛋白質含量呈上升趨勢。不同顏色的糜子皮殼中，黃色皮殼的平均粗脂肪質量分數最低（1.75%），黑色皮殼中最高（2.53%），粗脂肪含量隨皮殼顏色的加深而逐漸增加。這些變化與黃米中的營養成分表現趨勢基本一致。

3 彩色糜子功能性成分差異分析

3.1 不同米色糜子活性物質含量分析

如圖2所示，黃米中的總酚、總黃酮、總花色苷和黃色素含量均存在差異，其中總黃酮含量在品種間差異明顯。總酚含量最高的為棕色黃米灰糜子（9.62 mg/g），白色黃米太原1036含量最低（4.66 mg/g）。總黃酮在棕色黃米太原3164中含量最高（5.61 mg/g），在黃色黃米紅糜中含量最低（2.71 mg/g）。黃色黃米黑稷子中的總花色苷為2.66 mg/g，顯著高于白色黃米白糜子（1.16 mg/g）。黃色素含量在棕色品種東鄉朵麻糜中最高（38.70 mg/kg），白色黃米黃糜中含量最低（14.07 mg/kg）。不同米色的組間均值中，棕色黃米的總酚、總黃酮、總花色苷和黃色素含量最高（6.58 mg/g、4.77 mg/g、2.5 mg/g、34.16 mg/kg），黃色黃米次之，白色黃米含量最低。因此，經比較分析可知，黃米的顏色可能對其總酚、總黃酮、總花色苷及黃色素含量存在一定的影響，且隨著黃米顏色的加深，其中的活性成分含量基本呈現上升趨勢。

3.2 不同皮殼色糜子活性物質含量分析

如圖3所示，皮殼部分的活性物質含量差異較為顯著，且略高于黃米。其中，總酚含量在黑色皮殼中最高（68.68 mg/g），在黃色皮殼中最低（24.57 mg/g）；在黑色皮殼中，黑糜子的總黃酮含量最高（10.3 mg/g），黃色皮殼的總黃酮含量最低（3.06 mg/g）；黑色皮殼中的總花色苷含量最高（4.10 mg/g），黃色皮殼中含量最低（1.16 mg/g）；黃色素在黑色皮殼中含量（74.33 mg/kg）顯著高于黃色皮殼（34.51 mg/kg）。在3 種不同皮殼色的糜子品種間，黑色皮殼中的總酚、總黃酮、總花色苷和黃色素均值含量最高（57.93 mg/g、7.37 mg/g、3.90 mg/g、64.22 mg/kg），棕色皮殼次之，黃色皮殼中含量最低。經比較分析可知：糜子皮殼中活性物質含量顯著高于黃米，推測糜子皮殼色對其所含功能性成分的含量具有明顯影響，這與王曉琳的研究結果基本一致。皮殼中的總酚、總黃酮、總花色苷和黃色素含量隨著糜子皮殼顏色的加深而增加，該結果與臧盛等測定發現糜子外殼中多酚和黃酮含量隨外殼顏色加深而增加的研究結果基本一致。

3.3 不同米色糜子抗氧化能力差異分析

由圖4可以看出，不同顏色的黃米在DPPH自由基清除能力、超氧陰離子自由基清除能力、羥自由基清除能力和總抗氧化能力上存在顯著差異。棕色黃米DPPH自由基清除能力、羥自由基清除能力和總抗氧化能力明顯高于黃色、白色黃米。其中，灰糜子DPPH自由基清除率最高（20.72%），白色黃米2275最低（13.36%）；超氧陰離子自由基清除率最高的品種為棕色黃米太原3164（73.82%），最低為白色黃米白糜子（49.27%）；棕色黃米太原3164羥自由基清除率最高（45.87%），白糜子最低（14.01%）；棕色黃米黑糜子的總抗氧化能力最高（12.26 μmol/g），白色黃米太原1036最低（6.76 μmol/g）。總體來看，3 種不同米色的糜子品種中，棕色黃米自由基清除率和總抗氧化能力均值顯著高于其他品種，表現為棕色＞黃色＞白色。因此隨黃米顏色的加深，其自由基清除率逐漸上升，抗氧化能力逐漸增強。

3.4 不同皮殼色糜子抗氧化能力差異分析

由圖5可知，糜子皮殼組間DPPH自由基清除能力、超氧陰離子自由基清除能力、羥自由基清除能力和總抗氧化能力存在顯著差異。皮殼色為黑色的糜子品種在抗氧化能力上明顯高于其余品種。其中，黑糜子的DPPH自由基清除率最高（65.60%），而白粒黍最低（25.82%）；超氧陰離子自由基清除能力最高的品種為黑色皮殼的黑糜子（58.12%），黃色皮殼太原1036（45.05%）最低；羥自由基清除率最高的為黑色皮殼品種太原3164（33.58%），最低為黃色皮殼品種太原1036（8.4%）；黑色皮殼糜子的總抗氧化能力明顯高于黃色皮殼品種。總體來看，在不同皮殼色的糜子品種中，黑色皮殼品種的自由基清除能力和總抗氧化能力均值最大，紅色次之，黃色最低，即黑色＞紅色＞黃色，因此隨著糜子皮殼色的加深其自由基清除能力上升，抗氧化能力逐漸增強。

4 相關性分析

如圖6所示，彩色糜子的黃米與皮殼在各營養指標與功能性成分上存在明顯的相關性。黃米Δ

E

與皮殼Δ

E

r

＝0.62）呈極顯著正相關，與皮殼中總花色苷（

r

＝-0.70）、黃色素（

r

＝-0.81）、DPPH自由基清除率（

r

＝-0.64）呈極顯著負相關。黃米中的總花色苷與皮殼中Δ

E

r

＝-0.78）、總淀粉（

r

＝-0.50）呈負相關關系，與蛋白質（

r

＝0.52）、總酚（

r

＝0.54）、總花色苷（

r

＝0.76）、黃色素（

r

＝0.73）、DPPH自由基清除率（

r

＝0.58）呈極顯著正相關。黃米中黃色素與皮殼Δ

E

r

＝-0.64）呈極顯著負相關，與皮殼中蛋白質（

r

＝0.64）、總酚（

r

＝0.63）、總花色苷（

r

＝0.67）、黃色素（

r

＝0.80）、DPPH自由基清除率（

r

＝0.62）均呈極顯著正相關。以上結果表明，糜子皮殼的Δ

E

與黃米Δ

E

間呈正相關，且二者的Δ

E

值均與黃米及皮殼的功能成分、抗氧化能力密切相關。

5 PCA

采用PCA對彩色糜子黃米與皮殼的營養品質與功能性成分參數進行研究。如圖7a所示，黃米PC1（31.5%）4 個PC指標為黃米的總花色苷、黃色素、超氧陰離子自由基清除能力和羥自由基清除能力；PC2（14.5%）主要表征黃米Δ

E

、蛋白質和DPPH自由基清除能力。結果表明，總花色苷、黃色素、超氧陰離子自由基清除能力、羥自由基清除能力與Δ

E

、總淀粉呈負相關；而Δ

E

與總黃酮、DPPH自由基清除能力呈負相關。

如圖7b所示，皮殼PC1（49.9%）主要成分指標為Δ

E

、總酚、DPPH自由基清除能力和超氧陰離子自由基清除能力；PC2（16.1%）主要包含指標黃色素和羥自由基清除能力。結果表明，總酚、DPPH自由基清除能力、超氧陰離子自由基清除能力與蛋白質、脂肪、總黃酮呈正相關，與ΔE呈負相關；其中Δ

E

與總淀粉呈正相關，與總花色苷、黃色素呈負相關關系；而黃色素與羥自由基清除能力呈正相關。黃米與皮殼PCA結果與圖6所示的相關性基本一致。

目前，對于彩色谷物營養與功能性價值的開發已經逐漸成為食品科學與營養學領域的重要課題。本研究中，3 類不同粒色及米色糜子的皮殼與黃米的色度值及各營養物質含量之間具有顯著差異，說明籽粒顏色是影響其營養物質含量的重要因素之一。黃色黃米各顏色指標都略高于其他顏色品種，黃米及皮殼的顏色越深，其

L

*值、

a

*值和

b

*值越小，這與Manwan、胡麗琴等的研究結果一致。在黃米和皮殼中

a

*值沒有隨顏色深淺發生明顯規律變化，但其顏色越接近紅色則

a

*值越大，這一結果與臧盛的研究基本相似。低直鏈淀粉含量的黃米較高直鏈淀粉含量品種具有更高的

L

*值和Δ

E

值，這也表明了直鏈淀粉含量會影響籽粒透光性。前期研究表明，糜子的基本營養成分與水稻、小麥等大宗作物類似，本研究中3 種不同顏色黃米及皮殼的總淀粉含量均隨顏色加深而逐漸降低，這與湯曉智等對不同粒色藜麥總淀粉含量的測定結果一致。研究測定的蛋白質、粗脂肪的含量則隨著米色與皮殼色的加深呈現上升趨勢，與楊希娟的研究結果基本一致。

糜子籽粒中富含的多酚類物質使其具有作為天然抗氧化劑的潛力，攝入糜子也能夠增強高血脂小鼠體內的抗氧化性能。本研究分析發現在3 種不同顏色的糜子材料中，其黃米及皮殼均在功能性成分和抗氧化能力上存在差異。皮殼中功能性物質的含量均高于黃米，說明糜子的功能性成分主要集中在皮殼而非脫殼籽粒中。隨著米色及皮殼色加深，其中的總酚、總黃酮、總花色苷和黃色素含量呈上升趨勢，這與前人的研究結果一致。糜子中多酚組分主要包括酚酸類、類黃酮類及其他多酚物質，其中酚酸類含量相對較高，深色糜子中花青素等聚合性多酚含量較低，這些組分共同賦予糜子抗氧化、抗炎等生理活性，對其營養功能具有重要意義。余靜指出全谷物糙米皮層富含多酚類物質，其中有色米多酚類物質含量高于普通糙米。Santos等發現有色高粱麩較白色高粱麩相比類黃酮含量更高，且具有更強的抗氧化活性。本研究在對黃米和皮殼的相關性分析中發現，黃米及皮殼顏色越深，功能性物質中總酚含量越高，且總黃酮與黃米及皮殼顏色存在較高相關性。其中，棕色黃米與黑色皮殼中總酚含量最高，白色黃米與黃色皮殼最低。未來通過開展多酚組分鑒定和應用研究，能夠豐富雜糧多酚的基礎理論，為糜子高值化利用提供科學支撐。總黃酮、酚類物質和花青素是重要的抗氧化物質，并具備清除自由基、抑制氧化作用的能力。Kumari等研究發現，與非彩色小麥相比，黑色小麥含有更強的抗氧化活性，蛋白質含量也更高。本研究發現，隨糜子顏色加深，自由基清除率和總抗氧化能力呈現上升趨勢，且皮殼的自由基清除率和總抗氧化能力明顯高于黃米，這與前人對抗氧化能力、營養品質含量高低等與籽粒顏色密切相關的結果基本一致。有研究顯示，淺色籽粒和皮殼的抗氧化能力和清除能力明顯低于黑色籽粒。相關性分析表明，黃米與皮殼的總抗氧化能力和自由基清除能力均與總花色苷含量呈顯著正相關性，這與張名位等對黑稻總抗氧化能力和羥自由基清除能力與花青素的相關性研究結果一致。在食品科學與營養學領域研究中，DPPH自由基清除率常被用以衡量物質的抗氧化性能。有研究指出，褐色大米甲醇提取物在DPPH自由基清除方面的表現明顯優于白色大米。此外，色澤與抗氧化物質之間的關聯不僅存在于糜子中，麥類、稻米、豆類皆是如此。種皮色澤的深淺成為反映花色苷含量及抗氧化能力的一個直觀指標。這一發現為篩選和培育具有高花青素含量和強抗氧化性能的有色谷物品種提供了理論依據。

結 論

研究結果表明，3 種不同顏色的糜子品種色度值、基本營養品質和功能性成分含量以及抗氧化能力與黃米和皮殼顏色密切相關。其中，黃色黃米各顏色指標略高于其他品種，且皮殼色和米色越深，

L

*值、

a

*值和

b

*值越小。黃米中的總淀粉、蛋白質和脂肪含量均顯著高于皮殼，皮殼當中的功能性物質含量、自由基清除能力和抗氧化能力則高于黃米，且隨顏色加深呈上升趨勢。黃米以及皮殼的DPPH自由基清除能力與蛋白質、總黃酮、總花色苷和黃色素存在正相關關系；Δ

E

與總花色苷、黃色素、DPPH自由基清除能力、超氧陰離子自由基清除率之間呈負相關，功能性成分與抗氧化能力之間基本呈正相關關系。這有利于后續進一步探究彩色糜子在食品健康方面的應用，并為彩色糜子的營養強化、食品加工以及未來產業化發展提供理論依據。

引文格式：

仇藝蓉, 黃雅妮, 韓夢茹, 等. 不同米色及皮殼色糜子營養功能成分分析[J]. 食品科學, 2025, 46(23): 239-247. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250708-064.

QIU Yirong, HUANG Yani, HAN Mengru, et al. Nutritional and functional components of broomcorn millets with different grain and hull colors[J]. Food Science, 2025, 46(23): 239-247. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250708-064.

實習編輯：王奕辰 ；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網。

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