近日,中南林业科技大学食品科学与工程学院李江涛副教授在 2025 科普中国说·湖南专场带来演讲《稻谷副产物的奇妙用途》。
以下是李江涛的演讲节选:
今天想和大家分享,稻壳、米糠、碎米,这些大米加工的副产物,正在完成华丽的逆袭。
稻谷的结构很有意思:最外层是稻壳,向里是由果皮层、种皮层和珠心层组成外皮层,再往里是糊粉层、胚乳和营养非常丰富的胚芽。在加工成精白米的过程中,稻壳被去掉,生成糙米,再经过碾米、抛光、色选等工序,才成为我们餐桌上的大米。
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图片来源于李江涛PPT
过去,稻谷加工成大米后,剩下的稻壳多被用来焚烧发电,米糠当饲料,碎米则廉价出售。如今随着循环经济发展和科技进步,这些边角料,日益成为科技与环保领域的新宠。
稻壳的“硬实力”
就是它的通行证
先说稻壳。我国每年稻谷产量约 2 亿吨,稻壳就有 4000 多万吨。它的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,可燃物含量超过了 70%,硅化合物含量也高达15%到20%。
这赋予它纤维素含量高、耐磨性好的优良特性,于是稻壳成了环保餐具的重要原料。把稻壳粉碎,加入环保粘合剂,再进行高温压制,就能做出可降解、不含塑化剂的稻壳碗筷,可在-30℃ 到 120℃ 间使用,我们用它冷藏也好,微波炉加热也好,都能够放心使用。
除此之外,稻壳还可作为生物质燃料发电,每年可节约 2600 多万吨煤,减少 30 多万吨二氧化硫排放,节约发电成本接近 49 亿元。
燃烧后的稻壳炭可用于疏松土壤、调节土壤的酸碱度,在冶金中做保温材料,以及用于净化污水,还可进一步加工制成白炭黑和活性炭。白炭黑是橡胶工业的重要补强剂,可降低轮胎能耗、提高抓地力。
图片来源于李江涛PPT
进一步加工成纳米二氧化硅后,还能制成硅肥、牙膏摩擦剂。在转化变成单质硅后,可以制成硅碳负极材料,储能密度远超传统的石墨负极,大大提升新能源电池的续航能力。
米糠:
食品工业的“秘密武器”
米糠就是稻谷脱壳之后,在碾磨成精白米过程中,所剥离的皮层、胚芽、糊粉层等的混合物。它占稻谷重量的 7%~10%,却浓缩了64% 的营养,以及 90% 以上人体所必需的一些元素。
米糠富含优质蛋白、膳食纤维,以及维生素 E、谷维素、γ-氨基丁酸等活性物质。但米糠易酸败,所以要经过微波、挤压膨化等技术稳定处理,让它更容易储藏,更易加工。
国家药监局2025 年开始大力推动“全谷物行动计划”,鼓励米糠重返餐桌,开发即食米糠、米糠面包、米糠饼干、米糠馒头等食品。米糠的膳食纤维占比超过 30%,能促进肠道蠕动、调节血脂血糖、增强饱腹感,也成为代餐粉、健康饼干的重要成分。
除了食用,米糠的另一大用途是提炼米糠油。米糠油的不饱和脂肪酸含量高达 80% 以上,富含维生素 E、谷维素、植物甾醇等“营养三剑客”。通过低温萃取和精炼工艺去除杂质、保留营养,米糠油可以制成高端健康食用油,还能进一步制成功能性甘油二酯油,有助于降脂、抗炎、抗氧化。
米糠中还有丰富的功能活性物质。我们团队就鉴定出了 17 种环酮类化合物,其中 7 种具有非常好的肠道吸收特性。米糠中的黄酮可以改善记忆,多糖可以降低血脂,谷维素可以抗炎减脂。这些天然成分的“抱团”,更凸显了米糠的营养和功能。
米糠中蛋白含量达 12%~18%,氨基酸配比合理,无过敏原,是理想的营养强化剂。米糠蛋白加入肉制品可提升口感,加入乳制品可增强营养。通过酶解还能制得米糠多肽,具抗氧化、抗衰老、降血糖等功能,被广泛应用于食品、药品和美妆产品。
对米糠进行一系列处理,可以让它成为营养的搬运工,将活性物质高效、安全地送入人体体内。
碎米、大米胚芽与米珍:
稻谷的“隐藏营养密码”
碎米则是另一类被低估的宝藏。虽然外形不整,但营养与大米相同,淀粉含量高。碎米可用生物酶解转化为淀粉糖,生产果葡糖浆、饴糖等,每吨碎米可产出 0.6 吨淀粉糖,被广泛应用于糖果、饮料、酿酒和制药等行业。碎米还能提取大米蛋白、大米淀粉,成为米粉、酒酿乃至合成生物学的培养基原料。
稻谷的糊粉层也富含营养。我们团队通过技术筛选糊粉层比较厚的大米品种,进行“靶向碾米”,将糊粉层与皮层分离。大米胚芽也能通过这样的技术精准剥离。大米胚芽和大米糊粉层,也就是“米珍”,可以用在婴幼儿辅食、米乳、饼干等食品中,口感优良,营养也不输米糠。
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图片来源于李江涛PPT
从稻壳、米糠、碎米,到糊粉层、胚芽,稻谷的每一部分都能物尽其用。我们可以通过产品树看到,以大米为原料的相关产品,已达上百种。稻谷副产物的未来,它不是遥不可及的一个梦想,而是触手可及的创新。
策划制作
演讲人丨李江涛 中南林业科技大学食品科学与工程学院副教授
责编丨艾静、杨雅萍
审校丨徐来、张林林
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