◎ 王 意，李 婧，岳忠孝，侯东辉，冯耐红
（山西农业大学经济作物研究所，山西 太原 030031）
去壳的谷子即我们常说的小米，小米学名为粟，原是五谷之首。粟的栽培史有七千多年，由狗尾草人工驯化而来，是人们日常生活的主食来源。当前，我国谷子的种植面积约200万hm2，年产量约500万t，小米产量占世界产量的80%左右，在世界排名第一，小米糠年产量亦高达50万t左右[1]。小米糠作为谷子加工的副产物，是一种经济有效的营养油脂资源，含有18%~23%的油脂，72%的必需脂肪酸、植物类黄酮因子、总多酚、植酸、植物甾醇、维生素E、角鲨烯、谷维素等成分。由于国内油脂短缺，每年要从国外进口约8 000多万t的植物油，充分利用和开发小米糠油，可以有效缓解这一现状。目前，小米糠主要用于牲畜家禽饲料或被作为废料处理，其利用率和附加值较低[2]，相比较大米糠，国内外对于小米糠的研究报道微乎其微。小米糠油在化妆品中具有保湿、抗氧化、防晒、修复受损皮肤等作用，作为染发剂还具有保护发质、耐洗不掉色的效果。经检索，关于“小米糠油”的报道主要集中于制取工艺以及精炼品质等方面，鲜见有以“小米糠油化妆品”为关键词的报道。本文对小米糠油的活性成分与性能、生产工艺、产品市场现状及其在化妆品领域的应用展望和面临的挑战等方面进行了详细探讨，以期小米糠油厂家及化妆品企业对今后小米糠油产品的生产、销售等诸方面有更系统的认识和了解。
小米糠油营养丰富，具有诸多功能保健和生物活性物质[1]。小米糠油中不饱和脂肪酸质量分数约为85%，其中含量最多的脂肪酸是亚油酸，其次为油酸、棕榈酸[3]。小米糠油中所含的亚油酸对肝损伤、癌前病变、皮肤衰老等具有良好的疗效[4]。从表1可以看出，在小米细糠中，总黄酮含量为3.12%，植物类黄酮因子在维持人体肌肤健康方面具有美白抗衰、防晒抗辐射、抗炎抗过敏的功效；
总多酚含量为0.40%，多酚是天然的“抗氧化剂”，可以清除人体产生的自由基，延缓肌肤衰老，抑制胶原蛋白的分解，起到抗皱功能；
植酸含量为5.67 g/kg，植酸对肌肤的作用与水杨酸、曲酸、果酸类似，有剥离角质和缩小毛孔的作用。此外，植酸还具有抗炎作用，适合作用于患有玫瑰痤疮的肌肤，长期使用含有植酸的护肤品,皮肤可保持活性，具有细腻光洁的效果，植酸还可以运用于牙膏中，防止牙垢色素沉积[5]。小米糠中可检测到多种植物甾醇，其中β-谷甾醇含量为385.00 mg/100 g，豆甾烷醇含量为357.20 mg/100 g。植物甾醇是一种有效抗炎的活性物质，对多种细胞因子具有抗炎作用[6]。小米糠油维生素E含量为60.92 mg /100 g，维生素E有促进肌肤细胞再生的功效。角鲨烯含量为300 mg/100 g[7]，角鲨烯对于皮肤疹及炎症肌肤有修复效果[8]。小米糠油谷维素含量为2%~3%，谷维素能延缓肌肤老化，抑制自由基生成。这对开发小米糠油化妆品具有重要意义。
表1 小米糠营养成分含量表
小米糠油主要为油状液体，高温下为深棕色，低温下为棕黄色，略有凝固，有些许糠壳气味。在15 ~25 ℃下，相对密度为0.913，折光指数20 ℃下为1.464 0~1.470 0，沸点达254 ℃，比重20 ℃为0.913~0.928，水分挥发物≤0.05%，皂化值为179~195 mg KOH/g。植物油脂原料分为干性油、半干性油、不干性油，因碘值范围在100~140之间的半干性植物油脂，含有的不饱和脂肪酸基较少，干燥速度远比干性油慢，结成薄膜有时并非完全固态而有粘性，因而化妆品油脂原料优选半干性植物油。而小米糠油的碘值为98 gl/100 g~110 gl/100 g，适合用作化妆品油脂原料。
在对小米糠油进行提取前，要先进行小米糠的预处理。对小米糠进行挤压膨化处理，能最大程度保证小米谷糠的稳定性和小米糠油提取率[14]。
通过相关文献调研，小米糠油的提取工艺大致分为压榨法、溶剂浸出法、石油醚提取法、醇法提取法、超声辅助提取法、CO2超临界萃取法和异丙醇溶剂法等。在毛油品质方面，浸出法提取表现更优。在对小米糠压榨流程中，高水分蒸坯会使油脂产生氧化物，致使油色加深。醇法提取的提油率低于超声辅助浸提法，但是醇法取油更能保障低碳环保，后续处理也相对容易[8]。超声辅助浸提法的提取率虽高，但提取出来的小米糠油酸价和过氧化值均偏高。超临界CO2提取法的维生素E和甾醇含量分别比异丙醇溶剂法高20.64%和34.82%，并且色泽较浅[15]。利用石油醚提取的小米糠油含有的抗氧化活性物质含量更多，例如酚类化合物、类胡萝卜素等[7]。
应用于化妆品的小米糠油，提取过程中，温度应控制在60 ℃以下。从植物中提取的植物油，能够保持植物的矿物质、维生素和脂肪酸不会损失，而且还能保留植物的天然功效。
利用超临界CO2提取法在精馏柱压力10 MPa，4个精馏柱温度分别为40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃，萃取时间2 h，CO2流量50 kg/h的条件下对小米糠粗油进行精馏得到小米糠精油，该小米糠精油澄清透明，碘值为 gl/100 g，杂质含量小于0.05%，并且环境污染度很小[16]，该试验方法得到的小米糠油更加符合化妆品级油料的要求。
3.1 小米糠油在食品工业中的应用
通过查阅，暂未发现使用小米糠油制备成的食物，仅有学者将吐温60、司盘80、大豆蛋白、蔗糖与小米糠油在满足一定条件下经过处理制作成功能性小米饮品。小米糠油中富含优质蛋白质、维生素E、谷维素等生物活性物质，食用小米糠油类食品有降低血脂的功效。小米糠油中富含角鲨烯，通过生物化可以产生胆甾醇，而胆甾醇是副肾皮激素和性激素的前体物质，具有调整机体代谢功能的作用。角鲨烯能起到调节血脂和胆固醇的作用，因而小米糠油可作为营养保健品的成分，具有降血脂、降低动脉粥样硬化病概率的作用[7]。
3.2 小米糠油在化妆品中的应用
笔者搜索到一款使用“古法烧制”与提纯所得的油状小米糠油抑菌油，该小米糠油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白念珠菌有抑菌作用。这种小米糠油抑菌油的使用方法是直接滴到皮肤上，对牛皮癣、银屑病和皮肤疹有效果，并且有散风、止痒的功效。
除上述抑菌油外，未见其他与小米糠油相关的化妆品，经调查，有一些护肤品牌在化妆品配方中添加了大米糠油。大米糠油不仅在食物和营养补充剂方面受欢迎，也可作为特殊成分在化妆品和个人护理产品中使用。各种研究表明，大米糠油对皮肤和头发有益，例如大米糠油能有效治疗瘙痒的皮肤，还可在美发用品中用作去头屑剂。同样，其中的维生素E能有效抑制皮肤组织的氧化，延缓衰老。大米糠油中存在的谷维素能吸收紫外线，被纳入在防晒配方中。在化妆品行业中，大米糠油还涉足了指甲油、口红和护发素等方面。而小米糠油中具有同大米糠类似的营养成分。因此，开发小米糠油化妆品具有一定的可行性。
角鲨烯在维持皮肤健康方面有显著作用，有实验数据表明角鲨烯能减少自由基的生成，对皮肤皱纹的产生有明显的抑制作用；
角鲨烯能有效抑制脂类过氧化反应的级联放大，从而帮助皮肤抵抗紫外线造成的损伤，并且添加在化妆品配方中有易乳化的特性，因此可作为保湿剂、抗氧化剂、防晒剂应用在化妆品中；
在人体皮肤测试实验中发现，使用了角鲨烯配方的护肤品可有效缓解皮肤面部红疹和色素沉积的情况，角鲨烯在美发用品中还有耐洗不掉色效果。小米糠油中的维生素E具有抗氧化性和修复受损皮肤的作用。
小米糠油中的植物甾醇可当作乳化剂用于护肤品配方中，因其具有抗炎、促进伤口愈合的功效，还可作为皮肤调理剂使用。β-谷甾醇能提高肉鸡免疫器官的质量，从而起到增加免疫活性物质和降低炎症因子的作用。在用豆甾醇处理小鼠软骨细胞实验中，发现豆甾醇能够对促炎介质产生抑制作用，证实了豆甾醇具有潜在的抗炎和抗分解代谢特性。
外涂结合口服小米糠油能保护小鼠晒伤的皮肤，酪氨酸酶是黑色素合成的关键酶，研究表明小米糠油能有效抑制酪氨酸酶的产生，对黑色素的生成有抑制效果，小米糠油在1.5~6.0 mg/mL范围内的质量浓度下，具有良好的抗氧化性，可用于防晒美白产品中[4]。
查阅国外文献发现，小米糠油中提取出的谷维素能为皮肤提供营养并延缓皮肤老化，防止皮肤缺水造成的角质化，并且有修复作用，使肌肤柔滑；
对肌肤有抗炎作用；
抵御紫外线作用，阻止肌肤斑点形成。小米糠蛋白的过敏性是谷物中过敏性最低的。
在小米糠油营养活性成分分析中，4种维生素E组分均可被检测到。生育酚在肌肤健康生长中有举足轻重的作用，长期暴露在紫外线下皮肤会产生大量氧自由基以及氧化蛋白质，出现衰老、色素沉淀、皱纹等情况，维生素E在紫外线照射下，对红斑和皮肤晒伤细胞合成有明显抑制反应，减少UVR造成的皮肤癌发病率。
目前，关于谷子的深加工企业主要涉及3个层面，大型谷子深加工企业主要集中在河北与山西地区，如开发小米黄酒、小米营养粉、小米啤酒等。地方特色小米深加工企业生产的产品具有地方文化特色，如河南的小米油茶粉、山东的小米煎饼等。此外，还有些专门从事小米产品的深加工企业，主要生产小米营养粉和小米饮料等。谷子深加工企业的发展推动了谷子产业的发展，对小米糠及小米糠油产业链的发展有极大的推动作用。随着人们对植物油类产品营养保健作用的重视，根据小米糠油深层的营养机理，研发高附加值的小米糠油化妆品，有利于谷子生产的产业化发展。
公共卫生事件在全球掀起严重的“口罩脸”现象，长期戴口罩会导致局部湿热、爆痘、过敏、面部毛孔粗大、面部色块分布不均匀等问题。针对这种困扰，基于小米糠油独特的舒敏、修复、抗氧化、抗炎症的作用，将小米糠油添加进护肤品中，缓解“口罩脸”危机。
小米糠油经过碱炼皂化之后，会形成皂角，其中富含大量谷维素，可制成小米糠油洁面皂。近几年，油脂在化妆品基质原料的选用中备受青睐，具有补水保湿、柔软肌肤、抗氧化、肤感调节等多种功效。天然植物油能很好地渗透皮肤，同时在肌肤表面快速成膜起到防水作用，保护皮肤不受有害物质的侵害，抑制水分流失。小米糠油中可检测到大量酚类化合物、生育酚、角鲨烯，能有效清除自由基，抵抗紫外线的侵袭，因而可尝试将小米糠油作为基质原料添加进防晒品中。此外，小米糠油中的维E成分可以明显促进新生细胞的生长，对红斑、面疹等有消炎作用，可以用作修复型美容产品的原材料。
微胶囊技术是将聚合物内部包覆活性物质内芯形成微小粒子，以微胶囊技术将其活性物质封装起来，以确保物质的活性不会受到其使用区域环境的干扰。微脂囊技术是当今化妆品中最先进的一项技术，它是一种由各种有效成分组成的特制的脂质体膜构成的微粒。这种脂质体能能够快速深入肌肤的基底，吸收速度远超普通护肤产品。笔者认为可将小米糠油结合微胶囊技术，隔绝空气防止酸败，减少抗氧化剂的使用，降低对肌肤的刺激性，让产品更安全和稳定。而且小米糠油会有少许刺激性的味道，通过密封的微胶囊可以除去异味。亲肤的微脂囊可以将大分子营养物质切割成比普通化妆品分子小1 000倍的纳米分子，在2~5 s内分阶段地穿透皮肤的表皮、真皮及皮下组织进行渗透，最大程度补充皮肤营养，让肌肤实现由内而外的滋养，减少因营养滞留带来的油腻、毛孔堵塞、油脂粒、粉刺等问题，提出可将小米糠精油微胶囊作为未来小米糠油化妆品的发展方向。
微乳液有着良好的热力学稳定性，具有外观透明、高溶解力、高渗透力的特点，被广泛应用于化妆品领域。微乳液通常以油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成，液滴尺寸大约在10~140 nm之间。许多化妆品以微乳液的形式存在，例如精华乳液、护发素、隔离霜等。1990年，Linn等人发现配制在W/O微乳液中的鲸蜡醇和辛基二甲基对氨基苯甲酸（PABA）可以快速透过皮肤，其渗透速度远大于雪花膏和洗液形式。研究发现，微乳液可以作为有效组分储存的物质，由内部向外部释放并进入肌肤。笔者提出将小米糠油制备成微乳液，使其活性成分起到更明显的护肤效果。微乳液有以下优点：在制备过程中，以适当比例简单混合后，便可自发形成；
是一种具有较小粘性、外表透明的液体；
该产品既美观又容易操作；
微乳液具有较强的增溶性，为添加油溶性、水溶性或两亲性的美容产品创造了条件；
微乳液的微观组织可以将高浓度的活性成分包裹起来，其作用效果优于传统的制剂。
小米糠油中的不饱和脂肪酸高达89%，这使其很容易氧化酸败，一般化妆品配方中添加植物油时，需要一定比例的抗氧化剂来维持油脂的稳定性，但目前消费者对于化妆品的购买更趋向于简单、干净的配方。为促进小米糠油的多样化利用与开发，小米糠油可经过专业化提纯制取成为化妆品级精油。由于小米糠油易酸败氧化的特性，可尝试使用微胶囊技术，但该设想还需对其相关作用机制进行深入研究，并投入临床研究。本文提出将小米糠油微乳液添加进护肤品配方中，以使小米糠油中的活性成分最大程度被释放，增大小米糠油中功能因子的透皮效果。
随着国内外学者对小米糠油营养价值认识的深入，小米糠油的市场前景广阔。但由于目前对小米糠油的研究及应用少之又少，加之现有小米糠油的制取方法、出油率、成分含量等多种多样，对其功效影响的研究尚不充分，对其机理和作用机制的研究仍处于基础阶段，各成分间相互作用尚不明确。因此，将小米糠油应用在化妆品中仍需要更深入的探索和研究，以为小米糠油的多元化利用提供坚实基础。
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