综述：珍珠粟加工与利用中的工程干预、挑战及策略

【编辑推荐】本综述系统探讨了珍珠粟（Pearl millet）加工中的工程干预策略，涵盖传统机械化（脱粒/脱壳）与新兴非热技术（高压处理HPP、冷等离子体等），提出通过优化产业链（从收获到增值产品开发）解决营养流失、短保质期等挑战，为全球营养安全提供可持续方案。

　　

营养与功能特性

珍珠粟（Pennisetum glaucum）被誉为“超级谷物”，其独特的营养构成为其核心优势。解剖学分析显示，珍珠粟含8.5%麸皮、73.2%胚乳和18.3%胚芽，富含蛋白质（10-15%）、膳食纤维（9-13%）及铁、锌等矿物质。相较于小麦、大米等主粮，珍珠粟具有更低的血糖生成指数（GI）和更高的抗氧化活性，尤其适合糖尿病等代谢疾病人群。然而，高脂酶活性导致脂肪酸败、抗营养素（如植酸）的存在及短保质期成为制约其大规模应用的关键因素。

工程干预技术

机械化革新：现有加工设备多由水稻机械改装，脱壳效率仅70-80%，且破碎率高。针对珍珠粟小粒径特性，需开发专用脱粒机、比重去石机等，以提升整米率并降低能耗。

前沿加工技术：

• 非热技术：高压处理（HPP）和冷等离子体可有效抑制脂酶活性，保留热敏感营养素（如维生素B₁）；脉冲电场（PEF）能破坏细胞膜结构，提升淀粉消化率。
• 热技术：微波加热通过均匀热传导减少局部焦糊，挤压膨化技术可降解抗营养素并改善蛋白质溶解性。

核心挑战

1. 加工瓶颈：缺乏专用设备导致效率低下，脱壳后碎米率高达20-30%。
2. 生化特性：脂酶引发酸败需在24小时内灭活，传统干燥难以满足；抗营养素干扰矿物质吸收。
3. 市场接受度：消费者对粟类食品认知不足，产品同质化严重。

战略优化路径

• 全链条升级：从田间预干燥（水分<14%）到气调仓储（O₂<5%），结合物联网监测虫害。
• 产品创新：开发即食膨化零食、发酵饮料及生物强化（如富铁品种）产品线。
• 政策驱动：建立产业联盟，推动“珍珠粟加工集群”示范项目。

结论

整合专用机械化、非热技术及精准营养设计，可释放珍珠粟在应对气候变化与隐性饥饿中的潜力。未来需加强跨学科研究，优化HPP参数（如400MPa/5min）与冷等离子体处理剂量，同时推动消费者教育，将这一古老作物转化为现代健康食品系统的支柱。