《Applied Food Research》：Characterisation of Browntop Millet (
Brachiaria ramosa) Bran Fractions: Nutritional, Functional, and Structural Properties across Particle Sizes
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研究人员将棕顶粟（Brachiaria ramosa (L.) Stapf）米糠筛分为五个粒径等级，从最粗的BSS30（600 μm）至最细的BSS100（150 μm），并对营养、技术功能（techno-functional）与结构特性进行表征。由粗至细，水
研究人员将棕顶粟（Brachiaria ramosa (L.) Stapf）米糠筛分为五个粒径等级，从最粗的BSS30（600 μm）至最细的BSS100（150 μm），并对营养、技术功能（techno-functional）与结构特性进行表征。由粗至细，水分（12.66–10.16%）、灰分（6.96–4.10%）、粗脂肪（10.66–7.73%）、粗纤维（17.50–14.14%）及抗营养因子（单宁与植酸）显著下降，而粗蛋白（10.28–12.34%）与碳水化合物（41.94–51.53%）上升，反映组分由果皮主导逐步转向胚乳富集。持油能力（oil holding capacity, OHC，12.03–14.51 g/g）、乳化活性（emulsifying activity, EA，41.46–54.00%）、乳化稳定性（emulsifying stability, ES，36.30–49.90%）、起泡能力（foaming ability, FA，18.53–26.60%）与起泡稳定性（foaming stability, FS，14.16–20.83%）均从BSS30至BSS100显著升高，归因于细胞壁渐进破坏与蛋白表面暴露。持水能力（water-holding capacity, WHC）在BSS52达峰值（12.23 g/g），于BSS100降至9.10 g/g，可能因过度研磨破坏毛细管网。堆密度（bulk density，0.65–0.35 g/mL）与振实密度（tapped density，0.71–0.73 g/mL）下降，真密度（true density，1.21–1.58 g/mL）与孔隙率（porosity，46.00–77.47%）随粒径减小而上升。总酚含量（total phenolic content, TPC，0.644–0.85 mg GAE/g）、总黄酮含量（total flavonoid content, TFC，1.18–2.05 mg QE/g）与DPPH自由基清除率（36.5–51.2%）逐步增加，BSS100因破坏基质释放结合酚而具最大抗氧化潜力。扫描电镜（scanning electron microscopy, SEM）确认了跨粒径的形态学转变。BSS52推荐用于水合依赖应用，BSS100最优用于乳化、起泡、持油及富抗氧化配方，从而确立筛分分级作为棕顶粟米糠增值策略的有效性。
研究背景与立项依据：随着2型糖尿病、心血管疾病与肥胖等非传染性疾病高发，富含膳食纤维与生物活性物的全谷物功能食品受到关注。粟类加工副产米糠富集膳食纤维（阿拉伯木聚糖、纤维素、β-葡聚糖）、多酚、B族维生素与矿物，但因其含植酸、单宁、质地粗涩及异味，直接应用受限。现有文献多聚焦狐尾粟、黍稷与珍珠粟米糠，棕顶粟（Brachiaria ramosa）虽具耐逆性与营养潜力，其米糠分级粒径依赖的营养—功能—结构关联尚缺系统研究。研究人员以筛分分级为物理增值手段，规避化学修饰，旨在明确粒径递减下组分迁移规律，指导靶向配料设计。该研究发表于《Applied Food Research》。
主要关键技术方法：研究人员采购自印度Punjab milling厂的棕顶粟米糠原料，经机械研磨后采用ASTM不锈钢标准筛与电动摇筛机自上而下干法筛分，获BSS30（600 μm）、BSS36（500 μm）、BSS44（355 μm）、BSS52（300 μm）、BSS100（<150 μm）五组分级组分，?7°C密封贮藏。沿该样本队列，研究人员并行采用AOAC法测近红外组分与膳食纤维素（IDF/SDF/TDF）；以离心法测WHC与OHC；以均质—离心法测EA与ES；以搅打体积法测FA与FS；以量筒法与甲苯置换法测堆密度、振实密度、真密度及孔隙率；以静态锥法测休止角；以FeCl?滴定测植酸、Folin–Denis法测单宁；以80%乙醇提取测TPC（Folin-Ciocalteu法）、TFC（NaNO?–AlCl?–NaOH法）与DPPH清除率；以SEM、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）、差示扫描量热（DSC）与动态光散射（DLS）解析结构。所有检测三重复，ANOVA+Duncan检验（p≤0.05）。
研究结果
3.1 近红外组分与膳食纤维：随粒径减小，水分、灰分、粗脂肪、粗纤维下降，粗蛋白（10.28→12.34%）与碳水（41.94→51.53%）上升；IDF由34.96%降至31.66%，SDF由5.43%升至7.56%，TDF稳态（39.23–40.40%），SDF/TDF由13.4%增至19.3%。结论：筛分主要重分布纤维相态而非降解总纤维，细组分富集胚乳蛋白—淀粉复合体。
3.2 抗营养特性：植酸由BSS30的1.26 mg/g波动至BSS44峰值1.42 mg/g后降至BSS100的1.09 mg/g；单宁由1.80降至0.80 mg CE/g。结论：细研磨破坏糊粉层细胞，释放并部分水解植酸—单宁，提升矿物与蛋白生物利用率。
3.3 技术功能特性：WHC呈非线性（BSS52峰值12.23 g/g，BSS100降至9.10 g/g）；OHC单调升（12.03→14.51 g/g）；EA（41.46→54.00%）、ES（36.30→49.90%）、FA（18.53→26.60%）、FS（14.16→20.83%）均升。结论：细胞壁破裂露疏水基团与蛋白界面吸附增强驱动OHC与乳化/起泡改善；WHC回落因无定形半纤维素—木质素网被破坏致毛细管失效。
3.4 粉体工艺特性：堆密度（0.65→0.35 g/mL）、振实密度（0.71→0.43 g/mL）降；真密度（1.21→1.58 g/mL）、孔隙率（46.00→77.47%）升；休止角由22.92°非线性增至34.86°。结论：细粉不规则碎片致填充疏松、内聚力强、流动性降。
3.5 抗氧化活性：TPC（0.64→0.85 mg GAE/g）、TFC（1.18→2.05 mg QE/g）、DPPH清除率（36.5→51.2%）单调升。结论：机械破壁释放结合态酚/黄酮是直接动因，BSS100抗氧化最优。
结构表征（4.1–4.3）：SEM显示粗粒多角多孔、细粒趋球状光滑；XRD宽峰~20° 2θ，结晶度指数（crystallinity index, CI）由BSS30的18.73%升至BSS100的23.36%（BSS36局部低值17.78%），归因无定形半纤维素/木质素优先破碎、相对结晶纤维素凸显；FTIR中~3275 cm?1 O–H伸张与1150–1018 cm?1 C–O多糖带在细粒增宽，1743 cm?1酯羰基减弱，佐证无定形基质耗损与羟基暴露。CI升而WHC降、OHC升的矛盾由“无定形失水网—结晶露油面”双轨机制统一。
讨论与结论翻译：研究人员指出，筛分分级使棕顶粟米糠由果皮主导粗粒渐进转为胚乳富集细粒，实现抗营养素削减、SDF比例提升、界面功能（乳化/起泡/持油）与抗氧化物释放同步增强；WHC在中等粒径BSS52最优系毛细管网未损，过磨BSS100反致水合回落。粉体真密度升、孔隙率升、流动性降需于配料计量与料仓设计中考量。BSS52适于水合依赖体系（如面团保水、肉糜持汁），BSS100适于乳化酱、发泡烘焙、油脂绑定及抗氧化强化配方。该工作确立筛分分级为无需化学改性的可放大、节能米糠增值路径，为小粟类糠料靶向配料提供首份粒径—组成—结构—功能全链证据。
