Quel est le fait nutritionnel et l’utilisation du riz noir?

En 2003, les ressources en riz de spécialité telles que le riz à manteau de graines de couleur (y compris le riz violet, le riz noir, le riz parfumé et le riz rouge) représentaient un dixième des variétés de riz documentées dans la variété resource bank [1]. Des études ont montré [2] que la valeur nutritionnelle globale du riz de spécialité est supérieure à celle du riz ordinaire. Par conséquent, le développement de produits de riz spéciaux fait l’objet d’une attention croissante, et la valeur du riz noir est également de plus en plus appréciée. En effet, le riz noir a une valeur nutritive très élevée, et de plus en plus de gens le consomment maintenant, et la recherche sur sa culture, ses ventes et sa transformation continue augmente également.

Le riz noir violet [3] (y compris principalement les manteaux de graines noirs et violets) est également considéré comme un type spécial de riz parce que le son de riz est riche en anthocyanes, principalement en anthocyanes et en nutriments, et apparaît donc brun noirâtre, noir ou noir violet de couleur. Des études ont montré que les pigments anthocyaniques du riz noir ont une variété de valeurs et d’effets médicinaux, de sorte que le riz noir est également considéré comme un type spécial de riz, et est connu comme "riz immortel", "riz médicinal" et "riz tonifiant le sang". [4] en Chine, le riz noir a une longue histoire de culture. Selon le "Qimin Yao Shu" (essentiels du peuple et#Il est cultivé depuis 1500 ans. [5] le riz noir est également divisé en variétés indica, glutinous et japonica, qui sont ensuite divisées en variétés indica-glutinous, indica-glutinous, japonica-glutinous et japonica-glutinous, représentant plus de 98% des ressources variétales. [6,7] le riz noir est une précieuse ressource de riz de spécialité avec une gamme complète de couleurs, de saveurs, d’arômes et de riches valeurs nutritionnelles. Il est également connu comme l’un des deux riz qui peut être utilisé à la fois pour la nourriture et la médecine. Cet article porte sur la valeur nutritive du riz noir, son application dans les aliments et les caractéristiques des anthocyanes du riz noir et des polysaccharides du riz noir. Il vise à fournir une base théorique et une référence pour l’étude du riz noir.

1 valeur nutritive du riz noir

The nutritional value of black rice is superior to that of ordinary white rice, both in terms of variety and content. The content of basic nutrients (protein, fat, carbohydrates, vitamins, etc.) in black rice is mostly superior to that of ordinary white rice. In addition to basic nutrients, black rice also contains special nutrients (essential amino acids, minerals such as calcium, iron, and zinc) in higher quantities than ordinary rice. Some of these special substances, such as anthocyanins, are bioactive substances not found in ordinary white rice.

1.1 composition nutritionnelle de base

A comparison of the basic nutritional composition of black rice and white rice is shown in Table 1. The basic nutritional composition of rice mainly includes starch, protein, fat and unsaturated fatty acids. From the perspective of basic nutritional composition, the starch content is not much different from that of white rice, while the average content of the other three is better than that of white rice. Among them, the minimum and are better than white rice, at 1.25 and 1.51 times, 2.96 and 1.56 times, and 3.45 and 1.80 times the levels of white rice, respectively. The fat content of black rice is lowest (2.37%), which is close to the highest fat content of white rice (2.50%), and the content of unsaturated fatty acids shows the same trend.

1.2 nutriments spéciaux

Les nutriments spéciaux mentionnés ici se réfèrent principalement aux acides aminés, vitamines, minéraux, anthocyanes et autres substances actives. Une comparaison du «black glutinous 178» cultivé avec le riz ordinaire A révélé que les protéines, les matières grasses et les fibres brutes étaient respectivement de 49,69%, 2,1 fois et 4,9 fois celles du riz ordinaire. Les éléments minéraux P, K, Na, Mg, Fe et Mn sont respectivement 2,3 fois, 3,9 fois, 3,2 fois, 3,75 fois, 1,4 fois et 3,3 fois ceux du riz ordinaire. [9] Xiong Yanzhen et al. [10] ont effectué une comparaison approfondie des nutriments spéciaux du riz noir et ont constaté ce qui suit:

1.2.1 minéraux

The average mineral content of newly created special rice germplasm [11] is shown in Table 2. The mineral content (except magnesium) of colored rice (mainly red rice, black rice, etc.) is higher than that of ordinary white rice. Among the same type of colored rice, the mineral content is basically Mg>Ca>Se>Zn>Mn>Fe>Cu. Among them, Black rice is also a selenium-rich product, with 2.07 times the selenium content of ordinary white rice.

1.2.2 acides aminés essentiels

The comparison of the essential amino acid content of black rice with that of white rice and other grains [12] is shown in Table 3. The average essential amino acid content of black rice is generally higher than that of white rice. Whether it is compared with the maximum value or the minimum value, the essential amino acid content of black rice is at least more than twice that of white rice, except for threonine. in descending order of the multiple of the degree of higher than white rice, they are tryptophan (1.5 times), methionine (1.36 times), valine (1.30 times), lysine (1.28 times), phenylalanine (1.18 times), leucine (1.15 times), and isoleucine (1.1 25 times). Table 3 also shows that black rice is not only high in essential amino acids, but also contains a wide variety of them. Among them, methionine, valine, tryptophan and threonine are particularly notable. Therefore, black rice is a top choice for people who urgently need to supplement amino acids.

1.2.3 ingrédients bioactifs

Bioactive substances are a class of substances with anti-inflammatory, anticancer and antioxidant functions. Dietary fiber, fructooligosaccharides, phytosterols,caroténoïdes and flavonoids have been identified as the main functional factors.

Le riz noir contient la principale source de vitamine A, également connue sous le nom de carotène, qui n’est pas détectée dans le riz blanc [13,14]. Comme nous le savons tous, la vitamine A est bénéfique pour le traitement de la cécité nocturne, de la sécheresse oculaire, de la kératose du tissu épithélial et des carences du tissu dentaire. Il est principalement impliqué dans la synthèse de la rhodopsine dans le corps, maintient la vision sombre dans les yeux, maintient l’intégrité de la structure et de la fonction du tissu épithélial, et favorise la croissance et le développement.

En plus de la vitamine A, des facteurs fonctionnels tels quevitamin B1, vitamin B2 and vitamin C have also been detected in black rice, and the content of vitamin B1 and vitamin B2 is 1.91 times and 2.79 times that of white rice, respectively. Vitamin C (L-ascorbic acid) can be detected in black rice at a content of 23.93 mg/kg, but not in white rice. [15] Among them, vitamin B1 and vitamin B2 deficiencies can cause a variety of human discomforts, such as gastrointestinal dysfunction, beriberi, fatigue, weakness, angular cheilitis and other diseases, while vitamin C deficiency can easily cause scurvy. [16]

Le riz noir contient non seulement des flavonoïdes, des phénols et des fibres alimentaires, mais aussi des anthocyanes, qui n’ont pas été détectés dans le riz blanc. La teneur en anthocyanes du riz noir est aussi élevée que 0,65 à 14,98 mg/kg, la teneur en flavonoïdes est de 0,10 à 1,70 %, tandis que le riz blanc ne contient que 0,02 à 0,32 %, ce qui est plus de cinq fois celui du riz blanc; La teneur en phénol du riz noir est de 2,31 ~ 4,84 g/1000g, ce qui est également beaucoup plus élevé que celui du riz blanc; La teneur en fibres alimentaires du riz noir est de 0,88% ~ 5,00%. [17] des études ont montré que les anthocyanes sont la principale source des bienfaits du riz noir pour la santé [18]. Les couleurs exposées par le riz noir, notamment le rouge, le rouge foncé, le pourpre noirâtre et le noir, sont principalement dues à la présence d’anthocyanes. Les anthocyanes sont un type de substance bioactive formée par la combinaison d’un composé parent anthocyanique avec un ou plusieurs groupes de sucre via une liaison glycosidique. La présence d’anthocyanes est l’une des caractéristiques des anthocyanes naturelles. [19] il existe six principaux types d’anthocyanes qui sont importants dans les aliments, à savoir la pelargonidine, la cyanine, la delphinidine, la péonidine, la pentunidine et la malvidine. Leurs couleurs varient avec les substituants aux 3ème, 5ème et 7ème positions carbone de l’anneau B. [20] [en]

2 progrès de la recherche sur les caractéristiques de certains composants fonctionnels du riz noir

2.1 les anthocyanes dans le riz noir

Le riz noir contient des ingrédients spéciaux tels que caroténoïdes, l’acide ascorbique et les anthocyanes. Cependant, la recherche sur les anthocyanes est la plus vaste, de sorte que cette section se concentre sur le résumé des progrès de la recherche sur les anthocyanes dans le riz noir. En 2014, Hao Jie [21] a mené une étude sur l’effet des anthocyanes de riz noir sur le foie et les reins du corps. Les résultats ont montré que l’extrait d’anthocyanine de riz noir a un effet protecteur sur le foie et les reins. Les anthocyanes de riz noir ont des fonctions physiologiques telles que l’activité antioxydante, la régulation des lipides sanguins et l’anti-inflammation. Parmi eux, il y a eu de nombreuses études sur l’activité antioxydante du riz noir. Cette section porte sur la recherche sur les propriétés antioxydantes des anthocyanes du riz noir. Le tableau 4 donne un aperçu des recherches sur les propriétés antioxydantes des anthocyanes du riz noir au cours des dernières années. Des études ont montré que différentes méthodes d’extraction et différentes conditions de fonctionnement peuvent influer sur l’activité antioxydante finale des anthocyanes de riz noir extraites. Comparé à l’activité antioxydante de certaines substances, le riz noir présente de fortes propriétés antioxydantes.

As can be seen from Table 5, the extraction of black rice pigments is affected by many factors, the more critical of which are the extraction time, temperature, liquid-to-material ratio, solvent, and pH value. Before 2010, the main extraction method was maceration, using ethanol, distilled water, hydrochloric acid or acetic acid as the solvent. Ethanol extraction technology is relatively mature and has a high yield. Other methods, such as the acid method, have a low yield and take a long time. Therefore, in order to increase the yield, auxiliary techniques such as mixing, microwaving, freezing, heating, mechanical action, etc., to break cell walls and cell membranes, thereby maximizing the release of anthocyanins in the vacuoles, and improving permeability to shorten the extraction time. Finally, the pigment yield is increased and the quality of the product is improved. These auxiliary methods are often used in combination during the application process, which can increase the pigment yield. However, issues such as the conditions for using auxiliary techniques and energy consumption require further research. [42] From 2010 onwards, with the development of science and technology, extraction technology has gradually matured and developed rapidly. Supercritical extraction, ultrasonic-assisted extraction, enzymatic-assisted extraction and other methods have been successively used in the extraction and use of black rice anthocyanins. Supercritical extraction has many advantages such as high efficiency, being green, safe and non-polluting, and is widely used in extraction operations. Supercritical extraction has the advantages of low processing temperatures, making it particularly suitable for heat-sensitive substances. However, due to its high cost, this technology is still a long way from being used on a large scale or in an industrial setting in the food industry.

2.2 polysaccharides de riz noir

We all know that after black rice is cooked, it takes a long time to cook and the texture is not good because of its low stickiness. This is mainly caused by the characteristics of starch polysaccharides. The higher the amylose content, the lower the viscosity of the starch paste. Therefore, studying the characteristics of black rice polysaccharides is of great significance for improving the performance of black rice. The polysaccharides in black rice mainly refer to starch. Nowadays, the extraction and purification of anthocyanins in black rice and their in vivo antioxidant activities are relatively well understood, but there are few reports on the extraction of polysaccharides in black rice. [43] At present, polysaccharide extraction mainly uses chemical methods such as hot water extraction, alkali extraction, and acid extraction. [44] With the development of biotechnology, the sources of enzymes are becoming more and more extensive. [45] Wu Yilian et al. [46] used cellulase for enzymatic extraction, showing that under suitable conditions, black rice polysaccharides can be extracted. A single-factor test showed that the effect of the conditions on the extraction results was in the order of enzymatic hydrolysis time > pH > enzymatic hydrolysis temperature. This is a new technique for extracting black rice polysaccharides in recent years, but judging from the results, the yield is low. Therefore, further research is needed on the extraction of black rice polysaccharides, and a method with a higher yield needs to be explored in order to make full use of the characteristics of black rice and increase added value.

There has also been relatively little research on the properties of black rice polysaccharides. In recent years, Xiao Xin et al. (2017) [47], Zhang Jie (2019) [48] and Li Xuehong et al. (2015) [49] have mainly conducted research on the physicochemical properties of black rice starch after extraction from different perspectives. The three studies have certain commonalities, and the results all indicate that black rice starch has its own unique properties. From the research results of Li Xuehong et al. [50], it can be seen that the three types of black rice compared have the following properties: black japonica rice > black indica rice > black glutinous rice in terms of amylose content; black japonica rice < black indica rice < black glutinous rice in terms of viscosity.

En même temps, il a été constaté que le riz noir gluant a une transmittance lumineuse relativement élevée et est moins enclin au vieillissement. La densité des points de réticulation et la densité des points de réticulation et le nombre de réticulations efficaces sont positivement corrélés avec l’élasticité du gel d’amidon [51]. Xiao Xin et al. [52] ont montré que, dans certaines conditions, l’amidon de riz noir a une meilleure texture mais une viscosité plus faible. Sa dureté gel et son frottis sont supérieurs à ceux du riz japonica et des amidons de riz glutineux. Les particules d’amidon sont étroitement emballées sous une forme angulaire ou diamantée. La stabilité de la gélification et de la sédimentation de l’amidon de riz noir est plus faible que celle de l’amidon de riz, et il présente des caractéristiques de vieillissement facile. Zhang Jie [53] a montré que l’amylose de l’amidon de riz noir a la même structure particulaire au microscope; Sa transparence est pire que celle des deux autres amidons, et la solubilité et le pouvoir de gonflement de l’amidon de riz noir sont plus élevés que ceux de l’amidon de riz japonica à des températures plus élevées.

La recherche fonctionnelle sur l’amidon de riz noir en est actuellement à ses balbutiements. Cependant, sur la base des résultats de la recherche sur ses propriétés physiques et chimiques, on peut déduire qu’il possède des propriétés uniques et que ses propriétés fonctionnelles sont également différentes de celles des autres amidons de riz, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires.

3 application complète de riz noir

Le riz noir est riche en nutriments et contient des vitamines A et C, des anthocyanes, également connues sous le nom decarotenoids, l’acide ascorbique et les anthocyanes, qui ne se trouvent pas dans le riz blanc. Par conséquent, la recherche approfondie et l’application du riz noir et de ses substances actives dans la transformation des aliments est d’une grande importance.

3.1 développement et application dans l’industrie alimentaire

3.1.1 application traditionnelle: bouillie

Bien que le riz soit utilisé comme aliment de base à la maison, le riz noir a une consistance en gel de seulement 54 mm [54] et est relativement faible en viscosité, ce qui se traduit par une texture relativement rugueuse. Pour augmenter le sens de viscosité, il est nécessaire d’ajouter du saindoux, du bicarbonate de soude, etc. lors de la re-cuisson. Non seulement cela, mais il faut également 3 à 4 heures pour cuire à fond. Par conséquent, il est rarement utilisé comme aliment de base dans les aliments domestiques seulement. Pour remédier à cette faiblesse, de nombreux spécialistes de la science et de la technologie agricoles ont mené des expériences pour améliorer les variétés de riz noir en augmentant les composants gluants. À l’heure actuelle, il existe de nombreuses nouvelles variétés de riz noir avec une meilleure colle. La teneur moyenne en amylose peut être augmentée d’environ 1,4% et la consistance du gel a augmenté à plus de 100 mm, ce qui en fait un produit riche en nutriments adapté à la consommation des jeunes comme des moins jeunes. La texture a été grandement améliorée.

3.1.2 produits alimentaires transformés

L’application des produits du riz noir dans la transformation est indiquée au tableau 6.

Although black glutinous rice improves the taste to a certain extent, it still has some defects in terms of its soluble and cooking qualities due to its dense skin texture. Therefore, processed products [58] are mostly used as auxiliary materials, such as black rice noodles, rice flour, rice wine, toast bread, rice vinegar, rice cakes, rice crackers and other products. In recent years, fermented foods have become a research hotspot because they contain beneficial bacteria such as probiotics, which are more easily digested and absorbed by the body. Representative black rice products include black rice fermented foods, black rice fermented beverages, black rice fermented milk, and black rice fermented alcoholic beverages. The development of black rice fermented foods mainly focuses on black rice buns, bread, pancakes, black rice cakes, black rice sauce, and black rice dietary fiber biscuits.

With the development of the food industry, there are also some new functional foods that are constantly being developed. In addition to solid and liquid drinks, the research of semi-solid gelatinous foods is also the direction of deep processing of black rice. For example, Lei Jing et al. [59] studied black rice fiber jelly, but in the research process of black rice jelly, the conventional traditional jelly process was also used, and additives such as carrageenan were added as a gelling aid. Currently, there is little research on the use of the gel properties of black rice polysaccharides themselves to directly produce semi-solid leisure black rice products. There is also the use of special black rice ingredients as functional health ingredients extracted and added to certain drinks, such as the development of anthocyanin-rich rice vinegar-based flavorable jelly [60]. Currently, there is relatively little research on the separate extraction of black rice anthocyanin ingredients for direct consumption in drinks, and further development and utilization is needed.

3.2 développement et application dans l’industrie chimique

Since the black rice epidermis is rich in black rice pigments, etc., accounting for one-tenth of the weight of the rice grain, it is highly soluble in water and alcohol, and can also be mixed with ice cream and lard to form a stable system with even distribution. Therefore, these pigments can be extracted for use in the chemical industry to make dyes or colorants. Major studies include those of Xu Jing et al. [61], Jia Yanmei et al. [62], and Yu Xuezhi et al. [63]. The former used 50% ethanol to extract the pigment from black rice. The extraction conditions were as follows: the black rice was soaked in an ethanol solution at a temperature of 80°C for 30 minutes. The extracted black rice pigment was used for post-media dyeing, and the optimal dyeing process was 1% mordant concentration. The latter two both use distilled water extraction, and the black rice pigment is extracted and used to dye silk materials.

3.3 développement et application en médecine

Black rice is rich in bioactive ingredients such as flavonoids, anthocyanins and Pigments naturels. These bioactive substances can be refined through certain advanced methods to obtain ingredients with high purity to exert their physiological functions and exert the unique therapeutic effect of black rice.

En termes de valeur médicinale, les anthocyanes du riz noir sont les premières à être mentionnées. Ling Wenhua et al. [64] ont utilisé une méthode d’extraction en solution d’alcool pour extraire des anthocyanes de riz noir, les préparer en capsules et mener des interventions thérapeutiques adjuvantes sur 60 sujets hyperlipidémies. Après un certain temps, ils ont été en mesure d’abaisser les taux de lipides sanguins et d’améliorer la réponse inflammatoire des facteurs de lipides sanguins anormaux.

Chen Lu [65] a pris le supplément alimentaire d’anthocyanes de riz noir comme une possibilité de développer des préparations sous comprimés, eta étudié la stabilité, les paramètres et les conditions du processus de préparation, dans le but de développer des préparations d’anthocyanes de riz noir riches en nutriments et ayant des effets thérapeutiques évidents et une certaine durée de conservation. Hou Fangli et al. [66] ont analysé et démontré que les anthocyanes de riz noir peuvent réguler le corps et#39;s lipid metabolism level when administered to test animals. Adding black rice to the feed of animals (mice, piglets, etc.) can lower blood lipid levels, and it has been shown that the mechanism of regulation is different from that of chemical drugs, with fewer side effects. Liu Wenyan [67] used black rice anthocyanins as raw material and for the first time used dry granulation to prepare black rice anthocyanin film-coated tablets for dietary therapy, which have a certain effect on improving some bodily functions. Li Wen et al. [68] used black rice anthocyanin to produce black rice anthocyanin compound soft capsules for dietary supplement use. Chomean et al. [69] used natural dye black glutinous rice extract to stain sperm cell nuclei instead of hematoxylin. The staining effect was consistent with hematoxylin, positively correlated, and safe with no side effects and affordable.

4 perspectives pour la transformation du riz noir

Le riz noir contient non seulement les nutriments présents dans le riz ordinaire, mais aussi des nutriments spéciaux et des substances bioactives. Ses avantages uniques pour la santé sont progressivement reconnus, ce qui a ouvert de larges perspectives de marché et un potentiel de profit considérable pour son utilisation globale. Cependant, le développement et l’utilisation du riz noir et#39; S les ingrédients fonctionnels, qui ont une forte valeur ajoutée, est principalement dans le domaine pharmaceutique, et il y en a moins dans le domaine alimentaire.

Dans le domaine de la transformation du riz noir, la plupart des produits sont actuellement concentrés dans le secteur alimentaire, le riz noir étant l’ingrédient principal ou l’ingrédient auxiliaire utilisé dans le secteur alimentaire pour le développement et la production de produits à faible valeur ajoutée. Il existe peu de recherches sur le développement de produits de riz noir à haute valeur ajoutée qui utilisent le riz noir comme ingrédient principal et utilisent pleinement ses ingrédients fonctionnels comme matériaux auxiliaires pour la transformation ultérieure dans l’industrie alimentaire. Si des entreprises de premier plan peuvent être cultivées et introduites pour diriger l’industrie avec leur technologie [70] et développer pleinement de nouveaux aliments à haute valeur ajoutée pour le riz noir, cela stimulera le développement de toute la chaîne de l’industrie du riz noir et l’expansion du marché du riz noir et augmentera la valeur d’utilisation globale du riz noir. En même temps, bien qu’il ne soit pas difficile de constater qu’il ya eu beaucoup d’études sur l’extraction et les propriétés fonctionnelles des anthocyanes, leur application dans le développement de l’industrie alimentaire est encore rare. Par conséquent, la pleine utilisation des propriétés fonctionnelles des anthocyanes de riz noir dans le développement et la recherche d’additifs alimentaires de collation est une nouvelle direction. Le développement et l’utilisation de ce nouveau type d’aliments devraient avoir de larges perspectives d’application.

En termes de recherche sur les propriétés du riz noir, la plupart des études de ses propriétés fonctionnelles ont porté sur les propriétés fonctionnelles des anthocyanes et des flavonoïdes. Il y a eu moins de recherches sur l’extraction et les propriétés physiques et chimiques des polysaccharides du riz noir, et d’autres recherches sont nécessaires pour fournir des conseils sur le traitement et l’utilisation. La structure des polysaccharides est précisément la source de son mauvais goût, et sa structure unique et le rapport des chaînes ramiquées et de l’amylopectine sont parmi les principaux facteurs affectant son goût. Si nous voulons améliorer les gens et#39; S alimentation quotidienne et augmenter l’apport en nutriments, il est de grande importance de mener des recherches plus approfondies sur l’amidon de riz noir polysaccharides afin de rencontrer les gens et#39; S la recherche de la santé et de la nutrition, en améliorer la valeur commerciale et en élargir la portée pour répondre aux besoins des consommateurs.

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