米糠是稻米加工过程中的重要副产物,主要由果皮、糊粉层、亚糊粉层、种皮、珠心层、胚芽和一小部分胚乳组成。米糠仅占稻米总重的8%,但却是蛋白质、脂质、膳食纤维的重要来源,并且富含谷维素、植物甾醇、维生素E、角鲨烯、多酚等植物化学物。米糠油是米糠加工利用的最主要产物,具有合理的脂肪酸组成,被誉为是最健康的食用油之一。谷维素则是米糠中特有的营养物质,具有降血脂、治疗心血管疾病、抗癌、抗氧化、抗炎、减肥、抗衰老和缓解疲劳等功能。尽管米糠的营养价值极高,但是数据显示每年超过90%的米糠被直接废弃或者是未被高值化利用,浪费极大,限制米糠进一步被利用的主要原因是米糠中由于脂肪酶的存在导致其在碾米之后极易发生酸败。目前虽然已有一系列的米糠稳定化方法,但是这些方法仍难以改变米糠利用率极低的现状,这主要是因为:目前对米糠在米粒中营养成分分布的认识不足,特别是油脂和脂肪酶的分布;对米糠中脂肪酶缺乏深入的研究,例如酶学性质、催化活性中心、催化机理、存在形式等;此外,对导致米糠酸败的原因缺乏系统研究。本课题主要通过对米糠在谷粒中的营养成分分布和酸败成因进行了系统的研究,旨在为米糠酸败的控制及米糠合理化利用提供科学指导。本课题的研究主要分为以下几个部分:米糠在米粒中营养成分分布的研究,米糠脂肪酶的提取、分离纯化与结构表征,米糠脂肪酶酶学性质及其催化机理的研究,微波处理稳定化米糠及对油品质的影响,不同稳定化处理方法对米糠脂肪酶的抑制作用及对油品质的影响,米糠结合态脂肪酶的研究,微生物污染对米糠酸败的影响。主要研究结果如下:1.通过稻米铣削技术将湖北、广西两地产稻米中的米糠从外到内分成四个等份,随后对各组分进行营养成分分布的测定。结果表明,米糠中的总脂溶性抗氧化物含量在四层米糠中不存在显著性差异,但是湖北产米糠中的总水溶性抗氧化物含量为1690±86.40 mg/kg,显著高于广西产米糠中的总水溶性抗氧化物含量（1014±71.09 mg/kg）。通过主成分分析（PCA）发现两地产的米糠在营养成分组成上存在明显的差异,同种米糠的不同层次中营养成分分布也存在显著的差异。脂肪酶活性从最外层到最内层表现出递减的趋势,油脂则主要分布在最外三层。米糠中的人体必需元素含量从外到内逐渐递减,但重金属元素Pb的含量则从外到内显著升高,在最内层的含量可达0.36 mg/kg,仅仅略低于我国标准的规定上限（0.40 mg/kg）。尽管米糠四个层次的蛋白质含量无明显差异,但是各层的氨基酸组成却并不相同。总之,不同层次米糠中的营养成分分布存在明显的差异,可据此更合理地利用米糠资源。2.通过对米糠脂肪酶的提取条件进行单因素分析和响应面优化,得到了最佳的提取条件:提取温度20℃,提取时间2 h,液料比6:1。通过DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析柱和Sephadex G-75分子筛对米糠脂肪酶粗酶进行纯化,可得两种分子量极为相近的脂肪酶,纯化倍数为16.31,纯化得率为10.64%。经液相质谱鉴定（LC-MS）,两种脂肪酶同属Oryza sativa来源,氨基酸序列组成较为相似,具有高度的同源性（97.78%）,分子量分别为34928.23 Da和34071.18Da。这是首次报道在一种米糠中分离得到2种脂肪酶。3.米糠脂肪酶在40℃pH=7.5的时候具有最高的催化活性,在50℃以下和pH 7-7.5之间具有良好的稳定性。大多数金属离子(除Na+和Co2+外)和有机溶剂均对米糠脂肪酶的活性有显著的抑制作用,表面活性剂如吐温80、曲拉通100和十二烷基硫酸钠（SDS）可以分别显著降低米糠脂肪酶的催化活性至70.88%,80.08%和73.74%,溴化十六烷基三甲基铵（CTAB）则可提高脂肪酶的活性至109%。特定氨基酸位点的酶抑制剂苯甲基磺酰氟（PMSF）、焦炭酸二乙酯（DEPC）和胃蛋白酶抑制剂可以显著抑制脂肪酶的催化活性,这表明米糠脂肪酶的活性位点是由Ser-His-Asp残基组成的,并且通过分子对接得到了证实。因此,阻塞或破坏Ser-His-Asp组成的催化三联体可以显著抑制米糠脂肪酶的活性。4.使用微波处理对新鲜米糠进行稳定化处理,通过为期56 d的储藏观察实验证明了微波处理具有良好的米糠稳定化效果。在储藏过程中,空白对照组的酸价从碾米时的21.00±0.22 mg/g上升至了第56 d的156.96±1.79 mg/g,而微波处理4 min组和微波处理6 min组的酸价上升幅度分别仅为空白对照组的28.34%和7.04%,显著抑制了米糠的酸败。除此之外,微波处理基本上不影响米糠油的品质,且效率高、稳定化效果好、设备成本低、易于操作,是一种优良的米糠稳定化方法。5.使用11种处理方式对新鲜米糠进行稳定化处理,其中包括6种热处理方式和5种非热处理方式,通过测定处理后的脂肪酶活力残余、油脂色泽、脂肪酸组成、维生素E含量和γ谷维素含量来比较各方法稳定化效果的优劣。结果表明,所有的处理方式均对米糠油的脂肪酸组成和γ谷维素的含量无显著性影响。在6种热处理方式中,高压蒸汽灭菌稳定法具有最好的稳定化效果,残余脂肪酶活力仅为10.73%,除干热稳定法（68.88%）外其他的热处理方式可以钝化米糠脂肪酶活力至30%-35%。除湿热稳定法外其余的热处理方式均会导致米糠油酸价的显著下降和过氧化值的显著上升,这6种热处理方式均会加深油脂的色泽。在5种非热处理方式中,紫外照射18 h和超低温处理（-80℃）72 h处理后的米糠脂肪酶分别残余57.08%和58.85%的催化活性。非热处理中仅有超声处理会导致米糠油的过氧化值显著升高,所有的方法均对油脂酸价和色泽无显著性影响。紫外照射处理可能是一种具有潜力的米糠稳定化方法。6.米糠残渣在被连续24 h提取内源性脂肪酶后仍有稳定的催化活性残留（26.68±3.69%）,因此推测在米糠中存在结合态脂肪酶。使用3种物理方法（研磨法、匀浆法和超声破碎法）和6种酶处理方法（纤维素酶法、半纤维素酶法、果胶酶法、复合纤维素法、糖化酶法和α淀粉酶法）分别处理米糠以探究结合态脂肪酶的结合形式。果胶酶法处理后的上清液和残渣中脂肪酶活性均显著高于其他组,分别为437.63±22.54%和159.26±2.12%,这说明米糠脂肪酶最有可能与果胶相结合。分子对接表明,果胶可以与两种米糠脂肪酶（lipase 315和lipase 308）相结合并掩盖脂肪酶的催化活性中心,可以阻碍活性中心与底物结合并抑制其催化活性。在结合态脂肪酶中,果胶可使脂肪酶更致密并降低其溶剂可及表面积,也可降低脂肪酶分子间相互作用的能力。这是首次报道米糠中部分脂肪酶与果胶以结合态存在形式。7.通过分离与鉴定,米糠中存在5种具有水解油脂能力的菌株,均为芽孢杆菌。在为期31 d的米糠储藏实验中,空白对照组（CG）、紫外组（UG）、紫外接种组（UIG）和紫外未接种组（UUG）的最终微生物总量分别为11973.58±331.07CFU/g,1647.21±56.48 CFU/g,407846.20±10276.76 CFU/g和19673.97±568.32CFU/g。UG组的酸价从21.75±0.69 mg/g上升至了94.25±0.29 mg/g,而CG组的酸价则从18.72±0.30 mg/g上升至了112.40±1.04 mg/g。在接种5种分离所得的菌株后,UIG组的酸败速率显著加速。在储藏过程中,CG组、UG组、UUG组和UIG组的酸价上升速率比值约为8:6:9:15。UG组和CG组的米糠脂肪酶活性无显著性差异,但最终UIG组和UUG组的米糠脂肪酶活性分别仅为CG组的约40%和约80%。结果表明,米糠脂肪酶仍是导致米糠酸败的最主要原因,但是微生物污染在米糠酸败过程中也起到了不可忽视的加速作用。