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高粱米的營養物質主要包括碳水化合物、粗纖維、粗蛋白質、粗脂肪、以及鈣、磷、鐵等微量元素和維生素B族。
高粱米脂肪含量3%，略低于玉米，脂肪酸中飽和脂肪酸也略高，所以，脂肪熔點也略高些。亞油酸含量也較玉米稍低。高粱加工的副產品中粗脂肪含量較高。風干高粱糠的粗脂肪含量為9.5%左右，鮮高粱糠為8.6%左右。酒糟和醋渣中分別為4.2%和3.5%。子粒中粗脂肪的含量較少，僅為3.6%左右。
高粱米中的蛋白質以醇溶性蛋白質為多，色氨酸、賴氨酸等人體必需的氨基酸較少，是一種不wq的蛋白質，人體不易吸收。如將其與其他糧食混合食用，則可提高營養價值。
在谷物中，高粱蛋白質中賴氨酸含量{zd1}，因而蛋白質的質量也最差;高梁的尼克酸含量也不如玉米多，但卻能為人體所吸收，因此，以高粱為主食的地區很少發生“癩皮病”。
高粱籽粒含有的丹寧，絕大部分存在于種皮和果皮中。丹寧有澀味，妨礙人體對食物的消化吸收，容易引起bb。為了xc丹寧對人體的不良影響，碾制高粱米時，應盡量將皮層去凈。食用時，可通過水浸泡及煮沸，以改善口味和減輕對人體的影響。
高粱米含礦物質與維生素，礦物質中鈣、磷含量與玉米相當，磷約40——70%，為植酸磷。維生素中B1、B6含量與玉米相同，泛酸、煙酸、生物素含量多于玉米，但煙酸和生物素的利用率低。
據中央衛生研究院(1957)分析，每千克高粱子粒中含有硫胺素，(維生素B)1.4毫克，核黃素(維生素B)0.7毫克，尼克酸6毫克。成熟前的高粱綠葉中粗蛋白質的含量約13.5%，核黃素的含量也較豐富。高粱的子粒和莖葉中都含有一定數量的胡蘿卜素。