发芽处理作为可有效改善谷物和豆类等食品营养特性及食用品质的加工工艺，其成本低且简便易行。种子萌芽过程在酶的作用下会使谷物或豆类食品中的维生素、膳食纤维、蛋白质、氨基酸等基本营养成分的含量有所增加，但处理工艺不同基本营养成分的变化不同；糙米发芽处理还可有效富集γ-氨基丁酸（GABA）等功能活性成分，使发芽糙米的营养价值高于普通糙米和白米，但与普通白米相比，发芽糙米的食用口感仍有待于改进。此外，除GABA外，如何改进发芽工艺以进一步提高发芽糙米中其他活性成分的含量也值得深入研究。

黄酮类化合物是植物性食品中重要的功能活性成分之一。超声波作为一种重要的物理辅助加工技术在黄酮等活性成分的提取方面应用广泛，如利用超声波辅助提取黑米、红麦麸皮及发芽糙米中的黄酮成分，可有效提高提取率。在发芽谷物加工方面，卞紫秀等利用超声波辅助处理（320W，30min，29℃）加工发芽苦荞，发现其不但可有效促进苦荞麦种子的萌发，还可显著增加苦荞芽苗中黄酮类物质的含量；程威威等利用超声波处理（59kHz，8h）发芽糙米，发现其可显著增加糙米发芽率。目前，利用超声波辅助技术加工发芽糙米，对功能成分的富集作用研究大多围绕GABA展开，但针对黄酮的富集作用研究尚不多见；已有研究结果表明对于不同的谷物，当超声工艺条件不同时，对黄酮成分的富集效果也有所不同；此外，超声波辅助加工对发芽糙米加工及品质改善的相关研究较少。因此，本研究利用超声波辅助技术加工发芽糙米，首先以总黄酮含量为主要考核指标对超声工艺参数进行优化，在此基础上进一步分析超声波辅助处理对发芽糙米基本营养成分、米糠微观结构、糊化性质及质构特性的影响，为改善发芽糙米的功能营养特性及加工食用品质提供可参考的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

糙米，南梗9108，初始湿基含水量为12.63%±0.81%，由上海光明集团瀛丰五斗生态农业有限公司提供；次氯酸钠、乙醇、三氯化铝、乙酸钾均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；芦丁萨恩化学技术（上海）有限公司；体外抗氧化试剂盒，南京建成生物科技有限公司。

DHG-9071A电热恒温干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；LRH-150培养箱，上海一恒科学仪器公司；200T高速多功能磨粉机，永康市利阳电器有限公司；THC型数控超声波提取机，济宁天华超声电子仪器有限公司；MultiskanFC型酶标仪，ThermoFisher（上海）仪器有限公司；VFD-2000冷冻干燥机，上海比郎仪器制造有限公司；50TESplus高真空镀膜仪，英国Quorum公司；拉曼图像-扫描电子显微镜联用仪，捷克TESCAN-MAIA3公司；差式扫描量热仪，德国Netzsch公司；TA-XTPlus型质构仪，英国StableMicroSystems公司。

1.2 实验方法

1.2.1 发芽糙米的制备

称取经挑选、除杂、饱满的糙米约400g，漂洗干净后，用0.1%的次氯酸钠溶液浸泡15s对其表面消毒，冲洗干净后加纯水浸泡，置于恒温培养箱中。浸泡期间每隔2h更换一次水，浸泡结束后将糙米放入恒温培养箱中萌发。浸泡条件：29℃，13h，结束时种子露白；萌发条件：29℃，24h，结束后种子芽长约1mm。收集发芽糙米，参考杨丽等的方法，对发芽糙米经50℃干燥1h后磨粉，80目过筛得到实验用糙米粉。

1.2.2 超声波处理方法

实验参考YaldagardM等的超声参数。实验分别采用糙米浸泡前超声处理和浸泡后超声处理，浸泡前超声处理操作如下：将清洗干净的糙米装进塑封袋中，超声处理，超声结束后按照1.2.1中的条件浸泡、发芽。浸泡后超声处理操作如下：将浸泡13h后的糙米装进塑封袋中，进行超声处理，超声结束后按照1.2.1中的条件发芽。

超声处理条件为：a.160W功率下分别处理5、15和25min；b.280W功率下分别处理5、15和25min；c.400W功率下分别处理5、15和25min。

1.2.3 总黄酮含量的测定

采用GuanQ的方法并作改动，具体如下：称取2g糙米粉末，加入10mL50%乙醇水溶液超声提取40min，4000r/min离心10min后取5mL上清液，加入2mL三氯化铝溶液（0.1mol/L），反应8min后再加3mL乙酸钾溶液（1mol/L），用50%乙醇水溶液定容至10mL，摇匀，室温下反应30min后于420nm波长处测定吸光度值。总黄酮含量以芦丁当量表示（mg/100g）。

1.2.4 发芽势和发芽率的测定

参照GuanQ等的方法，按如下公式计算发芽势和发芽率：

发芽势(%)=(糙米萌发时露白的种子数/种子总数)×100式                   （1）

发芽率(%)=(糙米萌发至芽长约1mm时的种子数/种子总数)×100式    （2）

1.2.5 基本营养成分的测定　

含水量采用国标法-直接干燥法；蛋白质、脂肪、淀粉、维生素、膳食纤维采用国标法测定。

矿物质元素参照国标法测定，并稍作改动：称取糙米粉1.00g于坩埚中，小火加热，炭化至无烟，转移至马弗炉中，于550℃灰化3h，至试样呈白灰状，冷却，取出，用适量硝酸溶液溶解并用水定容至10mL。利用ICP-AES法分析测定，外标法定量。

1.2.6 超微结构的测定

冷冻干燥处理样品24h后，用导电胶将干燥后的样品固定在金属载物台上，利用高真空镀膜仪喷金30s后用电子扫描显微镜扫描样品表面并拍照。

1.2.7 热物性的测定

取2mg样品，按1:2（质量比）加入纯水，密封后于4℃放置24h，用差式扫描量热仪进行测定。扫描温度由20℃上升至100℃，扫描速率为10℃/min，载气为氮气，氮气流速为20mL/min。以空坩埚作为对照，记录并计算吸热曲线上的起始温度（To）、峰值温度（Tp）、终止温度（Tc）热焓（ΔH）。

1.2.8 质构的测定

参照宋伟等的方法，测定煮后发芽糙米的质构，具体如下：加12mL水于10g糙米中，蒸锅中加适量水，置于电磁炉上蒸煮40min后关火焖10min，待冷却至室温后，随机取6粒米进行硬度、黏着性、弹性和黏度的测定。参数：探头P/50、触发点10g、压缩比例75%、下降速度10mm/s、测试速度0.5mm/s、测试后速度5mm/s。

1.3 数据分析

每组实验均平行3次，结果以“平均值±标准差”表示，方差分析采用LSD法，P＜0.05视为有显著性差异；数据处理软件使用Excel2016和IBMSPSSStatistics25，绘图使用GraphPadPrism8.2.1。

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