毋 鑫，黃碧君，晏芳芳，黃艷春，魯 群,2，丁士勇,2，劉 睿,2,3,*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，湖北 武漢 430070；2.環(huán)境食品學教育部重點實驗室，湖北 武漢 430070；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中都市農(nóng)業(yè)重點實驗室，湖北 武漢 430070）

有色稻米是指種皮、果皮堆積有紅色、褐色、黃色、黑紫色、黑褐色等色素的稻米，多以糙米形式被食用。我國紅米和黑米的種質(zhì)資源最為豐富，黑米品種數(shù)目占據(jù)世界90%以上，主要為糯性，分布在廣西、云南、貴州、湖北、湖南、安徽等省份[1]。稻在中國的栽培歷史已有4 000多年[2]，在20世紀80年代，為改善黑米花色苷含量、巨胚、甜味、糯性等多種特殊性狀，學者們采用現(xiàn)代生物學技術等多種技術加大了對黑米品種的改良并在資源創(chuàng)新上取得進展，培育了‘海亞黑稻1號’‘海亞黑稻2號’‘黑豐糯’‘黑珍米’‘龍錦1號’‘上農(nóng)黑糯07’‘烏貢1號’‘秈型雜交黑糯’等優(yōu)質(zhì)品種，其中‘龍錦1號’的花色苷含量提升至普通黑米的3～5 倍[3-4]。此外，黑米因其獨特的風味和豐富的營養(yǎng)價值廣受國際市場歡迎，巴西于20世紀90年代開始培育、生產(chǎn)商業(yè)化黑稻品種，目前，在巴西的部分地區(qū)，農(nóng)民將有機種植和生物動力農(nóng)業(yè)應用于黑稻的種植，以滿足消費者對健康飲食的需求，并拓寬黑米市場[2]。美國健康協(xié)會、美國癌癥協(xié)會和2005年美國人飲食指南中建議人們要經(jīng)常食用黑米以預防心臟病和癌癥等疾病[5]。因此，學者們對黑米的營養(yǎng)成分和活性成分進行了大量表征。

黑米糙米營養(yǎng)價值豐富，其蛋白質(zhì)、碳水化合物、膳食纖維、礦物元素以及維生素含量皆高于普通糙米，經(jīng)統(tǒng)計分析，163 個品種黑米糙米的氨基酸質(zhì)量分數(shù)均值為11.28%，而普通糙米僅有6%～8%[6]。黑米米糠是精米制作過程中的副產(chǎn)物，由胚、珠心層、糊粉層、種皮組成[7]，其富集了黑米中花色苷、生育酚、生育三烯酚、谷維素、γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）等多種活性成分，這些活性成分具有調(diào)節(jié)血脂、血糖和抗炎等多種生理功能[8-10]。由此，越來越多的學者圍繞黑米的活性成分，尤其是花色苷等活性成分進行大量研究，并對其中活性成分的組成、結構進行分析和鑒定。為了更好地推動黑米相關研究，學者們圍繞其藥理作用、化學成分、食藥應用進行總結[2,11]。然而，黑米適口性不良、不易糊化、質(zhì)地硬，不受消費者喜愛，因此，改善黑米品質(zhì)的儲藏和加工方法也引起了學者的關注。研究表明，適當?shù)膬Σ睾图庸ぬ幚聿粌H可以改善黑米感官品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)，還可以提高黑米營養(yǎng)價值，甚至可以提高花色苷等活性成分的含量[12-13]。這說明選擇適當?shù)膬Σ睾图庸ぬ幚韺诿咨a(chǎn)、消費、食用有重要意義。本文就儲藏和主要加工方式（如干燥、擠壓膨化、發(fā)芽、發(fā)酵、超聲波處理、超高壓處理、酶處理、環(huán)境脅迫和蒸煮處理等）對黑米組分、品質(zhì)及活性成分的影響進行綜述。

1 熱加工方式對黑米成分、品質(zhì)的影響

目前，廣泛應用于黑米加工的熱處理方式包括擠壓膨化、干燥和烹飪。熱處理對黑米質(zhì)地、活性成分的影響與加工原料、加工參數(shù)相關。

1.1 擠壓膨化對黑米成分、品質(zhì)的影響

擠壓膨化是集混合、攪拌、破碎、加熱蒸煮、膨化成型于一體的連續(xù)過程[14]，可作為一種強化技術，將物料與營養(yǎng)素混合后擠壓成型，制備富營養(yǎng)素的強化大米[15]，并可鈍化粗糧中的不良因子，而且通過改變粗糧的組織結構，細化其口感，并引起淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性，從而提高其人體消化率[16]。研究表明，經(jīng)擠壓膨化后，黑米吸水系數(shù)和水溶系數(shù)有所增加，淀粉消化率顯著提高[17]。同時，擠壓膨化過程中的高溫、高壓剪切力會對黑米多酚含量及其抗氧化活性產(chǎn)生影響，且產(chǎn)生的影響與不同黑米原料（黑米、黑米糙米、黑米米糠）相關。經(jīng)擠壓膨化后，黑米中花青素含量由749.76 mg矢車菊素-3-葡萄糖苷（cyanidin-3-glucoside，C3G）/100 g降低至60.96 mg C3G/100 g[17]。盡管黑米糙米和黑米經(jīng)擠壓膨化后總酚含量分別下降了71.18%和46.64%，花色苷及其氧化自由基吸收能力（oxygen radical absorbance capacity，ORAC）分別下降了87.9%、88.5%和14.7%、33.1%，然而黑米米糠總酚、花色苷含量和ORAC卻相比于擠壓膨化前顯著上升[18]，這可能與原料中的多酚組成形式有關。

黑米多酚在擠壓膨化過程中的變化是動態(tài)且復雜的，一方面，擠壓膨化的高壓剪切力作用會破壞黑米膳食纖維化學鍵，使纖維裂解，從而導致結合酚游離出來，提高了游離酚含量；同時，高壓作用會改變黑米組織結構，提高多酚提取率；另一方面，黑米多酚會在高溫高壓作用下發(fā)生降解脫羧、聚合，降低了其提取率和抗氧化活性[19]。此外，物料含水量、螺桿轉(zhuǎn)速和原料品種、基因型等都可能會影響黑米多酚變化，且影響程度存在差異[20]。可見擠壓膨化技術會對黑米多酚含量造成積極或消極影響。

1.2 干燥對黑米成分、品質(zhì)的影響

黑稻收割后由于水分含量較高導致其儲藏穩(wěn)定性差，故其入庫儲藏前需進行干燥處理。黑稻中多酚類化合物對熱敏感，故干燥過程中，黑稻中的花青素、酚酸等酚類物質(zhì)會發(fā)生熱降解、存在形式轉(zhuǎn)變。經(jīng)過最高溫度不超過35 ℃的日曬干燥后，黑稻的花色苷、γ-谷維素、β-生育酚和γ-生育酚含量均顯著下降，但其保留率顯著高于40 ℃的熱風干燥組，可見相對較低的干燥溫度對黑稻花色苷等活性成分的保留效果較好[21]。當干燥溫度超過40 ℃時，除原兒茶酸會因花色苷的降解轉(zhuǎn)化而含量升高外，黑稻的花色苷和大部分游離酚含量會隨干燥溫度的升高而降低。然而，更高的干燥溫度又會導致黑稻中的游離酚與食品中的膳食纖維、蛋白質(zhì)等基質(zhì)發(fā)生交聯(lián)從而導致結合酚含量增加，但游離態(tài)的類黃酮除外，其含量即使在60 ℃干燥時也無顯著變化[22]。由此可見，黑稻中酚類物質(zhì)在干燥過程中的存在形式及保留率會受干燥溫度影響。

此外，干燥方式對黑米多酚、品質(zhì)的影響同樣受到關注。滾筒干燥導致黑米花青素含量降低了64.8%，但顯著提高了黑米的溶解性能和淀粉消化率，并通過增強淀粉交聯(lián)來增強其彈性特征，改善黑米不易被人體吸收消化的缺點，這一特點為以黑米為原料的米粉制作提供加工技術的指導[17]。兩段式熱風干燥通過預糊化能顯著降低黑米硬度和縮短蒸煮時間，且相比于一段式熱風干燥不易使黑米出現(xiàn)硬殼、爆腰的現(xiàn)象[23]。高溫流化床干燥處理對黑米的ORAC影響不大，但可提高黑米的吸水性能和黑米米飯感官品質(zhì)，在改善黑米品質(zhì)的同時又保留了其抗氧化成分和ORAC[24]?？梢?，干燥加工中的熱作用可使黑米預糊化，從而改善了黑米飯的蒸煮品質(zhì)和適口性，但也會帶來黑米中膳食多酚的損失或轉(zhuǎn)移。

近年來，熱風-微波等組合干燥技術在稻谷干燥中的應用受到研究者的關注，微波-熱風聯(lián)合干燥加熱均勻、干燥速度快，不僅可以彌補熱風干燥時間長的不足之處，還能夠減小耗能，使干燥后的產(chǎn)品有良好的色澤和復水性[25-26]。但是，鮮見其對黑稻品質(zhì)和組成成分影響的相關研究。

1.3 烹飪對黑米成分、品質(zhì)的影響

烘烤、油炸和蒸煮作為典型的熱烹飪處理會對黑米制品的質(zhì)地、多酚含量與穩(wěn)定性及其抗氧化活性產(chǎn)生影響，且不同烹飪方式和烹飪參數(shù)對其影響程度存在差異。焙烤后，黑米制品中花青素發(fā)生明顯熱降解，并伴隨有原兒茶酸的合成；此外，焙烤與油炸聯(lián)用會降低黑米制品中總酚含量、減弱其對α-葡萄糖苷酶的抑制活性及血糖指數(shù)的調(diào)控效果[8]。蒸煮時，黑米淀粉顆粒吸水溶脹到一定程度會發(fā)生破裂，內(nèi)容物溶出并覆蓋在黑米表面，使其黏性增加，硬度和咀嚼性降低[27]。同時，蒸煮會顯著降低黑米游離酚、類胡蘿卜素和花色苷含量，且其含量損失因黑米品種的不同而有差異[28]。

而且不同蒸煮設備也會對黑米中花色苷含量變化有影響，經(jīng)電飯鍋、高壓鍋和燃氣灶蒸煮烹飪后，黑米米飯的矢車菊素-3-葡萄糖苷含量均顯著降低，高壓鍋烹飪的黑米米飯矢車菊素-3-葡萄糖苷損失率最高，高達79.8%，其次為電飯鍋、燃氣灶烹飪的黑米米飯[29]。蒸煮時間相同時，經(jīng)燃氣灶烹飪的米飯中總酚、總黃酮、單體花青素含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力、鐵離子還原/抗氧化能力（ferric ion reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）均高于經(jīng)電飯煲烹飪的米飯[30]，不同蒸煮方式引起黑米產(chǎn)品中多酚變化差異的主要原因是不同的烹調(diào)壓力和溫度。然而，當烹調(diào)壓力和溫度相同時，水米比例也會引起黑米米飯中不同程度的多酚變化。將水分完全吸收的黑米Risotto（一種意大利調(diào)味飯）相比于黑米粥而言可以較好地保留花色苷、黃酮醇和酚酸等活性成分，甚至提高了可溶性花青素含量，是一種良好的烹飪米飯[31]，但Risotto的宏觀結構、細胞內(nèi)部結構的完整性要低于黑糙米粥[32]。此外，蒸煮時間也是影響黑米多酚的重要參數(shù)，其與黑米酚類含量呈負相關[30]。由此可知，選擇適當?shù)呐腼兎绞胶团腼儏?shù)對黑米營養(yǎng)成分的保留有重要意義。

近些年來，人們對即食食品的需求有所增加，并且開發(fā)了許多與米飯有關的產(chǎn)品（以方便米飯為主），這些產(chǎn)品通常經(jīng)過烹飪后包裝在聚乙烯袋中進行冷藏，以延長其保質(zhì)期。在冷藏過程中，米飯的生物活性物質(zhì)含量、淀粉回生和質(zhì)構性能都會受到影響[33-34]。高靜水壓技術可通過提高生物活性成分、改善淀粉組成和米飯質(zhì)地等來提高方便米飯的營養(yǎng)價值和穩(wěn)定性。經(jīng)高靜水壓處理后，黑米實現(xiàn)了快速烹飪，其吸水率、彈性、黏聚性等性能都有顯著提高，并通過降低結晶度減少其在儲藏環(huán)節(jié)的回生[35]，且在冷藏過程中的總黃酮、花青素、可萃取酚類水平均顯著高于未處理組，提高了快速消化淀粉含量，減少了慢消化性淀粉以及抗性淀粉含量[36]?？梢?，在黑米烹飪時加以適當輔助處理可進一步提高產(chǎn)品品質(zhì)和營養(yǎng)價值。

1.4 蒸谷加工對黑米的成分及品質(zhì)的影響

蒸谷米一般是稻谷經(jīng)過清理、浸泡、蒸煮后，再通過干燥、脫殼、碾磨等工序得到的大米制品[37-38]，而在國外的蒸谷米生產(chǎn)中，稻谷也可先經(jīng)過脫殼后，再通過浸泡、蒸煮等過程得到蒸谷米[39]。通過蒸煮處理的稻谷，米粒強度增加，加工后的碎米率降低，并能改善大米的蒸煮性能，使米粒具有溶脹性好、出飯率高、米飯易消化等優(yōu)點，而且稻谷皮層的維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分擴散進入胚乳層，提高精米的營養(yǎng)價值，同時，蒸煮過程能殺死部分微生物，鈍化大米中的酶，延長產(chǎn)品的儲存期[40]。故蒸谷米的理化性質(zhì)、營養(yǎng)成分和生產(chǎn)工藝被學者們廣泛研究，近年來有色蒸谷米的品質(zhì)、多酚變化同樣引起了學者關注[41-43]。經(jīng)浸泡、蒸煮后，蒸谷黑（糙）米由于淀粉糊化重結晶導致其結構致密性增加，使其蒸煮后的硬度小于生黑（糙）米[43]，而其酚類物質(zhì)因水溶損失、熱降解及與其他食品成分（如多糖、蛋白質(zhì)等）的結合損失而導致可溶性總酚含量降低32.8%[41]。但黑稻稻殼會一定程度地阻礙皮層和胚中的游離酚向外界環(huán)境流失，使其向內(nèi)部胚乳轉(zhuǎn)移，從而減少了游離酚在碾磨拋光環(huán)節(jié)的損失，然而并未被發(fā)現(xiàn)結合酚有向胚乳轉(zhuǎn)移現(xiàn)象[43]。結合酚以酯鍵或醚鍵與細胞壁木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、多糖連接[44]，在蒸谷米蒸煮時難以遷移，這可能是結合酚類物質(zhì)未從皮層向胚乳層遷移的原因。綜上，蒸谷（黑）米的生產(chǎn)工藝會提高黑米飯質(zhì)地、降低多酚含量，但可以相對提高游離酚的保留率。

近年來，蒸谷米生產(chǎn)過程中的浸泡方式和浸泡時間對其品質(zhì)和多酚含量的影響受到關注。目前的浸泡方法有常溫浸泡和高溫浸泡。常溫浸泡法因條件溫和，故浸泡時間長，導致稻谷在高水分環(huán)境下易受微生物污染，發(fā)生油脂氧化、風味異變等不良變化[45]。高溫浸泡法所需時間較短[46]，但有色米的多酚可能在高溫作用下加劇降解。因此，已有學者研究了縮短蒸谷米浸泡時間的方法，發(fā)現(xiàn)超聲波及超高壓輔助處理可以大幅縮短常規(guī)稻谷蒸谷米浸泡時間，利于其淀粉糊化[37-38,47]，但上述輔助處理對有色蒸谷米的浸泡時間、多酚組成、抗氧化活性的影響尚待研究。

2 非熱加工對黑米的成分、品質(zhì)的影響

2.1 碾磨拋光對黑米的成分及品質(zhì)的影響

碾磨拋光是精米加工中的重要環(huán)節(jié)，糙米經(jīng)碾磨后可除去8%的糠層和胚芽，再經(jīng)拋光除去2%的浮糠，并使精米表面的淀粉膠質(zhì)化，提高外觀品質(zhì)[48-49]。稻米的胚乳主要包含了蛋白質(zhì)和碳水化合物，而花色苷、γ-谷維素等植物活性成分以及膳食纖維、礦物質(zhì)、脂質(zhì)主要富集在糠層和胚芽[36]，儲藏期間，未碾磨糙米的脂質(zhì)氧化降解可能會對其揮發(fā)性成分造成不良影響[50]，故糙米加工中會通過碾磨拋光環(huán)節(jié)降低其脂質(zhì)含量，提高儲藏穩(wěn)定性。但是，碾磨拋光會導致黑米等有色米的營養(yǎng)價值顯著降低，且其降低程度與碾磨度相關。隨著碾磨度的增加（0～15%），黑米游離酚、結合酚、總黃酮、總花青素、基本化學組成（灰分、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)）含量和DPPH、2,2’-聯(lián)氨-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）陽離子自由基清除能力會持續(xù)降低；當達到7%碾磨度時，黑米脂肪被除去了47%，總花青素、游離酚和結合酚含量分別降低了91%、64%、75%；碾磨度為9%時，黑米礦物元素、灰分、脂質(zhì)、總酚、總黃酮含量和DPPH自由基清除能力顯著降低，總酚損失率達85%以上；15%碾磨度除去了絕大部分黑米花青素，使其未能檢出[51]。綜上，選擇適當?shù)哪肽ザ瓤山档秃诿祝ň祝┲|(zhì)含量，提高黑米的存儲穩(wěn)定性，又可一定程度地保留其營養(yǎng)成分，尤其是膳食多酚類化合物。

但是，也有研究認為碾磨度還應該與儲存期關聯(lián)考慮，比如10.4%的碾磨度并不能完全去除脂質(zhì)，使得黑米雖然在短期儲藏（3 個月）內(nèi)較為穩(wěn)定，但在長時間儲藏（3 個月以上）內(nèi)因脂質(zhì)氧化而產(chǎn)生的異味化合物相比于未碾磨黑米更多。因此建議黑米（精米）儲藏期為3 個月內(nèi)，應對黑米進行碾磨，而儲藏期在6 個月內(nèi)，黑米不碾磨為宜[50]。由上可知，建立碾磨度與儲藏時間的關系對黑米倉儲有重要意義。

此外，因碾磨除去了部分脂質(zhì)等疏水性物質(zhì)，有利于水分進入黑米米飯，使得黑米容易糊化[52]，故碾磨度對黑米蒸煮品質(zhì)的影響也受到關注。2%碾磨度即可顯著降低黑米飯的硬度和縮短蒸煮時間，并顯著提高其吸水率，碾磨度繼續(xù)增加，米飯硬度無顯著變化[53]。因此，適當?shù)哪肽ザ瓤梢愿纳坪诿酌罪堎|(zhì)地，對黑米生產(chǎn)加工有重要意義。

2.2 發(fā)芽對黑米的成分及品質(zhì)的影響

發(fā)芽處理是將谷物浸泡在水中使其萌發(fā)的過程。在發(fā)芽過程中，谷物內(nèi)源酶在高水分環(huán)境中被激活，通過水解蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)生成氨基酸、小分子糖等營養(yǎng)素，來優(yōu)化谷物的營養(yǎng)組成[54]，也可通過水解膳食纖維來改善谷物適口性。更重要的是，發(fā)芽處理能顯著提高黑米糙米經(jīng)生育酚、酚酸、GABA、γ-谷維素、花色苷等多種功能成分含量[55-57]?；诤舜殴舱?、代謝組學、多元統(tǒng)計聯(lián)合分析，黑稻、紅稻和白稻在發(fā)芽過程中營養(yǎng)成分變化的分子代謝途徑得以揭示，其發(fā)芽代謝物與生物活性（α-葡萄糖苷酶抑制活性和DPPH自由基清除能力）的相關性也被建立。研究結果還表明3 種不同色澤發(fā)芽水稻中的酚類物質(zhì)、GABA、α-亞麻酸、γ-谷維素、谷氨酸、亮氨酸等代謝物含量對其生物活性有著巨大貢獻[58]。

可見，發(fā)芽是一種有益的稻米加工方式，但由于其加工周期長，且發(fā)芽時的高水分環(huán)境容易導致稻米品質(zhì)不穩(wěn)定，所以近些年來學者們主要研究了發(fā)芽與其他加工方式聯(lián)合使用對稻米的影響，例如超聲波處理可以改善稻米組織結構，促進水分的遷入，從而提高糙米發(fā)芽速度[59]；高靜水壓處理可提高發(fā)芽糙米活性成分含量，降低脂類氧化水解程度來提高其儲存穩(wěn)定性[60-61]。

2.3 微生物發(fā)酵對黑米的成分及品質(zhì)的影響

黑米米糠在發(fā)酵過程中在微生物代謝酶的作用下其多酚組成和含量會發(fā)生改變，其發(fā)酵效果與發(fā)酵時間有關。Aspergillus oryzae和A.awamori生長繁殖過程中可以產(chǎn)生α-淀粉酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶等多種碳水化合物水解酶[62]。這些酶一方面可催化水解結合酚與細胞壁基質(zhì)之間的共價鍵；另一方面可破壞細胞壁結構，從而促進結合多酚的釋放，使得黑米米糠的總酚含量在發(fā)酵4 d內(nèi)持續(xù)上升[13]。而阿魏酸、香草酸、原兒茶酸等酚酸含量在發(fā)酵周期（5 d）中的變化是復雜、動態(tài)的[13]，可能是其在發(fā)酵中發(fā)生了降解、自聚合、轉(zhuǎn)化[63]，或者與黑米米糠成分發(fā)生了結合而導致[64]，因此，糙米在發(fā)酵加工過程中可能因為微生物的作用，其加工制品中膳食多酚的含量和產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)得到提高，值得加以關注和研究。

2.4 環(huán)境脅迫對黑米活性成分的影響

環(huán)境脅迫是指由環(huán)境改變而引起的植物生長狀態(tài)的改變。植物種子受脅迫后會加速活性氧的產(chǎn)生，從而產(chǎn)生應激，調(diào)動其防御機制，如提高抗氧化物酶的活力[65]、促進酚類物質(zhì)的合成[66]等。無氧處理作為一種脅迫方式可有效地提高發(fā)芽黑糙米活性成分，但γ-射線輻照脅迫對其影響不顯著。發(fā)芽黑糙米經(jīng)無氧處理10 h后，總酚、主要酚酸、花色苷、GABA和大部分氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸除外）含量以及抗氧化活性（DPPH自由基、ABTS陽離子自由基清除能力）顯著增加[57,67]；而發(fā)芽黑糙米經(jīng)輻照后，總酚和各酚酸含量均無顯著變化，而GABA含量有所降低[57]。無氧脅迫和γ-射線輻照脅迫作為應激因子可激活植物多酚合成途徑中的關鍵酶（如苯丙氨酸裂解酶等），有助于酚類物質(zhì)前體物——苯丙氨酸的合成；同時可活化糖化酶，促使與細胞壁多糖連接的結合酚釋放，對植物多酚有積極影響[68]。然而，γ-射線輻照脅迫也會促使植物自由基的產(chǎn)生，從而使多酚物質(zhì)消耗增加，對植物多酚同樣存在消極影響[57]。由上可知，環(huán)境脅迫方式可以對植物多酚產(chǎn)生不同程度影響。

2.5 酶處理對黑米制品的成分及品質(zhì)的影響

無麩質(zhì)產(chǎn)品是為了滿足麩質(zhì)過敏群體的需要而生產(chǎn)的低面筋食品或無面筋食品[69]，通常采用酶處理[70-71]、米粉代替面粉[72-73]等方法制作。其中，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶可以降低面粉中面筋含量，修飾蛋白質(zhì)功能和促進食品成分（如賴氨酸）的交聯(lián)，被用于無麩質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)中改善此類產(chǎn)品的特性[69]。但是將轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶應用到黑米粉中，其氨基會與黑米酚酸之間形成共價、非共價作用，引起酶的構象變化，并降低了黑米產(chǎn)品的總酚和大部分酚酸含量，但對黑米蛋糕的比體積和硬度無顯著影響[72]。因此，在富含酚類化合物的黑米制品加工中，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶可能并不能有效改善相關產(chǎn)品的感官和質(zhì)構品質(zhì)。

3 儲藏對黑米成分及品質(zhì)的影響

稻米在食用前通常會在倉庫或者流通環(huán)節(jié)儲藏較長時間，而且儲藏條件各異，因此儲藏溫度和時間對黑米及黑米糙米酚類物質(zhì)、風味組成成分和品質(zhì)的影響受到關注。黑米米糠，即黑米糙米的糊粉層經(jīng)碾磨加工精米時產(chǎn)生，在不同溫度（16～40 ℃）下存儲6 個月內(nèi)，花青素和總酚含量不受儲存溫度和時間的影響，在整個儲存過程中基本保持不變[74]，而黑米在37 ℃下儲存6 個月過程中，游離酚含量先顯著上升后顯著下降，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是結合酚的化學鍵在黑米儲藏初期發(fā)生斷裂生成游離酚，導致游離酚的生成速率大于游離酚的氧化降解速率，而儲藏后期的游離酚生成速率減緩，以游離酚的降解為主導。除酚類物質(zhì)外，儲藏條件對黑米及黑米糙米的風味組成成分和品質(zhì)也有影響，黑米在儲藏過程中會發(fā)生脂肪酸的氧化酸敗，其脂肪酸值隨儲藏時間的延長而顯著增加。研究還發(fā)現(xiàn)由于脂質(zhì)氧化的影響，黑米米糠中的己醛、2-壬醛、辛烷、辛酸和2-戊呋喃等揮發(fā)性物質(zhì)含量會隨儲存時間的延長而增加，且增加幅度與溫度相關，黑米米糠揮發(fā)物含量在25 ℃下儲存6 個月時才開始大幅度增加，而在35 ℃下儲存僅一個月時便開始大幅度增加[50]；上述研究表明，商品黑米糙米更不宜在高溫下儲存，否則不僅會導致酚類物質(zhì)的損失，并能促進黑米米糠層的脂質(zhì)氧化，使其產(chǎn)生不良揮發(fā)性化合物。

另外，儲藏過程中，包裝方式和包裝材料可能會影響黑米糙米食用品質(zhì)甚至多酚等活性成分的變化。比較真空、大氣、氮氣儲藏環(huán)境，發(fā)現(xiàn)充氮氣的尼龍/低密度聚乙烯材料包裝對黑米糙米中酚酸、花青素和關鍵風味物2-乙酰吡咯啉保留效果更好，且能有效減少己醛等異味化合物的產(chǎn)生；此外，鋁袋包裝同樣可以減少黑米糙米儲藏過程中的脂質(zhì)氧化，減少異味化合物生成，但是對多酚的保留效果不如尼龍/低密度聚乙烯[22,75]。目前對于中國市場上常用的包裝材料（塑料編織袋、復合塑料袋），鮮有學者研究其對黑米儲藏中多酚、脂質(zhì)等組分的影響，這些材料的透氣性強，可能會導致黑米與存儲環(huán)境中氧氣接觸，加速多酚和脂質(zhì)的變化。

為解決黑米制品在儲藏中因油脂氧化而導致的風味、品質(zhì)劣變問題，儲藏前適當?shù)募庸ぬ幚韺诿字破穬Σ胤€(wěn)定性的改善作用受到學者關注。經(jīng)滾筒干燥或擠壓膨化后進行儲藏，黑米米粉芳香物質(zhì)的含量與組成均增加，烷烴、醛類物質(zhì)的含量和組成均減少，且脂肪酸酯和過氧化值均顯著降低[17]。

因此，黑（糙）米的活性成分和風味組成成分在儲藏環(huán)節(jié)會變生異變，且異變程度受儲藏條件（儲藏時間、溫度、包裝）和預加工處理影響。

4 黑米研究展望與儲藏、加工建議

4.1 黑米中膳食多酚的組成及其在體內(nèi)分解、代謝、吸收規(guī)律

結合酚被公認為是普通糙米多酚的主要存在形式，其含量占總酚85%～90%[76]，然而研究表明，黑米等有色糙米在加工前后的游離酚含量均比結合酚含量高4～6 倍[43,74]，這說明有色稻米與普通稻米的多酚組成形式及含量存在差異，引起該差異的原因尚未明晰，可能是因有色稻米的結合酚物質(zhì)更難以提取而導致其測定值偏低，或是因為有色稻米和普通稻米的基因性狀而決定的天然差異。

而且，越來越多的研究表明，膳食多酚在體內(nèi)消化、分解、吸收、代謝具有多樣性和復雜性的特點，不僅與消化道中消化液、吸收轉(zhuǎn)運機制相關，而且與腸道微生物發(fā)生相互作用有關。谷物中的膳食多酚可分為游離酚和結合酚，游離酚主要通過消化液作用在胃和小腸釋放，并通過主動轉(zhuǎn)運和被動運輸?shù)葯C制被吸收[77]。然而，結合酚以化學鍵與食品基質(zhì)連接，在胃和小腸中較難釋放[78]，進入結腸后，在腸道微生物作用下游離化，從而進行釋放、代謝，其代謝產(chǎn)物又可調(diào)節(jié)腸道微生物組成[79]。目前，已有研究者采用體外模擬消化道探究了黑米多酚在胃腸消化階段的釋放變化規(guī)律[80]，而黑米酚類物質(zhì)（游離酚、結合酚）從口腔至結腸整個消化過程中的釋放、吸收、代謝、排泄規(guī)律以及對機體的健康效應尚需研究。

4.2 黑米抗氧化活性的評價方法

目前，文獻報道的黑米抗氧化活性測定方法主要包括ABTS、DPPH、FRAP和ORAC法。ORAC法是國內(nèi)外廣泛使用的抗氧化評價方法，適用于多數(shù)谷物[81]；ABTS法適合親水、親脂系統(tǒng)，廣泛應用于果蔬[82]；FRAP法既可應用于化學樣品，又適用于生物樣品；DPPH法操作簡單且快速[83]。由于有色稻米既富含花色苷等水溶性抗氧化物質(zhì)，又富含VE等脂溶性物質(zhì)，故評價其體外抗氧化活性往往結合以上2 個或3 個方法進行，但仍會存在因所選評價方法不統(tǒng)一而導致結果差異的問題。其次，由于上述方法忽略了黑米在體內(nèi)吸收、代謝和利用度的問題，故其與黑米在體內(nèi)發(fā)揮抗氧化活性的相關性已被學者們質(zhì)疑。有學者提出細胞抗氧化能力可更好地評估谷物抗氧化活性[64,84]，但鮮見應用于黑米抗氧化活性評價。

4.3 黑米加工后的膳食多酚及其活性變化

目前已知發(fā)芽、發(fā)酵、環(huán)境脅迫等加工方式對黑米中多酚的釋放、轉(zhuǎn)移、降解、合成、結合酚的游離化、游離酚的結合化（與食品基質(zhì)結合）產(chǎn)生重要影響，從而會影響到黑米加工產(chǎn)品的健康效應。但鮮見學者基于加工對黑米多酚的影響，從多酚與腸道微生物互作的角度出發(fā)，探究加工對黑米多酚在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化以及發(fā)揮抗炎、調(diào)節(jié)血脂和血糖等活性的影響。

4.4 黑米儲藏與加工方法的建議

黑米因為保留富含膳食多酚、礦物質(zhì)元素、膳食纖維、維生素的皮層而呈現(xiàn)“黑色”聞名于世，有“黑珍珠”和“世界米中之王”的美譽，但是由于目前市面上的商品黑米存在不易糊化、質(zhì)地較硬、適口性不佳、消化性不良等問題，在國內(nèi)市場呈現(xiàn)消費積極性不佳的現(xiàn)象，因此，在最大限度保護黑米表層健康因子的前提下，采用現(xiàn)代食品加工技術對黑米進行適度加工處理是促進黑米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。蒸谷米加工可能是黑米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有益途徑，通過蒸煮濕熱處理的稻谷，黑米加工的碎米率降低，烹飪時米粒易糊化、出飯率高、米飯易消化，而且稻谷皮層的維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分擴散進入胚乳層，提高米飯的營養(yǎng)價值，同時，蒸煮過程中能殺死部分微生物，鈍化大米中的酶，延長了產(chǎn)品的儲存期。而采用擠壓膨化對黑米重組化加工是另一個有效途徑，擠壓膨化不僅可以制備營養(yǎng)強化大米，還可以提高產(chǎn)品的消化率和口感，但是需要注意優(yōu)化擠壓膨化方式和條件，以減少加工對花色苷等成分的破壞。發(fā)芽也是一種良好的稻米加工方式，不僅有利于改善谷物的適口性，也可以優(yōu)化谷物的營養(yǎng)組成，甚至有利于延長發(fā)芽糙米的貨架期。而采用微生物發(fā)酵黑米進行高附加值產(chǎn)品開發(fā)，如黑米發(fā)糕、黑米酒、黑米發(fā)酵面食等，不僅可以豐富黑米產(chǎn)品線，提高黑米的轉(zhuǎn)化利用率，也是我國黑米花色產(chǎn)品加工的常用方法之一。

另外，儲藏穩(wěn)定性也是黑米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一個需要考慮的問題，適度碾磨可以在一定程度上保留黑米表面的黑色要素花色苷的含量，同時提高產(chǎn)品外觀和脂質(zhì)氧化的穩(wěn)定性；合適的包裝材料和包裝方法，如真空或者充氮包裝也有利于避免黑米表面健康因子的氧化變質(zhì)和有效控制脂質(zhì)氧化帶來的不良變化。因此，深入研究黑米合適的儲藏方法和加工技術對于促進我國黑米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。