乳酸菌介导的半固态发酵对有色糙米营养特性、感官品质及糊化行为的协同调控机制

针对有色糙米（CBR）因纤维质麸层导致的烹饪时间长、口感差及酚类物质生物利用度低等问题，江南大学团队创新性采用乳酸菌介导半固态发酵（LAB-SSF）技术，显著提升α-淀粉酶（27.22%）、蛋白酶（23.09%）活性，缩短烹饪时间24-27%，并增加总酚含量（34.71%）及DPPH/ABTS+ 抗氧化活性（8.47-30.67%），为功能性全谷物开发提供新策略。

　　

在现代饮食结构中，精制碳水化合物过度摄入已成为代谢紊乱（如胰岛素抵抗）的重要诱因。有色糙米（Colored Brown Rice, CBR）因其富含多酚的麸层，展现出调节脂代谢、改善氧化应激的独特优势。然而，其坚硬的纤维结构导致烹饪耗时、口感粗糙，且不饱和脂肪酸易氧化酸败，严重制约市场推广。传统加工方法往往牺牲营养组分，而常规固态发酵对CBR特异性多酚基质的适应性不足。

江南大学研究团队在《Food Chemistry》发表研究，首次系统评估乳酸菌介导半固态发酵（LAB-SSF）对三种CBR（普通糙米BRR、红米RER、黑米BLR）的改良效果。通过酶活性测定、结构表征及感官评价等多维度分析，揭示LAB-SSF通过三大机制协同优化CBR品质：（1）水解纤维麸层缩短烹饪时间；（2）酸性环境激活酯酶释放结合态酚类；（3）重组淀粉颗粒调控糊化特性。

关键技术方法
研究采用半固态发酵体系，以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）接种CBR样品，测定发酵前后α-淀粉酶、蛋白酶等水解酶活性；通过扫描电镜观察淀粉孔隙度变化；采用DPPH、ABTS⁺
和FRAP法评估抗氧化能力；感官评分由训练评审组完成。

研究结果

1. 水解酶活性变化
   黑米（BLR）经发酵后α-淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶活性分别提升27.22%、23.09%和41.72%（p < 0.05），显著高于其他品种，证实微生物酶对色素基质的特异性响应。

2. 营养与结构特性
   红米（RER）总酚含量增加34.71%，但花青素在色素谷物中下降；电镜显示淀粉颗粒孔隙度增加，使糊化温度降低且吸水率提升，烹饪时间缩短24-27%。

3. 感官与功能评价
   发酵样品总体接受度提高8-26%，苦味显著降低；抗氧化指标DPPH、ABTS⁺
   和FRAP分别提升8.47-30.67%，证实LAB代谢产物与酚类的协同增效。

结论与意义
该研究首次阐明LAB-SSF通过微生物-基质互作实现CBR“营养-口感”双提升：酶解作用突破纤维屏障，酸催化释放酚类增强功能活性，淀粉结构重组满足现代便捷性需求。成果为开发高附加值全谷物产品提供理论依据，尤其对代谢综合征高危人群的膳食干预具有实践价值。作者团队特别指出，未来需针对不同CBR品种优化菌种组合，以平衡色素保留与营养转化效率。