发芽糙米 (GBR) 作为一种功能性全谷物引起了相当大的关注，这主要归因于发芽过程大大提高了生物活性成分，包括γ-氨基丁酸 (GABA)、膳食纤维、维生素和酚类化合物 (Chen et al., 2026)。在营养方面，GBR 被认为比精米更有优势，并日益被认可为一种促进健康的主食 (Yuan et al., 2026)。然而，新鲜 GBR 水分含量高，需要干燥才能安全储存。更重要的是，GBR 的烹饪品质较差，表现为麸皮层硬、吸水率降低、烹饪时间延长和口感粗糙 (Ren et al., 2025)。这些缺陷严重限制了消费者对 GBR 的接受度，并降低了其在市场上的竞争力，尤其是与精米相比 (Deng et al., 2025; Ren et al., 2025)。因此，迫切需要一种既能有效干燥 GBR 又能显著改善其烹饪品质的加工方法。
干燥技术是一种加工方法，既是一种延长保质期的保存方法，也是一种影响谷物内部结构和功能特性的物理改性策略 (Bouhile et al., 2026; Cai et al., 2024; Jimoh et al., 2023)。在合适的干燥条件下，干燥可以诱导米粒宏观裂纹并形成并调节淀粉糊化，从而提高烹饪品质 (Dalbhagat et al., 2024; Shen et al., 2019)。虽然传统热风干燥在谷物加工中应用广泛，但受热传递效率低和干燥时间长限制，导致营养损失和质地硬化 (Jimoh et al., 2023; Mahmood et al., 2024)。微波干燥是一种快速加热方法，但其温度场经常不均匀，导致局部过热，进而导致质量下降 (Shen, Gao, et al., 2021)。相反，微波真空干燥 (MVD) 集成了微波的体积加热特性与真空产生的低温低压环境 (Guo et al., 2025; Liu et al., 2023)。这不仅允许高效去除水分，而且还有助于保持产品质量 (Monteiro et al., 2020)。MVD 为谷物加工提供了典型的技术优势：体积加热以实现快速均匀的能量传递，由于低温环境而减少热损伤，以及通过精确的参数调整形成受控微裂纹 (Makovic et al., 2026; Zhu et al., 2024)。然而，现有关于 GBR 干燥的研究主要集中在干燥效率和营养保留上，在很大程度上忽略了干燥后的烹饪和食用品质，这是决定消费者可接受性的关键因素 (Chen et al., 2026; Ren et al., 2025; Shao et al., 2023; Shen, Gao, et al., 2021)。这种忽视表明，MVD 应被视为一种通过物理改变淀粉的结构和性质来改善 GBR 烹饪品质的手段，而不仅仅是一种高效的脱水方法 (Tao et al., 2020; Zhong et al., 2021)。据我们所知，基于微波的干燥已被报道可以促进微通道或微裂纹的形成，同时破坏米粒或豆类细胞结构，从而促进水分迁移，缩短烹饪时间，并最终改善烹饪品质 (Jayasinghe & Erkinbaev, 2026; Shen et al., 2019; Yu et al., 2026)。在 GBR 的 MVD 中，我们之前的工作 (Zhu et al., 2024) 证明 MVD 可以物理改性淀粉结构并保留 GBR 的营养成分，但没有系统调查干燥后的后续烹饪和食用品质。具体来说，MVD 诱导的裂纹、淀粉预糊化和淀粉 - 脂质相互作用在决定烹饪行为、质地属性和风味轮廓方面的共同作用仍未解决。这个未解决的问题构成了一个重要的研究空白，并限制了 MVD 作为物理改性技术在 GBR 加工中的实际应用，如增强烹饪和食用品质。
因此，本研究旨在通过提出一种基于 MVD 的新型物理改性策略来填补这一研究空白。进行了一项多尺度评估，以阐明 MVD 改善 GBR 烹饪品质的机制，综合了裂纹率、糊化特性、烹饪行为、质地、微观结构和风味轮廓。具体目标如下：i) 阐明各种 MVD 参数 (微波强度、真空压力和干燥温度) 对 GBR 裂纹率和糊化特性的影响；ii) 评估 MVD 处理的 GBR 的烹饪行为和质地特性，并揭示糊化、烹饪和质地参数之间的相关性；以及 iii) 使用 SEM、FT-IR、XRD 和电子鼻分析阐明烹制样品中的潜在质量变化。本研究揭示，MVD 诱导的受控裂纹和部分淀粉预糊化协同减少了烹饪时间和硬度，而过量的热输入促进了淀粉 - 脂质复合物的形成，部分抵消了水合益处。淀粉糊化度被确定为决定烹饪行为和质地属性的主要因素，多尺度分析证实这些改善源于物理重构而非化学键合变化。从多尺度角度来看，这项工作提供了 MVD 如何改善 GBR 烹饪品质的机制理解，为生产高质量 GBR 产品提供了理论见解和实践指导。此外，这里建立的基于受控裂纹和部分淀粉糊化的物理改性策略，可以扩展到其他受烹饪时间延长和口感质地较差困扰的全谷物 (如糙米、大麦、藜麦) 和豆类，从而为高质量全谷物产品的工业化生产提供灵活的基础。
