花色苷作为一种具有清除自由基、抗氧化、抗炎、增殖叶黄素、预防心脑血管疾病、改善视力、提升抵抗力等多重生理功效的天然色素,已成为21世纪学术界科学研究的热门材料。黑糯玉米芯作为黑糯玉米的生产加工中的副产物,其芯中的花色苷仍十分丰富,但文献报道较少。为此,本研究拟以非普通玉米品种-黑糯玉米整体作为实验对象,首先制备黑糯玉米乳酸菌发酵饮料,通过发酵工艺正交优化、流变性研究、营养成分分析测定及产品货架期品质分析等四个方面,对饮料进行了较为系统的研究,以期得到一种富含益生菌和花色苷及γ-氨基丁酸的特殊饮品。在此基础上对加工饮料后剩余的黑糯米玉米芯加以研究利用,提取黑糯玉米芯中花色苷生物活性物质,知晓其结构特点和相对应的生理功能。这既能起到废物利用的作用,还可以创造一定的经济价值。本文采用响应面分析法优化黑糯玉米芯中花色苷色素的提取方法,并研究黑糯玉米芯中花色苷的组成成分和抗氧化活性,为黑糯玉米芯花色苷色素在实际生产中提供一定的指导和依据。具体研究内容及结果如下:1.采用酸性乙醇作为溶剂提取黑糯玉米芯中的花色苷,以提取物溶液中的吸光值作为评价提取效果的依据,研究了乙醇浓度、p H值、液料比、提取时间、提取温度等5个单因素对提取效果的影响,并用响应面确定最优的提取工艺条件。最后对经大孔树脂纯化所得的黑糯玉米芯提取物冻干样品进行了定量分析,包括总酚、花色苷和黄酮含量,并与黑米米糠花色苷提取物中的含量对比。结果表明:通过响应面优化分析确定的提取工艺参数为:提取温度47℃、料液比1 g:24 m L、乙醇浓度62%、提取时间120 min、p H 2.0,提取得率为1.25%。对提取效果的影响大小依次为液料比>乙醇浓度>提取温度>提取时间>p H。分离纯化得到的黑糯玉米芯中花色苷含量为66.29±1.24 mg/g,总酚含量为206.49±2.45 mg/g,黄酮含量为52.11±1.16 mg/g。2.运用高效液相色谱-质谱技术对初步提取纯化得到的黑糯玉米芯和黑米米糠中花色苷成分进行鉴定比较,并将黑糯玉米芯和黑米米糠花色苷提取物的抗氧化能力进行多体系对比,使用抗坏血酸对照,包含清除DPPH和ABTS自由基、总还原力以及铁还原力等四个方面。结果表明:黑糯玉米芯提取物中鉴定出了3种花色苷,分别为矢车菊色素-3-葡萄糖苷、天葵色素-3-葡萄糖苷、芍药色素-3-葡萄糖苷,其中矢车菊色素-3-葡萄糖苷的含量最高,且其中不含有酰化花色苷;黑米米糠提取物中鉴定出了2种花色苷,分别为矢车菊色素-3-葡萄糖、芍药色素-3-葡萄糖苷,含量最高的仍为矢车菊色素-3-葡萄糖苷,同样未鉴定出酰化花色苷。抗氧化实验结果显示黑糯玉米芯和黑米米糠花色苷提取物清除ABTS自由基的IC50值分别为103.86±1.25mg/L、132.79±2.11 mg/L,清除DPPH自由基的IC50值分别为17.15±0.79 mg/L、18.26±1.01 mg/L,黑糯玉米芯花色苷提取物的抗氧化性优于黑米米糠花色苷,结果显示:黑糯玉米芯花色苷提取物和黑米米糠花色苷提取物均具有较强的清除自由基的能力及较强的总还原力和铁还原力。3.将黑糯玉米经粉碎破壁、液化、糖化等前处理,采用乳酸菌对其发酵,并对发酵工艺参数进行优化改良。经过正交优化得出最佳工艺条件:乳酸菌添加量为0.13%,发酵温度42℃、发酵时间12 h,三个因素对发酵影响的主次顺序为乳酸菌添加量、发酵时间、发酵温度;采用优化的发酵工艺发酵后,测得黑糯玉米乳酸菌发酵饮料中各营养成分:灰分含量0.36±0.06 g/100m L、水分含量63.54±1.57g/100m L、脂肪含量0.81±0.06 g/100m L、蛋白质含量2.48±0.32 g/100m L、还原糖含量8.31±0.29 g/100m L、花色苷含量为305.32±1.16 mg/100m L、游离氨基酸含量为32.56±1.32 g/100m L,其中功能性γ-氨基丁酸含量比发酵前提高了4倍。黑糯玉米乳酸菌发酵饮料的p H值为3.62,活菌数对数值为8.86,滴定酸度值为70.9°T,风味口感均较佳;黑糯玉米乳酸菌发酵饮料在冷藏7天阶段内,活菌数对数值降低了0.35,p H降低,而滴定酸度呈相反关系增加,但仍然保持在可接受界限以内,花色苷含量小幅度下降,还原糖含量基本保持不变,发酵饮料整体品质维持较好。经流变学特性分析黑糯玉米乳酸菌发酵饮料在5℃条件下是典型的假塑性流体,并且其粘度随温度变化的情况可以通过阿伦尼乌斯方程进行描述。