高粱是我国重要的杂粮作物,但由于其自身抗营养因子含量高、蛋白质品质不佳、赖氨酸缺乏以及口感粗糙等原因在食用方面仍停留于传统的加工方式。国内对高粱加工品质与应用特性缺乏系统深入的研究,且滞后于国外。高粱不含麸质,是制备无麸质食品的优良原料。近年来,我国因麸质过敏引起的乳糜泻患者不断增加,而目前治疗乳糜泻唯一有效的方式就是严格控制含麸质食品的摄入。当前国外市场上已有较成熟的无麸质食品,而我国对无麸质食品研究仍处于起步阶段,对无麸质高粱食品的研究几乎处于空白。因此,本论文针对以上问题,研究发芽处理对高粱营养成分以及高粱粉理化及功能特性的影响;再将发芽高粱用于无麸质蛋糕的研究,旨在为高粱在食品加工方面的应用及无麸质食品的开发提供科学依据。主要研究结论如下:1.为了改善高粱营养品质,实验以白高粱为原料进行发芽,探讨高粱发芽过程中氨基酸组成、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）含量、谷氨酸脱羧酶（glutamic acid decarboxylase,GAD）活性、植酸酶活性、植酸及单宁含量的变化规律。结果表明:随着发芽时间延长,高粱氨基酸总量显著增加,60h达到最大值为5.694g/100g,增加了28.50%;赖氨酸含量在发芽72h达到最大值为0.157g/100g,增加了21.7%;GAD活性增强,GABA含量增加,60h达到最大值为13.406mg/100g,增长了近5倍;植酸酶活性同样随着发芽时间的延长不断增强,促使植酸发生降解,植酸含量从94.85mg/100g下降到52.44mg/100g,降低了44.71%;单宁含量从1.07%降到0.14%,下降了86.92%。由此可见,发芽可显著提高高粱营养成分,降低抗营养因子含量,改善了高粱的营养品质。2.为了明确发芽对高粱粉加工品质的影响,实验探讨了发芽过程中高粱粉理化及功能特性的变化规律。结果表明:发芽后高粱淀粉酶活力显著上升;总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量显著下降;DSC结果表明发芽使糊化焓增加,提高了其稳定性和结晶度,起始糊化温度（To）上升,峰值（Tp）和终止糊化温度（Tc）无显著变化;随着发芽时间的延长,高粱粉体系粘度下降,热糊稳定性及冷糊稳定性提高;储能模量（G’）和损耗模量（G"）降低,高粱粉糊的流动性增强;改善了高粱粉的乳化和乳化稳定性、起泡和泡沫稳定性,持油性提高、持水性降低。3.为了促进高粱在无麸质食品领域的应用,实验将发芽高粱用于无麸质蛋糕的研究,实验以蛋糕面糊粘度、密度以及蛋糕比容、质构和感官品质为指标,探讨不同发芽阶段高粱无麸质蛋糕品质差异。结果表明随着发芽时间的延长,高粱蛋糕面糊粘度和密度呈先增后降的趋势;比容先增后降,发芽48h高粱制得的蛋糕比容最大;蛋糕硬度、弹性和咀嚼性均随着高粱发芽时间的延长在下降;感官品质最好的是发芽48h的高粱制得的蛋糕。但与小麦粉蛋糕相比,在比容、感官和质构特性方面依然存在差距,因此,选取发芽48h高粱制作的高粱蛋糕进行进一步的品质优化。4.针对发芽高粱蛋糕与小麦粉蛋糕之间的差距,选择大米粉、木糖醇、羟丙基甲基纤维素（HPMC）和大豆卵磷脂对无麸质高粱蛋糕进行品质改良。通过单因素及正交实验得出无麸质高粱蛋糕的最佳配方为:大米粉40g,高粱粉60g,木糖醇20g,白砂糖40g,HPMC 0.4g,大豆卵磷脂0.5g,玉米油30g,鸡蛋200g,牛奶50g。以此配方制得的无麸质高粱蛋糕比容和感官整体可接受性增加,与常规小麦粉蛋糕无明显差异。蛋糕表面色泽均匀,外形规整;口感绵软、细腻,无粗糙感,略有大米的米香味。