为满足消费者对于新食品成分(纤维)的需求,研究人员和企业家需要研究新食品技术以改良食品原料,提高其附加值。本研究以白色和黄色小米为原料,选择适当的工艺技术从中提取出一种新型不溶性膳食纤维。该技术对农产品深加工,开发小米功能性成分及提高产品质量具有重要意义。研究结果表明,黄色小米比白色小米含有更高的大量营养素(蛋白质、碳水化合物、淀粉、总纤维、不溶性和可溶性纤维),而两者抗营养因子(单宁)的含量甚微。其他营养素(如氨基酸、矿物质和维生素)白色小米含量较高,而糖含量在同一水平。用不同浓度的硫酸处理可溶性糖,可以观察到显著的微弱变化。用水和磷酸盐缓冲液在不同的温度(60,90和120℃)下从小米中提取纤维,研究其功能和结构特点。结果表明,提取温度和溶剂能够影响纤维提取结果。随温度降低,小米脱蛋白样品纤维提取率随之下降,而小米脱脂样品纤维提取率随之升高。然而用这两种方法处理的小米样品中,单糖含量的变化没有类似趋势,仅观察到连续变化。不溶性纤维的吸水能力(WAC)和吸油能力(OAC)随温度增加而增加,而用磷酸盐缓冲液作为溶剂时,吸水能力和吸油能力降低,且不随温度变化。和不溶性膳食纤维比较,高温时,两种方法处理的不溶性膳食纤维具有较强的吸水能力和吸油能力。在60℃到120℃之间,两种小米粘度随着温度升高而增加,而在色差测定方面,两种小米的1值,(a)值,和b值也具有相似的趋势。扫描电镜的研究结果表明,在60℃和120℃时,不同溶剂萃取对小米纤维(侵蚀行为)的影响不同。由于小米纤维是衰老的木质化植物组织,所以体外消化改变了粒子形态,但基质结构和水结合能力一直存在。研究探讨了小米不溶性纤维的提取和分离方法,并对纯化后的纤维含量进行了测定。结果表明,白色和黄色小米的中性洗涤不溶性膳食纤维(NDIF)较高。其中,白色小米的不溶性、水溶性和总膳食纤维提取率分别为15.44%,11.56%和27.00%。而黄色小米的不溶性、水溶性和总膳食纤维提取率分别为97%,15.91%,27.88%。其中,白色小米具有较高的半纤维素(52.8%),其次是黄色(50.34%)。白色小米的纤维素和木质素含量分别为32.41%和31.34%,黄色小米的纤维素和木质素含量分别为2.89%和3.07%,其中果胶物质含量均较低。纯化的白色不溶性物质(PIM-W)的葡萄糖摄取变化范围在12.43%至98.22%之间,而纯化的白色不溶性物质(PIM-Y)的变化范围在14.36%至98.57%之间,且摄取量随葡萄糖和样品浓度的增加而增加。选取水,乙醇,甲醇,丙醇,丙酮等溶剂优化两种小米不溶性纤维的多酚提取方法。其中丙酮中提取的抗氧化剂浓度最高,其次是甲醇和丙醇,水和乙醇最低。丙酮提取的总酚含量最高,其次是丙醇和甲醇。除了丙醇和丙酮溶剂提取能够检测到总黄酮含量,其他溶剂提取的总黄酮含量几乎检测不到。结果表明,两种不溶性纤维提取液在0到60分钟内,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH自由基·)和2,2-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS·+)自由基的清除能力不同。ABTS·-清除能力选用Trolox(水溶性维生素E)做阳性对照,结果表明,TP含量和DPPH·、ABTS·-自由基清除能力之间没有相关性。从白色小米和黄色小米中分离出不溶性纤维,并在体外研究评价了其降糖效果。与商品大豆纤维相比,两种小米不溶性纤维的葡萄糖的吸附能力(GAC)只有10μmol,但大豆中的不溶性纤维(SIF)的葡萄糖的吸附能力显著高于白色小米不溶性纤维(WFIF)和黄色小米不溶性纤维(YFIF),血糖浓度由25μmol升高到200μmol。经过1小时的透析,葡萄糖的扩散和延缓指数在黄色小米不溶性纤维和白色小米不溶性纤维中几乎相同,但均显著低于大豆不溶性纤维。研究表明,黄色小米不溶性纤维和白色小米不溶性纤维能够吸收葡萄糖以及延缓葡萄糖的扩散和抑制α-淀粉酶活性,其降糖效果优于大豆不溶性纤维。体外动力学研究的结果表明,与大豆不溶性纤维一样,黄色小米不溶性纤维具有较高的还原能力(RP),而白色小米不溶性纤维的RP值高于黄色小米不溶性纤维。在pH2和pH7时,不同的不溶性纤维,胆固醇结合能力(CBC)不同,pH7时,大豆不溶性纤维的值较高,其次为YFIF,WFIF;在不同组分的不溶性纤维中,螯合亚铁离子也有类似的趋势。研究结果表明,提取的小米淀粉含有可检测到的直链淀粉和支链淀粉含量,但在本研究中只有少量存在。颗粒大小(20微米)的淀粉颗粒在光学显微镜下观察,淀粉颗粒的微观结构似乎有相似的特征,在较低温度下有少许膨化,当长度提高,在偏振光和相当微弱的暗光下可观察到淀粉颗粒产生双折射现象改变和显示特色的“马耳他十字”。为了在体外研究抗性淀粉,需要改变颗粒的大小至50微米。快速粘性分析仪(RVA)的糊化特性表明,附着淀粉糊的温度增加,商业玉米淀粉(CCS)、白色小米淀粉(WFS)和黄色小米淀粉(YFS)粘糊性,热粘糊性增加,冷粘糊性下降。与CCS相比,WFS和YFS,具有较低的热糊粘度,这是由于它的直链淀粉含量低。小米抗性淀粉(RS)在脱脂样品中含量较高,而在水煮样品中含量较低。体外动力学研究发现淀粉消化率的重要作用,直链淀粉含量高则消化很快,反之则消化缓慢。