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γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）是一种广泛存在于谷物和动物脑中的功能性成分,具有缓解焦虑、调节血脂代谢和降血压等多种生物活性。天然谷物中GABA含量普遍较低。黑大麦是高寒地区谷物,由于富含矿质元素、膳食纤维及多酚类物质而具有较高的开发价值。本研究采用植物代谢（发芽）及微生物发酵法富集黑大麦中的GABA,为后续开发以黑大麦为主要原料的功能性谷物食品提供了依据和食品材料。本研究首先探究了黑大麦发芽富集GABA的工艺条件,实验以浸泡时间、发芽温度和发芽时间为影响因素,采用三因素三水平正交试验确定黑大麦发芽富集GABA的最优工艺条件,进一步研究了富氢水对发芽效果和黑大麦氨基酸、蛋白质、脂肪、淀粉、膳食纤维、矿物元素、维生素B1和维生素B2等营养成分的影响,利用UPLC-MS技术初步分析富氢水处理发芽黑大麦活性成分的变化,并利用HPLC方法研究其中酚酸的含量变化。其次研究了发酵富集黑大麦的工艺条件,实验以发酵菌种、发酵时间和菌种接种量为影响因素,采用三因素三水平正交试验确定黑大麦发酵富集GABA的最优工艺条件,进一步研究了发酵对黑大麦蛋白质、脂肪、膳食纤维、矿物元素、维生素B1和维生素B2等基本营养成分的影响。主要研究结果如下:（1）黑大麦最优发芽条件为:浸泡8 h,发芽温度15℃,发芽时间6 d,此发芽工艺条件下,GABA含量达到96.34 mg/100 g,较未发芽黑大麦增加了9.01倍;在温度较低（10℃）时,富氢水处理可显著增强黑大麦发芽势、发芽率和生长速度,分别较纯水组提高了77.78%、18.82%和83.33%。（2）发芽可显著提高黑大麦中蛋白质、维生素B1、维生素B2、不溶性膳食纤维、游离氨基酸、部分酚酸和矿质元素的含量。其中,游离氨基酸中必需、半必需和非必需氨基酸分别显著增加22.95、12.21和4.54倍,必需氨基酸和非必需氨基酸的比值显著提高5.05倍;鲜味、甘味、支链和芳香族氨基酸含量分别显著增加1.98、7.28、30.39和15.32倍。游离态酚酸中香豆酸、芥子酸、香草酸分别显著增加1.15、2.72和3.53倍,结合态酚酸中香草酸、丁香酸、阿魏酸和芥子酸分别显著增加1.44、2.57、2.28和3.07倍。矿质元素中钙、铁和锰含量分别显著增加1.28、1.39和1.53倍。富氢水处理能进一步提高上述三种游离酚酸及结合态芥子酸的含量,分别较纯水组提高了343.20%、339.50%、162.70%和124.30%,钙和铁的含量分别较纯水组高73.02%和24.39%。（3）黑大麦最优发酵条件为:菌种10号菌,发酵时间24 h,接种量5%,此发酵工艺条件下,GABA含量达到43.56 mg/100 g,较未发酵增加了2.34倍。添加0.5%MSG可进一步增加GABA含量,达到54.04 mg/100 g。在最优发酵条件下,黑大麦中维生素B1、维生素B2和游离氨基酸总量分别显著增加194.75%、185.00%和124.70%。矿质元素中钙、铁和锰等元素含量分别显著增加103.28%、107.38%和17.80%。结论:植物代谢（发芽）及微生物发酵处理能显著富集黑大麦中的GABA,最优发芽条件下,GABA含量增加9.01倍;最优发酵条件下,GABA含量增加2.34倍。