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糙米（Oryza sativa L.,WBR）作为全谷物食品,包含果皮、种皮和完整的胚芽,具有替换精制大米以降低2型糖尿病风险的潜能,由于麸皮层含有丰富的植化分子,如γ-氨基丁酸（GABA）、酚酸、黄酮类、γ-谷维素、膳食纤维以及多种维生素等,因此表现出抗高血压、高血脂和降低癌症与肥胖风险等多种生理效应。然而,蒸煮时间长、适口性和香味特征劣于精制大米、以及易氧化等特点,特别是营养组分分布特征与感官指数之间的矛盾,制约了全谷物糙米的推广消费,使其难以发挥应有的经济和社会效益。常规的热处理方法,如近年兴起的超高温预糊化和挤压工序等,虽能在一定程度上改善糙米质构与稳定性,但会显著破坏酚类、维生素和GABA等活性物质。因此,本文以高静压（HHP）这一新兴非热技术出发,立足于改善质构和蒸煮特性等前提,引入加工组学的方法较为系统地研究了高压处理过程在谷物系统中诱导的理化变化与相关机制,并在此基础上,提出了一种强化WBR品质和营养特性的方法。主要结果如下:（1）基于体外消化模型考察了预萌芽（37 oC/36 h）和高静压过程（100-500 MPa/10 min）对WBR主要营养物质生物可给性（BAC）以及淀粉消化性的影响。HHP处理后,预萌芽糙米（GBR）游离脂肪酸和水化增强;Ca和Cu的BAC值分别增加了12.59-52.17%和2.87-23.06%,而Fe的BAC值则下降（p<0.05）。同时,游离氨基酸（FAA）,特别是必需氨基酸组分和GABA,以及抗氧化物均显著增加。另外,高压介导的淀粉结构变化增加了其对水解酶的抗性,导致其消化性降低,与萌芽过程相反。（2）以典型矿物元素为例,探讨了高压加工条件（100-500 MPa/10 min）下营养元素生物可给性和结构属性之间的关联。测定三种不同浓度水平的矿物元素,包括P、Mg和Mn,在不同压力下BAC值的响应。结果表明压力增加至300MPa时矿物元素BAC值最高,当增加至500 MPa后减小,与扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察相一致:300 MPa淀粉颗粒开始出现胶凝化,麸皮结构开始观察到明显形变,而到500 MPa时淀粉几乎完全液化,且麸皮结构形变更明显。以质构（TPA）作为量化微观结构的手段,多元相关分析进一步确认了矿物元素BAC值与高压介导胶凝化的负相关性。（3）采用挥发性指纹图谱与化学计量学方法考察了预萌芽（37 oC/36 h）与高静压处理诱导的化学组分的迁移。定量结果表明了萌芽过程中挥发性组分减少的趋势,尤其是特征性风味组分;相反,糙米萌芽后HHP处理能显著增加GBR中醛、酮和醇等主要大米香味组分的含量,表明高压处理是一种强化糙米香味特征的潜在方法。然而,偏最小二乘判别分析（PLS-DA）则表明4-乙烯基愈创木酚（4-VG）与萌芽过程偶联,而E,E-2,4-癸二烯醛,E-2-己烯醛,E,E-2,4-庚二烯醛和苯乙醇等是高压标记物,烯醛类化合物的增加提示HHP处理诱导脂质降解的发生。（4）比较研究了3种质构改善型方法(HHP,0.1-450 MPa/10 min;超声（HIU）,17.83 w.cm-2/30 min;预萌芽（GER）,37 oC/36 h)的储藏稳定性。结果表明加工方式与储藏阶段对样品理化属性有显著影响:仪器表征结果表明储藏后所有样品均出现了不同程度颜色变化（a*,b*,L*和ΔE）,但高压样品出现明显褐变;另外,聚类分析和热图结果显示了储藏阶段挥发性组分的不同变化;处理后三种方式降低了样品总抗氧化性（14-28%）,与GER和HIU样品不同,在储藏阶段HHP样品抗氧化活性呈现波动,储藏测试终点350/450 MPa抗氧化活性为91-102%,而GER、HIU和对照则分别为64-76%、76-88%和83-87%;多元分析揭示了褐变与抗氧化之间的关联。上述结果表明,考虑到基质结构变化对样品的影响,质构改善型方法适用性评价应着重储藏稳定性的分析。（5）为明确HHP诱导WBR脂质降解机制,考察了3种质构改善型方法加工糙米脂质水解与氧化规律。根据储藏测试动力学曲线分析,HHP和HIU两种方式均强化了脂质水解和氧化,而GER则相反。根据加工后金属螯合能力、金属离子浓度、脂肪酶酶活以及空间分布等因素变化,确认了金属离子的加工响应在介导脂质分解与氧化具有重要作用;WBR脂肪酶被Ca2+激活,萌芽过程中Ca富集于胚芽,而Mn和Mg减少。多元相关分析揭示脂质降解与矿物元素之间的正相关性。（6）提出了一种基于高压胁迫生物学效应以强化WBR品质和功能属性的方法,并对该过程的理化与代谢物变化进行分析。WBR先经HHP预处理（30-90 MPa/5 min）,然后萌芽（37 oC/52 h）。HHP胁迫推迟了胚芽生长,萌芽率在65-76%范围变化,GABA则显著（p<0.05）强化,具体浓度与预胁迫压力相关。SEM和FTIR结果一致表明,预胁迫提高了萌芽过程中淀粉水解的比例,导致总消化性淀粉（DS）和抗性淀粉（RS）含量减少。萌芽前HHP处理显著提高了样品的储藏稳定性,脂质水解和颜色变化均被抑制。高压辅助萌芽糙米中游离型咖啡酸、阿魏酸和异阿魏酸浓度低于自然萌芽糙米,代谢物分析结果表明HHP预处理降低了酚酸生成支路中前体物的转化,如莽草酸和苯丙氨酸。