稻谷加工工艺对产品镉含量的影响

研究稻谷加工工艺(砻谷、碾米)与稻谷镉去除率的关系,明确通过砻谷、碾米工艺获得大米镉含量达标的可能性,为制定镉超标稻谷的加工利用技术提供科学依据。以不同镉含量的稻谷为材料,通过砻谷、碾米获得不同加工精度的大米;使用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法检测其镉含量,分析稻谷在砻谷、碾米过程中镉含量的动态变化。结果表明:1)稻谷经砻谷加工后镉含量降低;镉含量低于0.226 mg/kg的稻谷,通过砻谷获得镉含量达标(0.2 mg/kg)的糙米。2)碾米加工可降低大米的镉含量,当碾米精度为23.83%时对镉的去除效果最佳;镉含量低于0.288 mg/kg的糙米,通过碾米获得镉含量达标的大米。3)镉含量高于0.323 mg/kg的稻谷,应考虑其他加工途径去除或降低大米或产品的镉含量。     

不同加工精度对大米中镉含量的影响

将46组稻谷用砻谷机砻谷后得到糙米,再用碾米机碾去糙米的糠层,根据碾米时间的不同,将稻谷分为糙米、四级精米、三级精米、二级精米、一级精米,三级糠粉和一级糠粉;用原子吸收分光光度计测定46组大米各组分的镉含量并进行分析,得出镉含量的大小顺序为：三级糠粉>一级糠粉>糙米>四级精米>三级精米>二级精米>一级精米;通过将大米中各组分两两比较进行配对样本T检验,得出一级糠粉与糙米具有统计意义(P＜0.05),其余比较分析具有较大差异性(P＜0.01);不同加工精度的精米中重金属镉含量也存在显著差异：四级精米镉含量最高,为(0.40±0.24)mg/kg,一级精米镉含量最低,为(0.22±0.13)mg/kg;稻谷的糠层对镉的富集作用最强,对于整个稻米镉含量分析有较大影响。     

稻谷加工产物的镉含量及累积量分析

分析镉在稻谷加工产物中的分布及含量,为稻谷加工利用及质量控制提供技术依据。以不同镉含量的稻谷为原料,采用石墨炉原子吸收光谱法测定砻谷、碾米及大米淀粉和蛋白制备过程中各产物中的镉含量,计算镉累积量。试验结果显示,稻谷砻谷、碾米过程中产物镉含量的顺序为糠层颖壳外层胚乳中间层胚乳核心层胚乳;核心层胚乳,即精米中的镉累积量最高,占稻谷镉总量的40%左右;淀粉和蛋白制备过程中间产物镉含量的顺序为蛋白产品黄粉淀粉产品,蛋白产品的镉累积量最高,占大米镉总量的53.21%,淀粉产品镉累积量仅占18.34%。可见,稻谷中镉的分布具有不均匀性。糙米籽粒由外到内镉含量逐渐降低,适当提高碾米精度可降低大米产品中的镉含量。精米中的镉主要富集在蛋白质中,而在淀粉中积累较少。大米淀粉的制备方法有望成为含镉大米加工利用的有效途径之一。     

用近红外光谱技术快速测定籼稻品种的蛋白质含量

分别以稻谷、糙米、精米和精米粉为扫描材料,应用近红外光谱法建立了籼稻蛋白质含量的预测模型.结果表明,采用光谱预处理的校正效果比不采用预处理的好,用偏最小二乘法(PLS)获得的籼稻稻谷、糙米、精米、精米粉的回归模型和交叉验证结果为:最优校正决定系数(R2)和交叉检验均方误差(RMSECv)分别为0.772 1、0.507,0.888 4、0.379,0.911 6、0.336,0.951 0、0.258,稻谷的误差最大,粉样的误差最小.育种实践中,低世代可选用糙米、高世代可选用精米和精米粉作为扫描样本测定稻米蛋白质含量.     

应用近红外光谱技术快速测定粳稻品种的直链淀粉含量

应用近红外光谱法以稻谷、糙米、精米、糙米粉和精米粉为扫描材料分别建立了粳稻直链淀粉含量的预测模型。结果表明采用光谱预处理的校正效果比不采用预处理的好,用偏最小二乘法(PLS)获得的粳稻稻谷、糙米、精米、糙米粉、精米粉的回归模型和交叉验证结果为:最优校正决定系数(R2)和交叉检验均方误差(RMSECV)分别为0.8136、2.74,0.8864、2.56,0.8915、2.59,0.9261、2.26,0.9505、1.83,粉碎性样品的误差比整粒样品的误差小。育种实践中,低世代可选用糙米、高世代可选用糙米粉或精米粉作为扫描样本测定稻米直链淀粉含量。     

稻米整精米加工技术的改进

阐述了谷物通风干燥机和稻米全整精米的加工技术的改进.主要包括全整稻谷收获、全整稻谷干燥、整糙米砻谷技术与装备、五道砂辊碾米、在线晾米碾米和在线冷米抛光技术等.     

稻谷在碾米加工中镉的含量和分布研究

采用浙江省收获的自然污染镉的稻谷样品为材料,通过实验室砻谷和碾米得到糙米、加工精度为三级的大米、糠粉等组成成分,并利用微波消解,石墨炉原子吸收光谱法测定镉的含量并进行比较,分析糙米在碾白加工前后镉含量变化和分布情况。结果表明:糙米加工成大米的精米率平均为90.46%,而糠粉所占的比例平均为9.22%,大米和糠粉中镉的含量与糙米中镉的含量有显著的相关性,糙米碾白后制得的大米,镉含量有显著降低,平均为糙米中含量的94.81%;糠粉中镉含量则显著升高,平均是糙米的144.84%。留存在大米中的镉的总量占糙米的85.75%,留存在糠粉中镉的总量占糙米的13.36%。通过碾白将糙米制成大米,能降低可食用部分的镉含量,但总量降低幅度不大。     

不同加工精度对稻谷中镉含量的影响

为了解不同加工精度的稻谷中镉含量的差别,利用砻谷机、碾米机将46组稻谷分别制成糙米、四级精米、三级精米、二级精米、一级精米,三级糠粉和一级糠粉;用原子吸收分光光度计测定46组稻谷各组分的镉含量并进行分析,得出镉含量的大小顺序为:三级糠粉一级糠粉糙米四级精米三级精米二级精米一级精米;通过将稻谷中各组分两两比较进行配对样本T检验,得出一级糠粉与糙米的镉含量差异显著(P0.05),其余稻谷组分的镉含量比较分析具有较大差异性(P0.01);不同加工精度的精米中重金属镉含量也存在显著差异:四级精米镉含量最高,为(0.40±0.24) mg/kg,一级精米镉含量最低,为(0.22±0.13) mg/kg;糙米在镉限量值0.2 mg/kg范围附近时,被加工成一级精米后镉含量降低了一半左右;稻谷的糠层对镉的富集作用最强,对于整个稻米镉含量分析有较大影响。     

糙米加湿调质参数对整精米率影响的研究

针对贮存后稻谷碾米后碎米率高的问题,研究糙米加湿调质工艺参数对整精米率的影响规律.以糙米的初始含水率、加湿量、均质时间为考察因素,以整精米率为评价指标,采用三因素五水平二次旋转正交组合试验设计,利用SAS软件建立整精米率的数学模型,分析各参数组合对整精米率的影响规律.结果表明:对糙米的加湿调质可以提高稻谷的整精米率,得到了低水分糙米加湿调质的最佳组合参数.     

糙米含水率对碾米性能影响的试验研究

通过加湿调质的方法适当提高糙米的含水率,分析糙米含水率与碾米能耗、整精米率、裂纹率、碎米率及力学指标之间的关系,以提高整精米率,降低碾米能耗、裂纹率及碎米率,确定最适碾米含水率。研究结果表明:糙米在加湿调质后的含水率与碾米能耗、整精米率、裂纹率及碎米率之间存在密切相关性,在试验参数范围内,稻谷碾米后的整精米率在含水率15.5%时精米率达到最大值70.78%,碎米率在含水率15.5%时达到最小值4.28%,稻谷最适宜的碾米加工的含水率为15.5%。研究结果可为糙米加湿调质工艺提供参考依据。     

关于精米加工工艺设计的探讨

以精米加工工艺为例，阐述了工艺设计的依据、原则；对碾米的清理、砻谷及谷糙分离、碾米及成品整理等加工工序的设置进行了讨论，提出自己的观点。     

基于数字图像处理技术糙出白率和碾白率检测

通过扫描获取不同碾白时间下的大米图像,提取大米图像信息,分析大米图像信息与糙出白率和碾白率之间的相关性。结果表明:B平均值同糙出白率、H平均值同碾白率的相关系数较高,分别为-0.984 6、-0.986 1;然后建立B平均值同糙出白率、H平均值同碾白率的回归方程,分别为y=-0.302 5x+135.733,R2=0.965 6;y=-0.132 9x+105.401,R2=0.968 9。用建立的回归方程预测糙米糙出白率和碾白率,通过F检验和t检验表明,预测的糙出白率和碾白率与实际检测值是一致的.     

籼稻的食味品质和综合品质评价模型的建立

对750 份籼稻样品的外观、加工、理化、蒸煮和食味品质进行了测试,并对各项数据进行了相关性分析,利用多元线性回归的方法建立了对食味计评分进行修正的米饭食味评价模型Y=－0.187 60X1－1.322 7X2＋0.122 52X3＋7.545 8 X4－0.001 558 4X5＋81.585（式中：Y为感官评分;X1为直链淀粉含量;X2为蛋白质含量;X3为食味计评分;X4为回生值;X5为黏度平均值）。综合考虑食味品质、加工品质和外观品质,利用主成分分析法建立了米饭用籼稻的综合指数模型Y=0.167 21X1＋0.027 819X2＋0.073 22X3－0.006 76X4－20.271 4（式中：Y为综合指数;X1为出糙率;X2为整精米率;X3为感官评分;X4为垩白度）,并用层次分析粗粒化综合评价模型对该综合指数模型进行了验证。通过这两个模型可以更科学、合理地评价米饭用籼稻的食味品质和综合品质。     

基于中红外漫反射光谱技术测定精米中直链淀粉含量的研究

研究了基于傅里叶中红外漫反射光谱(DR-FTIR)技术结合偏最小二乘法(PLS)、主成分分析法(PCR)、经典最小二乘法(CLS)、逐步多元线性回归法(SMLR)快速测定精米中直链淀粉含量。实验选取了161个精米样品作为研究对象,通过光谱预处理,异常值剔除,波谱区间选择对模型进行了优化。结果表明:采用PLS建模,通过多元散射校正,向后区间偏最小二乘法预处理后,所构建的模型效果最优。此时,建模区间为3 800~3 500、3 100~3 000、2 900~2 400、2 300~1 300、1 000~900 cm~(-1),模型相关系数R为0.995 6,校正均方差为0.291,预测均方差为1.23;同时,实验另选了34种精米样品对模型进行了准确性验证。结果显示验证集样品的红外预测值与真实值高度相关,线性拟合方程为Y=0.994X+0.068,相关系数R为0.994 9,说明实验所开发的直链淀粉DR-FTIR模型是有效的,预测结果准确度好,模型稳定性高。     

稻米中无机离子镉的HPLC-ICP-MS检测技术研究

研究建立了高效液相色谱-电感耦合等离子体-质谱联用技术（HPLC-ICP-MS）用于稻米样品中无机离子镉（Cd2+）的提取及测 定方法。 样品浸提液为50 mmol/L Tris-HCl缓冲溶液,在50 ℃条件下对稻米样品微波萃取10 min,重复一次,萃取液离心过滤后上机 测定。 使用CS5A阳离子交换柱(配备CG5A保护柱)对稻米样品浸提液中无机离子镉（Cd2+）进行分离,流动相组成为60 mmol/L草酸+100 mmol/L LiOH,方法线性回归方程相关系数R=0.998,精密度实验结果相对标准偏差（RSD）＜10%,加标回收率85.1%～91.6%, 方法检出限为0.005 mg/kg。 采用该方法测定抽检镉超标稻米中无机离子镉（Cd2+）含量,发现其占总镉的比例较低,进一步证实了稻 米中镉主要以有机镉形态存在。     

Effect of two different rice dehusking procedures on total arsenic concentration in rice

Pollution of subterranean water by arsenic (As) in Asia has resulted in the worst chemical disaster in human history. For populations living on subsistence rice diets, As contamination of rice grain contributes greatly to dietary As exposure. The main objectives of this study were to compare two dehusking processes: (a) wet process (soaking of rice, boiling and mechanical hulling) and (b) dry process (mechanical hulling), and recommend the method leading to a lower As content in commercial rice. In general, hulling of paddy rice (373 μg As kg⁻¹) significantly decreased As content in rice grain (311 μg As kg⁻¹). The final As concentrations in boiled rice (final product of the wet process) and atab rice (dry process) were 332 and 290 μg kg⁻¹. Thus, the dry method is recommended for dehusking paddy rice if not As-free water is available. However, villagers can reduce the As content in the wet system by discarding the soaking water and using new water for the light boiling. Finally, it is not recommended to use rice husk for feeding animals because the As concentration is very high, approximately 1,000 μg As kg⁻¹.     

稻谷水热加工过程中镉迁移规律研究

目的研究稻谷在蒸谷米水热加工过程中镉的迁移规律。方法以蒸谷米小试装置及生产线采集样品为研究对象,在优化碾米时间的基础上,在排除水分含量差异对测定结果的前提下,利用统计分析考察水热工艺(浸泡和蒸煮)对稻谷各部分(稻壳、米糠和精米)镉含量的影响。结果由实验数据推断,在水热过程中,镉的迁移主要发生在稻谷的内部,且主要是在浸泡时从精米向米糠迁移富集,而蒸煮工艺则对镉的分布变化影响很小;经过浸泡,精米中的镉含量可降低约40%;推测热水的浸泡一方面使胚乳淀粉分子间游离的镉部分溶出,一方面促使镉向络合能力更强的米糠蛋白迁移,最终导致其分布发生明显变化。结论该研究为在稻谷加工过程中实现重金属镉的消减提供了科学依据。     

精米加工工艺的设计

以加工精米工艺为例,阐述了工艺设计的依据、原则;对碾米的清理、砻谷及谷糙分离、碾米及成品整理等加工工序的设置进行了讨论,要求工艺灵活、适应性强,又要考虑设备布置和效果。     

碾米工艺对米糠关键组分影响研究初探

为了提高米糠利用水平,开展米糠中关键组分的精准化分离研究至关重要。通过砂轮型号、碾磨转速和碾磨时间等参数对米糠中关键组分如蜡、粗脂肪和粗蛋白等组分含量影响变化进行研究,并通过扫描电镜、多元回归分析和相关性分析等手段进行表征和建模。结果表明:糙米中各组分电镜表征呈现层级交替分布的特点,从外到里依次为蜡酯层、纤维层、脂肪-蛋白层和淀粉层;米糠关键组分最高含量及其碾米工艺组合分别为:蜡0.67%(860 rpm,1.0 min)、粗脂肪18.37%(1060 rpm,1.0 min)、粗蛋白18.59%(960 rpm,2.0 min)、粗纤维16.85%(760 rpm,0.5 min)和淀粉41.12%(1060 rpm,2.5 min);砂轮型号对于蜡含量和粗纤维含量有极显著影响(P<0.01),而碾磨时间对米糠得率和淀粉含有极显著影响(P<0.01),碾磨转速除粗蛋白含量外均具有显著性的影响(P<0.05);粗纤维与其余变量整体上具有更高的极显著相关性,相关性系数分别为0.84(蜡)、0.83(粗脂肪)、0.73(粗蛋白)、–0.69(淀粉)和–0.42(米糠得率)。采用细碾和粗碾相结合的方式可以实现米糠关键组分的精准分离。