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稻米储藏陈化作用机理及调控的研究

谢宏

   稻米是我国第一粮食作物,其生产和储藏情况直接关系到国家粮食供应体系的安全。目前我国的稻米库存量约占全年总产量的40%,长时间的储藏必然导致稻米的品质劣变。陈米相对新米而言,食用品质明显下降。随着人们生活水平的提高,对稻米品质提出了更高要求,陈米食用品质下降是阻碍其进入正常流通的主要原因。研究稻米陈化机理,制定有效的调控措施,解决陈米食用品质降低问题,对满足人们的生活需要,减少储藏中的损失,提高农民收入具有重要意义。 稻米发生陈化的内在因素有自身细胞结构损伤和化学成分改变两方面,其中化学成分的改变是导致细胞结构损伤以及一系列生理变化的根本原因。本论文在前人取得的研究成果基础上,研究了陈化过程中稻米脂质、蛋白质、淀粉等主要化学成分的改变,探讨了化学成分变化对淀粉糊化特性、米饭质地等的影响,利用扫描电镜观察了糊化前后米粒胚乳的变化,研究了在糙米萌发过程中淀粉酶和抗氧化酶活性的变化,旨在进一步补充和完善稻米的陈化机理。本文还全面的探讨了N_2与CO_2对调控糙米和大米的储藏品质的作用效果。 研究表明:在稻米储藏过程中,支链淀粉在脱支酶作用下的降解是导致淀粉各组分变化的主要原因。直链淀粉增加、支链淀粉下降使淀粉分子的排列有序化,凝沉倾向增强,导致稻米淀粉的RVA谱的糊化温度升高;储藏过程中长链部分的比率增高限制了淀粉粒的潜在膨胀能力,是RVA谱的峰值粘度下降的原因。 在稻米储藏过程中,粗脂肪含量下降,脂肪酸值增加。随储藏时间延长,各种脂肪酸含量均有上升。非淀粉脂(NSL)的脂肪酸组成与变化基本同于糙米脂肪;淀粉脂(SL)中脂肪酸组基本保持不变。脂类酸增加与淀粉形成的附和体提高了淀粉糊化的热焓值(ΔH),并对淀粉糊的热稳定性有较大影响,促进陈米饭的老化回生。随储藏时间延长,脂类的变化及与淀粉的协同作用增加了米饭的硬性、粘附性下降。 在稻米储藏过程中,蛋白质总量及谷蛋白含量基本保持不变,谷蛋白的巯基减少,二硫键增加,低分子蛋白质通过二硫键的交联作用生成了高分子蛋白。增加的高分子蛋白质强化了蛋白质的基质作用,与二硫键的增加共同提高了糊化的温度范围和热焓值(ΔH),提高了淀粉糊的粘度。随储藏时间延长,蛋白的变化及与淀粉的协同作用使米饭粘弹性逐渐减弱,硬性逐渐增加。蛋白使米饭松弛性明显增加,凝聚性显著下降。 利用扫描电镜观察糊化后米粒胚乳结构变化可以直观描述陈化对稻米食用品质的影响。陈米在沸水煮沸10min后,胚乳中部不糊化的区域比新米大。煮饭过程中新米较陈米吸水快,细胞破裂内容物溶出多。陈米淀粉呈现相互融合的倾向,形成板块结构。 随储藏时间延长,糙米发芽率降低,淀粉酶活性、抗氧化酶活性下降。萌发过程中新鲜糙米的过氧化氢酶(CAT)、超氧物歧化酶(SOD)活性不断下降,陈米中活性则基本保持不变。过氧化物酶(POD)活性在不同储藏时间稻米的萌发进程中表现出上升趋势,并与幼芽生长量快速升高表现一致,说明POD可能与糙米幼芽生长有关。 充N_2气调储藏有利于保持糙米品质,在低温条件下效果更加显著。CO_2与N_2对糙米的品质保持效果基本相同,但在高温条件下小包装大米气调保藏CO_2的作用效果最好,N_2与真空包装次之,大米水分含量高作用效果更明显。……   
[关键词]:稻米品质;陈化机理;化学成分;生化指标;储藏效果
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:沈阳农业大学2007年
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