基于隶属度综合分析法的稻谷干燥--缓苏工艺优化研究

干燥方式和缓苏比是影响稻谷间歇干燥效果的两个重要因素。本实验研究了热泵和远红外两种干燥方式结合不同缓苏比(1∶1,1∶2,1∶3,1∶4)对稻谷整精米率、出糙率、脂肪酸值及其蒸煮米饭质构特性(TPA)等的影响。结果表明,与热泵干燥相比,远红外干燥效率更高,其将稻谷干燥至安全水分所需的时间比热泵干燥缩短了2倍。缓苏比对干燥稻谷的品质有显著影响,特别是对脂肪酸值的影响大于干燥方式的影响。热泵干燥与远红外干燥分别在缓苏比为1∶2和1∶3时,整精米率最高。缓苏比为1:3时,两种方式干燥效果均最优,此时蒸煮米饭的硬度最低,咀嚼性最低,弹性和胶黏度与缓苏前无显著差异(P>0.05),内聚性及回复性相较于未缓苏时显著提高(P<0.05)。以整精米率、出糙率、脂肪酸值和TPA指标为评价指标体系的隶属度综合分析法得到的最佳稻谷干燥—缓苏工艺为:65℃远红外干燥至含水量13.5%,之后在60℃、缓苏比1∶3的条件下缓苏3 h,此时稻谷各指标的综合评分值最高。

真空包装糙米储藏过程中品质变化分析

以浙江地区粳型糙米为研究对象,研究了不同储藏温度对真空包装的不同初始含水率的糙米在储藏期间理化特性、生理活性和品质特性等指标的影响。结果表明:在5个月的储藏期内,糙米的发芽率和过氧化氢酶活性均呈下降趋势,电导率、脂肪酸值、丙二醛和直链淀粉含量则逐渐升高。储藏温度对糙米品质的影响极其显著(P<0.05),温度升高显著加速了糙米的品质劣化速度。4℃储藏条件下,18%含水率的糙米、储藏5个月时脂肪酸值为38.37,而30℃储藏条件下糙米的脂肪酸值则达到56.9。糙米初始含水率越高,糙米的品质劣化速度越快;4℃储藏条件下,含水率为18%的糙米的脂肪酸值比13.5%的增加了17.67。综合考虑各项指标,糙米通过真空包装进行贮藏时,应严格控制其初始含水率,同时保持较低的储藏温度。

基于GC-IMS技术分析糙米储藏过程中风味物质变化

通过分析糙米在储藏过程中风味物质变化规律,建立一种新的快速判断糙米储藏期和新鲜度的方法。研究通过气相离子迁移谱技术(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)采集糙米储藏过程中特征挥发性有机物组成及含量的变化,采用动态主成分分析对不同储藏时间糙米的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)数据降维处理并利用K均值聚类分析建立判别模型。研究表明,GC-IMS联用技术可有效分离不同储藏时间和不同包装方式的8组糙米样品中VOCs的单倍体和二倍体,快速筛选出59种离子峰强度变化明显的VOCs,通过二维数据可视化方式可直观区分不同糙米样品中VOCs的差异性。经数据降维处理后所构建的聚类判别模型,可将糙米样品根据储藏时间的不同归类到对应的时间簇,为糙米储藏期和新鲜度的快速鉴定提供新的思路和方法。

基于PCA分析臭氧减菌结合气调包装对糙米储藏品质的影响

本文以粳型糙米为研究对象,研究了臭氧减菌预处理结合气调包装对糙米储藏品质的影响。结果表明:1 800 mg/kg臭氧减菌处理20 min可以有效降低糙米中菌落总数和霉菌总数,减菌率分别达到90. 5%和88. 75%。14℃低温储藏条件下,与未处理组相比,单一臭氧处理组中脂肪酸值和丙二醛含量升高,而臭氧处理结合N_2气调包装对抑制糙米氧化、保持糙米生理活性和感官品质方面具有明显优势,尤其表现在抑制发芽率和电导率的降低、降低脂肪酸值和丙二醛含量等方面。基于SPSS的主成分(PCA)分析及聚类(CA)分析表明,影响12个月储藏期间糙米品质劣化的主要因素是脂类物质的氧化变质,其次是微生物生长繁殖,臭氧减菌结合N_2气调隔绝氧气可以有效延缓糙米氧化速率并抑制微生物污染引起的品质下降,是绿色储藏糙米并延长其品质保持的有效手段。

气调技术对稻谷储藏品质变化及控制的研究进展

随着全球新冠疫情的蔓延,粮食需求量迅速增加,粮食安全遭遇重要挑战,保障粮食储藏安全事关国家和社会稳定。气调作为一种绿色可持续的储粮技术,不仅可避免化学药剂对稻谷的污染,也能有效防治虫霉害对稻谷的影响,减缓稻谷品质的劣变。本文综述了我国现阶段气调储藏的技术要点,以及对稻谷在气调储藏中和启封后的品质变化进行了归纳总结,为稻谷绿色优质储藏的研究及应用提供一定的理论依据。

傅里叶变换衰减全反射红外光谱结合向前区间偏最小二乘法快速测定食用油中总极性化合物

建立了傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR-FTIR)结合向前区间偏最小二乘法(FiPLS)快速测定食用油中总极性化合物的分析方法。以精炼大豆油、花生油、菜籽油、葵花籽油及其煎炸油为研究对象,通过光谱预处理,采用FiPLS优化建模区间,得到了较优的总极性化合物分析通用模型。结果表明:原始红外波谱经二阶导数处理后,在3 400~2 800、1 800~1 400、1 000~800 cm^-1上建模,所得模型的性能最优,此时模型的决定系数为0.999 0,校正均方差为0.93,预测均方差为1.16。利用5种类型的油共15个样品对模型进行准确性验证。结果显示,其真实值与红外预测值的相对误差仅为3.88%,表明所开发的红外模型具有良好的准确度、稳定性和广谱性。

粳型糙米糊化特性与陈化品质相关性拟合研究

粮食品质变化敏感性指标筛选对储粮品质的评价十分重要。研究不同储藏条件下粳型糙米理化特性、微生物指标、糊化特性和食味品质特性等指标的变化情况,并对各指标进行降维主成分分析,确定反映粳型糙米陈化特性的关联性指标及指标阈值区间。描述性分析结果显示:储藏粳型糙米的糊化特性特征参数与脂肪酸值在综合评定曲线中的变化趋势一致,其中回生值可有效反映粳型糙米陈化品质特性变化的指标。进一步对关联性指标与脂肪酸值进行拟合性分析,确定了关联性指标的阈值区间为回生值≤1246.5 cP。

人工加速陈化对优质稻谷贮藏品质的影响

以5种优质稻谷为试验材料,分别于25℃、50%相对湿度和37℃、70%相对湿度条件下贮藏,研究优质稻谷主要贮藏品质(发芽率、丙二醛含量以及脂肪酸组成成分)的变化。结果表明,短期陈化过程中,高温高湿会抑制优质稻谷的种子活性,使其发芽率显著降低,同时增加稻谷的丙二醛含量,但稻谷脂肪酸组分相对含量在短期贮藏内较为稳定。与籼粳杂交稻(甬优17、甬优7850、甬优1540)相比,粳稻(秀水14、浙粳99)多项指标变化明显,说明其贮藏品质较易发生劣变。

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。

粮食中富硒含量检测及杭州区域市场储备概况

通过采集本地市场上富硒大米、地方储备粮和本地粮食加工企业稻谷及大米共195个批次,采用钢衬F4高压消解罐[1]结合原子荧光光谱仪对粮食中的硒元素进行了总量及形态的分析,硒大米的限量一般为0.04mg/kg^0.3mg/kg,在低含量区域,本方法利用该钢衬F4消解罐消解称样量最高可达1.25g,避免金属元素的挥发,消解完全,优化了原子荧光光谱仪的参数条件,方法最低检出限为0.007mg/kg,满足低含量富硒大米的检出判定,同时利用盐酸浸提法对无机硒进行提取,研究了粮食中的特有淀粉类物质对于硒元素吸附的干扰,比较了不同酸度、温度、时间对形态提取的影响,再进行高压消解破坏其硒元素与淀粉类物质结合键,利用国家标准物质大米进行回收的验证,准确度和精密度令人满意。结果:20批次市面上的富硒大米粮食仿冒严重,含量大多不符,符合率为60%,有机硒符合率35%;杭州本地范围内及7个区县的种植粮食109批次,有机硒符合率24%;区域内生产大米企业和周转粮大米,共分析样品66批次,总硒符合18批次,但只有3批次检出有机硒符合产品,只占总数的4.55%。建议:加强监管,尽早出台相关硒含量国家标准。

漫反射红外光谱法结合PLS测定稻谷脂肪酸值研究

为了快速、简便、无污染地测定稻谷中脂肪酸含量,提出基于漫反射傅里叶变换红外光谱法(DRIFTS)和近红外漫反射光谱法(NIDRS)测定稻谷脂肪酸值快速检测方法。同时探讨了反向区间偏最小二乘法(BiPLS)对中红外光谱区域的优化效果。傅里叶变换原始光谱模型经7点平滑预处理及BiPLS优化,得到的最佳模型的R^2、RMSECV、RMSEP分别为0.998、3.65、3.69。近红外光谱经一阶导数和多元散射校正预处理后建立最佳模型,其R^2为0.97,RMSECV为3.43。在验证实验中,傅里叶变换红外光谱预测值与国标测定值的相对标准偏差为1.16%,近红外光谱预测值与国标测定值的相对标准偏差为1.70%。结果表明,DRIFTS能够更加准确检测脂肪酸值。

钢衬F4高压密闭消解在测定粮食及其制品中有害元素铅、镉、汞、砷、铝的应用

建立了钢衬F4高压密闭消解结合光谱设备来测定粮食中有害元素铅、镉、汞、砷、铝的方法，采用钢衬F4高压消解罐对稻谷、小麦、挂面、豆制品、小麦粉等粮食及其制品进行消解，研究了消解不同样品的用酸量和消解温度，称样量最高可达2．0g，大大降低了检出限，其中汞和镉的检出限分别达到0．002和0．01mg／kg。回收率在85％～110％，对于挥发性元素也有较好的回收率，分析结果的精密度、检出限、定量限及准确度令人满意。

高压密闭消解-原子荧光光谱法测定粮食中总砷的不确定度评定

为评定高压密闭消解法测定粮食样品中总砷含量的可靠性,有必要对不确定度来源进行分析,比较各不确定度分量的大小,对显著的分量进行关注。从样品预处理、样品定容和稀释、标准溶液和标准曲线、标准曲线样品浓度拟合、标准偏差等5个方面对该测定方法的不确定度进行了计算和评定。

分散固相萃取—气相色谱法测定稻谷中5种有机磷农药残留

建立中性氧化铝分散固相萃取-火焰光度气相色谱法测定稻谷中乐果、毒死蜱、马拉硫磷、水胺硫磷、三唑磷5种有机磷农药残留量的分析方法。样品粉碎后经乙腈提取，中性氧化铝分散萃取，萃取液于70℃水浴中氮吹干，丙酮定容后用带火焰光度检测器的毛细管气相色谱仪（GC—FPD）测定。结果表明，5种有机磷在0．05～5．00μg／mL范围具有良好的线性关系，乐果、毒死蜱、马拉硫磷、水胺硫磷、三唑磷的线性相关系数均为0．9999，检出限（LOD）为0．002mg／kg，最低定量限（LOQ）为0．007mg／kg。稻谷样品中低、中、高3个质量浓度的添加回收率在97．7％-108．0％之间，相对标准偏差（RSD，n=6）在0．8％-5．7％之间。方法可以满足稻谷中5种有机磷农药残留一次处理同时分析检测的要求。

单粒稻米直链淀粉含量快速测定及其垩白度相关性分析

研究提出了一种可批量化快速测定单粒稻米中直链淀粉含量的方法,通过对GB/T 15683-2008《大米直链淀粉含量的测定》的技术改进,优化前处理过程并采用酶标仪双波长法批量测定其吸光度,并对直链淀粉含量与垩白度这两个影响稻米食味品质的重要理化指标进行相关性分析。结果表明,单粒米快速法测定的吸光度与直链淀粉含量的相关系数为0.9987,变异系数范围为1.87%~5.69%,具有良好的相关性和稳定性,方法可靠并具备准确度高、简单易操作、试样消耗量少、可同时检测96个样品等优势,可用于常规遗传选种中大规模的鉴别和初筛,极大地提高了工作效率。同时,在早籼稻品种中直链淀粉含量与垩白度存在一定的相关性,高垩白早籼稻的直链淀粉含量普遍高于正常早籼稻,粳稻和晚籼稻两品种中直链淀粉含量和垩白度之间几乎无相关性。

自然干燥和热风干燥对籼稻陈化过程中储藏品质的影响

研究了自然干燥和热风干燥处理后籼稻在陈化过程中爆腰率、发芽率和发芽势、出糙率、整精米率、种子生活力和脂肪酸值等指标的变化情况,并进行感官评价分析。结果表明:随储藏时间的增加,热风干燥与自然干燥相比,爆腰率较高,出糙率、整精米率较低;在种子活性方面表现出更低的发芽率和发芽势、种子生活力;另外,脂肪酸值超出国家安全储粮标准,感官评价分值相应较低。与自然干燥相比,热风干燥籼稻储藏过程品质劣变较严重,自然晒干籼稻更适合储藏。