發(fā)芽糙米吸濕與滅菌工藝研究與建模優(yōu)化.pdf

1、發(fā)芽糙米因富含營養(yǎng)成分和具有保健功效而受到消費者青睞。糙米發(fā)芽前的吸水過程是導致籽粒裂紋的根本原因，制約發(fā)芽糙米的品質(zhì)和口感，同時吸濕發(fā)芽過程中微生物的生長繁殖給發(fā)芽糙米帶來安全隱患。為保障發(fā)芽糙米的安全性，提高發(fā)芽糙米的食用性和營養(yǎng)性，生產(chǎn)新工藝的深入研究具有現(xiàn)實指導意義。
　　論文主要研究糙米發(fā)芽前含水率的非浸泡提升工藝、待發(fā)芽糙米的滅菌工藝和滅菌后糙米的發(fā)芽工藝。將糙米發(fā)芽前完整含水率區(qū)間分為若干區(qū)間，研究各區(qū)間內(nèi)加濕速率對

2、不同含水率糙米裂紋增率的影響，獲得降低裂紋增率的加濕方案，并提出能明顯降低發(fā)芽糙米裂紋增率的變速率加濕優(yōu)化工藝;以變速率優(yōu)化加濕后糙米為研究對象，以加濕后糙米含水率、臭氧水初始濃度、處理時間和溫度為工藝參數(shù)，提出既能高效滅菌又有利于發(fā)芽率提升及γ-氨基丁酸富集的臭氧水處理優(yōu)化工藝;以變速率優(yōu)化加濕和臭氧水滅菌后糙米為研究對象，以滅菌后糙米含水率、環(huán)境溫度和相對濕度、發(fā)芽時間為工藝參數(shù)，提出能進一步兼顧發(fā)芽率提升及γ-氨基丁酸富集的發(fā)芽優(yōu)

3、化工藝。
　　本文主要研究結(jié)果如下:
　　(1)加濕速率由低至高變化時，各區(qū)間內(nèi)糙米裂紋增率呈先降低后升高的趨勢，符合Exponential Linear Combination模型函數(shù)，各擬合方程極顯著（P＜0.01）。隨糙米初始含水率的升高，完整加濕區(qū)間內(nèi)東農(nóng)429樣本和沈農(nóng)054樣本的最優(yōu)加濕速率呈慢速-快速-慢速的增大趨勢和慢速-快速的增大趨勢，分別符合Sigmoidal和Exponential Growth模型函數(shù)

4、，各擬合方程極顯著(P＜0.01)。提出各區(qū)間內(nèi)以對應最優(yōu)速率加濕的變速率加濕優(yōu)化工藝,與分段加濕工藝相比，本工藝能顯著降低糙米和發(fā)芽糙米裂紋增率，同時糙米發(fā)芽和發(fā)芽糙米γ-氨基丁酸含量均有提高。
　　(2)臭氧水處理的優(yōu)化工藝參數(shù)顯著影響糙米發(fā)芽率、細菌滅菌率、酵母滅菌率。適度的臭氧水氧化脅迫可促進發(fā)芽糙米γ-氨基丁酸的富集，加濕后糙米含水率、臭氧水處理時間和溫度處于高水平時起抑制作用。基于Polynomial模型函數(shù)，建立了各

5、初始濃度和溫度下的臭氧水處理時濃度的擬合方程，各方程均極顯著(P＜0.01)。初始濃度升高時相同處理時間下樣本濃度消耗比率呈減小的趨勢，溫度升高時相同處理時間下樣本濃度消耗比率呈增大的趨勢。各初始濃度和溫度下的細菌和酵母菌體濃度變化符合Linear模型函數(shù)，各擬合方程的決定系數(shù)為0.8728～0.9909，細菌和酵母菌群總數(shù)變化符合Polynomial模型函數(shù)，各擬合方程的決定系數(shù)0.9025～0.9967。
　　(3)建立了臭氧

6、水處理后糙米的細菌滅菌率和發(fā)芽率回歸模型、發(fā)芽糙米的γ-氨基丁酸含量回歸模型，對應模型均極顯著(P＜0.01)。臭氧水處理最優(yōu)參數(shù)組合為:加濕后糙米含水率25.7％、臭氧水初始濃度5.2 mg.L-1、臭氧水處理時間6.5 min、臭氧水溫度29.5℃。在此工藝下，糙米細菌菌體濃度由5.17±0.28 lg CFU/g降低至3.39±0.36 lg CFU/g，糙米發(fā)芽率、發(fā)芽糙米細菌菌體濃度和γ-氨基丁酸含量為92.94±0.33％、

7、3.57±0.18 lg CFU/g、31.88±0.21mg.100 g-1。與次氯酸鈉處理工藝相比，發(fā)芽糙米安全性和營養(yǎng)性提升明顯。
　　(4)臭氧水滅菌后發(fā)芽的工藝參數(shù)顯著影響糙米發(fā)芽率和發(fā)芽糙米γ-氨基丁酸含量，各工藝參數(shù)處于高水平時抑制發(fā)芽和γ-氨基丁酸的富集。建立了發(fā)芽率和γ-氨基丁酸含量回歸模型，對應模型極顯著(P＜0.01)。發(fā)芽的最佳參數(shù)組合為:滅菌后糙米含水率28.4％、環(huán)境溫度30.0℃、環(huán)境相對濕度61.0