论文部分内容阅读
发芽糙米因富含营养成分和具有保健功效而受到消费者青睐。糙米发芽前的吸水过程是导致籽粒裂纹的根本原因,制约发芽糙米的品质和口感,同时吸湿发芽过程中微生物的生长繁殖给发芽糙米带来安全隐患。为保障发芽糙米的安全性,提高发芽糙米的食用性和营养性,生产新工艺的深入研究具有现实指导意义。论文主要研究糙米发芽前含水率的非浸泡提升工艺、待发芽糙米的灭菌工艺和灭菌后糙米的发芽工艺。将糙米发芽前完整含水率区间分为若干区间,研究各区间内加湿速率对不同含水率糙米裂纹增率的影响,获得降低裂纹增率的加湿方案,并提出能明显降低发芽糙米裂纹增率的变速率加湿优化工艺;以变速率优化加湿后糙米为研究对象,以加湿后糙米含水率、臭氧水初始浓度、处理时间和温度为工艺参数,提出既能高效灭菌又有利于发芽率提升及γ-氨基丁酸富集的臭氧水处理优化工艺;以变速率优化加湿和臭氧水灭菌后糙米为研究对象,以灭菌后糙米含水率、环境温度和相对湿度、发芽时间为工艺参数,提出能进一步兼顾发芽率提升及γ-氨基丁酸富集的发芽优化工艺。本文主要研究结果如下:(1)加湿速率由低至高变化时,各区间内糙米裂纹增率呈先降低后升高的趋势,符合Exponential Linear Combination模型函数,各拟合方程极显著(P<0.01)。随糙米初始含水率的升高,完整加湿区间内东农429样本和沈农054样本的最优加湿速率呈慢速-快速-慢速的增大趋势和慢速-快速的增大趋势,分别符合Sigmoidal和Exponential Growth模型函数,各拟合方程极显著(P<0.01)。提出各区间内以对应最优速率加湿的变速率加湿优化工艺,与分段加湿工艺相比,本工艺能显著降低糙米和发芽糙米裂纹增率,同时糙米发芽和发芽糙米γ-氨基丁酸含量均有提高。(2)臭氧水处理的优化工艺参数显著影响糙米发芽率、细菌灭菌率、酵母灭菌率。适度的臭氧水氧化胁迫可促进发芽糙米γ-氨基丁酸的富集,加湿后糙米含水率、臭氧水处理时间和温度处于高水平时起抑制作用。基于Polynomial模型函数,建立了各初始浓度和温度下的臭氧水处理时浓度的拟合方程,各方程均极显著(P<0.01)。初始浓度升高时相同处理时间下样本浓度消耗比率呈减小的趋势,温度升高时相同处理时间下样本浓度消耗比率呈增大的趋势。各初始浓度和温度下的细菌和酵母菌体浓度变化符合Linear模型函数,各拟合方程的决定系数为0.8728~0.9909,细菌和酵母菌群总数变化符合Polynomial模型函数,各拟合方程的决定系数0.9025~0.9967。(3)建立了臭氧水处理后糙米的细菌灭菌率和发芽率回归模型、发芽糙米的γ-氨基丁酸含量回归模型,对应模型均极显著(P<0.01)。臭氧水处理最优参数组合为:加湿后糙米含水率25.7%、臭氧水初始浓度5.2 mg.L-1、臭氧水处理时间6.5 min、臭氧水温度29.5°C。在此工艺下,糙米细菌菌体浓度由5.17±0.28 lg CFU/g降低至3.39±0.36 lg CFU/g,糙米发芽率、发芽糙米细菌菌体浓度和γ-氨基丁酸含量为92.94±0.33%、3.57±0.18 lg CFU/g、31.88±0.21mg.100 g-1。与次氯酸钠处理工艺相比,发芽糙米安全性和营养性提升明显。(4)臭氧水灭菌后发芽的工艺参数显著影响糙米发芽率和发芽糙米γ-氨基丁酸含量,各工艺参数处于高水平时抑制发芽和γ-氨基丁酸的富集。建立了发芽率和γ-氨基丁酸含量回归模型,对应模型极显著(P<0.01)。发芽的最佳参数组合为:灭菌后糙米含水率28.4%、环境温度30.0°C、环境相对湿度61.0%、发芽时间46 h。此工艺下糙米发芽率和发芽糙米γ-氨基丁酸含量为94.64±0.17%和34.20±0.12 mg.100 g-1。