近年来,由于环境污染方面的原因导致稻米中重金属镉超标已成为中国面临的严峻粮食安全问题。尽管目前通过稻米品种选育、土壤修复、肥料控制等稻米重金属消减技术在一定程度上可以降低镉超标稻米的数量,但这些技术的推广普及难以在短时间内完成,镉超标稻米依然将在一定时间内存在。开展稻米中镉消减技术的研究,有利于防止镉超标稻米成为主食,防范食品安全事件的发生；有利于拓展镉超标稻米转化利用途径,提高镉超标稻米转化利用经济效益,保护农民种粮的积极性。本文以镉超标大米为原料,在确定大米中重金属镉的测定方法的基础上,开展乳酸菌发酵消减大米中镉的技术研究,同时初步探究乳酸菌发酵技术消减大米中镉的机理,在此基础上,进一步开展酸溶联用乳酸菌发酵消减大米中镉的技术研究,其目的是探索一种有效消减稻米中镉的新技术。本文主要研究内容和结果如下：1、大米中重金属镉测定方法的确定采用湿式消解法对大米样品进行前处理,主要研究消解体系对样品前处理的影响,再用石墨炉原子吸收光谱法测定大米中镉的含量,通过寻求合适的基体改进剂、灰化温度和原子化温度将仪器的检测性能调节至最佳状态,从而确定出大米中重金属镉的最佳检测条件为：大米湿法消解条件,即消解体系为硝酸-高氯酸(6：1),基体改进剂为磷酸二氢铵(20g/L,自动加样2μL),灰化温度550℃、原子化温度1800℃；且该方法的检出限为0.3 μg/kg,精密度(RSD)为2.55%,平均回收率为101.74%。2、乳酸菌发酵消减大米中重金属镉的降镉效果与工艺研究本部分以重金属镉的消减率为考察指标,对大米进行植物乳杆菌和戊糖片球菌接种处理,进行乳酸菌发酵消减大米中重金属镉的研究。分别考察发酵菌种、大米粉粒度、发酵时间、接种量和发酵温度等因素在不同水平下表现出的重金属镉消减能力,选出合适的因素水平进行响应面试验,确定的最佳工艺条件为：植物乳杆菌和戊糖片球菌(2：1,体积比)的混合菌为合适的发酵菌种,大米粉粒度为40目,发酵温度40.8℃、发酵时间23.4 h、接种量3%；在此条件下,镉的消减率达85.73%,发酵大米粉中镉的残留量为0.0925 mg/kg,未超出国家限量标准(0.2 mg/kg)。3、乳酸菌发酵消减大米中重金属镉的机理研究在确定了乳酸菌发酵消减大米中镉的最佳工艺条件的基础上,从乳酸菌发酵的主要代谢产物(乳酸和酶)入手,研究乳酸菌产酸、产酶分别对大米中镉的消减效果和对大米中蛋白质含量的影响规律,同时推测乳酸分子结构与其对大米中镉的溶出作用之间的关系,对大米中蛋白质含量与镉消减率之间的关系进行了研究,进而明确乳酸菌发酵消减大米中镉的机理。研究发现乳酸菌发酵消减大米中的镉主要是乳酸的作用,而乳酸对大米中镉的消减作用不仅与酸中氢离子有关,还可能与乳酸的分子结构有关(乳酸分子中具有α-羟基和羧基等功能性官能团),乳酸能促进大米中蛋白质的溶出,且大米中蛋白质含量与镉消减率之间呈负相关关系,当大米中蛋白质的含量降低时,重金属镉的消减率增加。因此降低大米中蛋白质的含量可能有助于重金属镉的消减。4、酸浸联合乳酸菌发酵技术消减大米中重金属镉的工艺研究本部分在发现乳酸是乳酸菌发酵消减大米中镉的主要原因的基础上,固定最佳的发酵工艺条件,在进行乳酸菌发酵处理之前,将镉超标的精米先经过酸液浸泡的预处理,主要研究酸浸条件对大米中镉消减率的影响,以重金属镉的消减率为考察指标,酸液种类、酸液浓度、浸泡温度、浸泡时间和液料比为试验因素,并进行3因素3水平响应面试验确定了酸液浸泡的最佳工艺条件为：乳酸溶液为适宜的大米浸泡液,浸泡时间12 h、浸泡温度44.2℃、酸液浓度48%、液料比9：1(mL：g);此条件下测得的镉消减率为98.01%,大米粉中镉的残留量为0.01289 mg/kg,低于国家限量标准0.2 mg/kg o但对酸浸-发酵技术处理前后大米粉中主要金属元素进行比较分析发现,该技术在有效消减大米中有害重金属元素(Cd、 Pb、As、Hg)的同时,也使其中重要的常量及微量营养元素(Mg、Mn、Fe、 Cu)含量明显降低。