稻谷储藏品质与耦合因子关系的研究

作     者：王水寒 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴文福

授予年度：2021年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：稻谷脂质 储藏积温 储藏积湿 品质预测 

摘      要：稻谷是我国第一大粮食作物,近三分之二的人口以稻谷为主食。为了保障粮食安全,并满足人民日益增长的美好生活需要,实现粮食仓储管理向“保质保鲜、“常储常新迈进,是新形势下提高粮食有效供给和保障国家粮食安全的迫切需求。目前对稻谷储藏品质的研究主要集中在单因素(如储藏温度)的影响;而实际粮食储藏品质是储藏时间、储藏温度、储藏湿度等多因素耦合作用的结果。因此,本文拟探究积温、积湿两个耦合因子与稻谷储藏品质的关系。本文以不同初始水分含量的吉林粳稻作为研究对象,测定了不同条件下储藏60天期间稻谷的水分含量、品质指标和生理活性指标。结果表明恒定的温度下,稻谷的水分含量取决于相对湿度;品质和生理活性指标与储藏时间和储藏湿度显著相关;在较高相对湿度下,稻谷品质劣变程度与储藏时间正相关。利用主成分分析方法,确定了出糙率、垩白度、脂肪酸值和丙二醛含量为反映稻谷的储藏品质的主要指标,发芽率、植物脂肪氧化酶活性、植物过氧化物酶活性为反映稻谷的生理活性的主要指标。在储藏期间,稻谷品质发生变化与脂质的代谢紧密相关,使用超高效液相色谱串联高分辨质谱飞行时间质谱和气相色谱串联质谱手段进行非靶向脂质组学和靶向中、长链脂肪酸研究,测定了稻谷在储藏0天、15天与60天后脂质成分和中长链脂肪酸的含量变化。分析推测在储藏15天时,稻谷内部以过氧化氢酶、过氧化物酶为代表的抗氧化系统发挥功能,即对抗外界高温高湿环境与内部脂质过氧化的影响,因此脂质的总量变化不大,主要表现为甘油二酯含量的降低与磷脂酸含量的升高。推测以甘油二酯为代表的甘油酯水解供能,含量因而下降。而磷脂酸作为细胞膜组分和信息传导分子,其含量的上升反映了稻谷细胞膜功能的变化和对外界刺激的响应。在储藏60天时,甘油二酯和甘油三酯含量增加,而携带超长链不饱和脂肪酸的磷脂酸含量降低,推测是为了通过提高角质层含量以抵抗外界的高温环境。中、长链脂肪酸试验分析发现,稻谷中含有的饱和脂肪酸含量上升,单不饱和脂肪酸含量先上升后下降,多不饱和脂肪酸含量下降。最后,引入储藏积温、积湿概念,以稻谷的品质检测数据为基础,通过分析在储藏期间稻谷品质及其影响因素间的变化规律与相关性,确定具有代表性的品质指标及其对应的湿度基点,建立稻谷储藏品质与其影响因素的变化模型,以期解决对储藏期间粮食品质变化判断时效性差、判断周期长等问题,达到粮食储藏的保质保鲜、常储常新的目标。