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作者：兰天忆吉林大学

学位级别：硕士

东北地区是我国粮食主要产储区,约占全国粮食产储量的20%。而粮食储藏是粮食收储运环节中历时最长、数量最多的一环。保证东北地区储粮安全对稳定粮食供需市场、保障粮食高效流通和维护国家粮食安全具有重要意义。目前,我国多采用定期... 详细信息

东北地区是我国粮食主要产储区,约占全国粮食产储量的20%。而粮食储藏是粮食收储运环节中历时最长、数量最多的一环。保证东北地区储粮安全对稳定粮食供需市场、保障粮食高效流通和维护国家粮食安全具有重要意义。目前,我国多采用定期抽检的方式对储粮品质进行监管,费时费力,保管员无法及时了解当前粮食存储状态。因此,为降低人力投入,提升研判效率、提高监管手段,研究现代化、智能化的储粮品质监管方法具有重要意义。本文旨在探究东北地区粮食储藏期间品质变化规律,挖掘影响其品质变化的主要因素,并在此之上搭建储粮品质监管系统,实现对东北地区储粮品质状态的有效监管,并通过实验验证了系统的可行性。本文主要研究内容如下:(1)探究并确定了东北地区玉米和粳稻在储藏期间的主要品质指标及影响因素。从东北地区主要储存粮种:玉米和粳稻出发,探究其水分、脂肪酸值和品尝分值等11种品质指标在储藏过程中的演变规律。从储粮地区、储藏积温和仓房类型等6种潜在影响因素分析其对储粮品质演变的作用。最终确定储粮地区、仓房类型、所处积温带、所处粮仓内位置及储藏积温为影响储藏品质的重要指标;确定容重、水分、脂肪酸值和品尝分值为玉米主要储藏品质;确定出糙率、水分、脂肪酸值和品尝分值为粳稻主要储藏品质。(2)总结东三省不同储藏条件下玉米和粳稻的品质变化规律并建立模型。通过对黑龙江、吉林和辽宁地区中6个积温带、3种仓房类型、8种仓内储粮位置中的玉米和粳稻进行为期18个月的储藏品质检测。其品质变化规律是:玉米容重、水分和品尝分值随储藏时间增加而减少;脂肪酸值先缓慢增加后急剧增加最后趋于平稳;霉变率、不完善粒和杂质率随储藏时间并无显著规律性变化。粳稻出糙率、水分和品尝分值随储藏时间增加而减少;脂肪酸值先缓慢增加后急剧增加最后趋于平稳;整精米率、杂质、黄粒米和谷外糙米率随储藏时间并无显著规律性变化。全仓和各粮层截面品质变化符合一般规律,但粮仓表层、四周和中心部分由于粮仓气密性和仓内滞后性等因素出现一定时间内的反常,并对其反常现象进行科学分析。最终分别建立不同储藏条件下的玉米和粳稻品质预测数学模型。(3)建立了东北地区玉米和粳稻不同储藏品质预测数学新模型。通过对实验数据的整理、分析和验证,分别建立了玉米和粳稻的品质预测数学模型。其中玉米容重预测模型为线性方程模型;玉米水分预测模型为多项式(3次)模型;玉米脂肪酸值预测模型为生长Logistic模型;玉米品尝分值预测模型为线性方程模型。粳稻出糙率预测模型为ExpGro1指数模型;粳稻水分预测模型为线性模型;粳稻脂肪酸值预测模型为生长Logistic模型;粳稻品尝分值预测模型为多项式(2次)模型。(4)设计开发了基于LabVIEW的储粮品质监管系统。基于LabVIEW软件,利用大数据技术并辅以Vision模块和Mathscript模块设计了储粮品质监管系统。系统操作页面分为起始登陆界面、粮仓基本信息界面、扫描分析界面和结果分析界面,并对各个界面的操作步骤及模块化代码程序的实现原理进行简要说明,最后对系统可行性进行验证分析。(5)将东北地区储粮品质变化规律及预测模型写入全国粮情监测数据手册,方便监管人员查阅。

关键词：储藏积温粮情信息品质预测大数据储粮监管系统

不同变温模式下优质粳稻储藏品质变化规律研究

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不同变温模式下优质粳稻储藏品质变化规律研究

作者：刘楚雄武汉轻工大学

学位级别：硕士

目前的稻谷变温储藏研究以优质籼稻为主,尚无关于优质粳稻在变温储藏过程中品质变化的研究。本文以优质粳稻“宏科389”为实验对象,选择3种温度(低温10℃、准低温20℃、夏季常温30℃)设置7种储藏模式进行为期360 d的模拟储藏,每60 d对... 详细信息

目前的稻谷变温储藏研究以优质籼稻为主,尚无关于优质粳稻在变温储藏过程中品质变化的研究。本文以优质粳稻“宏科389”为实验对象,选择3种温度(低温10℃、准低温20℃、夏季常温30℃)设置7种储藏模式进行为期360 d的模拟储藏,每60 d对样品的理化指标和食味指标进行检测,并分析在积温相同的情况下,高低温变化顺序或变化周期不同对稻谷品质的影响。主要结果如下:(1)随着储藏时间的延长,7种储藏模式下优质粳稻的发芽率、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、多酚氧化酶活性、米饭食味计指标、米汤固形物、米汤p H值呈现下降或波动下降的趋势。而黄粒米含量、脂肪酸值、降落数值、峰值粘度、最低粘度、最终粘度、回生值、糊化温度、吸水率、膨胀率呈上升或波动上升趋势。结论发现30℃恒温储藏对大多数的优质粳稻的品质指标影响最大,即优质粳稻在30℃的高温储藏下的品质有较大的劣变。(2)针对积温相同的储藏模式进行分析,结论发现恒温储藏的模式2与4种变温储藏的储藏积温相同,对于理化指标,除发芽率、黄粒米含量、降落数值外,模式2对指标的影响小于4种变温储藏模式对指标的影响。而对于食味指标,综合评分、米汤固形物、米汤p H值、膨胀率,模式2优于4种变温储藏模式。过氧化氢酶活性、米汤p H值、吸水率在温度变化周期为120 d的储藏模式中变化率较小。降落数值、回生值、米饭硬度、膨胀率、综合评分在先高温后经历低温的储藏模式下变化率小,储藏后期的低温处理能延缓这些指标的变化。发芽率、脂肪酸值、黄粒米含量、多酚氧化酶活性、峰值粘度、峰值时间、最低粘度、米汤固形物在先经历高温后低温的储藏模式下变化率大,经储藏后期的低温处理不能延缓这些指标的变化,高温对这些指标的影响不可逆。(3)根据优质粳稻“宏科389”储藏360 d中理化品质和食味品质的变化规律发现,在优质粳稻的实际储藏过程中,大部分指标在经历高温储藏后,高温影响不可逆。从收获到入仓后的一段时间里储藏温度对稻谷品质的影响较大,此时段应严格控制稻谷储藏温度在准低温的范围内。温度变化周期为120 d的储藏模式对一些指标的影响小于180 d的储藏模式,同时温度变化周期为120d的变温储藏模式还能减小部分指标的波动幅度,实仓储藏中宜采用温度变化周期较短的变温储藏模式。

关键词：优质粳稻变温储藏理化品质食味品质储藏积温

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变温储藏模式下优质籼稻品质变化规律的研究

变温储藏模式下优质籼稻品质变化规律的研究

作者：陈一帆武汉轻工大学

学位级别：硕士

稻谷是我国最主要的口粮,对保障国家粮食安全至关重要。稻谷在储藏期间,其数量和质量都在变化,控制储粮温度可以延缓稻谷品质变化。本文以优质籼稻“隆两优534”为实验材料,选择三种温度(低温15℃、中温25℃、高温35℃),结合积温与温度... 详细信息

稻谷是我国最主要的口粮,对保障国家粮食安全至关重要。稻谷在储藏期间,其数量和质量都在变化,控制储粮温度可以延缓稻谷品质变化。本文以优质籼稻“隆两优534”为实验材料,选择三种温度(低温15℃、中温25℃、高温35℃),结合积温与温度变化周期设计9种储藏模式进行为期360 d的模拟储藏,每间隔60 d对其理化品质进行检测,得到9种储藏模式下优质籼稻品质的变化趋势,结合储藏360 d时的蒸煮食用品质,评价各种储藏模式下优质籼稻品质的优劣;利用差示热量扫描仪(DSC)和透射电镜(TEM)对储藏180 d和360 d的籼稻热力学特性和胚部细胞进行观察和分析,探讨温度影响籼稻品质变化的机制,主要结果如下:1.变温储藏模式下优质籼稻的理化品质变化。储藏时间与积温均对籼稻储藏品质各指标具有显著影响(P积温对优质籼稻的脂肪酸值、降落数值、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性影响最显著。在恒温与变温模式下,积温相同时,温度变化周期为60 d储藏模式下的优质籼稻整精米率普遍高于变化周期为180 d;在高温(35℃)下储藏时间达到180 d,种子发芽力基本丧失,发芽率会接近0%。随着储藏时间的延长,9种储藏模式下优质籼稻的出糙率、整精米率、发芽率、巯基含量、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、多酚氧化酶活性呈现下降或波动下降趋势,其中低温(15℃)储藏延缓优质籼稻品质下降的效果最显著。除2号储藏模式由于储藏前期的后熟作用导致脂肪酸值略有下降外,优质籼稻在储藏期间的脂肪酸值和降落数值呈现持续上升的趋势,且储藏温度越高,降落数值增长速率越快。2.变温储藏模式下优质籼稻的食味品质变化。经9种储藏模式储藏后,优质籼稻的淀粉糊化温度变大,而焓值变小,且储藏温度与优质籼稻的糊化温度呈正相关,与焓变呈负相关。除最低粘度与积温在α=0.05水平上显著相关外,糊化特性其余指标与积温在α=0.01水平上呈极显著相关。除储藏模式3外,其余模式在储藏360 d后的优质籼稻峰值粘度均较起始值增大,且积温越大,峰值粘度越低。与刚收获的优质籼稻相比,9种储藏模式下优质籼稻的米饭食味计所有指标和米汤p H、米汤固形物含量均降低,而吸水率较起始值增加,膨胀率除储藏模式1与3的优质籼稻降低外,其余7种储藏模式下均增大,其中储藏模式的积温越高,外观评分、口感评分、米饭平衡度越低。通过主成分分析将18个指标降维成3个主成分(F、F、F),优质籼稻综合主成分F的回归模型为F=0.684F+0.196F+0.121F,蒸煮食味品质在9种储藏模式下的优劣顺序为模式1>模式4>模式8>模式5>模式2>模式3>模式9>模式7>模式6。3.变温储藏模式下优质籼稻微观结构变化。随着储藏时间的增加,优质籼稻胚部细胞的细胞壁结构逐渐溶解、纤维丝模糊不清;细胞膜与细胞核核仁的核膜逐渐丧失完整性;细胞质、细胞核质、异染色质变为凝聚状态;线粒体、蛋白体等细胞器的数量减少,大部分结构由卵圆形变为不规则形状。随着储藏温度的增加,细胞状态的变化趋势明显变快。储藏模式4、5和8储藏360 d的积温相同,但细胞状态的优劣排序为模式8>模式4>模式5;储藏模式6、7和9储藏的积温相同,但细胞状态的优劣排序为模式9>模式6>模式7。

关键词：优质籼稻变温储藏品质变化储藏积温

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稻谷储藏品质与耦合因子关系的研究

稻谷储藏品质与耦合因子关系的研究

作者：王水寒吉林大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：稻谷脂质储藏积温储藏积湿品质预测

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不同储藏温度下优质籼稻品质变化研究

不同储藏温度下优质籼稻品质变化研究

作者：赵起超武汉轻工大学

学位级别：硕士

本文选用优质籼稻“隆两优丝占”为实验材料,设置三种温度(低温15℃、中温25℃、高温35℃),确定7种储藏模式,将样品置于恒温培养箱中进行为期1年的恒温储藏和变温储藏实验,每隔60d对稻谷生理生化指标和蒸煮食味指标进行检测,探索7种储... 详细信息

本文选用优质籼稻“隆两优丝占”为实验材料,设置三种温度(低温15℃、中温25℃、高温35℃),确定7种储藏模式,将样品置于恒温培养箱中进行为期1年的恒温储藏和变温储藏实验,每隔60d对稻谷生理生化指标和蒸煮食味指标进行检测,探索7种储藏模式下优质籼稻品质变化的规律,分析恒温模式与变温模式下稻谷品质变化的差异、以及积温相同但变化顺序或变化频率不同的变温模式下稻谷品质变化的差异,评价各种储藏模式下优质籼稻品质的优劣。主要结果如下:(1)7种储藏模式下优质籼稻品质变化差异明显,低温储粮可以更好地保持稻谷的理化品质和蒸煮食味品质;优质籼稻生理生化指标中的发芽率、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性呈现波动下降或下降的趋势;脂肪酸值和降落数值呈现上升趋势;电导率、黄粒米率、丙二醛含量呈现先上升后趋于平缓的趋势;优质籼稻蒸煮食味指标中的米汤固形物、米汤p H、米饭硬度、米饭外观评分、米饭口感评分、米饭综合评分呈现下降或波动下降的趋势;峰值粘度和米饭平衡度整体呈现先上升后下降的趋势;衰减值和米饭黏度除模式1(15℃恒温)和模式2(25℃恒温储藏)有增长外,其余组别均呈下降趋势;蒸煮膨胀率、最低粘度、最终粘度、回生值呈现上升或波动上升的趋势;吸水率和糊化温度除模式1(15℃恒温)略有下降外,其余组别均呈上升趋势;峰值时间除模式6(低温高温交错)和模式7(高温低温交错)较其他组别增长显著外,其他组别趋于平稳。(2)积温相同,除黄粒米率、蒸煮延伸率和米饭硬度以外,其余23个指标的恒温模式相较于变温模式更能保持稻谷品质的稳定;高温储藏时间最长且最早的模式5(先高温后低温)生理生化指标和米饭蒸煮食味指标在储藏期间相比其他组别劣化明显;先低温后高温的储藏模式更有利于稻谷生理生化品质的保持,低温高温交错的储藏模式更有利于蒸煮食味品质的保持。(3)在实际生产实践中,先高温后低温模拟夏粮入仓,先低温后高温模拟秋粮入仓。在夏粮入仓后可以先进行低温储藏处理延缓稻谷品质劣变,在秋粮入仓后尽量要延缓高温来临时间,从而降低储藏周期的积温,储藏时要减少温度波动频率以保持稻谷品质,随着储藏时间的延长也要减少高温(35℃)储藏的时间以保持稻谷食味品质,为不能长期低温储粮地区实现粮食品质、保管成本与仓储费用三者之间的有效平衡提供理论指导。

关键词：优质籼稻储藏积温生理生化指标食味指标品质变化