γ射線輻照對稻谷小麥干燥特性及品質(zhì)的影響.pdf

1、谷物采用傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥時存在干燥速度慢、干品質(zhì)降低等缺點(diǎn)，而γ射線輻照除有效的滅菌功能外，還可以提高輻照物料的水分活性，進(jìn)而促進(jìn)水分的遷移擴(kuò)散。然而目前國內(nèi)外對γ射線輻照與熱風(fēng)干燥技術(shù)聯(lián)合作業(yè)的研究還很少。論文將γ射線輻照作為熱風(fēng)干燥前的預(yù)處理工藝，由此探討稻谷小麥經(jīng)輻照后的干燥特性及加工、食用、種用品質(zhì)變化。通過預(yù)備實(shí)驗(yàn)，選擇輻照預(yù)處理后熱風(fēng)干燥工藝中對稻谷小麥干燥特性和加工、食用、種用品質(zhì)影響較顯著的輻照劑量、熱風(fēng)溫度、初始含水率為貫

2、穿整個研究的三個實(shí)驗(yàn)因素，并采用單因素及多元分析方法，進(jìn)行三因素對稻谷小麥干燥特性和加工、食用、種用品質(zhì)影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究，并從顯微結(jié)構(gòu)、理化特性、生理特性等角度探討實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的原因。論文得到以下結(jié)論： 1.輻照預(yù)處理稻谷小麥薄層干燥特性的研究：(1)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，三因素(輻照劑量、熱風(fēng)溫度、初始含水率)對稻谷小麥的內(nèi)部微觀組織結(jié)構(gòu)、水分活度和熱學(xué)特性有顯著影響，而這些影響使得稻谷小麥薄層連續(xù)熱風(fēng)干燥過程中的失水速率和表面溫度

3、隨三因素變化而改變。 (2)單因素實(shí)驗(yàn)和基于三元二次回歸旋轉(zhuǎn)組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的多元統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，三因素對干燥所需時間和平均失水速率等指標(biāo)都有顯著影響，并建立上述指標(biāo)受三因素影響的三元二次多項(xiàng)式經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該模型可以有效地預(yù)測實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)稻谷小麥干燥特性受三因素的影響規(guī)律。 (3)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，輻照劑量對稻谷小麥吸附-解吸附平衡含水率和薄層連續(xù)熱風(fēng)干燥水分?jǐn)U散系數(shù)都有顯著的影響。在常用平衡含水率和水分?jǐn)U散系數(shù)模型的基礎(chǔ)上，建立

4、了受三因素影響的新的稻谷小麥平衡含水率吸附-解吸附模型和薄層連續(xù)熱風(fēng)干燥水分?jǐn)U散模型。 (4)以常用的谷物薄層干燥半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑榛A(chǔ)，選擇較優(yōu)的基礎(chǔ)模型，通過數(shù)據(jù)擬和獲得模型系數(shù)，建立受三因素影響的稻谷小麥熱風(fēng)失水過程模擬半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?2.輻照預(yù)處理稻谷小麥加工和食用品質(zhì)的研究：(1)顯微觀察實(shí)驗(yàn)及分析發(fā)現(xiàn)，由于輻照加工處于熱風(fēng)加工之前，輻照對稻谷組織結(jié)構(gòu)的破壞在后面的熱風(fēng)干燥中隨著顆粒收縮而更加致密，抵消了輻照對組織結(jié)構(gòu)

5、的破壞作用，這使得輻照預(yù)處理對稻谷加工品質(zhì)(整精米率)沒有影響。而由于不同的熱風(fēng)溫度和初始含水率使得熱風(fēng)干燥過程中稻谷內(nèi)部溫度梯度和水分梯度不同，由此產(chǎn)生的應(yīng)力裂紋程度也不同，使得熱風(fēng)溫度和初始含水率對稻谷加工品質(zhì)的影響比較明顯。此外，由于小麥碾磨出粉幾乎不受干燥過程中的組織破壞和應(yīng)力裂紋的影響，因此三因素對小麥加工品質(zhì)(出粉率)沒有明顯的影響。 (2)通過顯微觀察實(shí)驗(yàn)及分析發(fā)現(xiàn)，γ射線輻照對稻谷淀粉、小麥蛋白質(zhì)、脂肪等大分子有

6、較強(qiáng)的破壞作用，而熱風(fēng)溫度和初始含水率的不同會使得淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪水解酶活性發(fā)生變化，因此三因素對所選稻谷小麥?zhǔn)秤闷焚|(zhì)指標(biāo)都有不同程度的影響。 (3)通過單因素實(shí)驗(yàn)和基于三元二次回歸旋轉(zhuǎn)組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的多元統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，三因素對稻谷直鏈淀粉含量、膠稠度、堿消值和小麥濕面筋含量、面筋持水率、脂肪酸值等指標(biāo)都有顯著影響，并建立上述指標(biāo)受三因素影響的三元二次多項(xiàng)式經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停撃Ｐ涂梢杂行У仡A(yù)測實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)稻谷小麥?zhǔn)秤闷焚|(zhì)指標(biāo)受三因素

7、的影響規(guī)律。 (4)由于稻谷小麥粘度特性與其所含淀粉的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，輻照劑量、熱風(fēng)溫度和初始含水率對稻谷小麥RVA粘度曲線和粘度指標(biāo)都有顯著的影響。 3.輻照預(yù)處理稻谷小麥種子品質(zhì)的研究(1)顯微觀察實(shí)驗(yàn)及分析發(fā)現(xiàn)，γ射線和干燥溫度都對稻谷小麥種胚的微觀組織結(jié)構(gòu)有明顯的破壞作用，因此輻照劑量和熱風(fēng)溫度對稻谷小麥短期萌發(fā)特性有顯著的影響。而由于受到輻照后稻谷小麥種子自我修復(fù)作用及其自我修復(fù)程度以及貯藏過程中種子呼吸作用的影

8、響，輻照劑量對稻谷小麥種子長期萌發(fā)特性也有顯著的影響。同樣由于輻照劑量和熱風(fēng)溫度對稻谷小麥種胚的破壞、輻照后的自我修復(fù)以及貯藏過程中的呼吸作用，輻照劑量對稻谷小麥種子短期、長期活力特性也有顯著的影響。 (2)由于輻照對生物體細(xì)胞的破壞以及不同溫度對微生物生長的抑制作用不同，輻照劑量和熱風(fēng)溫度對稻谷小麥種子微生物指標(biāo)都有顯著的影響。而由于不同微生物的生理特性不同，初始含水率則只對稻谷小麥種子的菌落總數(shù)有明顯的影響，而對霉菌檢出率卻