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《湖南大学》 2018年
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镉超标稻谷资源的安全利用关键技术研究

庞敏  
【摘要】:本研究针对南方籼稻品种镉超标稻谷资源的安全利用问题,采用快速安全的物理打磨降镉法,米粒组织学分析法,稻壳前处理技术,系统的研究了籼稻糙米物理打磨降镉的最佳工艺参数,影响打磨降镉的米粒组织结构特性,制备高纯度非结晶SiO_2的稻壳前处理最佳工艺参数。研究表明,现有精米机械打磨是镉超标稻米的有效降镉技术途径。但现有精米机械存在局限性。米粒中镉等成分分布及米粒组织结构特性对打磨降镉效率影响较大。通过超声波辅助处理,柠檬酸的浓度降低至1/10时,可达到对稻壳碱金属、重金属及其它可溶性杂质的同等去除效率或更好。这些成果为南方籼稻品种镉超标稻谷资源的安全利用提供科学依据,具有产业化应用前景,对发展稻米降镉技术、深加工技术以及品种选育等具有十分重要的意义,取得如下结果。1、采用现有精米机械打磨,总打磨度19%以下,降镉效率平均达到2倍,对整米率影响较小,短粒型的最佳平均单位流量、单次打磨度、单位减重效率的最佳打磨工艺参数组合分别为11.6 kg/min/L、3.3和363.0 g/min/L,长粒型的分别为11.0 kg/min/L、2.3和226.4 g/min/L。2、不同品种与生长环境,米粒组织结构差异显著。米粒的三维尺寸、水分是影响打磨效率的重要因素。米粒的组织结构大致可分为年轮型、汉堡型、渐变型与嵌合型等4种类型。米粒中镉元素、淀粉组分、蛋白质等成分是非均匀分布。初步探索表明,扫描电镜-X射线能谱(SEM–EDS)定量分析技术是一种可快速获取米粒中元素分布特性的方法。3、柠檬酸、硫酸和盐酸对稻壳中杂质的去除效率没有显著性差异,柠檬酸和硫酸可以采取较高的处理温度,但盐酸处理温度不宜高于60℃。柠檬酸-超声波辅助法的最佳工艺参数组合为柠檬酸浓度0.5%、超声波功率500 W、处理时间30 min、温度80℃、漂洗1次。通过1000℃燃烧获得的非结晶稻壳SiO_2,其纯度高达99.2%。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TS212.4

【参考文献】
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