試析γ射線輻照對稻谷小麥干燥特性及品質(zhì)的影響

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1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文γ射線輻照對稻谷小麥干燥特性及品質(zhì)的影響姓名：于勇申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：農(nóng)業(yè)機械化工程指導(dǎo)教師：王俊20060501浙江大學(xué)博士學(xué)位論文中英文摘要摘要谷物采用傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥時存在干燥速度慢、干品質(zhì)降低等缺點，而T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。進而促進水分的遷移擴敦。然而目前國內(nèi)外對Y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Y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)備實驗，選擇輻照預(yù)處理后熱

2、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、初始含水率為貫穿整個研究的三個實驗因素，并采用單因素及多元分析方法，進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)律的實驗研究，并從顯微結(jié)構(gòu)、理化特性、生理特性等角度探討實驗結(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)實驗研究發(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

3、速率和表面溫度隨三因素變化而改變。(2)單因素實驗和基于三元二次回歸旋轉(zhuǎn)組合實驗設(shè)計的多元統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，三因索對于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式經(jīng)驗?zāi)Ｐ停撃Ｐ涂梢杂行У仡A(yù)測實驗條件范圍內(nèi)稻谷小麥干燥特性受三因素的影響規(guī)律。(3)實驗研究發(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)干燥水分擴散系數(shù)都有顯著的影響。在常用平衡含水率和水分擴散系數(shù)模型的基礎(chǔ)上，建立了受三因素影響的新的稻谷小麥平衡含水率吸附一解吸附模型和薄層連續(xù)熱風(fēng)干燥水分擴散

4、模型。(4)以常用的谷物薄層干燥半經(jīng)驗?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?zāi)Ｐ汀?．輻照預(yù)處理稻谷小麥加工和食用品質(zhì)的研究：(1)顯微觀察實驗及分析發(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)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

5、，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)通過顯微觀察實驗及分析發(fā)現(xiàn)，T射線輻照對稻谷淀粉、小麥蛋白質(zhì)、脂肪等大分子有較強的破壞作用，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)通過單因素實驗和基于三元二次回歸旋轉(zhuǎn)組合實驗設(shè)計的多元統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，三因素對稻谷直鏈淀粉含量、膠稠度、堿消值

6、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式經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，該模型可以有效地預(yù)測實驗條件范匿內(nèi)稻谷小麥?zhǔn)秤闷焚|(zhì)指標(biāo)受三因素的影響規(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I浙江大學(xué)博士學(xué)位論文中英文摘要谷小麥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)顯微觀察實驗及分析發(fā)現(xiàn)，T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。因此輻照劑量和熟風(fēng)溫度對稻谷小麥短

7、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。麗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

8、顯的影響，而對霉菌檢出率卻沒有明顯和趨勢性的影響。同樣由于不同微生物的生理特性不同，隨著貯藏時間的延長各輻照劑量的稻豁小麥種子中所含的微生物隨微生物種類的不同表現(xiàn)出不同的變化趨勢。關(guān)鍵詞；輻照；稻谷；小麥；干燥特性；品質(zhì)II塑堅查蘭堡主蘭些堡苧±莖壅塑量AbstractTherearedeficiencieswhengiatndriedwithtraditionalhot-airmethod．suc