发酵工艺对大米镉含量的影响--《中南林业科技大学》2015年硕士论文
发酵工艺对大米镉含量的影响
【摘要】：近年来,镉污染导致大米浪费严重。目前仍有大量镉超标大米在口粮市场流通,对人们的健康形成了潜在的危害,镉超标大米的流向成为目前亟需解决的问题。大量研究表明,大米发酵工艺有利于蛋白质的溶出,大米中的镉主要是以与蛋白质螯合的形态存在,因此发酵工艺成为解决目前“镉大米”问题的一个可能途径。另外,目前有大量关于利用电化学法治理重金属污染土壤等相关方面的研究,电化学法可能会成为降低大米镉含量一个有效的办法。本研究内容主要是探讨恒温自然发酵和电化学法辅助发酵两种处理方法对大米镉含量的影响。首先,本研究对比了石墨炉原子吸收光谱法和重金属快速检测法两种检测方法的准确度与精密度,结果表明重金属快速检测法测定结果的精密度高于石墨炉原子吸收光谱法,石墨炉原子吸收光谱测定结果的准确度略高于重金属快速检测法,两种测定方法的差异不显著。然后考察了恒温自然发酵和电化学法两种不同的处理方法对大米蛋白质含量以及镉含量的影响规律。研究发现,恒温发酵法可通过延长发酵时间(0-36h),提高发酵温度(30℃-45℃)同时降低大米蛋白质含量与镉含量,随着发酵时间和温度的改变,大米镉含量与蛋白质含量的变化一致,蛋白质含量的降低直接导致了镉含量的降低；通过增加料液比(1：2-1：20)可降低大米镉含量,但蛋白质含量无显著变化；降低缓冲液pH(3～6),大米镉含量显著降低,但与蛋白质含量的变化完全相反,此处有待深入研究。电化学法可以通过提高发酵温度(30℃-40℃),增加缓冲液浓度(0.025mol/L～0.1mol/L)增加电压(5V-20V)等方式同时降低大米蛋白质与镉含量；延长处理时间(0-9h),可降低大米镉含量,但蛋白质含量无显著降低；降低缓冲液pH(3～4),大米镉含量显著降低,但与蛋白质含量的变化完全相反。接着利用origin软件对两种处理方法中样品蛋白质含量与镉含量的相关性进行了线性拟合分析,恒温自然发酵和电动化学辅助发酵两种处理方法的线性拟合相关系数分别为R 自=0.72462,R电=0.68728,P值均小于0.01,呈中度相关,可信度较高。最后,通过正交试验优化了两种发酵方法降镉的方案,在极差分析以及方差分析的基础上确定了两种方法的最优降镉方案。恒温自然发酵的最优降镉方案为E3D3B2C1A2,即料液比1：20,缓冲液浓度0.15mol/L,缓冲液初始pH 4,温度40℃,发酵时间36h,处理后大米的镉含量从0.5mg/kg降到了0.5mg/kg,降镉率为61.73%；电化学法的最优降镉方案为B2A3D2C3,即温度45℃,pH 5,电压25V,缓冲液浓度0.15mol/L,处理后大米的镉含量从0.5mg/kg降到了0.9mg/kg,降镉率为62.68%。
【关键词】：
【学位授予单位】：中南林业科技大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2015【分类号】：TS210.7;TQ920.6【目录】：
摘要4-6ABSTRACT6-101 绪论10-17 1.1 研究背景10 1.2 镉污染与治理10-14
1.2.1 镉的性质及危害10-11
1.2.2 大米镉污染现状11
1.2.3 大米镉超标成因11-12
1.2.4 镉污染治理12-14 1.3 镉在水稻中的富集部位及赋存形态14-15 1.4 发酵对米粉品质的影响15-16
1.4.1 发酵米粉及工艺15
1.4.2 发酵对米粉理化性质的影响15-16 1.5 课题目的和意义16-172 大米镉的测定方法比较研究17-22 2.1 材料与方法17-19
2.1.1 材料、仪器与试剂17-18
2.1.2 方法18-19 2.2 结果与分析19-21
2.2.1 标准曲线的绘制19-20
2.2.2 镉含量测定结果分析20-21 2.3 小结21-223 不同处理方式对大米蛋白质与水分含量的影响22-33 3.1 材料与方法22-26
3.1.1 材料、仪器与试剂22-23
3.1.2 方法23-26 3.2 结果与分析26-32
3.2.1 时间对大米蛋白质含量的影响26-27
3.2.2 温度对大米蛋白质含量的影响27-28
3.2.3 初始pH对大米蛋白质含量的影响28-29
3.2.4 电压对大米蛋白质含量的影响29-30
3.2.5 缓冲液浓度对大米蛋白质含量的影响30
3.2.6 料液比对大米蛋白质含量的影响30-31
3.2.7 处理前后大米水分含量的变化31-32 3.3 小结32-334 不同处理方式对大米镉含量的影响33-46 4.1 材料与方法33-34
4.1.1 材料、仪器与试剂33-34
4.1.2 方法34 4.2 结果与分析34-44
4.2.1 时间对大米镉含量的影响34-35
4.2.2 温度对大米镉含量的影响35-36
4.2.3 初始pH对大米镉含量的影响36-37
4.2.4 电压对大米镉含量的影响37-38
4.2.5 缓冲液浓度对大米镉含量的影响38
4.2.6 料液比对大米镉含量的影响38-39
4.2.7 方案优化39-43
4.2.8 发酵大米蛋白质与镉含量的相关性分析43-44 4.3 小结44-46结论46-48参考文献48-54致谢54
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资料存档---日本大米镉指标是中国数倍
本帖最后由 tr 于
12:07 编辑
观翻译贴有感
英经济学家智囊团（EIU）最近发表的「世界食品安全指数报告」中，中国被评价为「良好」（107个参评国家中排42位）。
1970年颁布的《农田防污染法》的规定，衡量受镉污染的农田的标准为当地产1公斤稻米镉含量在1毫克（ppm）以上。
2009年，日本厚生劳动省近日发布消息称，该省拟将大米中铬的最低限量标准，由现行的1.0ppm调至0.4ppm。
日本为火山活动频繁地区，土壤中铅、镉等重金属含量较高。据日本方面抽查，发现不少大米的镉含量都在0.4ppm-1.0ppm之间。
/html/news/35/522249.htm
中华人民共和国
我国在《食品中污染物限量》中规定，大米中镉限量标准是0.2mg/kg。这一标准与欧盟给出的标准相同（实际上我朝食品安全很多标准都比照欧洲佬来----直接导致了不少标准达不到~，发展中国家的底子，发达国家的心，前途是光明滴，道路是曲折滴~）。
/link?url=08f6vYUuvGDTgTsKiGgu4bEnd0pJpxyb_KZl5ivzlo05neZPRKcgMqJIpjFQNMWsfqLoZd8bK0ly66bBhekIqPiAcBUyWkv6-CS8Bn7aZ3S
这个资料不是为了说明镉含量高无所谓，实际上痛痛病是很严重的疾病（天朝目前还没有明确报道，但必须防患于未然），所以这个资料的唯一用途是---- 战他娘亲 ----
有日杂说中国大米镉含量超标的时候，可以当板砖丢丫脸上去~除此外无他用~
还不知道是不是真实呢
前面说的是稻米的镉含量,怎么又变成了泥土的镉含量了,两者一样吗&
天朝每公斤土壤镉含量0.005mg算超标，超128倍，大概也就是每公斤0.64mg，符合日本大米标准&
为了谨防层主被一个2B忽悠，我特地找了下中国土壤环境质量标准/link?url=ghjbtawoYzpllsHmGAbtlXLeLZ7F_x62j4oty2ERypplNWC6UFsjhMkgFHbGQXDF89PIKJLt0mM4Mx4zdYiXspDVkebCWhTQw0u9_e86b3O&
广东新塘镇泥土镉超标128倍凸显治污乱局
/a/043.htm&
还不知道是不是真实呢
希望是真的
人就是愿意花几倍几十倍的价钱买日本米，你要明白，傻子永远比骗子多，这是正常生态。
哈哈，没吃过日本米。花钱买进口大米的shamao&
好犀利的评论，合格二楼&
本帖最后由 tr 于
10:26 编辑
还不知道是不是真实呢
厚生省的网址又不难找，我大龙腾日翻人才济济，一问便知
http://www.mhlw.go.jp/
看看人家国家，再看看咱们国家，这就是差距。
我可以肯定，你就是数字君！&
同学，你看楼主说什么了吗就说“这就是差距”？差距在哪你真的知道吗？&
超标？把标准调高就合格了
日本挺喜欢这么干的
中国的镉超标是因为火山吗？认为的话就别扇了
奥特曼还没出现么？
本帖最后由 tr 于
12:06 编辑
既然有某个2B来本人的帖子里点评忽悠，那本人就劳动一下，再发天朝土壤环境质量标准好了，让我们看看128倍镉超标有多吓人
1.jpg (30.75 KB, 下载次数: 0)
11:33 上传
如果妓者有节操一点呢（呵呵~），这个数量大概是3.2mg/kg
如果妓者的下限和平常一样呢，这个数量大概是0.64mg/kg，这1公斤底泥在日本当大米卖问题不大
本帖最后由 tr 于
11:53 编辑
中国的镉超标是因为火山吗？认为的话就别扇了
合着吃火山镉不是吃重金属？？？？还是说日本没玩过化工业？？？？火山在日本呆了几千年，痛痛病在20世纪前可没在日本出现过
以这位的日本风范来要求的话，是不是核电站炸了的辐射也不叫辐射？？？？毕竟福岛那事也能算进自然灾害里嘛
本帖最后由 Littleflowers 于
11:46 编辑
还不知道是不是真实呢
/guan-zhe/_147019.shtml
日本，大米中镉限量标准是0.4mg/kg
前一阵最出名的广东镉大米中有几个批次的镉含量分别为0.37mg／kg、0.36mg／kg、0.31mg／kg，按照日本标准为合格大米。
所以这批不合格的毒大米有两个去处，一是出口日本。二是出口美国，美国这边对大米镉含量压根就没有规定要求。
美国人以前几乎不吃大米 但是美国现在墨西哥食品逐渐成为主流了 墨西哥饭菜的大米消耗量不比中餐少多少 另外就是婴幼儿食品里面很多大米做的东西&
美国人很少吃大米吧&
这是啥时候的新闻了？
本帖最后由 tr 于
11:58 编辑
这是啥时候的新闻了？
翻译贴的新闻是2014年的
厚生省打算调低镉指标是2009年的
中国最近又热炒的镉大米也是2014年的，大概是广东湖南一块~懒得细看
咱之所以会发这个资料贴，是因为真*日杂在翻译贴里上蹿下跳扯镉大米
本帖最后由 西岚君 于
12:43 编辑
发达国家也是资本主义起家，脱离不了资本唯利是图这一本质。资产阶级政府以一定程度妥协，一定程度愚民，维持了社会稳定，并在社会稳定基础上将资本果实越做越大，民众与资本家妥协分得的红利越来越多。而与此同时，社会主义阵营这边，由于愚民不彻底，国家发展的需求与民众妥协不彻底，从而逐个内乱倒台。而中国转搞市场经济发展民生，实现了国家发展需求与民众的一定妥协，但愚民不彻底，因此社会即使没有崩盘，但充满不确定、不稳定性。
問題是我唐執行不力, 不是標準太低
你这不是打台湾的脸吗！&
日本人吃辐射食，杀菌消炎，重金属大米对它们来说就是绿色食品了。
大米标准该向日本靠拢？楼主你是日杂吗？
请勿人身攻击
不管日本人活得怎么样，希望我天朝越来越好就是了
本帖最后由 tr 于
16:26 编辑
大米标准该向日本靠拢？楼主你是日杂吗？你长着眼睛是干啥用的？
这个资料不是为了说明镉含量高无所谓，实际上痛痛病是很严重的疾病（天朝目前还没有明确报道，但必须防患于未然），所以这个资料的唯一用途是---- 战他娘亲 ----
有日杂说中国大米镉含量超标的时候，可以当板砖丢丫脸上去~除此外无他用~
合着吃火山镉不是吃重金属？？？？还是说日本没玩过化工业？？？？火山在日本呆了几千年，痛痛病在20世纪 ...
自然因素一回事，如果你将良田变成镉田，那么你就作孽了。你有资料就就学楼主发，没有就别意淫。楼主的资料没说和工业的联系。
楼主啊，日本的粮食自给率是多少啊？
本帖最后由 tr 于
17:11 编辑
自然因素一回事，如果你将良田变成镉田，那么你就作孽了。你有资料就就学楼主发，没有就别意淫。楼主的资 ...
我就是LZ,你想要骨痛病资料？
中国还没有明确的地域性大规模发病的骨痛病病患，所谓“初期症状”都是妓者云~而日本骨痛病可是从30年代一直玩到70年代，至于日本的火山是什么年代有的我不知道，反正历史完爆骨痛病
日本镉超标导致骨痛病究竟是火山造就 还是 工业造就简直一目了然
至于日本标准，不可否认，日本食品安全总体优于中国，不过在重金属标准上，丫们不过是自欺欺人，100步笑10步而已，既然是100步笑10步，有什么不能扇的
楼主啊，日本的粮食自给率是多少啊？
只算大米还是广义上的粮食？
前者全被日本人吃了，自给率100%；后者不到39%
我就是LZ,你想要骨痛病资料？
中国还没有明确的地域性大规模发病的骨痛病病患，所谓“初期症状”都是妓 ...
自己看他回复，他说日本的镉是工业因素产生的啊。 我没看见你发的有说这个
另外，我不知道你什么心态，像广东，那些镉超标大米完全是人祸引起的，就算符合日本标准，难道我们就满足吗&
本帖最后由 tr 于
17:44 编辑
自己看他回复，他说日本的镉是工业因素产生的啊。 我没看见你发的有说这个
你应该看最后一句
本资料纯粹用来战~ 明白了没？对喷用的，就是面对100步笑10步的人用的，其他时候拿这玩艺没啥意思
镉污染导致的骨痛病是很严重的疾病，怎么可能满足于“符合日本标准”
怪不得都弄成一小团当宝贝那么吃&&
国内米污染的时候，你搬日本标准，还说不是日杂？等等，你并没否认，还真是日杂啊
你没搞清楚前因后果吧。赶紧去翻译区看帖子吧。&
人身攻击 禁言1天
你应该看最后一句
本资料纯粹用来战~ 明白了没？对喷用的，就是面对100步笑10步的人用的，其他时候拿 ...
那你回我做什么。你应该回那个说是日本工业原因的
除此外无他用
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什么是“翻译加工厂”呢？
（由首页导航条“翻译”直接进入）翻译加工厂就是像工厂一样，把翻译工厂流水线进行。现在，让我们来参观一下，看看这个流程是怎么样的
Powered by高映标 制图　　本报记者 何光伟 发自湖南攸县　　在湖南，常可以看到这样的风景，大量的工厂、冶金场和矿场的附近，坐落着大量的稻田。湖南是中国闻名的有色金属之乡，中部地区重要的有色金属和重化工业云集，有色冶金、化工、矿山采选等行业占到全省工业的80%以上。　　而现在，由于重金属污染而引发了生态灾难，这场灾难的后遗症在水稻种植上的影响正在凸显。　　自湖南大米被曝光重金属镉含量超标以来，湖南的大米制造商和农民成了这场灾难的直接受害者。但有关方面至今也未找到镉污染的来源，尽管湖南境内湘江流域的重金属污染由来已久。　　其实仅在此次湖南攸县的大米被查出镉含量超标，位于株洲市的攸县，其几年前就是重金属污染企业的灾区。　　按照当地人的说法，以前的氧化锌厂等重金属污染企业，早给攸县的环境污染留下了欠债。　　此次攸县大米被查出镉含量超标，也仅是当地土壤污染的一个缩影而已。　　磷肥说引争议　　对于此次被查出来的大米镉含量超标，尽管攸县方面并未指出污染源于何处，但湖南省官方则表示可能是因不合理使用磷肥造成的污染。　　湖南省环保厅法制宣传处处长陈战军对媒体表示，环境背景中镉不超标，湖南攸县及衡东县为何会生产出镉米?他说“我倾向于认为是肥料带入的”。　　湖南省地质研究所教授童潜明对此表示赞同，他认为与工业污染相比，由不合理施用磷肥造成的污染，同样值得重视。　　作为最常用的三大化肥之一，磷肥被广泛用于农业生产，其主要原料是磷矿石，天然伴生镉，每千克磷肥中的含量从几毫克到几百毫克不等。　　“但在湖南的农业生产中，这一标准未得到有效的落实。”童潜明公开表示，“在湖南大多数农村地区，农民从化肥店买来成袋的复合肥，按每亩地一袋(50公斤)的传统习惯施用，而非根据土壤的实际肥力调整。”　　按照童潜明的说法，湖南为了增产，会大面积使用磷肥。磷肥施到田里去，镉不断累积，一定程度后，就会导致土壤的镉含量超标，最后引起农作物的污染。　　相对于湖南省方面磷肥带来土壤污染的说法，外地学者则认为大米中镉含量超标，其根源在于土壤被污染。　　浙江省农产品安全标准与检测技术重点科技创新团队带头人朱诚教授表示，大米镉超标，根在土壤遭污染。“水稻具有大量吸收镉的特性。重金属造成的水源与土壤污染后，水稻种植在污染土壤中，通过根、茎、叶的吸收转运到籽粒中，引起大米中重金属的积累。”朱诚表示。　　在攸县官方的通报中表示，镉超标大米原材料均收自当地农户，企业周围10公里内无重金属企业。　　对于此说法，朱诚则认为，周围10公里没有重金属企业也不能排除土壤污染，还得排查灌溉水源等是否被污染。　　中国农业大学资源与环境学院环境科学与工程系教授王敬国也表达了类似的观点，他认为“大米镉超标主要原因是土壤污染”。　　王敬国称，不排除这种可能，湖南省的土壤中重金属含量底值要高于其他地方。加之不合理的开发利用和排污，土壤重金属污染情况就会更严重。　　重金属污染警告早已敲响　　多年前关于湖南大米镉超标的预警已频频响起，但官方没有予以重视。2008年的一份《地质通报》称，洞庭湖区晚稻米镉超标41.67%，蔬菜镉近乎全都超标。　　而一份有关湖南稻米污染问题的《风险评估》更表明，“研究人员在湖南抽取了112份大米样品和稻谷样本，测定其中砷、铅和镉等重金属含量，样本覆盖了株洲、湘潭、衡阳、长沙、邵阳、岳阳、益阳和常德等10个市，样品大米中镉含量符合国家标准的仅占64%。”　　这份报告的全称是《湖南市场和污染区稻米中砷、铅、镉污染及其健康风险评价》，由中科院生态环境研究中心、湖南农业大学资源环境学院、中南林业科技大学林学院和山东省分析测试中心4家机构在2010年共同完成。　　此项研究还专项选出了10个当地有冶炼区域的地方，比如衡阳常宁市、株洲清水塘等地区。结果显示，这10个地区中大米样品的重金属污染率达90%以上，糙米的铅含量平均值超出国家标准4倍，谷壳的铅含量平均值相当于国家标准的近6倍。”　　尽管攸县官方的通报称大米镉含量超标企业周围10公里内无重金属企业，但据时代周报记者调查，攸县土壤重金属污染由来已久，在多年前就是公开的秘密。　　按照攸县桃水镇一些村民的说法，该镇在数年前就存在不少提炼重金属的小作坊，后来被迫关闭。甚至包括一些氧化锌厂。　　有熟悉那些氧化锌生产流程的村民透露，在提炼氧化锌的过程，还会产生大量的铜镉渣等附产品。　　有消息人士向时代周报记者透露，政府尚未要求关闭氧化锌厂之前，仅桃水镇一个乡镇的氧化锌厂，就有十数家之多。　　来自攸县环保局的材料称，该县在2012年投入2000万元整治重金属污染，在2013年春节前关闭了24家重金属企业。　　攸县官方承认攸县重金属生产企业多、规模小，污染相对较重，已被列为湘江流域重金属污染治理的重点地区。为加大重金属污染整治力度，攸县明确下达了“到2015年全县重金属排放量在2010年基础上削减20%”的工作目标。　　大同桥善胜村的一位村民透露，前些年攸县仅氧化锌厂就有不下30家。这位村民还认为，这就是贻害子孙的污染项目。当年红红火火的氧化锌厂虽然关闭了，但攸县的土壤污染暴露只是时间问题而已。　　治理成本高昂　　在朱诚看来，解决“镉米”污染根本在于解决土壤污染。但这并非一件容易的事情，就人体来说，重金属中毒的也只能在几十年后才表现出来，而农田消除重金属污染需要几十年到上百年时间。　　此次攸县大米被查出镉含量超标，再次引对发湖南土壤重金属超标治理的关注。回顾这些年的诸多新闻，尤其是近几年的镉和血铅事件，足以表明那些重金属污染的严重性。　　官方数据显示，湖南全省受到“矿毒”及重金属污染的土地面积达2.8万公顷，占全省总面积的13%。湖南14个市、州中，有8个处在湘江流域，超过4000万人的生产、生活用水受到污染。　　由于长期受有色金属冶炼厂和化工厂的污染影响，以株洲市的清水塘霞湾港排污口不远处的老霞湾港河床为例，其在2011年前底泥含镉量最高值达359.8克/千克。　　按照《土壤环境质量标准》一级标准限定值，该处镉含量是该标准的1800倍，底泥含铅量最高值达1827.6克/千克，超标52倍。　　“十五”规划实施以来，湖南的汞、镉、铬、铅排放量位居全国首位;砷(砒霜)名列甘肃之后居第二位。但在湘江枯水期的5个月，“长株潭”河段镉浓度严重超标。　　湘江流域重金属污染早已提上议程，湖南省方面准备分10年投资100多个亿来治理，其中第一步就是堵住污染源。　　为了治理重金属污染，湖南已逐步实施《湘江流域重金属污染治理实施方案》(下称《方案》)，该《方案》在2011年3月获得国务院批复。　　然而这些治理绝不轻松，以株洲为例，镉污染超标5倍以上的土地面积就高达160平方公里以上，当地在2011年决定试图用400多亿元资金，在最严重的清水塘污染区打造治污样本。然而，仅清水塘区域就聚集了180多家冶炼、化工企业，株洲需要关停、搬迁的企业更是多达175家，在2012年估算需要补偿资金就高达25亿元。　　这高昂的费用正是株洲市治污的一大心结。根据公开消息，仅株洲市后期治理需要的费用，就需要数千亿元之多。　　当地官员担心，一旦治污资金不到位导致治污不及时，其直接后果就是株洲以及湘潭、长沙等湘江下游地区都将持续受此影响。来源人民网)
13-05-30·
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