1. 研究目的与意义
稻谷是我国主要的粮食作物之一，其栽培历史悠久，是人们赖以生存的主食。随着经济的快速发展，以及现代人生活品质的提升，人们越来越注重食品的安全和口感。稻谷作为重要的粮食作物，其口感和品质受到极大关注，确保稻谷的食用鲜度和品质安全有着战略性意义。稻谷是季节性作物，这一特点决定了稻谷需要储藏。据统计，稻谷库存量约占全年稻谷产量的四成，其储藏期长达 16 个月〔1〕。由于内外多种因素的影响，稻谷在储藏期间发生陈化，品质显著降低，影响人们的生活以及国家的宏观调控，甚至造成食品资源的浪费。由于稻谷具有后熟期短、易发芽、不耐高温、易陈化、易霉变黄变等储藏特性〔2〕，合理、妥善、有效的储藏对于减少粮食资源的浪费，保障国家粮食供给安全具有重要的意义。
陈化是指在储藏过程中发生的涉及物理、化学和生物学变化的复杂过程，包括糊化特性、色泽、风味和组成的变化[3]。稻谷中含有蛋白质、淀粉、脂质等多种营养物质，脂质含量约占 1%~4%。储藏期间三大营养成分的总量基本保持不变，但其结构却发生了变化。稻谷在脂质膜完整的情况下，其脂质成分通常很稳定。但是，由于磷脂酶、高温、物理损伤等作用使脂质膜破坏后，脂质物质即发生陈化。因此，储藏过程中，稻谷中脂质成分易水解，进而发生过氧化反应，形成羰基化合物己醛、戊醛等挥发性物质，产生霉味〔4〕。刘英〔5〕 通过对不同地区的 15 个新陈稻米样品的感官特性、加工特性、理化特性、热力学特性、米饭质构特性进行分析，发现稻谷在储藏期间，由于呼吸、氧化和酶的作用而发生若干物理化学变化，导致其品质发生变化。Wilson 等〔6〕 认为种子劣变的主要原因是脂质过氧化，因为脂质物质更容易受到温度、氧气、湿度等外部环境的影响。根据起因，脂质过氧化作用可分为酶促和非酶促脂质过氧化两大类。综上所述，稻谷在储藏期间的陈化，主要是其所含的脂质成分陈化引起的。
微波加热迅速、均匀 ,适度的微波条件能较好地保持物料的色泽和营养成分, 且具有灭酶、杀菌和杀虫等作用。微波对小麦胚 、裸燕麦等含有的脂肪酶 、脂肪氧化酶、多酚氧化酶和过氧化物酶钝化效果显著[7]。
2. 研究内容和预期目标
（一）研究内容及拟解决的问题
1、研究现有稻谷的处理工艺及其相关陈化酶活性；
2、调整微波处理过程中温度、单位面积加载量等参数，研究不同参数下稻谷陈化关键酶活性的变化；
3. 国内外研究现状
微波是波长范围为 1 mm～ 1m的电磁波 ,频率范围为 3.0#215;102MHz～ 3.0#215;105MHz,常用微波加热频率为 915 MHz 和 2450 MHz。微波发生器的磁控管接受电源功率而产生微波功率 ,通过波导输送到微波加热器中 ,需加热的物体在微波场的作用下被加热。 一般情况下 ,被干燥物料中的水分子由于布朗运动 ,分子的排列杂乱无章并迅速变化 ,极性互相抵消 ,宏观上不呈现极性。 而被置于由微波发生器产生的交替变化的电场中时 ,带正电的氢端趋向负极 ,带负电的氧端趋向正极 ,随外加电场以 2450 MHz(或915 MHz) 快速变化而使 分子运动加剧 ,由于分子本身的热运动 ,相邻分子之间、分子与离子之间产生类似摩擦、碰撞、振动、挤压的作用 ,导致体系温度迅速升高 ,使被加热物料瞬间加热。 由于用微波加热 ,被加热物料是整体同时被加热 ,具有加热均匀 ,热能利用率高 ,瞬时可达高温的独特之处 ,因此近年来微波加热及干燥技术得到迅速发展和应用[8] 。
Andre 和 Hou 于 1932 年首次发现大豆脂肪氧化酶(lipoxygenase.EC1 .13.11 .12 , Lox)使多元不饱和脂肪酸(PUFA)氧化产生豆腥味,从此 ,人们开始了在各种不同植物中检测 Lox 的存在 ,研究其特性和反应机理 。1964年,YASUMATSU 等发现禾本科作物水稻稻谷陈化变质也是由多元不饱和脂肪酸酶促降解所致。此后H .W .Gardner(1988)、D.F .Hildebrand.(1989)研究表明 ,导致稻谷陈化变质的关键酶是脂肪氧化酶。脂肪氧化酶除存在大豆和水稻外 ,还广泛地存在于其他植物特别是高等植物体内。我国是世界上主要的稻米生产国之一 ,大部分人口以稻米为主食 。水稻种子脂肪氧化酶的活力直接影响稻谷贮藏 ,导致陈化变质[9]。
脂肪是由较多极性基团组成的高分子。在微波作用下,极性基团会产生强烈的震荡,从而改变脂肪的分子结构。目前, 国内报道了微波对稻谷、大米 、小麦和绿豆等储藏品质的影响,认为低强度的微波可以有效杀灭仓储害虫、抑制霉菌, 而对粮食品质影响不大[7]。脂类是影响粮食品质的重要因素,张习军等采用对大米(稻谷)品质影响不大的微波条件处理稻谷[ 10],研究微波处理对稻谷储藏过程中脂肪酶和脂肪酸的影响。
4. 计划与进度安排
2022.1-2022.3查阅文献，准备实验；
2022.3-2022.4开始实验，完成论文初稿；
2022.4-2022.5完善实验，修改论文，翻译外文文献；
5. 参考文献
[1] 陈银基，鞠兴荣，董文，等. 稻谷中脂类及其储藏特性研究进展 [J]. 食品科学，2012，33（13）：320―323.
[2]淑在习，李少寅. 大米加工厂稻谷储藏技术 [J]. 食品加工，2014，39（3）：25―36.
[3] 高瑀珑，鞠兴荣，姚明兰，等. 稻米储藏期间陈化机制研究 [J].食品科学，2008，29（04）：470―473.
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