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糙米因保留了完整的糠粉层而具有丰富的营养物质,随着消费者对于营养健康的重视,糙米等全谷物食品的需求量也逐渐增加。但研究发现水稻是一种易于富集砷元素的植物,而且糙米比精白米的砷含量要高。砷,一种在自然界中大量存在的非金属有害元素,土壤中的砷元素通过协同运输至植物根部,经过植物体内的代谢循环逐渐累积在籽粒的糠粉层区域。因此,糙米消费需求的增加会导致人体摄入过多的砷元素,进而累积在人体的各个器官组织中并引发病变。特别注意的是砷元素的毒性与其形态密切相关,其中无机砷的毒性要显著高于有机砷。所以对糙米中砷元素的含量以及形态的分布进行评估是必不可少的。糙米再加工是一种方便有效地降低砷元素摄入风险的方法,目前有不少研究致力于寻找简单高效的降砷糙米加工方法以便于在消费者中推广。本研究以稻花香2号(粳稻),野香优3号(籼稻)两种常见的水稻品种为研究对象,基于控制不同碾磨精度的实验,结合同步辐射技术,分析糙米砷元素的空间分布;分离测定糙米的不同组分,阐明糙米砷元素在不同组分中的结合量;采用浸泡、发酵的加工方式,探究糙米中砷元素的变化迁移规律。主要的研究结果如下:1.砷元素在糙米籽粒中的分布不具有均一性。不同碾磨精度的实验表明,当碾磨精度为5%时,稻花香2号的总砷含量降低约25%,测定米糠与抛光米的砷形态,发现米糠中仅检测出无机砷,抛光米中无机砷比例相比原料下降约5%,野香优3号变化趋势相似;另外同步辐射的拟合图像表明砷元素主要分布在水稻籽粒的胚以及靠近糠粉层的区域。2.不同品种糙米的生物组分含量不同,淀粉含量差异最为显著(稻花香2号58.49%,野香优3号73.74%);分析砷元素与不同生物组分的结合情况,蛋白质组分中结合砷元素含量最高(稻花香2号0.112 mg/kg,野香优3号0.066 mg/kg),主要是无机砷,淀粉与砷元素的结合能力最低(稻花香2号0.026 mg/kg,野香优3号0.016 mg/kg),只检测出极少量的有机砷;不同类蛋白质中砷元素结合能力大小为:清蛋白>球蛋白>谷蛋白>醇溶谷蛋白,表明清蛋白与砷元素具有较强的结合能力。3.浸泡,发酵工艺都能够有效地去除砷元素,尤其是无机砷。在浸泡加工过程中砷元素的最大去除率能够达到37.3%,无机砷最大占比为80.9%,同时能够保留糙米的主要食用部分和大部分的营养元素(膳食纤维,维生素B1),浸泡后糙米饭的口感也有着明显的改善;发酵加工过程能够去除更多的砷元素,最大去除率能够达到43.9%,无机砷最大占比为87.4%。