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大米因失去谷壳的保护,营养物质暴露在外,在贮藏过程中易受霉菌的感染而发生霉变,我国每年因大米霉变造成的损失约100万吨。大米在霉变初期,其品质不会发生明显的变化,因此急需一种能够准确判断大米早期霉变的方法,将危机控制在萌芽状态。近些年气相-离子迁移谱联用技术(Gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)发展迅速,在食品的质量安全检测、过程控制等方面应用广泛。本研究以霉变大米为研究对象,通过分离纯化得到了导致江南地区大米霉变的优势菌种,研究了利用GC-IMS技术基于大米霉变过程中的特征挥发性有机成分的变化评定霉变程度的检测方法。研究的主要内容和结果如下:(1)以霉变大米为研究对象,通过传统的微生物分离方法结合分子生物学鉴定,对江苏省镇江地区导致大米霉变的优势菌种进行了筛选与识别,试验结果显示黑曲霉、黄曲霉、寄生曲霉、微紫青霉、变幻青霉和绳状青霉等6种霉菌是导致江南地区大米霉变的优势菌属。(2)对GC-IMS联用仪的主要参数进行了优化分析,采用最优的试验条件对6种霉菌生长代谢产生的挥发性气味进行了检测分析,结果显示:不同类霉菌的特征挥发性有机成分存在共性,少数挥发性有机成分为某菌种所特有,证明这些挥发性有机化合物可以用于大米霉变状态的表征。(3)采用GC-IMS技术研究了大米霉变过程中产生的挥发性有机成分的变化规律,结合人工接种霉变大米的谱图库对自然霉变大米的霉变程度进行了判别。结果显示,根据特征峰图片库结果结合化学计量学方法可以对大米的早期霉变程度进行有效的区分;研究证明,采用GC-IMS联用技术分析大米的挥发性有机成分在大米霉变的早期预警方面具有巨大的潜力。(4)以不同储存年份的大米为研究对象,通过将GC-IMS联用仪的检测结果与依据脂肪酸含量判断大米霉变程度的结果相对比,对前期遴选出的21个特征峰的适用性进行了测试。结果显示,依据遴选的特征指纹图谱能够对粮仓中的大米样本的霉变程度进行分析判断;结果证明基于GC-IMS技术建立的大米霉变早期监测体系可以用于监测储藏过程中大米的霉变程度。(5)为验证建立的大米霉变监测体系对其他米种的泛化能力,以制备的自然霉变的糯米为研究对象,对遴选出的用于表征霉变过程的特征指纹谱的适用性进行了研究。结果显示,用大米建立的霉变监测体系并不适用于糯米霉变程度的监测,表明不同种类的米需要建立不同的监测体系。