我国是稻米生产的和消费大国,近年来由于环境污染导致镉超标大米(镉含量大于0.2 mg/kg)现象时有发生。如何防止镉超标成为主食危害人们身体健康,已成为人们越来越关注的问题。本文以镉超标大米(镉含量0.438mg/kg)为原料,重点研究碱法、碱性蛋白酶法和酸溶-发酵法三种工艺制备大米淀粉的工艺,同时探讨了这三种工艺所制备的大米淀粉理化特性和加工应用特性方面进行进行了比较研究。研究结果可为镉超标大米的转化利用提供一条新途径,对促进我国稻米产业持续发展具有重要的现实意义。全文主要研究内容及结果如下:1、碱法制备大米淀粉工艺研究本部分重点研究了碱法制备大米淀粉的工艺参数优化。以镉超标大米(镉含量0.438mg/kg)为原料,在分别研究了碱溶液质量分数、提取时间、液料比、提取温度等碱法提取条件对大米淀粉的纯度和镉含量的影响的基础上,利用Box-Behnken响应面法优化了镉超标大米碱法提取淀粉的最佳工艺条件。得到的最佳工艺条件为碱液质量分数0.42%,提取时间16h,液料比11.1:1(mL:g),浸泡温度46℃。在此修正的工艺条件下进行3次重复验证试验,测得淀粉的镉含量为0.053mg/kg,纯度为93.76%,镉脱除率为87.90%,与所建立的模型预测值接近。2、碱性蛋白酶制备大米淀粉工艺研究本部分重点研究了碱性蛋白酶法制备大米淀粉的工艺参数优化。以镉超标大米(镉含量0.438mg/kg)为原料,在分别研究了碱性蛋白酶添加量、提取时间、缓冲液pH值、提取温度等酶法提取条件对大米淀粉的纯度和镉含量的影响的基础上,利用Box-Behnken响应面法优化了镉超标大米碱性蛋白酶法提取淀粉的最佳工艺条件。得到的最佳工艺条件为碱性蛋白酶添加量0.5%,提取时间7h,pH值为8.2,提取温度53℃。在此修正的工艺条件下进行3次重复验证试验,测得淀粉的镉含量为0.085mg/kg,纯度为86.92%,镉脱除率为80.59%,与所建立的模型预测值接近。3、酸溶-发酵联用法制备大米淀粉工艺研究本部分重点研究了酸溶-发酵法制备大米淀粉的前处理步骤,即乳酸浸泡步骤的工艺参数优化。以镉超标大米(镉含量0.438mg/kg)为原料,在分别研究了乳酸浸泡温度、酸液体积分数、液料比等乳酸浸泡前处理条件对大米淀粉的纯度和镉含量的影响。利用Box-Behnken响应面法优化了镉超标大米酸溶-发酵法提取淀粉乳酸浸泡的最佳工艺条件。得到的最佳工艺条件为浸泡温度为47℃,酸液体积分数为50%,液料比为8:1(mL:g),在最佳工艺条件下通过乳酸菌发酵,发酵条件为发酵温度为41℃、发酵时间23h、接种量为3%处理得到的大米淀粉纯度为97.41%,镉含量为0.0185,镉脱除率为95.78%,与所建立的模型预测值接近。4、三种方法制备的大米淀粉特性比较研究本部分重点研究了以上三种方法制备的大米淀粉理化特性和加工应用特性。通过测定大米淀粉的水分含量、总淀粉含量、蛋白质含量、淀粉破损率比较不同提取方式对大米淀粉的结构的影响,分析发现:酶法对淀粉颗粒的伤害程度最小为1.7%,但是酸溶-发酵法的提取纯度最高为97.7%。通过采用快速黏度仪(RVA)和流变仪分析大米淀粉的糊化特性和流变特性,分析发现:碱法和酸溶-发酵法的黏度上升速率要高于酶法和天然大米,所需的温度也远低于酶法和天然大米。相反,酶法提取的淀粉数据更接近于天然大米粉。说明酶法提取大米淀粉和天然大米淀粉的结构更加接近。