干燥对稻谷籽粒微观结构的影响研究

中国粮油学报干燥对稻谷籽粒微观结构的影响研究刘友明谭军赵思明张家年（华中农业大学食品科技学院，武汉430070）粒中，不同干燥方式处理的稻谷籽粒结构存在差异，热风干燥处理的稻谷籽粒中的微裂纹比阴干处理的稻谷籽粒中的微裂纹粗大，稻谷在干燥过程中产生的微裂纹导致其吸湿产生宏观裂纹，稻谷吸湿产生裂纹的敏感性与籽粒中存在的微裂纹的大小存在相关性，微裂纹越粗大，则稻谷吸湿后越易产生宏观裂纹。
刖言干燥是稻谷产后处理的一个重要的环节。稻谷是热敏性物料，在干燥过程中易产生损伤〔1.经过不同干燥方式处理后，稻谷的裂纹率以及吸湿产生裂纹的敏感性存在差异，阴干处理的稻谷其裂纹率和吸湿产生裂纹的敏感性低，热风干燥的稻谷裂纹率和吸湿产生裂纹的敏感性高，日晒居中；在干燥作业中只需满足贮藏所需的安全含水率即可，不能要求过低的含水率，以免加在贮藏过程中稻谷吸湿产生裂纹的敏感性。不同干燥方式处理的稻谷吸湿产生裂纹的敏感性存在差异可能是由于干燥方式对稻谷籽粒内部结构造成影响的原因。干燥方式对稻谷籽粒结构的影响在国内外还未见详细报道，研究干稻谷的微观结构有利于全面了解稻谷的力学特性，从而解释稻谷吸湿产生裂纹的机理，为确立稻谷适宜的干燥方法提供理论基础。
1试验材料与方法1.1试验材料晚粳稻95058：采于华中农业大学农艺站，未露晒，原始含水率为26.05（wb）。
1.2实验方法1.2.1干燥方式参见〔2〕。
1.2.2扫描电镜样品的制备从选定的各组样品中随机取出5粒，手工剥壳，用薄刀片将其在离胚端2mm处横断开（非切开），注意用力强度和方向，然后用吸耳球轻轻将散落在断面上的细小粉粒吹除。将切好的样品用导电胶粘在金属平台上镀膜用S?450型扫描电镜在20kv加速电压下观察。
2结果与分析2.1胚乳中微裂纹的显微形态选择在灯箱法中观察不到裂纹（宏观裂纹）的籽粒，采用扫描电镜观察，可以发现在扫描电镜下能观察到细小裂纹（微观裂纹，下称微裂纹）（A、1B）。
有宏观裂纹的籽粒在其裂纹处断开，也可发现有微裂纹（C）。微裂纹广泛存在于胚乳中，在低倍下）可以看到微裂纹经过胚乳中心或近中心，而且裂纹穿过淀粉细胞的细胞壁（A、1B、1C），在高）可以看到裂纹沿着淀粉粒的表面扩展，未出现撕开淀粉颗粒的情况（D）。微裂纹无统一方向，不像宏观裂纹（灯箱法观察到的裂纹）那样平行于籽粒短轴。由于裂纹的曲折性，测量微裂纹的长度和宽度比较困难，但可以发现，微裂纹的宽度在胚乳中心或近中心时宽，离胚乳边缘越近裂纹的宽度越小，可以推断微裂纹产生于胚乳中心或近中心。
2.2干燥方式对稻谷籽粒中微裂纹的影响阴干和热风干燥的稻谷籽粒中都存在着微裂纹（A、1B），其生成位置和裂纹扩展的路径是一致的，只是裂纹的大小（长度和宽度）不相同。阴干处理样品的微裂纹细小，其长为853~i，宽为6rtn *热H十观梨纹放大00fS/ 1.0阱千S宏观教纹祥品（JC太6000W）干稻谷籽粒微观结构的扫描电镜观察（注：长度为裂纹末端两点之间的距离，宽度为裂纹的大宽度）而热风干燥的样品其微裂纹较粗大些，其长为772um，宽为11um.由于两个样品的品种和含相同，可以推测阴干和热风干燥处理的样品中微裂纹大小存在差异的原因可能是由于干燥过程中干燥介质温度不同所致。阴干处理是在室温下（5*C左右）下进行的，热风干燥的温度为40*C~45*C.这就是说干燥温度越高，籽粒中的微裂纹越粗大。
在稻谷的干燥过程中，湿热是影响稻谷微裂纹产生的主要因素。干燥介质的温度越高，干燥速率就越大，淀粉粒失水越快，这样就可造成淀粉颗粒收缩量大，由于淀粉粒与蛋白质的结合强度较小，从而把淀粉颗粒之间的蛋白质间质撕开。也有人认为微裂纹的产生是由于凝胶相（无定形相）失水后导致链内或链间氢键的生成，这可在多糖结构中形成，当受到急剧干燥时，由氢键生成的应力强烈扭曲团粒结构，因而产生裂隙〔3.从这种观点我们也可推测微裂纹的产生也是由干燥速率所决定的，干燥速率越快，产生的微裂纹越粗大，这与本实验的结论相一致。
2.3稻谷吸湿产生裂纹的敏感性与微裂纹的关系阴干处理的稻谷样品中微裂纹细小，其长为853取宽为6um，热风干燥的样品中微裂纹较粗大些，其长为772um，宽为1Lum.我们可以近似采用长X宽来表示微裂纹的面积，则热风干燥的稻谷中微裂纹的面积大于阴干处理的稻谷样品。结合