一種利用發(fā)酵工藝消減大米中重金屬鎘的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鎘超標稻米的凈化處理領(lǐng)域，具體為一種利用發(fā)酵工藝消減大米中重 金屬鎘的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)技術(shù)水平的提高，甚至礦業(yè)的發(fā)展，都使水稻的種植環(huán)境受 到污染，一般認為，土壤和水體關(guān)系著食用大米的品質(zhì)，而水稻對于鎘的吸附作用明顯強于 玉米、大豆等其他的作物品種。當(dāng)環(huán)境受到鎘污染后，鎘可在生物體內(nèi)富集，通過食物鏈進 入人體引起慢性中毒，谷物通過根系從土壤中吸收并富集鎘，鎘被人體吸收后，在體內(nèi)形成 鎘硫蛋白，選擇性地蓄積肝、腎中，并對人體造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。
[0003] 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國南方30%以上的大米鎘含量超過國家食品安全標準值0. 2mg/kg， 國家每年都投入數(shù)億的資金用于鎘污染土地壤的改善，但其收效降低，雖能從根本上解決 降鎘的問題，且對農(nóng)戶的種糧積極性影響較大?，F(xiàn)有技術(shù)中，也有一些對大米進行鎘處理的 方法，但是無外乎都是采用物理或者化學(xué)方法，通過沖洗、浸泡或者將鎘元素進行沉淀的方 法進行除鎘或者降低人體對鎘的吸收，這種方法沒有將直接將鎘消除或者隔離，容易產(chǎn)生 二次污染，不能從根本上解決鎘的去除問題，因而指標不治本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種利用發(fā)酵工藝消減大米中重金屬鎘的方 法，這種處理方法操作費用較低，安全性高，且不存在再次污染的問題，實施性強，可有效降 低大米中的鎘含量，以解決相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的缺陷。
[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] 一種利用發(fā)酵工藝消減大米中重金屬鎘的方法，采用普通秈米作為原料，利用發(fā) 酵米粉制作過程中自然發(fā)酵的發(fā)酵液作為發(fā)酵液原液，并在發(fā)酵液原液中利用發(fā)酵乳桿 菌、唾液乳桿菌、植物乳桿菌以及羅伊式乳桿菌作為發(fā)酵菌，利用嗜熱鏈球菌、保加利亞乳 桿菌作為功能菌制成混合發(fā)酵菌液，然后將鎘超標的普通秈米加入混有發(fā)酵菌液的溫水浸 泡，利用上述混合發(fā)酵菌液進行發(fā)酵，并在發(fā)酵過程完成后依次進過濾、清洗、離心甩干即 可。
[0007] 在本發(fā)明中，利用發(fā)酵液中的發(fā)酵乳桿菌、唾液乳桿菌、植物乳桿菌、酵母以及嗜 熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌進行發(fā)酵的主要目的在于：
[0008] 一、通過微生物作用，降低大米中蛋白質(zhì)含量，據(jù)資料研宄，大米中鎘的存在主要 以與蛋白質(zhì)呈結(jié)合形態(tài)存在，而通過發(fā)酵可以降低大米中蛋白質(zhì)的含量；
[0009] 二、通過乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，通過酸液的浸泡與后續(xù)的清洗降低大米表層的蛋 白質(zhì)含量達到降低鎘的含量；
[0010] 三、直接采用大米發(fā)酵，鎘含量超標大米不需經(jīng)粉碎后發(fā)酵，簡化了工業(yè)化生產(chǎn)過 程中的工藝與設(shè)備投入，并降低了后續(xù)清洗過程中的大米淀粉的損耗。
[0011] -種利用發(fā)酵工藝消減大米中重金屬鎘的方法，其具體操作步驟描述如下：
[0012] 1、選取大米作為原料備用，并將清水在容器中加熱到30°C~50°C并加入占清水 質(zhì)量0.01~10%的氯化鈉或氯化鉀或二者任意比例的混合物備用，其中，大米與水的質(zhì)量 之比為1:1~1:2。
[0013] 2、取發(fā)酵米粉制作過程中自然發(fā)酵24小時~36小時后的米粉發(fā)酵液作為發(fā)酵 液原液，其加入量為作為原料的清水的質(zhì)量的0. 001~15%，同時，在溫水中加入由發(fā)酵液 原液和功能菌液組成的混合菌液配制成混合發(fā)酵菌液，所述其混合菌液加入量為作為原料 的清水的質(zhì)量的〇. 01~15%，其中，所述發(fā)酵菌液包括發(fā)酵乳桿菌、唾液乳桿菌、植物乳桿 菌、羅伊式乳桿菌，各成分加入比例為：30 :9 :5 :4,混合菌液的總菌數(shù)為10~108cfu/g ;而 功能菌液為保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌，兩者的加入比例為1:1~1:9。
[0014] 3、將步驟2中準備的混合發(fā)酵菌液加入30°C~50°C溫水中，攪拌均勻，然后將 大米直接加入上述步驟中準備的加有混合菌液的溫水中，使大米與水充分接觸，浸泡保溫 8~60小時。
[0015] 4、將步驟3的大米與混合發(fā)酵菌液靜置并恒溫發(fā)酵8~60小時，讓混合米液進行 充分浸泡與發(fā)酵。
[0016] 5、將發(fā)酵完成后的發(fā)酵池內(nèi)的發(fā)酵液排空，并用清水對大米表面進行表面清洗， 將清洗后大米經(jīng)過濾網(wǎng)，濾出清洗用水，清洗可視大米表面清洗效果反復(fù)清洗1~3次。
[0017] 6、將清洗后的大米自然風(fēng)干或者曬干或烘干即得成品。
[0018] 在本發(fā)明中，作為原料的大米為秈米，優(yōu)選采用早秈米、晚秈米及中稻，且大米中 錦含量大于等于〇. 2mg/kg。
[0019] 在本發(fā)明中，所述步驟4中恒溫發(fā)酵過程也可采用自然發(fā)酵代替，自然發(fā)酵的發(fā) 酵時間夏天為12~48小時，冬天為24~96小時。
[0020] 在本發(fā)明中，所述步驟4中當(dāng)發(fā)酵池中發(fā)酵完成時的化學(xué)指標：發(fā)酵液pH為 3. 2~4. 5,酸度為0. 4~I. 5g/ml (以乳酸計）；感官檢測指標為：觀察發(fā)酵液提取時會有明 顯拉絲現(xiàn)象，米粒稍用力即可捏碎，整體發(fā)酵香味純正，且除發(fā)酵米香外不存在其他氣味。
[0021] 在本發(fā)明中，所述步驟5中，為提高干燥效率，可對大米進行離心甩干，其離心甩 干的離心速率控制在20~2000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0022] 本發(fā)明同時也提供了一種制備脫鎘大米粉的方法，即將上述步驟制得的成品脫鎘 大米，經(jīng)粉碎機粉碎，大米粉碎細度要求80目篩全過，然后將粉碎后的大米粉采用熱風(fēng)干 燥法進行烘干或微波方法進行烘干，烘干溫度：40~60°C，至最終產(chǎn)品水分< 14. 5%即制 得脫鎘大米粉。
[0023] 將本發(fā)明制備的脫鎘大米直接進入下一道米制品加工程序，也可直接用于制作脫 鎘米粉以及脫鎘米發(fā)糕等米制品。
[0024] 有益效果：本發(fā)明利用發(fā)酵工藝消減大米中重金屬鎘，操作簡單，無需設(shè)計特別的 設(shè)備或特別的工序加強降鎘的效果，在工業(yè)化過程中更易實現(xiàn)，同時，所采用脫、降鎘原料 均為安全原料，如菌種（菌液）、食鹽，而菌種幾乎均選自發(fā)酵食品原料，且其主要廢棄物為 清洗發(fā)酵液用水，所產(chǎn)廢水依照目前一般發(fā)酵米粉廠的廢水處理辦法即可，不會增加環(huán)境 的污染。
【具體實施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0026] 實施例1 :
[0027] (1)大米：準備普通加工大米IOkg(錦彡0· 2mg/kg)，水11kg，食鹽165g，備用；
[0028] (2)準備混合菌種：取發(fā)酵米粉制作過程中自然發(fā)酵至24小時的發(fā)酵液650g，其 中發(fā)酵乳桿菌、唾液乳桿菌、植物乳桿菌、羅伊式乳桿菌比例為：30 :9 :5 :4,混合菌液的總 菌數(shù)約102cfu/g，德氏乳桿菌0. 65g (嗜熱鏈球菌：保加利亞乳桿菌=1 :1)，備用；
[0029] (3)加熱：將水加熱至約42°C (環(huán)境溫度30°C )，加入步驟⑵準備的食鹽，攪拌 均勻，然后再加入菌種，攪拌均勻，備用；
[0030] (4)浸泡：將步驟（1)的大米直接加入步驟（3)準備的溫水中，將大米與水充分接 觸，大米：水=1 :1. 1 ;
[0031] (5)發(fā)酵：將步驟（4)的大米與菌種的混合液42°C保溫24小時，讓混合米液進行 充分浸泡與發(fā)酵，發(fā)酵終了 PH為3. 5,酸度約0. 97g/ml (以乳酸計）。同時發(fā)酵液提取時會 有明顯拉絲現(xiàn)象，發(fā)酵香味純正，無異味；
[0032] (6)清洗：發(fā)酵完成后，將發(fā)酵液排放，并用清水對大米表面進行表面清洗；
[0033] (7)過濾、離心：將清洗后大米經(jīng)過濾網(wǎng)，低速離心3分鐘；
[0034] (8)粉碎或碾磨：將離心后的大米經(jīng)粉碎機粉碎，大