基于低场核磁技术研究不同品种稻谷储藏期间水分的变化规律开题报告

1. 研究目的与意义

稻谷作为全球主要粮食作物之一，其产量约占世界谷物总产量的三分之一。我国是世界三大产稻国之一，拥有最悠久的稻作历史。同时稻谷也是我国第一大粮食作物，在确保我国粮食安全以及实现国民经济发展方面起着举足轻重的作用。随着我国人口的增加和消费水平的提高，稻谷的消费量也会持续增加，这时就会要求稻谷在储藏中，有较高的稳定性。但不同品种的稻谷由于化学成分、生理特性均不相同，在储藏过程中的变化也会有差异，本试验主要以不同产地不同品种的稻谷为原料研究其品质变化中水分这一指标的变化。

目前我国对稻谷水分的检测，仍停留在一些传统的检验手段上，如105℃恒重法、定温定时烘干法、两次烘干法（GB5497-1985），步骤复杂且具有破坏性。而低场核磁共振技术与传统的研究方法相比有很大优势，它具有非侵入和无损伤的特点，能够快速、准确、直观地监测到作物内部的结构特征，能测得样品氢质子密度与分布图，从而反映样品中的水分分布及含量变化，从微观层面揭示样品中水分变化规律。

2. 研究内容和预期目标

此次研究以水稻为实验对象，利用核磁共振技术，动态检测其脉冲CPMG (carr-purcell-meiboom- gill sequence)序列信号，测定样品自旋-自旋弛豫时间（即横向弛豫时间 T2），根据 T2弛豫时间的反演图谱，确定 T2弛豫谱中峰值总面积与含水量的回归方程，明确水稻品种在经过储藏后的水分含量变化。本研究提出了一种快速、准确、无损的水分检测方法，以期为探求稻谷储藏时间对水分含量的影响。

本实验的关键问题即LF-NMR 自旋－自旋弛豫时间（T2）的测量和数据处理，步骤如下：选择15 mm 线圈，采用 FID 序列对标准油样进行单次采样校正中心频率，称取（1.50#177;0.05）g 稻谷样品于 15 mm的核磁管中，每组试验重复 3 次，放入仪器样品线圈中采用 CPMG 序列进行数据采集。数据处理：所有试验数据均重复 3 次，先将得到的峰面积进行质量的归一化，采用单因素方差分析（One-wayANOVA）进行各指标差异显著性分析，LSD 进行多重比较，稻谷含水量和反演峰的指标相关性采用 Pearson 相关性分析。数据处理及统计分析采用 SPSS17.0 软件进行。

3. 国内外研究现状

1、稻谷方面：目前国内外有关稻谷储藏期品质变化的研究中，主要是以单一品种为研究对象。

2、低场核磁技术方面：邵小龙等用低场核磁研究了烫漂对甜玉米水分分布和状态的影响。侯彩云等对蒸煮过程中稻米水分状态的质子进行了核磁共振波谱测定。张绪坤等利用低场核磁技术分析了胡萝卜切片干燥过程的水分变化。要世瑾等利用核磁共振技术活体检测小麦植株的水分分布和变化规律。

4. 计划与进度安排

2022.12.1---2022.12.31查找资料文献完成开题报告

2022.1.1---2022.4.10实验进行初稿和中期检查工作

2022.4.11---2022.5.16论文修改、定稿、外文文献翻译

5. 参考文献

[1]李娟,李忠海,付湘晋,周其中,李丹,梁漱玉.不同品种稻谷储藏期间品质变化的研究[j].食品与机械,2012,28(1):197-199

[2]gb/t 5497-1985.粮食、油料检验水分测定法[s]

[3],何建强,邢建军,要世瑾,唐燕,汪自庆,杜光源.小麦灌浆过程籽粒水分变化的核磁共振检测[j].农业工程学报, 2016,32(8): 98-104