随着环境镉污染日趋严重,我国稻米镉污染问题逐步暴露。全国有超过60%的人口以稻米为主食,所以对我国稻米镉污染进行大范围调查及安全评价势在必行。目前,每年有大量的镉污染稻米由于不符合我国食品安全法而被销毁。因此,研究镉污染稻米的合理利用技术,既可以促进我国稻米加工业发展,又可以最大限度地利用废弃的稻米资源,具有重要的社会效益和经济效益。为了对我国稻米镉污染水平做全面的调查评估,本研究采集了我国主要产粮区的15个省、直辖市共507份稻谷样品,采用微波消解-石墨炉原子吸收光谱法检测稻谷镉含量,样本的检出率高达94.48%。从总体情况来看,我国主要产粮区稻谷镉含量范围<LOD-0.8431mg/kg,平均值为0.0092mg/kg,中位数为0.0624mg/kg,远低于国家镉限量标准0.2mg/kg,镉超标率为10.65%。对稻谷镉进行暴露评估,得到我国居民每月稻谷镉摄入量的平均值为1.1783μg/(kg·bw),是WHO规定PTWI值的4.71%,说明我国稻谷镉含量对人群暴露处于安全水平。从不同产地来看,南方镉污染水平高于北方,湖南省稻谷镉含量最高,平均值为0.3334mg/kg,镉超标率高达72.50%;吉林省镉含量最低,平均值为0.0046mg/kg,未检出镉超标样品。为了探究镉在稻谷中不同部分的分布规律,为镉污染稻谷加工利用提供参考,本研究选取不同污染程度且具有代表性的76份稻谷样品进行分析研究。经砻谷和碾白得到四种加工产物,测定镉含量结果表明,原稻及其加工产物的镉含量顺序为米糠>糙米>原稻>精米>颖壳,平均镉含量分别为0.5044mg/kg、0.2405mg/kg、0.2123mg/kg、0.2101mg/kg、0.1170mg/kg;镉累积量顺序为糙米>精米>米糠>颖壳,平均镉累积量比例分别为84.13%、66.83%、19.16%、13.40%。稻谷加工产物镉含量削减率最大的是颖壳,平均降低了39.19%,绝大多数镉污染稻谷经加工得到的颖壳符合镉限量标准,可以直接利用;但是精米和米糠的镉含量并未明显下降甚至上升,所以不能直接利用,需要进一步深入加工。本研究以镉含量0.5639mg/kg的湖南籼稻为原料,对精米深入加工制备大米淀粉和大米活性肽。原稻加工得到的精米镉含量为0.5503mg/kg,首先利用碱法从精米中提取大米淀粉,得率为60.21%,纯度平均为88.69%,提取率平均为78.40%,镉含量为0.1923mg/kg,镉含量下降了65.06%,达到了国家镉限定标准之内。用碱性蛋白酶和胰蛋白酶分步酶解大米蛋白,通过3000Da截留分子量的超滤膜超滤,再用DA201-C树脂脱盐,得到大米活性肽,纯度为88.68%,镉含量为0.0052mg/kg,远低于国家镉限量标准。从精米到大米活性肽,得率为1.13%,镉含量下降了99.06%。本研究以镉含量0.5639mg/kg的湖南籼稻为原料,对米糠深入加工制备低镉含量米糠油。原稻加工得到的米糠镉含量为0.7795mg/kg,在40℃恒温条件下,用正己烷以1:5的料液比浸提4h,浸提三次,得到米糠油,其得率为15.90%,镉含量为0.0584mg/kg,远低于国家镉限量标准,从米糠到米糠油的镉含量下降了92.51%。
