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水稻是中国的主要粮食作物，年产量占世界稻谷总产量的37％左右，居世界首位。大米产量居于高位，而消费增长较慢，造成我国大米库存严重积压并居高不下。根据美国农业部2002年12月份报告，2002年，我国大米期末库存为6735万吨，占世界大米中库存的64.2％，仍然是世界各国大米库存量最大的国家之一。库存量的不断堆积，导致大量劣变及损耗，成为农民和政府财政的负担，挫伤了农民种粮的积极性。积压稻谷中80％是早籼稻。2002年度我国加工业消费的大米仅仅占1.4％左右，远远低于发达国家80％左右的平均水平。研究表明早籼稻是米粉生产的优质原料，传统发酵米粉以其滑爽筋道的口感，深受消费者的喜爱。显然对米粉的生产技术深入研究是解决积压的关键。本文深入研究了自然发酵对大米理化性质的影响及其米粉凝胶形成的机理，为利用早籼米生产高品质米粉奠定了理论基础。主要研究内容与结果如下： 1．自然发酵显著地改变了大米的组成成分。发酵降解了大米总蛋白的33％，总脂肪的61％，总灰分的62％以上；发酵对总淀粉含量影响不大。所以发酵起到了纯化淀粉的作用。 2．自然发酵主要作用于淀粉的无定形区，对结晶区的结构影响不大。淀粉颗粒的显微观察表明发酵没有破坏淀粉颗粒的外形；损伤淀粉的含量增加的程度很小；DSC表明淀粉的晶型未变，但晶区比例增大；FTIR表明没有新的化学键和化学结构产生。 3．自然发酵改变了淀粉的结构和组成，主要是支链淀粉的断链与脱支。发酵使得直链淀粉含量增加3.28％；发酵使大分子区减少，小分子及中间分子增加。大分子区DPn从对照的12597.6GLU降至发酵后的12051.0GLU，而小分子从3061.5GLU增加到3423.1GLU。β-淀粉酶水解率测定发现淀粉分子分支化程度降低，表明支链淀粉发生了断链与脱支。淀粉的RVA曲线最高粘度降低也说明发酵引起了支链淀粉的断链与脱支。 4．自然发酵代谢产物中乳酸的作用效果最明显。发酵过程中产生了大量有机酸，HPLC分析表明90％以上是乳酸；通过不同PH乳酸溶液的浸泡试验验证，表明PH4左右最佳，与自然发酵有类似效果。酶类以蛋白酶、果胶酶和脂酶作用效果为好。小分子糖类与乙醇的存在对米粉拉伸有负面作用。 论文阐述了自然发酵对大米理化性质的影响及其米粉凝胶形成的机理。分析认为，发酵米粉特殊的流变性是自然发酵产酸、酶作用于大米淀粉颗粒对淀粉改性和纯化的结果。乳酸对大米淀粉凝胶性质的改变起着主要作用。乳酸作用于淀粉颗粒的无定形区支链淀粉长链断链，使淀粉的分子量分布趋于均匀，降低了单个支链淀粉的分支化程度，减弱了再结晶性。中间分子和直链淀粉分子比例增加，老化趋势增强。同时低PH值促进直链淀粉迅速聚合老化，形成连续相凝胶网络，将老化慢的支链淀粉和水分包埋起来，构成凝胶的粘性；而直链淀粉老化后再难糊化，构成凝胶的弹性，二者共同构成发酵米粉的粘弹性。