目前水稻中的镉污染日益严重,给消费者健康带来了潜在的隐患。而如何将镉污染稻米转化成可食用大米的问题,是目前比较关注的一个研究点。本文以镉超标大米为研究对象,探索微生物发酵脱除大米中镉的可行性,并研究发酵对大米食用品质的影响,从而为脱镉大米更好的开发利用提供基础依据。首先考察了13种酵母、细菌以及市售复合菌对大米中镉的脱除效果,发现镉脱除率为30.43%~69.32%,其中五菌型发酵剂的镉脱除率最高;采用Design-expert方法对发酵条件(发酵时间、发酵温度、液料比)进行了响应面优化,结果表明将大米与1.5倍水混合、接种0.1%的五菌型发酵剂后在37℃发酵60 h,并用水冲洗4次后,镉的脱除率可提高到80.84%,大米中镉的含量从原始0.39 mg/kg下降到0.075 mg/kg,达到国家标准0.2 mg/kg的限量要求。发酵后大米中蛋白质含量由原来的8.62%降至6.69%,而淀粉相对得到富集,含量从原来的78.20%上升到81.60%;进一步用不同提取剂提取了发酵前后大米中的蛋白质,发现可溶于Na OH溶液的谷蛋白组分中镉含量变化最大;被脱除的镉在发酵后的菌体和发酵液中各占一半左右;SEM显示发酵后大米表面和内部均呈现疏松多孔状,推测发酵使米粒表面及内部产生小孔,蛋白质溶出,与之络合的镉也随着溶出,从而达到脱除效果。接着研究了发酵对大米米粉品质的影响,通过快速黏度分析仪(RVA)、差示扫描量热仪(DSC)考察发酵前后大米米粉的糊化特性,结果表明发酵后大米米粉的糊化温度降低,食味品质得到改善;X-衍射光谱显示发酵并未改变大米淀粉晶体结构,但非结晶区面积增大,结晶度下降;根据FTIR光谱图分析发酵并未形成新的化学键或基团,大米米粉基本成分并未发生改变;SEM图显示发酵大米米粉颗粒表面出现孔洞,但仍保持颗粒结构。说明大米米粉经发酵脱除镉的同时,基本保持了原颗粒状态,糊化特性还得到改善。最后,以自然发酵大米为对照,参照家庭传统米线加工工艺,将发酵后大米加工得到米线,米线中的镉含量下降为0.03 mg/kg,而对照中镉含量为0.14 mg/kg;对比其感官品质、蒸煮品质以及质构品质,无论在复水时间、断条率、蒸煮损失率、硬度和拉伸长度等方面均没有显著性差异(p<0.05),从而为发酵脱镉大米的进一步利用提供了基础依据。中试结果显示,五菌型发酵剂能有效降低不同米线产品中镉的含量,最终获得符合国家标准的米线产品,合理利用了粮食资源。