温度和臭氧对储藏稻谷品质和微生物量的影响研究

摘要

我国是水稻的主要产地,种植面积居世界第一位,稻谷总产量接近小麦和玉米之和。在南方地区,由于饮食习惯的原因,稻谷更是成为消费者的主要食物来源。为了军需民食,稻谷是我国重要储备粮和商品粮的品种,储藏量巨大,储藏任务非常艰巨。我国稻谷的主产区和国家储备库主要分布在长江以南,是常年高温高湿的环境,因而稻谷在储藏中的保质保鲜成为保粮工作的重点和难点。
　　 稻谷的颖壳较坚硬,对籽粒起保护作用,能在一定程度上抵抗虫害及外界温、湿度的影响,但稻谷不耐高温,也容易受到昆虫和微生物特别是霉菌的侵害,高温条件和虫、霉危害会加速稻谷品质下降,并影响其安全性,因此稻谷储藏过程中控制储藏温度和虫霉显得尤为重要,目前国内外主要通过控制储藏温度和低氧来减缓储藏稻谷的品质劣变和保障食用安全性。但上述两种稻谷储藏方法对粮库仓房的密闭条件要求较高,许多库房很难做到,要满足密闭要求,仓房改建的成本太高。虽然也可采用机械制冷的方式储藏稻谷,但保管费用高,没有实际应用价值。随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们健康和环保意识逐步增强,粮食行业迫切需要先进的、经济的绿色储粮技术,但目前的相关研究仅限于温度对储藏稻谷品质和微生物影响的定性研究、臭氧基本用于高水分粮食的应急处理,对于温度对储藏稻谷品质和微生物影响的定量研究、臭氧处理对稻谷品质和微生物的影响以及臭氧处理后的稻谷品质和微生物随储藏时间的变化规律,报道很少或未见报道。
　　 本课题将未经过臭氧处理的稻谷与臭氧处理过的稻谷（水分含量13.5％,达到安全水分要求）置于不同温度(15℃,20℃,25℃,30℃,35℃)、70-75％相对湿度条件下进行模拟储藏,定期测定稻谷的相关的理化和微生物指标（水分、脂肪酸值、出糙率、整精米率、发芽率、细菌量和霉菌量）。研究结果如下:
　　 (1)温度和储藏时间对储藏稻谷品质和微生物活动的影响
　　 随着温度的升高和时间的延长,安全水分的储藏稻谷含水量、出糙率、整精米率、发芽率、细菌量和霉菌量下降越快,脂肪酸值上升越快,储藏稻谷品质陈化速度越快。方差分析表明,储藏温度和时间是稻谷品质变化和微生物变化的极显著影响因素。通过SPSS分析软件将上述这些指标与储藏温度(T)和时间(D)进行二元线性回归方程的拟合,都符合Y=aT+bD+c(P＜O.01),表明,温度和时间与稻谷理化和微生物指标呈显著的二元线性关系。
　　 (2)臭氧处理对稻谷品质和微生物数量的影响
　　 臭氧处理后,稻谷脂肪酸值增加了0.03g％,整精米率和发芽率分别下降了0.32％和1％,出糙率没有变化,细菌量和霉菌量分别下降了60％和42％,表明臭氧处理杀菌效果明显,但对稻谷品质基本没有影响。
　　 (3)臭氧处理的稻谷在储藏过程中品质和微生物变化规律
　　 臭氧处理的稻谷在储藏过程中品质变化规律与未经臭氧处理储藏稻谷相似,在同温度、同一时间段,品质略低于对照组,通过SPSS分析软件将各品质指标与储藏温度(T)和时间(D)进行二元线性回归方程的拟合,也都符合Y=aT+bD+c(P＜0.01),表明,温度和时间与稻谷理化指标呈显著的二元线性关系。而稻谷臭氧处理后在储藏中前期带菌量明显回升,甚至高于同温度、同一时间段的对照组,出现反弹现象。
　　 (4)不同温度下储藏稻谷品质指标与微生物量相关性
　　 在储藏温度15℃和20℃下,储藏稻谷各品质指标与微生物量相关性不显著;25℃下,储藏稻谷水分含量、出糙率、发芽率与细菌量显著相关,整精米率与细菌量相关性极为显著;储藏稻谷脂肪酸值、出糙率与霉菌量显著相关,整精米率和发芽率与霉菌量相关性极为显著;30℃下,储藏稻谷出糙率、整精米率和发芽率与细菌量相关性极为显著;储藏稻谷出糙率、整精米率与霉菌量显著相关,发芽率与霉菌量相关性极为显著;35℃下,储藏稻谷脂肪酸值、发芽率与细菌量显著相关;水分含量、整精米率与细菌量相关性极为显著;储藏稻谷整精米率与霉菌量显著相关,出糙率、发芽率与霉菌量相关性极为显著。
　　 (5)15℃、20℃储藏温度下可以有效地保持稻谷的品质,同时控制有害微生物量,适合稻谷储藏;臭氧处理对稻谷品质影响很小,但杀菌效果明显,因此臭氧储藏同样适合稻谷储藏。
　　 本课题研究成果为通过控温减缓储藏稻谷品质劣变进行安全储粮和臭氧储藏稻谷技术的开发和推广提供科学依据。