谷外糙米含量在儲(chǔ)藏過程中對(duì)稻谷品質(zhì)的影響

◎ 張永輝，何思雨，王 倩，孫 超，彭亞平，艾鵬飛

（中央儲(chǔ)備糧青島直屬庫有限公司，山東 青島 266111）

稻谷是我國(guó)主要的農(nóng)作物之一，近半個(gè)世紀(jì)以來，我國(guó)稻谷的種植及產(chǎn)量均呈增加趨勢(shì)[1]。隨著稻谷收獲、運(yùn)輸?shù)冗^程機(jī)械化程度的增高，稻谷在脫粒、干燥、運(yùn)輸?shù)冗^程中受到機(jī)械外力的作用，使部分稻谷脫去外殼，形成糙米，新收獲稻谷的谷外糙米含量不斷上升[2]。從青島直屬庫近年來稻谷入庫樣品檢測(cè)來看，客戶送的散貨稻谷中谷外糙米含量最高達(dá)到8%～10%。由于谷外糙米缺少稻殼保護(hù)，易受到外界環(huán)境的影響，同時(shí)糙米的組織結(jié)構(gòu)直接與空氣相接觸，容易受到蟲霉的侵染，導(dǎo)致稻谷在儲(chǔ)藏過程中穩(wěn)定性變差。近年來，國(guó)家對(duì)糧食安全的重視程度越來越高，入庫及儲(chǔ)存過程中加強(qiáng)對(duì)糧食中真菌毒素的管控必不可少。黃曲霉毒素、赭曲霉毒素是稻谷中普遍存在的兩種毒素，隨著衛(wèi)生指標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和成熟，在稻谷入庫和儲(chǔ)存過程中，可以應(yīng)用Charm ROSA真菌毒素快速檢測(cè)系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行真菌毒素的檢測(cè)，做好入庫質(zhì)量把關(guān)及儲(chǔ)存期間真菌毒素的監(jiān)測(cè)。隨著儲(chǔ)糧技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，中央儲(chǔ)備糧青島直屬庫大部分倉房已達(dá)到了準(zhǔn)低溫或低溫儲(chǔ)糧的條件要求，因此本實(shí)驗(yàn)通過模擬準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏環(huán)境，研究不同谷外糙米含量的稻谷樣品在儲(chǔ)藏期間內(nèi)對(duì)水分、脂肪酸值及黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素的影響，探討稻谷入庫時(shí)谷外糙米控制的最大限量，為稻谷在儲(chǔ)藏過程中品質(zhì)保障提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料試劑

稻谷樣品，青島直屬庫入庫粳稻谷（去除谷外糙米），產(chǎn)地（江蘇）。

無水乙醇（分析純），江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司；95%乙醇（分析純），天津市富宇精細(xì)化工有限公司；氫氧化鉀（分析純），天津市廣成化學(xué)試劑有限公司；甲醇（分析純），太倉滬試試劑有限公司；赭曲霉毒素試劑條、黃曲霉毒素試劑條，均為中檢環(huán)貿(mào)生物技術(shù)（北京）有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

磨粉機(jī)，波通LM3610盤式保水磨；磨粉機(jī)，波通LM3100錘式旋風(fēng)磨；101-3AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；玻璃儀器氣流烘干器，河南省予華儀器有限公司；PL202-S電子天平（0.01 g），梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；PL203電子天平（0.001 g），梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；HY-4調(diào)速多用振蕩器，常州市華普達(dá)教學(xué)儀器有限公司；Charm ROSA真菌毒素快速檢測(cè)系統(tǒng)（離心機(jī)、孵育器、讀數(shù)儀、天平和渦旋振蕩儀）；槍頭（100 μL、300 μL、1 000 μL）。

1.3 樣品的制備

1.3.1 谷外糙米的制備

從入庫過程中的稻谷樣品中撿出谷外糙米4 kg，混勻，待用。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)樣品的制備

稱取入庫稻谷樣品（無谷外糙米）42 kg，充分混勻，均勻分為6份，分別按照比例0%、2%、4%、6%、8%和10%加入1.3.1制備的谷外糙米，置于密封樣品袋中，將實(shí)驗(yàn)樣品至于樣品室中儲(chǔ)藏24個(gè)月，儲(chǔ)藏期間利用空調(diào)進(jìn)行控溫，溫度控制在20 ℃以下，每隔4個(gè)月取樣檢測(cè)。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 水分的測(cè)定

水分的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》（GB/T 5009.3—2016）。

1.4.2 脂肪酸值的測(cè)定

脂肪酸值的測(cè)定參照GB/T 20569—2006附錄A。

1.4.3 黃曲酶毒素B1、赭曲霉毒素的檢測(cè)

按照Charm ROSA真菌毒素快速檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行操作，從試驗(yàn)樣品中分取500 g樣品用壟谷機(jī)進(jìn)行脫殼，將磨粉機(jī)檔位調(diào)至“0”，倒入脫殼后的稻谷樣品，稻谷粉顆粒要求95%以上過20目篩，磨粉后的樣品盛放于自封袋中，充分搖勻，稱量時(shí)少量多次稱取樣品。稱取10.00 g樣品于100 mL離心管內(nèi)，加入20 mL 70%的甲醇水進(jìn)行提取，渦旋振蕩1.5 min，靜置1 min，取1 mL上清液于離心管中，離心1 min，取100 μL離心后的上清液，加入到1 mL的緩沖液中，振蕩10 s以上，得到檢測(cè)液。再將檢測(cè)液進(jìn)行濾膜處理，取300 μL過濾后的檢測(cè)液垂直緩慢均勻地注入到檢測(cè)條凹槽處，黃曲酶毒素B1孵育5 min，赭曲霉毒素孵育10 min。實(shí)驗(yàn)過程中室溫控制在20 ℃左右，每個(gè)樣品做3次平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同谷外糙米含量在儲(chǔ)藏期間對(duì)稻谷水分的影響

水分是影響稻谷儲(chǔ)藏期間品質(zhì)變化的重要因素之一，由于谷外糙米無稻殼的保護(hù)，糙米的表皮在變化的溫濕度環(huán)境下，會(huì)處于吸附解析的動(dòng)態(tài)過程，致使水分散失較快[3]。

由圖1可知，不同谷外糙米含量的稻谷樣品水分初始值變化不明顯，即谷外糙米含量對(duì)稻谷水分的初始值影響較??；在24個(gè)月的儲(chǔ)存時(shí)間里，不同含量谷外糙米的稻谷樣品水分均呈下降趨勢(shì)，整體水分含量從約14.0%（初始值）降低到13.0%左右，平均降低了約1%，但不同含量的谷外糙米在儲(chǔ)藏期間對(duì)稻谷樣品水分影響的差異性不明顯。這可能是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是模擬準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏，溫度濕度相對(duì)較為穩(wěn)定，且谷外糙米含量較低，對(duì)整體稻谷水分影響較小，故不同含量的谷外糙米對(duì)稻谷水分影響較小。

2.2 不同谷外糙米含量在儲(chǔ)藏期間對(duì)稻谷脂肪酸值的影響

脂肪酸值是判斷稻谷新陳及儲(chǔ)存品質(zhì)變化的重要指標(biāo)之一。在稻谷入庫時(shí)，通過對(duì)稻谷脂肪酸值的測(cè)定可掌握稻谷的新陳程度，為入庫把關(guān)提供數(shù)據(jù)參考，避免出現(xiàn)以陳頂新的情況。此外，稻谷在儲(chǔ)藏過程中，通過測(cè)定稻谷的脂肪酸值可以在一定程度上反應(yīng)出稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)的變化情況，為保管人員制定保管方案提供數(shù)據(jù)支撐。

從圖2可以看出，隨著谷外糙米含量的增加，稻谷樣品脂肪酸的初始值逐漸增高，谷外糙米含量為0%的稻谷樣品初始脂肪酸值為17.3 mg/100 g，谷外糙米含量為10%的稻谷樣品初始脂肪酸值為22.3 mg/100 g，脂肪酸值增加了29%，谷外糙米含量每增加2%，脂肪酸值增加約0.8 mg/100 g，表明谷外糙米的含量對(duì)稻谷樣品脂肪酸的初始值影響較大。通過圖2還可知，隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同含量谷外糙米的稻谷樣品脂肪酸值均呈增加趨勢(shì)，且不同含量的谷外糙米對(duì)稻谷儲(chǔ)藏期間的脂肪酸值有顯著影響。谷外糙米含量為0%的稻谷樣品在24個(gè)月的儲(chǔ)藏時(shí)間里脂肪酸值從17.3 mg/100 g增長(zhǎng)到21.6 mg/100 g，脂肪酸值增加了4.3 mg/100 g；谷外糙米含量為10%的稻谷樣品在24個(gè)月的儲(chǔ)藏時(shí)間里脂肪酸值從22.3 mg/100 g增長(zhǎng)到28.9 mg/100 g，脂肪酸值增加了6.6 mg/100 g。我國(guó)規(guī)定儲(chǔ)存粳稻谷的脂肪酸值＞25 mg/100 g時(shí)判定為輕度不宜存，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，谷外糙米含量為0%、2%和4%的稻谷樣品在24個(gè)月的儲(chǔ)藏時(shí)間里，脂肪酸值均≤25 mg/100 g，儲(chǔ)存品質(zhì)為宜存；谷外糙米含量為6%和8%的稻谷樣品在儲(chǔ)藏第20個(gè)月時(shí)脂肪酸值已經(jīng)超過25 mg/100 g，達(dá)到了輕度不宜存；谷外糙米含量為10%的稻谷樣品在儲(chǔ)存第8個(gè)月時(shí)脂肪酸值已經(jīng)達(dá)到了25.2 mg/100 g，達(dá)到了輕度不宜存。原因是谷外糙米顆粒沒有稻殼的保護(hù)，組織結(jié)構(gòu)直接與空氣接觸，容易氧化酸敗，且更易受到微生物的影響，最終導(dǎo)致脂肪酸含量高于正常稻谷顆粒。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，谷外糙米的含量影響稻谷脂肪酸的初始值，谷外糙米含量越高，稻谷脂肪酸的初始值也隨著增高；在儲(chǔ)存過程中，谷外糙米的含量高低對(duì)稻谷脂肪酸的影響較為明顯，隨著谷外糙米含量增加，脂肪酸值升高越快。因此，建議在入庫時(shí)，如果稻谷脂肪酸初始值較高（＞17 mg/100 g），則谷外糙米含量不宜超過4%；如果稻谷脂肪酸初始值較低（＜14 mg/100 g），則谷外糙米含量不宜超過6%。

2.3 不同谷外糙米含量對(duì)稻谷黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素的影響

真菌毒素是造成稻谷污染的一個(gè)主要因素，也是食品安全的重要檢測(cè)指標(biāo)，通過相關(guān)檢測(cè)和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對(duì)稻谷造成污染的真菌毒素主要有赭曲霉毒素、黃曲霉毒素，而影響稻谷赭曲霉毒素、黃曲霉毒素最密切的微生物類群是霉菌。由于霉菌能附著在稻谷上，在合適的環(huán)境下生長(zhǎng)繁殖速度快，最終會(huì)導(dǎo)致稻谷發(fā)生霉變，而這些霉菌產(chǎn)生的真菌毒素，會(huì)對(duì)食品安全造成重大危害[4]。很多國(guó)家都對(duì)食品中真菌毒素作了限量規(guī)定，我國(guó)在糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)稻谷中黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素均作了限量規(guī)定，其中黃曲霉毒素B1≤10 μg·kg-1，赭曲霉毒素≤5 μg·kg-1。

通過圖3、圖4可知，不同谷外糙米含量對(duì)稻谷樣品中黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素的初始值無顯著相關(guān)性；隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，不同谷外糙米含量的稻谷樣品在儲(chǔ)藏期間，黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素含量均在國(guó)家限量規(guī)定的范圍以內(nèi)，但檢測(cè)結(jié)果無規(guī)律性變化，且樣品中谷外糙米的含量與黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素?zé)o顯著相關(guān)性。

這可能是因?yàn)閷?duì)真菌毒素影響最大的霉菌，其生長(zhǎng)的條件不僅取決于水分、濕度和溫度的單獨(dú)作用，還取決于它們的協(xié)同作用[5]。從溫度因素考慮，絕大多數(shù)霉菌屬于中溫性，在20～40 ℃生長(zhǎng)較好，繁殖最快，由于本實(shí)驗(yàn)?zāi)M的是準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏環(huán)境，溫度處于20 ℃以下，濕度較低，溫濕度環(huán)境不適宜霉菌的生長(zhǎng)；而且在24個(gè)月的儲(chǔ)藏時(shí)間里，稻谷水分是逐漸下降的，并處于安全水分之內(nèi)，水分也不利于霉菌的生長(zhǎng)，故不同含量的谷外糙米在儲(chǔ)藏期間對(duì)黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素影響較小。此外，可能樣品中毒素分布不均勻，致使檢測(cè)結(jié)果有時(shí)高，有時(shí)低，檢測(cè)結(jié)果無規(guī)律性。

3 結(jié)論

通過模擬準(zhǔn)低溫儲(chǔ)藏環(huán)境，在儲(chǔ)藏24個(gè)月時(shí)間里，對(duì)添加了0%、2%、4%、6%、8%和10%谷外糙米的粳稻谷樣品進(jìn)行水分、脂肪酸值及黃曲酶毒素B1、赭曲霉毒素含量的檢測(cè)。結(jié)果表明，谷外糙米含量的多少對(duì)稻谷樣品水分、黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素的初始值影響較小，對(duì)稻谷脂肪酸初始值影響較大。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同谷外糙米含量的稻谷樣品水分均下降1%左右，不同含量谷外糙米樣品的脂肪酸值均呈增加趨勢(shì)，且不同含量的谷外糙米對(duì)粳稻谷儲(chǔ)藏期間脂肪酸值有顯著影響；在儲(chǔ)藏期間，不同谷外糙米含量樣品的黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素含量變化無規(guī)律，且谷外糙米含量多少與黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素變化無相關(guān)性。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析來看，在稻谷入庫過程中，如果稻谷脂肪酸值初始值較高（＞17 mg/100 g），建議倉內(nèi)谷外糙米含量不宜超過4%；如果稻谷脂肪酸值初始值較低（＜14 mg/100 g），建議倉內(nèi)谷外糙米含量不宜超過6%。