核桃貯藏前射頻處理對其品質(zhì)及印度谷螟殺滅效果的影響

崔寬波，楊莉玲，孫儷娜，劉 佳，祝兆帥，李忠新

新疆是我國優(yōu)質(zhì)林果產(chǎn)區(qū)，其優(yōu)異的光熱資源十分適合核桃種植，而晝夜溫差大的氣候特點使得核桃品質(zhì)尤其出眾，產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外。據(jù)報道，新疆的核桃種植面積和產(chǎn)量全國排名第2位[1]，已成為新疆尤其是南疆農(nóng)民增收的重要經(jīng)濟來源，在新疆農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中占有非常重要的地位。但核桃除了一小部分鮮食外，絕大多數(shù)干制進行貯藏，貯藏期蟲害侵染造成的貯藏品質(zhì)損失，已嚴重阻礙我國核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

用于儲糧、干果害蟲防治的一些常用熏蒸劑（如溴甲烷等）有致癌作用，并且被認為能破壞大氣臭氧層，目前發(fā)達國家已完全禁止使用，到2015年發(fā)展中國家也完全停止使用。射頻是一種高頻交流電磁波，其頻率范圍為3 kHz～300 MHz。射頻能穿透到物料內(nèi)部，引起物料內(nèi)部帶電離子的振蕩遷移，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而達到加熱的目的[2]。引起物料內(nèi)部極性分子往復(fù)旋轉(zhuǎn)和帶電離子往復(fù)運動來升高物料溫度，可使物料整體內(nèi)外同時均勻受熱，不需要熱傳導(dǎo)過程，能在瞬間穿透被加熱物料，穿透深度可達幾厘米，甚至十幾厘米，數(shù)秒到數(shù)十秒就能把射頻能轉(zhuǎn)化為熱能，射頻技術(shù)作為食品行業(yè)新興的技術(shù)，可以殺滅農(nóng)產(chǎn)品表面、深層和內(nèi)部的成蟲、幼蟲、蟲卵、細菌，殺滅率達到100%，在農(nóng)產(chǎn)品滅蟲，以及粉末、多孔物料的殺菌[3]和熱處理領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

印度谷螟（Plodia interpunctella） 屬鱗翅目螟蛾科，是一種分布廣、食性雜、行為敏捷、食性廣的世界性倉儲害蟲[4-6]，幼蟲食性雜，可對各種糧食、農(nóng)副產(chǎn)品及其加工制品、奶粉、干鮮果品等造成嚴重危害，成蟲擅飛，幼蟲善爬，均能利用狹小空隙入侵和外擴，繁殖能力、抗逆性和擴散蔓延能力較強，如環(huán)境適宜能迅速發(fā)展成高密度的危害種群，嚴重危害糧食、干果等制品，幼蟲甚至能咬穿聚乙烯塑料包材取食危害[7]，是干制核桃的主要害蟲，易爆發(fā)、難控制[8]。核桃在生長期中受多種害蟲危害，損失率高達20%～25%，受害果帶入貯藏期更加重了危害，使核桃失去了食用性，嚴重影響了核桃的生產(chǎn)和銷售。利用射頻技術(shù)對核桃選擇性加熱的優(yōu)點，可在不損害核桃品質(zhì)的情況下，有效殺滅害蟲，延長干果的貯存期。為此，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所研制干果射頻殺蟲設(shè)備，對新疆核桃貯藏前進行殺蟲處理。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗地點，新疆特色林果裝備工程技術(shù)研究中心實驗室；試驗印度谷螟，選擇同一生長階段的印度谷螟，去除雜物、病蟲、死蟲等，試驗過程中印度谷螟每組取50個，加入少量的飼料放入培養(yǎng)皿中；試驗用核桃，溫-185，挑選大小均勻、無破損的核桃。

1.2 儀器與設(shè)備

6SS-300型干果射頻殺蟲設(shè)備，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所設(shè)計。核桃射頻殺蟲設(shè)備主要由箱體、射頻發(fā)生裝置、輸送帶、控制面板、機架、進風(fēng)管道、出風(fēng)管道、物料箱、風(fēng)機等組成。工作過程如下：對核桃進行殺蟲處理時，將核桃裝入物料箱，當(dāng)開啟核桃射頻殺蟲設(shè)備時，物料箱在輸送帶的帶動下勻速向前運動，進入射頻箱體后射頻發(fā)生器發(fā)出的射頻將核桃中的害蟲、內(nèi)部寄生蟲卵和細菌殺死，干果經(jīng)過射頻箱體后被輸送帶運出，殺蟲過程結(jié)束，核桃可進行包裝和貯藏。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

將核桃破殼成完整的2個部分，取同一生長期的待試害蟲，放入破殼后的核桃中，每個物料放入2～3只害蟲，然后用硅膠膠水粘結(jié)物料并將害蟲封入其中。取3kg核桃放入聚氯丙烯物料筐中，并將帶有害蟲的物料標(biāo)記后混入物料筐中。將裝有物料和害蟲的物料筐放置于射頻殺蟲及極板下，在放有害蟲的核桃外殼上鉆開小孔，放入光纖測溫儀探頭以測量核桃內(nèi)部溫度。啟動射頻殺蟲機電子管燈絲預(yù)熱；預(yù)熱好后，在全壓狀態(tài)下啟動射頻，將物料加熱到預(yù)設(shè)的時間后射頻自動停止；將物料筐取出在室溫下放置5 min后，拿出帶有害蟲的核桃，取出害蟲放入帶有飼料的培養(yǎng)皿中，在室溫自然光照條件下培養(yǎng)7 d后進行死亡率統(tǒng)計。每個預(yù)設(shè)時間下進行3次重復(fù)。同時預(yù)留3組害蟲在帶飼料的培養(yǎng)皿中，在室溫自然光照條件下作為對照組進行培養(yǎng)觀察。射頻處理后的核桃留樣測試，將未處理的核桃作為對照組。

1.3.2 存活率的測定

核桃經(jīng)過射頻殺蟲后，將印度谷螟在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d后，對其進行統(tǒng)計計數(shù)，存活率為培養(yǎng)7 d后存活的印度谷螟占試驗印度谷螟數(shù)量的百分比。同一水平進行3組重復(fù)試驗。計算公式如下：

式中：δ——存活率，%；

np——存活的印度谷螟個數(shù)，個；

n——印度谷螟試驗個數(shù)，個。

1.3.3 理化指標(biāo)的測定

過氧化值，參照 GB/T 5009.37—2003測定；蛋白質(zhì)，參照GB 5009.5—2010測定；脂肪的測定，參照GB/T 5009.6—2003；棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸的測定，參照GB/T 17377—2008。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007做分析圖表，每個處理設(shè)3個重復(fù)，試驗結(jié)果以3個重復(fù)的平均值表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輸送帶速度對印度谷螟存活率的影響

干果射頻殺蟲設(shè)備輸送帶在射頻腔體內(nèi)的運行速度可以調(diào)節(jié)，這樣可以控制印度谷螟在射頻殺蟲設(shè)備中的處理時間。調(diào)節(jié)射頻殺蟲設(shè)備的不同帶速，研究輸送帶速度與印度谷螟存活率之間的關(guān)系。

不同的輸送帶速度對印度谷螟存活率的影響見圖1。

圖1 不同的輸送帶速度對印度谷螟存活率的影響

由圖1可知，隨著輸送帶速度的不斷提高，印度谷螟的存活率不斷增加，射頻殺蟲效果越差。當(dāng)輸送帶的速度為0.3 m/min時，印度谷螟的存活率為6%；當(dāng)帶速降為0.2 m/min時，印度谷螟被完全殺死。要想保證核桃在貯藏過程中印度谷螟被完全殺死，在核桃貯藏前射頻處理的帶速應(yīng)該≤0.2 m/min。

2.2 不同的電極板間距對印度谷螟存活率的影響

不同的電極板間距對印度谷螟存活率的影響見圖2。

圖2 不同的電極板間距對印度谷螟存活率的影響

為了研究不同的電極板間距對印度谷螟存活率的影響，在射頻的帶速為0.2 m/min時，隨著電極板間距的不斷增加，印度谷螟的存活率呈不斷升高的趨勢。當(dāng)電極板的間距為15 cm時，印度谷螟的存活率為9%；當(dāng)電極板的間距為12.5 cm時，印度谷螟全部致死，為了保證腔體內(nèi)足夠的空間，電極板的間距設(shè)為12.5 cm。因此，印度谷螟在射頻殺蟲設(shè)備中印度谷螟全部致死的條件為輸送帶帶速0.2 m/min，電極板間距12.5 cm。

2.3射頻殺蟲后不同的貯藏時間對核桃中飽和脂肪酸、過氧化值和色澤的影響

在印度谷螟的被全部致死的工藝條件射頻殺蟲機輸送帶帶速0.2 m/min，電極板間距12.5 cm時，測定核桃品質(zhì)的變化。

射頻處理前后核桃品質(zhì)變化見表1。

表1 射頻處理前后核桃品質(zhì)變化

由表1可知，主要測定了核桃射頻處理前后的果仁的顏色、蛋白質(zhì)、脂肪、過氧化值、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸的指標(biāo)變化，各指標(biāo)差異均不顯著（p＜0.05），其品質(zhì)并無明顯變化，處理后核桃的氣味、感官品質(zhì)和外殼質(zhì)量均不受影響。

3 結(jié)論

（1）干果射頻殺蟲設(shè)備設(shè)計先進，射頻殺蟲的輸送帶速度和電極板高度都可以根據(jù)不同干果的殺蟲工藝進行調(diào)節(jié)。對核桃倉儲害蟲印度谷螟的試驗研究表明，當(dāng)射頻殺蟲設(shè)備的帶速0.2 m/min，電極板間距12.5 cm時，印度谷螟被完全殺滅。

（2）在印度谷螟完全致死的條件下，射頻處理前后核桃的各項品質(zhì)指標(biāo)均無顯著變化（p＜0.05），核桃貯藏前射頻殺蟲處理可以在保證核桃品質(zhì)不變化的情況下，對貯藏害蟲進行100%的殺滅，延長核桃的貯藏時間，減少蟲害損失，提高核桃品質(zhì)。

（3） 射頻殺蟲設(shè)備可以根據(jù)不同的干果品種，不同的貯藏害蟲進行調(diào)節(jié)，保證在最優(yōu)的溫度、時間條件下快速殺死害蟲。在全國核桃產(chǎn)區(qū)均可以推廣應(yīng)用。實現(xiàn)核桃貯藏前處理規(guī)?；a(chǎn)，提高核桃產(chǎn)品的科技含量及附加價值，減少企業(yè)和農(nóng)民的蟲害損失，對推動農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展和開拓市場具有良好的作用。

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