稻谷糧堆儲藏過程中微生物量及品質(zhì)變化規(guī)律研究

[摘要]本文以杭州某高大平房倉儲藏稻谷為實驗對象，研究了不同糧層稻谷微生物量及品質(zhì)變化規(guī)律。結(jié)果表明，隨著儲藏時間的延長，稻谷霉菌量和水分含量基本呈下降趨勢，細(xì)菌量先增加后減少，脂肪酸值呈增加趨勢。進(jìn)一步方差分析表明糧層位置與儲藏時間對霉菌量、細(xì)菌量和含水量均有顯著性影響，而脂肪酸值主要受儲藏時間的影響。

[關(guān)鍵詞]霉菌量;細(xì)菌量;水分;脂肪酸值

中圖分類號：S379.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20181109

糧食是人類生活的必需品，保障糧食數(shù)量的充足和質(zhì)量的穩(wěn)定與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會穩(wěn)定密切相關(guān)，因此，世界各國都把糧食安全問題放在首要位置^[1]。稻谷作為我國的主糧之一，其安全儲藏關(guān)系國計民生，了解稻谷儲藏期間微生物量及品質(zhì)的變化規(guī)律對保障稻谷安全儲藏具有重要意義。

有關(guān)儲存稻谷微生物及品質(zhì)變化的研究也有不少文獻(xiàn)報道。殷蔚申等^[2-3]對我國稻谷微生物區(qū)系開展調(diào)研，從田間黃熟期到儲藏2年的稻谷上共分離鑒定出真菌30屬、84種，其中優(yōu)勢菌26種，常見菌39種，少見菌19種。隨儲藏時間的增加，田間真菌逐漸減少直至消失，儲藏真菌增加。都立輝等^[4]從4個地區(qū)的淮稻5號稻谷中分離出真菌33株，主要包括青霉、曲霉和鐮刀菌等菌屬，其中青霉屬與曲霉屬為優(yōu)勢菌，該稻谷25℃模擬儲藏6～8個月時出現(xiàn)的優(yōu)勢菌株為橘灰青霉。Pinciroli等^[5]在12個月的稻谷儲藏實驗中發(fā)現(xiàn)，主要儲藏真菌為青霉屬和曲霉屬，田間真菌主要分布在稻殼和糠層，儲藏真菌主要分布在胚乳中，隨儲藏時間變化菌群結(jié)構(gòu)動態(tài)變化。楊基漢等^[6]研究了高濕條件下溫度對儲藏稻谷水分的影響，結(jié)果表明，85%高濕條件下，隨著儲藏溫度的升高和時間的延長，水分呈上升一平穩(wěn)一下降的趨勢，方差分析得出儲藏環(huán)境的溫度和時間對稻谷的水分有顯著影響。Genkawa等^[7]研究了不同水分含量下稻谷儲藏過程中脂肪酸值、發(fā)芽率和霉菌活動的變化，表明低水分含量稻谷儲藏期間品質(zhì)劣變減緩，霉菌活動受到抑制。但上述的研究多基于實驗室條件模擬儲藏或采集實倉中混樣得出的結(jié)果，對于實倉中分層樣品研究則鮮有報道。本文對稻谷糧堆不同層的微生物及品質(zhì)變化規(guī)律進(jìn)行研究，以期為稻谷的精準(zhǔn)防霉提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 稻谷樣品采集

試驗倉采用浙江中穗省級糧食儲備庫的29號倉，儲藏當(dāng)?shù)禺a(chǎn)2016年早秈稻，2016年11月成貨位，糧堆高4.67m。2017年7月23日第一次取樣，此后每3個月取樣一次，取樣4次，后由于糧庫熏蒸，隔6個月進(jìn)行第5次取樣。采用3層、5點(diǎn)取樣法，分別以距糧堆表面、糧堆中央層、地面0.5m為上層、中層、下層;每層以距糧倉東南角、東北角、西南角、西北角Im處及中央點(diǎn)作為取樣點(diǎn)。即全倉共15個取樣點(diǎn)，每點(diǎn)取樣200g，無菌采樣袋密封取回，實驗室中低溫保存。每個取樣點(diǎn)各稱取50g于無菌均質(zhì)袋中，分別做每層的混樣及全倉總混樣的檢測。

1.2 培養(yǎng)基

高鹽察氏瓊脂：北京陸橋技術(shù)責(zé)任有限公司;察氏瓊脂、平板計數(shù)瓊脂：青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司。

1.3 主要儀器與設(shè)備

LDZX-50FBS型立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療機(jī)械廠;101-3AS型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海蘇進(jìn)儀器設(shè)備廠;BSC-1300ⅡA2型生物安全柜：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;GNP-9160型隔水式恒溫培養(yǎng)箱：上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司;ZQTY-70S型大容量低溫?fù)u床：上海知楚儀器有限公司;TDL-5 -A型臺式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器制造廠;JE1001型電子天平：慈溪紅鉆衡器設(shè)備有限公司;FW 100型高速萬能粉碎機(jī)：天津市泰斯特儀器有限公司。

1.4 指標(biāo)及其測定方法

霉菌量測定參照GB 4789.15—2016^[8]，選用高鹽察氏瓊脂培養(yǎng)基，28℃培養(yǎng)5d后觀察結(jié)果。用察氏瓊脂培養(yǎng)基平板進(jìn)行霉菌分離與純化，采用形態(tài)特征與分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行菌種鑒定^[9-10]。細(xì)菌量測定參照GB 4789.2-2016^[11]、水分測定參照GB 5009.3-2016^[12]、脂肪酸值測定參照GB 5009.3-2016^[13]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

每次實驗設(shè)定3組平行，每組實驗重復(fù)3次。使用EXCEL對測定數(shù)據(jù)作圖，SPSS軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻谷糧堆儲藏過程中霉菌量變化規(guī)律

稻谷糧堆儲藏過程中不同糧層霉菌量變化規(guī)律見圖1。5次取樣時間分別對應(yīng)初始儲藏、儲藏90d、180d、270d、450d。儲藏期間全倉稻谷糧堆霉菌量為10²CFU/g數(shù)量級，隨儲藏時間延長，霉菌量大體呈下降趨勢。儲藏初始階段，同一儲藏時間稻谷霉菌量以上層最多，中層與下層無明顯差距，隨儲藏時間延

2.12稻谷糧堆儲藏過程中細(xì)菌量變化規(guī)律

稻谷儲藏過程中不同糧層細(xì)菌量變化規(guī)律見圖2。隨儲藏時間延長，稻谷細(xì)菌菌量呈先增加后減少趨勢，同一儲藏時間，稻谷霉菌量上層gt;下層gt;中層。在2017年10月-2018年1月，細(xì)菌量變化極為明顯，增加一個數(shù)量級。

以儲藏時間和糧層兩因素作變異源，進(jìn)一步對稻谷細(xì)菌量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表2。因素“儲藏時間”F=1 119.753，自由度df₁=4，df₂=40，查表得F_{0.05（4.40）}=1.95，由于實得Fgt;F_{0.05（4.40）}，表明不同儲藏時間細(xì)菌量有顯著差異;因素“糧層位置”F=38.562，自由度df₁=4，df₂=40，查表得F_{0.05（3.40）}=2.84，實得Fgt;F_{0.05（3.40）}，表明不同糧層間稻谷細(xì)菌量存在顯著性差異。儲藏時間與長逐漸演替為下層gt;中層gt;上層。

以儲藏時間和糧層兩因素作變異源，進(jìn)一步對稻谷細(xì)菌量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表1。因素“儲藏時間”F=50.109，白由度df₁=4，df₂=40，查表得F_{0.05（4.40）}=1.95，由于實得Fgt;F_{0.05（4.40）}表明不同儲藏時間霉菌量有顯著差異;因素“糧層位置”F=7.744，自由度df₁=4，df₂=40，查表得F_{0.05（3.40）}=2.84，實得Fgt;F_{0.05（3.40）}，表明不同糧層間稻谷霉菌量存在顯著性差異。儲藏時間與糧層位置交互作用下，P=0lt;0.05，表明不同糧層位置與不同儲藏時間交互作用下稻谷霉菌量有顯著性差異。糧層位置交互作用下，P=0lt;0.05，表明不同糧層位置與不同儲藏時間交互作用下稻谷細(xì)菌量有顯著性差異。

2.3 稻谷糧堆儲藏過程中水分含量變化規(guī)律

稻谷糧堆儲藏過程中不同糧層水分含量變化規(guī)律見圖3。該實驗倉稻谷水分普遍較低，為10.55%～11.53%，低于安全水分。隨著儲藏時間延長，上層與下層稻谷水分先增加，后逐漸減少，全倉混樣與中層稻谷整體呈下降趨勢，在2017年10月-2018年1月有略微增加。同一儲藏時間，稻谷水分大致呈下層gt;中層gt;上層的變化趨勢。

以儲藏時間和糧層兩因素作變異源，進(jìn)一步對稻谷水分含量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。因素“儲藏時間”F=107.488，自由度df₁=4，df₂=40，查表得F_{0.05（4.40）}=1.95，由于實得Fgt;F_{0.05（4.40）}，表明不同儲藏時間稻谷水分含量有濕著差異;因素“糧層位置”F=63.835，自凼度df₁=4，df₂=40，查表得F_{0.05（4.40）}=2.84，實得Fgt;F_{0.05（3.40）}，表明不同糧層間稻谷水分含量存在顯著性差異。儲藏時間與糧層位置交互作用下，P=0lt;0.05，表明不同糧層位置與不同儲藏時間交互作用下稻谷細(xì)菌量有顯著性差異。

2.4 稻谷糧堆儲藏過程中脂肪酸值變化規(guī)律

稻谷糧堆儲藏過程中不同糧層脂肪酸值變化規(guī)律見圖4。由圖4可知，該實驗倉稻谷脂肪酸值為18～25mg/100gKOH。隨著儲藏時間延長，脂肪酸值整體呈增加趨勢，變化幅度較小。同一儲藏時間，稻谷脂肪酸值以下層最高，巾層與上層稻谷脂肪酸值差距不大。

以儲藏時間和糧層兩因素作變異源，進(jìn)一步對稻谷脂肪酸值作方差分析，結(jié)果見表4。因素“儲藏時間”F=20.426，自由度df₁=4，df2=40，查表得F0.05（4.40）=1.95，由于實得Fgt;F0.05（4.40），表明不同儲藏時間稻谷脂肪酸值顯著差異;因素“糧層位置”F=2.108，自由度df1=4，df2=40，查表得F0.05（3.40）=2.84，實得F0.05（3.40），表明不同糧層間稻谷脂肪酸值無顯著性差異。儲藏時間與糧層位置交互作用下，P=0.004lt;0.05，表明不同糧層位置與不同儲藏時間交互作用下稻谷脂肪酸值有顯著性差異。方差分析結(jié)果表明，稻谷脂肪酸值變化主要受儲藏時間影響。

3 結(jié)論

稻谷糧堆儲藏過程中受儲藏時間與糧層位置影響，隨儲藏時間的延長，稻谷霉菌量和水分含量基本呈下降趨勢，細(xì)菌量先增加后減少，脂肪酸值呈增加趨勢。進(jìn)一步方差分析表明，糧層位置與儲藏時間對霉菌量與細(xì)菌量和水分含量均有顯著性影響，而脂肪酸值主要受儲藏時間影響。由于霉菌與細(xì)菌生長均需要一定水分，稻谷初始水分含量較低，故霉菌量較少，隨儲藏時間延長水分含量降低，霉菌量也隨之減少。

參考文獻(xiàn)

[1]胡志超，胡良龍，高剛?cè)A，等，我國糧食倉儲技術(shù)的概況與發(fā)展[J]農(nóng)機(jī)化研究，2007（4）：171-173.

[2]殷蔚申.糧食微生物學(xué)[M]鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1983.

[3]殷蔚申，張耀東，莊桂，等.我國稻谷真菌區(qū)系調(diào)查及其演替規(guī)律的研究[J]鄭州糧食學(xué)院學(xué)報，1986（3）：3-17.

[4]都立輝，和肖營，劉凌平，等.淮稻5號的真菌多樣性及其儲藏過程中可培養(yǎng)的優(yōu)勢真菌[J]中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（7）：1371-1381.

[5] PINCIROLI M， GRIBALDO A， VIDAL A，et al. Mycobiotaevolution during storage ofpaddy， brown and milled rice in differentgenotypes[J].Summa Phytopathologica，2013 （3）：15 7-161.

[6]楊基漢，符秋霞，滿原，等.不同水分稻谷在儲藏過程中微生物變化規(guī)律的研究[J】糧食儲藏，2016 （6）：39-42.

[7] GENKAWA T，UCHINO T，INOUE A， et al. Developmentof a low-moisture-content storage system for brown rice：storability at decreased moisture contents[J].BiosystemsEngineering，2008（9）：515-522

[8] GB 4789.15-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗霉菌和酵母計數(shù)[S].

[9]王鳴岐，文永昌.糧食微生物手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1965.

[9]蔡靜平.糧油食品微生物學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.

[10]殷蔚申.糧食微生物學(xué)[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1983.

[11] GB 4789. 2-2016.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定[S].

[12] GB 5009. 3-2016.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定[S].

[13] GB 5009. 3-2016.谷物碾磨制品脂肪酸值的測定[S].