貯藏期間糧食霉變控制方法的研究

□ 馮蒙蒙 菏澤職業(yè)學(xué)院

我國是儲糧大國，其中我國玉米產(chǎn)量約占我國糧食總產(chǎn)量的1/4，約為世界玉米總產(chǎn)量的1/5[1]。玉米、小麥等糧食均屬于不耐儲藏的品種，非常容易受微生物尤其是真菌的危害。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，每年世界上約有3%的糧食因為霉變而不能食用，不僅在經(jīng)濟上造成巨大損失，而霉變的糧食還會產(chǎn)生真菌毒素，引起人畜食用后中毒或致癌。

在儲藏期間，危害玉米的微生物中，細菌的數(shù)量最多，霉菌次之，酵母菌和放線菌的數(shù)量較少。但是危害糧食安全儲藏的關(guān)鍵因素是霉菌腐敗，霉菌的數(shù)量和種類基本可以反映糧食的安全狀況。日本的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定糧食中的霉菌菌落總數(shù)應(yīng)在104 cfu/g以下，否則不能食用；美國農(nóng)業(yè)部規(guī)定，其菌落總數(shù)的限量級別為105 cfu/g[1]。我國作為儲糧大國，控制糧食霉變是一個亟需解決的課題。

1 引起糧食霉變的主要因素

糧食霉變是微生物在糧食上生長繁殖，分解糧粒中的有機質(zhì)，造成糧食品質(zhì)劣變的現(xiàn)象。糧食霉變的發(fā)生與糧食自身的品質(zhì)、微生物的代謝作用及周圍環(huán)境的影響密切相關(guān)，是構(gòu)成糧食霉變的主要因素[2]。

1.1 微生物是糧食霉變的前提

微生物具有種類多、數(shù)量大、分布廣且繁殖快等特點。糧食從田間生長到收獲、運輸、加工及儲藏的過程中，各種各樣的微生物都可能通過不同的途徑不斷的聚集到糧食上來。這些寄生在糧食及其制品上的微生物群，被稱為糧食微生物。在儲藏的過程中，對糧食的危害最大、最普遍的是糧食收獲后感染的曲霉和青霉。

由于糧食微生物分布十分廣泛，田間或倉儲、空氣或土壤、農(nóng)具或糧倉等任何空間和物體都是微生物活動的地方。因此，在收獲、運輸、加工、儲藏和銷售的各個環(huán)節(jié)中，都要加強環(huán)境衛(wèi)生管理，盡量減少微生物的污染，是防止糧食霉變的一個重要措施。

1.2 糧食是構(gòu)成霉變的基礎(chǔ)

糧食是微生物的天然營養(yǎng)庫，盡管各種糧食的成分及含量不同，但微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，在糧食中幾乎都有，可以說糧食是微生物的天然培養(yǎng)基。但是在糧食儲藏的過程中，營養(yǎng)物質(zhì)豐富的糧食及其制品也是導(dǎo)致霉變的基礎(chǔ)。因此，要收購干燥純凈、完整飽滿、無病蟲害的高品質(zhì)糧食，盡量保持糧食的完整性和生命力，增強糧食自身的防霉、抗霉的能力。

1.3 生態(tài)環(huán)境是糧食霉變的關(guān)鍵

糧食中的微生物不可避免，但不一定都會發(fā)生霉變，高品質(zhì)的糧食對微生物的侵害有一定的抵抗能力，儲糧環(huán)境也是影響糧食霉變與否的關(guān)鍵因素。當(dāng)處于適宜的環(huán)境時，微生物才能生長繁殖，霉變才可能發(fā)生。影響微生物生長繁殖的環(huán)境條件主要包括溫度、水分和氣體成分。

微生物的生存離不開水分。不同的微生物對水分的要求也不同，細菌和酵母對水分的要求較高，而大部分霉菌對水分的要求較低。霉菌生長的最低相對濕度約為65%，與之相對應(yīng)的糧食水分，通常被稱為“安全水分”。玉米、小麥等糧食的安全水分約為13%，在低于此水分的條件下，霉菌難以生長。因此，保持糧食干燥，控制環(huán)境濕度，是預(yù)防霉變的關(guān)鍵。

另外，糧堆內(nèi)部的環(huán)境溫度和氧氣濃度也是控制糧食霉變的關(guān)鍵因素，下文詳細敘述。

2 預(yù)防糧食霉變的措施

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，除了上述方法外，近幾年又新興了一些綠色安全的防霉變措施。

2.1 輻照技術(shù)

現(xiàn)階段，電子束輻照技術(shù)殺菌滅蟲這項嶄新技術(shù)在很多國家獲得了青睞，其應(yīng)用十分廣泛。選用合適的輻照劑量對預(yù)防微生物侵害儲藏糧食具有明顯的效果。輻照技術(shù)屬于物理加工的范疇，不需要添加任何化學(xué)試劑，也不用擔(dān)心農(nóng)藥殘留，同時，它又是冷加工的一種，不會引起食品的溫度上升，從而可以保持糧食原有的品質(zhì)。

早在20世紀(jì)60年代初期，我國的糧科院就開展了輻照技術(shù)預(yù)防糧食病蟲害、食物質(zhì)量等問題的研究。據(jù)報道，10 KGy劑量下輻照糧食，就能使細菌數(shù)減少至103 cfu/g，5 KGy就能殺死糧食中大部分的霉菌[3]。目前，六十多個國家都在進行輻照技術(shù)研究，已有四十多個國家正式批準(zhǔn)了二百多種輻照食品標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 防霉劑

防霉劑是一類能夠抑制霉菌生長的化學(xué)物質(zhì)，在儲糧過程中可以直接加入到原糧中。防霉劑的開發(fā)與應(yīng)用有效的解決了糧食霉變的問題。目前，防霉劑主要包括生物源防霉劑、物理防霉劑和化學(xué)防霉劑三種類型[4]。不同的霉菌對不同類型的防霉劑的敏感程度不同。

物理防霉劑是利用Ag、Zn等金屬離子及其氧化物的抗菌作用，再通過合適的載體緩釋這種抑菌物質(zhì)，進而達到抗菌效果[5]。比如將納米氧化鋅負載到天然膨潤土中，形成膨潤土-納米氧化鋅復(fù)合體，能夠較好的吸附黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等多種霉菌毒素。另外，像膨潤土-納米氧化鋅復(fù)合體、硅酸鋁、納米銀及活性炭等物理防霉劑雖然對抑制霉菌生長、吸附霉菌毒素具有良好的效果，但是對糧食中的營養(yǎng)物質(zhì)也有吸附作用；化學(xué)防霉劑主要包括山梨酸、苯甲酸、丙酸及其各種鹽類等，這一類防霉劑的抑菌能力強、具有廣譜性，并且價格低廉，但是長期使用會產(chǎn)生抗藥性，對人體也有一定的毒性。

生物源防霉劑包括植物源和動物源。植物源防霉劑是通過蒸餾等方法提取香辛料、中草藥、食用菌等植物中的活性物質(zhì)，如芳香族類、脂肪族類和萜類等化合物，從而形成植物精油，作為一種防霉熏蒸劑[6]。動物源防霉劑的研究相對較少，主要集中在殼聚糖、魚精蛋白及昆蟲抗菌肽。這一類防霉劑，綠色、安全、具有廣譜性，但是提取成本較高。

2.3 氣調(diào)儲藏

氣調(diào)儲藏作為一種綠色環(huán)保、經(jīng)濟有效的儲糧技術(shù)，已被國內(nèi)外認可并廣泛應(yīng)用。氣調(diào)儲藏是通過控制糧堆中氧氣與惰性氣體（如氮氣、二氧化碳）的比例，使惰性氣體的濃度維持在95%～98%，從而抑制微生物及害蟲的生長繁殖的儲糧技術(shù)[6]。目前氣調(diào)儲藏包括二氧化碳氣調(diào)和氮氣氣調(diào)兩種，其中氮氣氣調(diào)具有成本低、操作簡單、可操作性強和經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，因此應(yīng)用比較廣泛；而二氧化碳氣調(diào)氣體的制備成本較高，作業(yè)存在一定的危險性，對倉房的氣密性要求比較苛刻，所以相比之下這種氣調(diào)方式的應(yīng)用較少。

有研究報道，當(dāng)氧氣濃度低于2%時，通過糧食的呼吸作用，可使糧堆的氧氣濃度更低，可以有效預(yù)防糧食霉變；糧堆內(nèi)部氮氣濃度在95%以上，并維持20天以上，可以達到良好的殺蟲效果[7]。

2.4 低溫儲藏

低溫儲藏是指通過自然冷卻或機械制冷等方式降低糧堆溫度，提高糧食的儲藏穩(wěn)定性。國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T 29890中規(guī)定了低溫儲藏、準(zhǔn)低溫儲藏和常規(guī)儲藏3種儲藏方式[6,7]。

低溫儲藏是指糧堆的平均溫度低于15 ℃，局部溫度不高于20 ℃的儲藏方式[8]。通過低溫儲藏可以降低糧食的呼吸強度，消除自然發(fā)熱現(xiàn)象，防止有害微生物的侵害，保持糧食的品質(zhì)。

準(zhǔn)低溫儲藏室指平均溫度維持在20 ℃以下，局部溫度不超過25 ℃的儲藏方式[8]。這種儲藏方式可以較大程度的抑制糧堆的生命活動，抑制霉菌的生長，減輕儲糧蟲害。

3 結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展及社會經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，一系列綠色環(huán)保、安全健康的儲糧技術(shù)趨向成熟，逐步建立了技術(shù)體系。依靠科技創(chuàng)新科學(xué)儲糧，改善儲糧條件，為我國糧食安全和糧油制品消費安全做出積極貢獻。