銀-硅藻土納米復(fù)合材料合成及抑制稻谷霉變研究

邢常瑞 孔志康 仲夢涵 汪 靜 李 彭 袁 建

(南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院；江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210023)

稻谷是世界上超過半數(shù)居民的主糧，是我國最重要的糧食作物之一[1]。我國近年來的糧食產(chǎn)量已大幅領(lǐng)先于世界其他國家，2013年我國水稻總產(chǎn)量達(dá)20 360 t[2]。新收獲的糧食很大一部分需要進(jìn)入糧倉儲藏，陳糧流轉(zhuǎn)進(jìn)入流通市場。稻谷中的水分、脂肪酶及微生物的存在使得稻谷易于在不適儲藏條件下發(fā)生霉變，引起品質(zhì)劣變，影響糧食品質(zhì)和安全[3]。因此，探索和應(yīng)用新的納米材料防止霉變，對提高儲糧安全，延緩劣變和降低損耗具有重要意義。

稻谷儲藏?fù)p失主要包括蟲蝕、霉變和陳化等引起質(zhì)量的損失。稻谷收獲入倉后，群落演替，儲藏過程中主要存在青霉、曲霉和鐮刀菌等菌屬，特別是曲霉可在低水分活度條件下大量繁殖，引起糧食變質(zhì)[4, 5]。一項稻谷儲藏?fù)p失統(tǒng)計表明，5年平均樣本霉變率為3.53%[6]。稻谷霉變產(chǎn)生真菌毒素可極大降低稻谷的經(jīng)濟(jì)價值和食用價值。目前主要的稻谷防霉手段是通過入倉前的干燥滅菌和控制儲藏環(huán)境，降低入倉前的微生物數(shù)量，控制微生物繁殖速度，防止稻谷質(zhì)量劣變及產(chǎn)生毒素[7, 8]。銀納米粒子具有良好的廣譜殺菌性，并且具有殺菌高效、無毒性、不產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品防腐、污水處理、醫(yī)療衛(wèi)生等方面[9，10]。硅藻土具有毒性低、性質(zhì)穩(wěn)定、無殘留及低成本的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于糧倉中害蟲防治[11]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)硅藻土與植物精油復(fù)合增強(qiáng)其殺蟲效果，與納米銀復(fù)合能夠殺滅水中99.999%大腸桿菌、細(xì)菌及酵母[12]。目前，將納米銀材料或者其復(fù)合物用于稻谷實(shí)際儲藏過程中防止真菌生長的案例不多，將其作為糧倉抑菌劑鮮有報道。

硅藻土已經(jīng)廣泛應(yīng)用于糧倉中殺滅害蟲，并且對糧食品質(zhì)加工品質(zhì)沒有影響。本研究針對稻谷儲藏過程中的防霉需求，合成一種Ag/PDDA-Diatomite納米復(fù)合材料，具有簡單、高效、安全、低成本的殺蟲滅菌效果。對合成的銀-硅藻土基本特性進(jìn)行分析，測試其抑菌效果，探索應(yīng)用該材料在稻谷儲藏過程中的實(shí)際效果，為大規(guī)模推廣應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

粳稻(淮陰5號)。硝酸銀、直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)溶液，其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JEM-200CX透射電子顯微鏡，TM3000掃描電子顯微鏡，JMWT12大米外觀品質(zhì)檢測儀，7700x電感耦合等離子質(zhì)譜儀。

1.3 方法

1.3.1 銀-硅藻土納米復(fù)合材料的合成

將0.14 g硝酸銀(99.9%)加入100 mL去離子水中，攪拌溶解后加入0.21 g氫氧化鈉沉淀硝酸銀溶液，過濾去掉上清液后得到Ag2O沉淀物并溶解于100 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%的氨水中，形成銀氨絡(luò)合物溶液；將銀氨絡(luò)合物溶液2倍梯度稀釋后分別用氨水定容到100 mL，加入0.5 g葡萄糖，磁力攪拌30 min后，得到納米Ag溶液。

將1 g干燥的硅藻土粉末分散在150 mL的0.01%PDDA溶液中，振蕩2 h。然后使用S3孔隙率的燒結(jié)玻璃過濾器過濾PDDA-Diatomite，除去過量的PDDA，將PDDA-Diatomite用去離子水洗滌1 h，然后過濾。將1 g PDDA-Diatomite分別加入到100 mL不同濃度的納米Ag溶液中并振蕩2 h后，使用燒結(jié)玻璃過濾器過濾并用去離子水洗滌，合成物料比為85.0、42.5、21.25、10.63、5.3、2.65和1.33mg/g的Ag/PDDA-Diatomite，分別記為M-A、M-B、M-C、M-D、M-E、M-F、M-G。最后，將Ag/PDDA-Diatomite于80 ℃干燥2 h，并保存在干燥器中。

1.3.2 Ag/PDDA-Diatomite抑菌實(shí)驗

選用稻谷儲藏過程中常出現(xiàn)的產(chǎn)黃青霉、白曲霉、雪腐鐮刀菌和黃曲霉來測試材料的抑菌性能。將分離純化后的真菌分別接種至孟加拉紅培養(yǎng)基上，在(28±1) ℃下培養(yǎng)5 d，取適量的無菌水將孢子洗至無菌錐形瓶中，振蕩搖勻，用無菌紗布過濾除去菌絲體，4 000 r/min離心20 min后，用血球計數(shù)板計數(shù)，再用0.85%生理鹽水將孢子懸液的濃度調(diào)至105～106CFU/mL搖勻備用。

在96孔板中初步測定不同合成物料比的Ag/PDDA-Diatomite的抑菌性，觀察不同合成物料比的抑菌效果。稱取1 g納米復(fù)合材料溶于5 mL無菌水制備不同濃度的材料懸浮液；稱取1 g純硅藻土溶于5 mL無菌水，并進(jìn)行2倍梯度連續(xù)稀釋7次，制備純硅藻土懸浮液，分別準(zhǔn)備實(shí)驗組、空白組和對照組，于(28±1)℃下培養(yǎng)，每24 h觀察1次，實(shí)驗進(jìn)行3次。

實(shí)驗組：100 μL馬鈴薯液體培養(yǎng)基，80 μL的不同濃度的納米復(fù)合材料懸浮液和20 μL孢子懸浮液。

空白組：180 μL馬鈴薯液體培養(yǎng)基和20 μL孢子懸浮液。

對照組：100 μL馬鈴薯液體培養(yǎng)基，80 μL的不同濃度的硅藻土懸浮液和20 μL孢子懸浮液。

1.3.3 稻谷模擬儲藏實(shí)驗

將稻谷分為4組，每組稱取1 000 g稻谷：第1組為空白組；第2組為對照組，添加800 mg硅藻土；第3組添加800 mg M-B；第4組添加800 mg M-C?；靹蛴盟芊獯芊夂?，將這些稻谷放入相對應(yīng)溫度的人工氣調(diào)箱中進(jìn)行儲藏，儲藏溫度為30 ℃，相對濕度恒定為60%，儲藏時間為5個月，30 d為1個周期。

每個周期稱取25 g的稻谷放入盛有225 mL無菌水的均質(zhì)袋中，再用均質(zhì)器均質(zhì)3 min(30 r/min)，制成1∶10的菌懸液，吸取1 mL菌懸液進(jìn)行10倍梯度稀釋，制成4個稀釋度的樣品勻液，進(jìn)行平板實(shí)驗，于(28±1)℃培養(yǎng)5 d，記錄菌落形態(tài)。觀察菌落的形態(tài)特征和生長趨勢，通過PCR擴(kuò)增技術(shù)確定菌株種屬。每個周期取出一定量的稻谷進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)測定。

1.4 檢測指標(biāo)與方法

1.4.1 真菌測定

真菌形態(tài)通過電子顯微鏡進(jìn)行觀察；真菌菌落總數(shù)參照GB 4789.15—2016測定真菌和酵母數(shù)量；真菌種類經(jīng)DNA片段擴(kuò)增后，通過陽性檢測來判定。

1.4.2 大米感官品質(zhì)測定

稻谷分樣：參照GB/T 5494—2018對稻谷樣品進(jìn)行分樣。

稻谷感官品質(zhì)：參照GB/T 22504—2018測定。

1.4.3 大米化學(xué)品質(zhì)測定

蛋白質(zhì)含量測定參照GB 5009.5—2016凱氏定氮法。直鏈淀粉含量測定參照GB/T 15683—2008基準(zhǔn)方法來測定。游離脂肪酸值含量測定參照GB 5510—2011苯提取法。稻谷糊化特性測定參照GB/T 24852—2010快速粘度儀法測定。Ag+含量的測定參照GB 5009.268—2016方法進(jìn)行檢測。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

每組實(shí)驗重復(fù)3次，采用Matlab統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析和差異顯著性分析，通過Origin 8.5繪圖。

2 結(jié)果

2.1 銀硅藻土納米復(fù)合材料的合成和表征

2.1.1 電位分析

硅藻土因表面有大量的羥基而帶有負(fù)電荷，其電位為-(19.6±5.5)mV，而納米Ag的電位為-(24.7±3.4)mV，所以硅藻土和納米Ag無法相互結(jié)合。本實(shí)驗通過陽離子聚電解質(zhì)PDDA對硅藻土基質(zhì)進(jìn)行改性，使硅藻土負(fù)表面電位變?yōu)檎砻骐娢?26.3±6.4)mV。具有正電位的PDDA-Diatomite可與負(fù)電位納米Ag通過靜電相互作用結(jié)合，得到Ag/PDDA-Diatomite[13]。

2.1.2 SEM和TEM表征分析

圖1a表明，銀顆粒表面形貌較為規(guī)則，粒子的大小平均為30～40 nm，無聚集現(xiàn)象。圖1b是硅藻土的SEM圖，可以看到硅藻土有較大的表面積、表面光整，孔結(jié)構(gòu)豐富。圖1c、圖1d和圖1e、圖1f分別是Ag/PDDA-Diatomite的TEM和SEM圖。可以看出硅藻土表面附著大量Ag納米粒子，分布均勻，沒有聚集現(xiàn)象。

注：a為Ag的TEM圖；b為硅藻土的SEM圖；c、d為Ag/PDDA-Diatomite的TEM圖；e、f為Ag/PDDA-Diatomite的SEM圖。圖1 Ag、硅藻土和Ag/PDDA-Diatomite的TEM和SEM圖

2.1.3 EDX元素分析

硅藻土的主要化學(xué)成分是SiO2，還含有少量金屬氧化物。由表1和圖2可知硅藻土含有C、O、Al、Si、Fe、Ag、Na、K這8種元素，其中Ag含量極少；圖2中出現(xiàn)明顯的Ag峰，說明在Ag/PDDA-Diatomite存在較多Ag。表1數(shù)據(jù)表明，納米復(fù)合材料中Ag的原子質(zhì)量分?jǐn)?shù)由原來的0.04%上升到2.17%，證明了納米Ag顆粒成功附著在硅藻土表面。

表1 硅藻土和Ag/PDDA-Diatomite中各元素的原子質(zhì)量分?jǐn)?shù)

圖2 Ag、硅藻土和Ag/PDDA-Diatomite的EDX元素表征分析圖

2.1.4 X射線光電子能譜表征分析

硅藻土和Ag/PDDA-Diatomite的X射線光電子能譜(XPS)如圖3所示。Ag/PDDA-Diatomite的Ag3d吸收峰是非常尖銳的2個峰(362～380 eV)，而硅藻土的XPS中沒有Ag3d的2個峰，與EDX元素分析結(jié)果一致，Ag3d(368 eV)的出現(xiàn)，證明在PDDA-

圖3 硅藻土和Ag/PDDA-Diatomite的XPS圖(a) 和XPS Ag3d圖(b)

Diatomite表面修飾上納米Ag。從Ag/PDDA-Diatomite的Si2p(103 eV)、C1s(286 eV)和O1s(533 eV)證明硅藻土中依然存在，說明利用層層自組裝方法成功合成Ag/PDDA-Diatomite，并且沒有改變原有的化學(xué)鍵。

2.2 納米復(fù)合材料在培養(yǎng)基環(huán)境中對真菌的抑制效果研究

2.2.1 純硅藻土的抑菌效果

將經(jīng)稀釋后質(zhì)量濃度分別為200、100、50、25、12.5、6.25和3.13 mg/mL的硅藻土懸浮液添加在培養(yǎng)基中，培養(yǎng)96 h后，4種真菌的菌落形態(tài)、大小和顏色以及菌絲的致密程度與空白組沒有明顯的變化，因此添加硅藻土懸浮液與否，不會影響4種霉菌的生長狀態(tài)，即硅藻土沒有抑菌活性，無法抑制4種真菌的生長。

2.2.2 Ag/PDDA-Diatomite的抑菌效果評價

將具有不同物料比的納米復(fù)合材料(標(biāo)記M-A、M-B、M-C、M-D、M-E、M-F和M-G)分別加入培養(yǎng)基中，經(jīng)過96 h培養(yǎng)后，對不同真菌的抑制效果有所差異。

產(chǎn)黃青霉培養(yǎng)實(shí)驗結(jié)果表明，培養(yǎng)24 h時，在M-E、M-F、M-G和空白組中出現(xiàn)菌落，菌絲白色致密。培養(yǎng)48 h時，菌落逐漸擴(kuò)大，空白組中菌落明顯大于實(shí)驗組。培養(yǎng)72 h時，M-C中已經(jīng)出現(xiàn)稀疏的菌絲，而M-D、M-E、M-F、M-G和空白組中的菌落直徑進(jìn)一步擴(kuò)大，菌絲致密呈絨狀。

白曲霉培養(yǎng)實(shí)驗結(jié)果表明，培養(yǎng)24 h時，只在M-G和空白組中出現(xiàn)白色菌落，培養(yǎng)48 h時，在M-F、M-G和空白組中菌落大小無明顯差距，在M-D和M-E組有白色絨狀菌絲；培養(yǎng)72 h時，M-C組中出現(xiàn)稀疏的菌絲，而M-D、M-E、M-F、M-G和空白組中的菌落直徑進(jìn)一步擴(kuò)大。

雪腐鐮刀菌培養(yǎng)實(shí)驗結(jié)果表明，培養(yǎng)24 h時，雪腐鐮刀菌生長相對較慢，只在空白組出現(xiàn)很小的白色菌落，菌絲稀薄。培養(yǎng)48 h時，M-D、M-E、M-F、M-G和空白組中出現(xiàn)白色菌落，培養(yǎng)72 h時，菌落直徑?jīng)]有增加， M-C、M-D、M-E、M-F和M-G 5個實(shí)驗組中都出現(xiàn)了菌落。

黃曲霉培養(yǎng)實(shí)驗結(jié)果表明，培養(yǎng)24 h時，黃曲霉的生長速度相對最快，在M-D、M-E、M-F、M-G和空白組中出現(xiàn)黃色菌落，培養(yǎng)48～72 h時，黃曲霉的生長速度依然相對較快，M-C的孔壁四周開始生長菌落，另外4組實(shí)驗組(M-D、M-E、M-F、M-G)和空白組中的黃曲真菌落顏色變深。

4種真菌的培養(yǎng)結(jié)果見表2，隨著Ag/PDDA-Diatomite中銀含量越高，對真菌的抑制作用越強(qiáng)。M-A、M-B可強(qiáng)烈抑制產(chǎn)黃青霉、白曲霉、雪腐鐮刀菌和黃曲霉的生長，表2中不列出。M-C組結(jié)果表明，物料比為21.25 mg/g的Ag/PDDA-Diatomite只對產(chǎn)黃青霉、白曲霉有一定抑菌活性，對雪腐鐮刀菌和黃曲霉的抑制作用相對較弱。物料比為10.63 mg/g及以下時，其對4種真菌的抑制作用不明顯。綜合成本、安全性和抑菌效果考慮，選用M-B和M-C組材料進(jìn)行實(shí)際儲藏實(shí)驗。

表2 Ag/PDDA-Diatomite對四種真菌生長的影響

2.3 納米復(fù)合材料在稻谷實(shí)際儲藏過程中對真菌的抑制效果研究

稻谷的平板真菌計數(shù)結(jié)果如圖4所示?？瞻捉M與對照組中真菌的增長速度快，增長趨勢相一致。M-B和M-C組的真菌數(shù)量明顯低于空白組與實(shí)驗組，且增長趨勢也明顯較緩；與添加M-C的稻谷相比，添加M-B的稻谷中菌落總數(shù)略低。

圖4 不同實(shí)驗組中稻谷中菌落總數(shù)的統(tǒng)計

在稻谷儲藏開始后，每月的取樣結(jié)果如圖5所示。在空白組與添加硅藻土對照組的培養(yǎng)基中有大量真菌，而M-C和M-B中菌落的種類和數(shù)量明顯少于空白組和對照組，但仍然存在2種菌落(圖4d中三角形內(nèi)的菌落1和圓圈內(nèi)的菌落2)。經(jīng)過分離純化后，進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定，見圖5e和圖5f。菌落1分生孢子梗較光滑呈不對稱的帚狀枝，其分生孢子梗有分支，頂端不形成膨大的頂囊。菌落2小型分生孢子數(shù)量較多，形態(tài)多變，大型的分生孢子數(shù)量少于小型分生孢子?；驕y序鑒定菌落1和菌落2分別與產(chǎn)黃青霉(登錄號：KF152942.1)、雪腐鐮刀菌(登錄號：LT841236.1)的基因相似性達(dá)到99%。

注：a 空白組；b 添加硅藻土組；c 添加M-C組；d 添加M-B組；e 菌落1形態(tài)學(xué)分析；f 菌落2形態(tài)學(xué)分析。圖5 真菌平板培養(yǎng)結(jié)果

2.4 稻谷儲藏過程中質(zhì)量指標(biāo)的變化

稻谷在儲藏期間水分含量是影響稻谷質(zhì)量指標(biāo)的重要因素。水分降低會讓稻谷在加工時更容易斷裂，產(chǎn)生碎米。水分含量過高則適于稻谷中真菌的生長，真菌的大量繁殖會造成稻谷表面出現(xiàn)粉質(zhì)現(xiàn)象使大米的完整率下降。

由表3可知，隨著儲藏時間的變化，稻谷不完善粒率總體呈現(xiàn)緩慢上升趨勢，空白組的不完善粒率從2.23%增加到6.5%，添加Ag/PDDA-Diatomite稻谷的不完善粒率略低于同期空白組與對照組結(jié)果。稻谷在儲藏過程中碎米率總體呈現(xiàn)快速上升趨勢，空白組和對照組的碎米率由6%左右增加到21%，而添加Ag/PDDA-Diatomite的稻谷的碎米率略低于同期的空白組與對照組結(jié)果。4組稻谷整精米率下降了14%左右，添加Ag/PDDA-Diatomite實(shí)驗組的整精米率略高于對照組和空白組的稻谷?？傮w而言，添加材料組與空白組相比，在不完善粒率，碎米率和整精米率3個指標(biāo)上并無顯著性差異。堊白是大米淀粉組織排列疏松而存在空氣而導(dǎo)致白色不透明的現(xiàn)象，形成的原因主要是由于稻谷的品種和生長環(huán)境相關(guān)。稻谷儲藏過程中，前期堊白度在6.7%左右，儲藏5個月后不超過7.67%。4組稻谷的堊白度隨著儲藏實(shí)踐延長沒有明顯的差異，表明添加材料對稻谷堊白無影響。

表3 稻谷儲藏過程中質(zhì)量指標(biāo)變化

2.5 稻谷儲藏過程中化學(xué)品質(zhì)變化

稻谷儲藏期間化學(xué)品質(zhì)變化見圖6。4組稻谷在儲藏期間，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)沒有明顯的變化，均在7%～8%，4組稻谷蛋白質(zhì)含量也無明顯差異。各組樣品直鏈淀粉含量呈平緩增加趨勢，空白組和添加硅藻土組的稻谷中直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)從14.6%增加至18.9%；添加復(fù)合材料的2組稻谷的直鏈淀粉含量略低于空白組和對照組。4組稻谷在儲藏期間，游離脂肪酸值增長較快，從最初的8 mg/100 g左右增加到22 mg/100 g左右，測定結(jié)果無顯著性差異。儲藏期間，4組稻谷糊化特性發(fā)生規(guī)律性變化，崩解值隨著儲藏時間增加而顯著下降，添加納米復(fù)合材料的兩組稻谷的崩解值略高于空白組和對照組的稻谷。由此儲藏發(fā)霉的稻谷的淀粉結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變化，使得淀粉抗剪切能力下降，淀粉粒更易破裂?；厣翟趦Σ仄陂g先上升后下降，峰值黏度隨儲藏時間增加而上升；4組稻谷的回生值和峰值黏度相互之間無顯著性差異。由于復(fù)合材料中存在銀離子，因此測定大米中Ag+含量可以監(jiān)測銀的遷移和釋放。儲藏期間，添加M-C和M-B的2組稻谷的米糠中Ag+的含量出現(xiàn)輕微的增加，而空白組和對照組稻谷的米糠中Ag+的含量在儲藏過程保持穩(wěn)定，測定結(jié)果表明4組稻谷中米糠和精米的Ag+含量都低于0.03 mg/kg，從這個結(jié)果可推斷出Ag納米粒子與硅藻土表面結(jié)合較為牢固。

3 討論

在整個儲藏期間，4組稻谷的菌落總數(shù)始終呈現(xiàn)上升的趨勢。在稻谷實(shí)際儲藏過程中，儲藏期的前2個月，空白組和對照組稻谷的菌落總數(shù)上升的速度比較緩慢，在第3、4個月時，菌落數(shù)上升的相對較快，這可能與真菌的區(qū)系演替有關(guān)，稻谷表面的真菌由田間型真菌向倉儲型真菌演變，而其中曲霉屬真菌是導(dǎo)致稻谷霉變的重要真菌之一。平板培養(yǎng)結(jié)果表明，銀硅藻土復(fù)合材料具有高效的抑菌效果。通

圖6 稻谷儲藏過程中化學(xué)品質(zhì)變化

過PCR擴(kuò)增技術(shù)確定產(chǎn)黃青霉和雪腐鐮刀菌在稻谷儲藏中受Ag/PDDA-Diatomite作用后還能少量存活，屬于高耐受真菌。整精米率是評判大米感官品質(zhì)的重要質(zhì)量指標(biāo)，有研究表明，粳稻米的蒸煮食味品質(zhì)與其粒形特征顯著相關(guān)，典型相關(guān)系數(shù)為0.764 3[14]。稻谷的多個指標(biāo)，比如谷物顆粒大小、硬度、米糠層厚度、堊白度及蛋白含量都會對整精米率有一定影響。表3實(shí)驗結(jié)果表明Ag/PDDA-Diatomite可以減緩整精米率的下降速度。儲藏期間，4組稻谷的碎米率在第4個月時出現(xiàn)大幅度的上升，但在每個儲藏周期，添加納米復(fù)合材料的稻谷碎米率都低于對照組和空白組。這種情況可能是因為真菌的大量繁殖，大量干物質(zhì)被消耗，并導(dǎo)致稻谷粉質(zhì)和組織疏松，在加工時更易斷裂，增加碎米率，降低整精米率。納米銀復(fù)合材料具有的抑菌作用減少了的真菌數(shù)量，減緩稻谷品質(zhì)劣變、降低碎米率。

稻米直鏈淀粉含量和變化會影響稻谷蒸煮品質(zhì)，引起米飯硬度上升，黏度下降。一般認(rèn)為，相比于 4 ℃儲藏，高溫儲藏會導(dǎo)致直鏈淀粉含量明顯增加。在實(shí)際儲藏過程中，直鏈淀粉增加可能是由于脫支酶活性高，將支鏈淀粉使其轉(zhuǎn)變?yōu)橹辨湹矸燮危砑覣g/PDDA-Diatomite的2組稻谷(M-C和M-B組)其直鏈淀粉增加量要顯著小于空白組和添加純硅藻土組，有可能是材料中的銀具有一定滅酶效果；也可能是由于空白組和對照組真菌大量生長繁殖導(dǎo)致稻谷本身溫度高于添加材料組(M-C和M-B組)，而導(dǎo)致脫支酶活性高。

Ag/PDDA-Diatomite的穩(wěn)定性對其抗菌性能的長期保持具有重要意義。在稻谷儲藏過程中，添加M-B的2組稻谷的米糠中Ag含量在儲藏的第2個月開始，銀含量有少許增加現(xiàn)象，從0.016 mg/kg上升到0.026 mg/kg，說明添加的銀硅藻土材料中有少許的銀離子被黏附于稻殼上，在加工過程中遷移到米糠中。但總體來說米糠和精米粉中Ag的含量均小于0.03 mg/kg，米糠等副產(chǎn)物的加工利用未受到影響，大米食用安全品質(zhì)也有保障。

4 結(jié)論

本研究驗證了Ag/PDDA-Diatomite對稻谷常見真菌的抑制作用。結(jié)果表明Ag/PDDA-Diatomite中銀離子含量越高，其對真菌的抑制效果越強(qiáng)。在培養(yǎng)基環(huán)境中，當(dāng)物料比達(dá)到42.5 mg/g及以上時，能夠?qū)Π浊埂a(chǎn)黃青霉、雪腐鐮刀菌和黃曲霉的生長產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制，同時真菌孢子也失去活性；Ag/PDDA-Diatomite可以實(shí)際應(yīng)用于稻谷儲存，高效抑制稻谷霉變。另外，該材料對大米品質(zhì)的維持有一定作用，納米Ag也不會影響大米食用安全性和副產(chǎn)物的加工利用。因此，銀硅藻土納米復(fù)合材料在稻谷倉儲中具有很好的推廣應(yīng)用價值。