負(fù)電位糧食儲(chǔ)存特性研究

　　[摘要]研究了稻谷、玉米和小麥在賦予不同的負(fù)電位情況下，在30℃，相對(duì)濕度為95%條件下儲(chǔ)存，以及將最難保存的水稻脫殼成大米在日常環(huán)境下做儲(chǔ)存驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明，具有負(fù)電位特性的水稻、小麥和玉米的儲(chǔ)存期限可以提高10倍以上，這對(duì)于我國(guó)乃至全球糧食安全和人類(lèi)的健康提高都具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

　　[關(guān)鍵詞]負(fù)電位;糧食;儲(chǔ)藏;霉菌

　　目前，國(guó)內(nèi)外提高糧食的儲(chǔ)存性能主要采取通風(fēng)、控溫、加惰性氣體等物理手段控制霉菌等微生物的危害性活動(dòng)[1]。一般條件較好的可以保存3年，到3年就會(huì)進(jìn)入輪換，4年就會(huì)進(jìn)入陳化糧作飼料使用，而水稻更是儲(chǔ)存超過(guò)1年就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重變質(zhì)。糧食儲(chǔ)存期短造成了極大的糧食浪費(fèi)，同時(shí)也給我國(guó)乃至全球糧食安全、人類(lèi)健康帶來(lái)重大隱患。

　　糧食中的霉菌不僅影響糧食的食用性能以及加工工藝品質(zhì)，還會(huì)影響相關(guān)食品的食用安全性，危及人民健康。霉變也成為糧食儲(chǔ)存過(guò)程中糧食品質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題的主要因素。為此，文章擬在相同的條件下，對(duì)水稻、玉米、小麥賦予不同量的負(fù)電位，研究3種糧食中霉菌的生長(zhǎng)特性以及一些品質(zhì)指標(biāo)的變化特性，探討糧食儲(chǔ)存低成本超長(zhǎng)保鮮保質(zhì)的新路徑。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗(yàn)糧食

　　稻谷品種為稻花香2號(hào)，小麥品種為遼春，玉米品種為先玉。

　　1.2 培養(yǎng)基及檢測(cè)試劑

　　霉菌帶菌量分析采用改良察式培養(yǎng)基;檢測(cè)試劑為分析純。

　　1.3 試驗(yàn)儀器

　　微生物活性檢測(cè)儀：四川晟榮科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)。溫濕度傳感器：鄭州貝博電子有限公司生產(chǎn)，精度為溫度0.1℃，相對(duì)濕度1%。負(fù)電位檢測(cè)儀：214型LUTRON，測(cè)試范圍為-1 999 ～+1 999 mv，解析度為1 mv，精確度為± 3%。儲(chǔ)存容器：1.2mm鍍鋅板制成直徑650mm，高1 000mm的圓筒狀容器，容器側(cè)面開(kāi)有直徑50mm的小孔，可供采集一定深度的儲(chǔ)存糧食樣品。

　　1.4 試驗(yàn)方法

　　1.4.1 糧食模擬儲(chǔ)存方法

　　在無(wú)菌室中用溫度、濕度傳感器分別控制電加熱器和超聲波加濕器，維持特定的溫濕度，將糧食儲(chǔ)存在鍍鋅板制成的容器中。

　　1.4.2 微生物活性檢測(cè)方法

　　取100g樣品于具塞三角瓶中，分3次(每次150mL左右)分別加入蒸餾水至瓶中，每次在振蕩器上震蕩2min，把濾液過(guò)濾到500ml量筒中，補(bǔ)足500mL，然后加到微生物活性檢測(cè)儀的反應(yīng)室中，得到儀器的提示后加入檢測(cè)底物10mL，加蓋密閉，10min后屏幕上顯示數(shù)值即為微生物活性值。

　　1.4.3 糧食含水量調(diào)節(jié)方法

　　將市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的糧食至于塑料薄膜上，按其含水量計(jì)算調(diào)節(jié)至目標(biāo)含水量所需要的理論添加水量，用噴霧器分3次將1.3倍理論添加水量的蒸餾水噴到糧食表面，用薄膜覆蓋使水分被完全吸收和均勻化，獲得所需水分的糧食。

　　1.4.4 糧食吸濕性比較試驗(yàn)方法

　　將小麥、玉米、稻谷3種試驗(yàn)糧食調(diào)節(jié)至含水量分別為13.5%，14.5%和14.3%，定時(shí)檢測(cè)表層下10cm糧食的水分含量變化。

　　1.4.5 糧食負(fù)電位賦值方法

　　試驗(yàn)所采用的負(fù)電位水溶液為通過(guò)蒸餾水電解以及金屬還原制成負(fù)電位值為-1 200mv的水溶液，加入工業(yè)葡萄糖和工業(yè)氨基酸作為負(fù)電位穩(wěn)定劑，在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)加蒸餾水調(diào)節(jié)水溶液的負(fù)電位值，對(duì)小麥、玉米、稻谷3種試驗(yàn)糧食葉面進(jìn)行噴施實(shí)驗(yàn)，獲得負(fù)電位糧食。

　　噴施次數(shù)：3次。

　　玉米噴施時(shí)間：在玉米雄穗抽穗前噴施1次，在雌玉米授粉后噴施1次，間隔20d再?lài)娛?次。3次噴施時(shí)間每次噴施間隔20d。在噴實(shí)施時(shí)，每個(gè)葉面上下都要噴到。

　　小麥噴施時(shí)間：在小麥返青距離地面半米左右噴施1次，在小麥抽穗前噴施1次，在小麥抽穗后噴施1次。

　　水稻噴施時(shí)間：在水稻分蘗之前噴施1次，水稻楊花前噴施1次，水稻揚(yáng)花后噴施1次。

　　1.4.6 負(fù)電位水溶液配制方法

　　用蒸餾水稀釋的負(fù)電位水溶液：將負(fù)電位值為-1 200mv的水溶液分別稀釋至負(fù)電位-500mv、-400 mv、-300 mv、-200mv、-100mv，對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行葉面噴施。

　　1.4.7 負(fù)電位值測(cè)試時(shí)間

　　在3種糧食灌漿尚未完全成熟時(shí)對(duì)3種糧食做負(fù)電位值測(cè)試：將3種糧食粒做成漿的過(guò)程中，采用純塑料袋作為外包裝對(duì)3種糧食顆粒進(jìn)行碾壓破碎，以避免在破碎糧食顆粒過(guò)程中被氧化或者與盛裝器物發(fā)生反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)效果。

　　1.4.8 相關(guān)指標(biāo)測(cè)定方法

　　負(fù)電位測(cè)量按照SL 94-1994 電位測(cè)定法測(cè)定。

　　1.5 分析指標(biāo)變化

　　相關(guān)指標(biāo)變化情況見(jiàn)表1～表8。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 噴施不同負(fù)電位水溶液對(duì)糧食負(fù)電位特性與生物活性的影響

　　初始稻谷、小麥、玉米3者的負(fù)電位狀況如表1所示，隨著噴施的負(fù)電位水溶的負(fù)電位絕對(duì)值越大，3種糧食的負(fù)電位絕對(duì)值也越大，所對(duì)應(yīng)微生物活性值則越小，如表2所示。可以看出，負(fù)電位糧食的原始微生物活性值遠(yuǎn)低于非負(fù)電位糧食微生物活性值，這為糧食保質(zhì)提供了良好的初始條件，并且原始的糧食負(fù)電位含量越高，糧食原始的微生物活性值就越低，越有利于儲(chǔ)存。

　　2.2 負(fù)電位對(duì)3種糧食儲(chǔ)存微生物活性值的影響

　　糧食發(fā)霉是糧食變質(zhì)的重要因素，文章與其他研究者一樣，采用檢測(cè)微生物活性值作為糧食儲(chǔ)存霉菌變化強(qiáng)度的比較指標(biāo)。當(dāng)然，儲(chǔ)糧品質(zhì)的變化程度與霉菌的活動(dòng)程度并非完全對(duì)應(yīng)。尤其是水稻，其變質(zhì)速度最快，保質(zhì)期最短，霉菌對(duì)其質(zhì)量影響最大。本試驗(yàn)是將3種安全水的糧食儲(chǔ)藏在30℃，相對(duì)濕度(RH)為95%環(huán)境下，監(jiān)測(cè)3種不同負(fù)電位糧食以及它們?cè)谠摥h(huán)境下微生物活性值的變化狀況，結(jié)果如表3～表8所示。根據(jù)文獻(xiàn)的研究成果[1]，糧食在微生物活性值達(dá)到400u/g時(shí)，就已經(jīng)能夠發(fā)現(xiàn)有明顯的霉菌生物群的出現(xiàn)，玉米的發(fā)芽率已經(jīng)從95%降低到85%，稻谷的發(fā)芽率從97%降到88%，麥子從98%降低到96%。由此，將糧食在微生物活性值達(dá)到400u/g時(shí)作為糧食質(zhì)量?jī)?yōu)劣的分界點(diǎn)來(lái)加以區(qū)別。由于負(fù)電位糧食抗氧化和抗霉菌的能力超強(qiáng)，因此在試驗(yàn)中采用的RH75%、RH75%和RH95%，25℃條件下以及RH75%和RH75%，因?yàn)?0℃條件下負(fù)電位的3種糧食儲(chǔ)存期過(guò)長(zhǎng)，試驗(yàn)研究時(shí)間也過(guò)長(zhǎng)，所以試驗(yàn)中的這些數(shù)據(jù)沒(méi)有采用，而是直接采用最為極端的RH95%，30℃條件下試驗(yàn)檢測(cè)的數(shù)據(jù)作為論據(jù)分析。由于當(dāng)微生物活性值超過(guò)400u/g時(shí)，糧食已經(jīng)完全失去了其食用和作飼料的價(jià)值，因此當(dāng)糧食中的微生物活性值超過(guò)400u/g就不再對(duì)糧食進(jìn)行微生物活性值測(cè)量。

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