儲藏溫度對稻谷微生物和脂肪酸值的影響研究

周建新 張 瑞 王 璐 陸琳琳 楊國峰

(南京財經大學江蘇省糧油品質控制及深加工技術重點實驗室,南京 210003)

儲藏溫度對稻谷微生物和脂肪酸值的影響研究

周建新 張 瑞 王 璐 陸琳琳 楊國峰

(南京財經大學江蘇省糧油品質控制及深加工技術重點實驗室,南京 210003)

通過模擬儲藏,研究了高濕 (85%)條件下溫度對稻谷微生物區(qū)系和脂肪酸值的影響。結果表明:在 85%濕度條件下,隨著儲藏時間的延長,霉菌量和脂肪酸值呈增加的趨勢,細菌量呈先增加后減少趨勢。方差分析得出儲藏溫度、時間對稻谷微生物區(qū)系和脂肪酸值有顯著影響,相關性分析表明霉菌量、脂肪酸值與儲藏溫度和時間呈顯著二元線性關系,而細菌量與儲藏溫度和時間呈極顯著的二元二次曲線關系。進一步的研究表明稻谷脂肪酸值與霉菌量、溫度呈極顯著的二元線性關系,脂肪酸值隨著霉菌量的增加和儲藏溫度的升高而逐漸增高。

稻谷 溫度 微生物 脂肪酸值

我國是稻谷生產大國,近幾年產量穩(wěn)定在 1.8億噸以上,約占世界稻谷產量的 1/3[1]。作為重要商品糧,稻谷儲藏量巨大,儲藏任務非常艱巨。稻谷除了本身發(fā)生各種生物化學反應導致品質變化外,如果溫濕度條件適宜,各種微生物特別是霉菌在稻谷中的活動是促進稻谷品質劣變的主要因素,有些霉菌還可在儲藏的稻谷中產生真菌毒素,對稻谷的食用安全構成威脅[2]。

國內外有關稻谷中霉菌的研究報道比較多。Ayerst[3]和Magan等[4]研究了溫、濕度對儲糧真菌孢子萌發(fā)和生長的影響,并明確了一些儲糧真菌孢子萌發(fā)所需的最低相對濕度。殷蔚申[5]對我國稻谷真菌區(qū)系調查及其演變規(guī)律的研究表明,全國稻谷上的霉菌有 41屬,117種,優(yōu)勢菌一般為黃曲霉、灰綠曲霉、白曲霉,隨著儲藏時間的增加,田間真菌減少,逐漸被儲藏真菌代替。前期對不同儲藏條件下稻谷霉菌區(qū)系演替進行了研究,發(fā)現稻谷儲藏穩(wěn)定性與霉菌量有關,霉菌量在 1×104cfu/g以下,稻谷處于正常的儲藏狀態(tài),達到 1×105cfu/g開始發(fā)生霉變[6]。唐芳等[7]研究了稻谷 30℃下不同水分對真菌生長繁殖的影響,發(fā)現真菌生長繁殖的速度、種類的演替與稻谷水分密切相關。但在高濕條件下溫度對儲藏稻谷微生物和脂肪酸值的影響研究未見報道。我國南方濕度大,稻谷的保藏難度大,因此研究高濕條件下溫度對儲藏稻谷微生物和脂肪酸值的影響,對于確保稻谷的安全儲藏具有重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

稻谷:江蘇農墾米業(yè)集團三河米廠,2008年晚粳稻。

1.2 主要試驗設備

PQX型多段可編程人工氣候箱:寧波東南儀器有限公司;HG101-2電熱鼓風干燥箱:南京實驗儀器廠;YXQ.SG41.280型手提式壓力蒸汽滅菌器:上海華線醫(yī)用核子儀器有限公司;PYX-DHS-50×65型隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱:上海市躍進醫(yī)療器械一廠;S W-CJ-1F型潔凈工作臺:江蘇蘇凈集團安泰公司;DS-1高速組織搗碎機:上海標本模型廠;調速多用震蕩器:國華電器有限公司。

1.3 稻谷的模擬儲藏

將稻谷用小布袋分裝,儲藏在 6種不同溫度(10、15、20、25、30、35 ℃)85%濕度的人工氣候箱 ,每隔 10 d取樣測定。

1.4 測定指標與方法

脂肪酸值測定采用 GB/T 15684—1995[8];霉菌數量測定采用 GB/T 4789.15—2003[9];霉菌種類鑒定參照文獻 [10]。細菌測定采用 GB/T 4789.2—2003[11]。

1.5 數據處理

試驗數據用 Excel系統(tǒng)進行分析處理。

2 結果與討論

2.1 高濕條件下溫度對稻谷儲藏過程中的霉菌量的影響

高濕 (RH 85%)、不同溫度條件下,稻谷儲藏過程中的霉菌量變化如圖 1所示。由圖 1可知,隨著儲藏時間的延長,稻谷中霉菌量基本呈現增加的趨勢,且溫度越高霉菌量增加越快,稻谷的初始霉菌量為2.2 ×104cfu/g,模擬儲藏 50 d后 ,10、15、20 ℃的稻谷霉菌量略有增加,但 25、30、35℃的稻谷霉菌量分別是原來的 1.7倍、2.4倍和 3.4倍,經過相關性分析,霉菌量和溫度相關系數為 0.502 7,正相關。將稻谷霉菌量對溫度和時間條件進行無重復雙因素方差分析,結果如表 1所示。從表 1中可以看出,在85%濕度條件下,溫度和時間對稻谷霉菌量均為極顯著性影響因素。對 85%濕度條件下儲藏的稻谷進行霉菌量 (M)與儲藏溫度 (T)、儲藏時間 (D)的二元線性回歸方程的擬合:M=1 102.514T+803.666 7D-21 156.6(R2=0.620 94,P<0.01),擬合結果表明,溫度、時間與霉菌量都呈極顯著的二元線性關系,在85%濕度條件下,霉菌量隨著儲藏溫度的升高和儲藏時間的延長而逐漸增高。

圖 1 85%濕度不同溫度下霉菌量隨儲藏時間的變化

表 1 85%濕度不同溫度下霉菌量方差分析表

此外,在模擬儲藏之前,稻谷中的優(yōu)勢霉菌為交鏈孢霉和鐮刀菌等田間霉菌,占 85%,經過 50天的模擬儲藏后,不同溫度下儲藏稻谷中的優(yōu)勢霉菌有所不同。如表 2所示,低溫 (10、15℃)下還是以交鏈孢霉等田間霉菌為主,分別占 90%和 81%;高溫(30、35℃)下以青曲霉等儲藏霉菌為主,分別達到95%和 100%;中溫 (20、25℃)下田間霉菌與儲藏霉菌百分比基本相同。

表 2 85%濕度不同溫度下霉菌種類的變化

2.2 高濕條件下溫度對稻谷儲藏過程中的細菌量影響

高濕 (RH 85%)、不同溫度條件下稻谷儲藏過程中的細菌量變化如圖 2所示。由圖 2可知,隨著儲藏時間的延長,稻谷中細菌量呈先減少后增加趨勢,如10℃儲藏的稻谷,從初始的 2.7×106cfu/g,先增加到 7.4×106cfu/g,后又減少到 3.5×106cfu/g。將稻谷細菌量對溫度和時間條件進行無重復雙因素方差分析,結果如表 3所示。由表 3可知,在 85%濕度條件下,溫度和時間對稻谷細菌均為極顯著性影響因素。另外,經過相關性分析,細菌量和溫度相關系數為 -0.690 16,負相關。對 85%濕度條件下儲藏的稻谷進行細菌量 (B)與儲藏溫度 (T)、儲藏時間 (D)的二元回歸方程的擬合:B=-1 976.54(T+D)2+69 948.07T+229 470D-440 997(R2=0.631 158,P<0.01),擬合結果表明,溫度、時間與細菌量都呈極顯著的二元二次曲線關系。

圖 2 85%濕度不同溫度下稻谷細菌量隨儲藏時間的變化

表 3 85%濕度不同溫度下細菌量方差分析表

2.3 高濕條件下溫度對稻谷儲藏過程中的脂肪酸的影響

高濕 (RH 85%)、不同溫度條件下,稻谷儲藏過程中的脂肪酸值變化如圖 3所示。由圖 3可知,隨著儲藏時間的延長,稻谷中脂肪酸值呈增加的趨勢,且溫度越高脂肪酸值增加的越快 ,在 10、15、20、25、30、35℃的溫度下,稻谷的脂肪酸值由初始的 7.45 mgKOH/100 g分別增加到 29.8、25.1、25.3、37.6、41.1和 42.5 mgKOH/100 g,分別增加 4.0倍、3.4倍、3.4倍、5.0倍、5.5倍和 5.7倍。將稻谷脂肪酸值對溫度和時間條件進行無重復雙因素方差分析,結果如表 4所示。由表 4可知,在 85%濕度條件下,溫度和時間對稻谷脂肪酸值均為顯著性影響因素。對 85%濕度條件下儲藏的稻谷進行脂肪酸值 (F)與儲藏溫度 (T)、儲藏時間 (D)的二元線性回歸方程的擬合:F=0.432 343T+0.549 133D-2.999 71(R2=0.914 18,P<0.01),擬合結果表明,脂肪酸值與溫度、儲藏時間呈極顯著的二元線性關系,在 85%濕度條件下,脂肪酸值隨著儲藏溫度的升高和儲藏時間的延長而逐漸增高。

圖 3 85%濕度不同溫度下稻谷脂肪酸值隨儲藏時間的變化

表 4 85%濕度不同溫度下脂肪酸值方差分析表

2.4 高濕條件下儲藏稻谷脂肪酸與霉菌量的相關性

經過相關性分析,稻谷霉菌和脂肪酸相關系數為 0.798 521,二者成正相關。對 85%濕度條件下儲藏的稻谷進行脂肪酸值 (F)與霉菌量 (M)、儲藏溫度(T)的二元線性回歸方程的擬合:F=0.000 38M+0.012 843T+12.350 52(R2=0.637 746,P<0.01),擬合結果表明,脂肪酸值與霉菌量、溫度呈極顯著的二元線性關系,在 85%濕度條件下,脂肪酸值隨著霉菌量的增加和儲藏溫度的升高而逐漸增高。

2.5 高濕條件下儲藏稻谷脂肪酸與細菌量的相關性

經過相關性分析,稻谷細菌和脂肪酸相關系數為 -0.075 88,二者相關程度不高。

3 結論

通過稻谷的模擬儲藏,研究了高濕 (85%)條件下溫度對儲藏稻谷微生物和脂肪酸值的影響。結果表明:隨著儲藏時間的延長,霉菌量和脂肪酸值呈增加的趨勢,細菌量呈先增加后減少趨勢,方差分析得出儲藏環(huán)境的溫度、時間對稻谷微生物和脂肪酸值有顯著影響,相關性分析表明霉菌量、脂肪酸值與儲藏溫度和時間呈顯著二元線性關系,而細菌量與儲藏溫度和時間呈極顯著的二元二次曲線關系。擬合結果分別是:霉菌量(M)=1 102.514T+803.666 7D-21 156.6(R2=0.620 94,P<0.01);細菌量 (B)=-1 976.54(T+D)2+69 948.07T+229 470D -440 997(R2=0.631 158,P<0.01);脂肪酸值 (F)=0.432 343T+0.549 133D-2.999 71(R2=0.914 18,P<0.01)。進一步的研究表明稻谷脂肪酸值與霉菌量、溫度呈極顯著的二元線性關系,擬合結果為脂肪酸值(F)=0.000 38M+0.012 843T+12.350 52(R2=0.637 746,P<0.01),脂肪酸值隨著霉菌量的增加和儲藏溫度的升高而逐漸增高。

[1]劉笑然.2009年中國稻米市場分析及 2010年展望[J].北方水稻,2010,40(02):1-5,10

[2]付鵬程,李榮濤,謝剛,等.稻谷真菌毒素污染調查與分析[J].糧食儲藏,2004,33(04):49-51

[3]Ayerst G.The effects of moisture and temperature on growth and spore germination in some fungi[J].Journal of Stored Products Research,1969,1:127-141

[4]Magan N,Lacey J.The effect of temperature and pH on water relations of field and storage fungi[J].Transactions of the BritishMycological Society,1984,82:71-81

[5]殷蔚申.我國稻谷真菌區(qū)系調查及其演變規(guī)律的研究[J].鄭州工程學院學報,1986,(3):3-17

[6]周建新,鞠興榮,孫肖東.不同儲藏條件下稻谷霉菌區(qū)演替研究[J].中國糧油學報,2008,23(05):133-136

[7]唐 芳,程樹峰,伍松陵,等.稻谷儲藏危害真菌生長規(guī)律的研究[J].中國糧油學報,2009,24(06):98-101

[8]GB/T 15684—1995,谷物制品脂肪酸值測定[S]

[9]GB/T 4789.15—2003,食品衛(wèi)生的微生物學檢驗霉菌和酵母計數[S]

[10]殷蔚申主編.糧食微生物學[M].河南:河南科學技術出版社.1983:32-83

[11]GB/T 4789.2—2003,食品衛(wèi)生的微生物學檢驗菌落總數的測定[S].

Temperature Influence onMicroorganis m Flora and Fatty Acid Value of Stored Paddy under High Humidity

Zhou Jianxin Zhang Rui Wang Lu Lu Linlin Yang Guofeng
(JiangSu Provincial Key lab ofQuality Controls and Further Processing of Grain and Oils,NanjingUniversity of Finance and Economics,Nanjing 210003)

The influence of temperature on the microorganis m flora and fatty acid value of paddy stored under high humidity was researched by simulated storage.Results:The mould counts and fatty acid values of paddy stored under 85%humidity increase with prolongation of storage time,and the aerobic bacteria count increases firstly and then decreases.Temperature and storage ti me significantly affect the microorganis m flora and fatty acid value of the stored paddy;the relationshipsofmould countor fatty acid value with temperature and storage time are significant bi2 nary linear,while the relationship of aerobic bacteria countwith temperature and time is extra significant binary quad2 ratic curve.Moreover,the relationshipsof fatty acid valuewithmold count and temperature are extra significant binary linear,and the fatty acid value gradually riseswith the increase ofmold count and storage temperature.

paddy,temperature,microorganism,fatty acid value

TS210.1

A

1003-0174(2011)01-0092-04

江蘇省科技支撐計劃農業(yè)部分(BE2008396)

2010-01-21

周建新,男,1964年出生,教授,碩士生導師,糧食儲藏