減壓二氧化硫( SO₂ )熏蒸對新疆杏干中印度谷螟發生的控制

中圖分類號：S377 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）03-0688-08

0 引言

【研究意義】印度谷螟Plodiainterpunctella（Hubner）屬鱗翅目斑螟科，是為害干果、谷物和加工食品貯藏的主要害蟲之一[1]。蟲害在可造成高達 9%～18% 的經濟損失[2.3]。印度谷螟主要通過幼蟲和成蟲等侵染干果，嚴重影響干果的品質和商品價值[4-7]。因此，研究一種能有效殺蟲和干果減損保質的方法，對于干果產業的健康發展有重要意義。【前人研究進展】甲基溴和磷化氫被廣泛應用于儲存糧食中印度谷螟的防治[8.9]。但目前糧食貯藏過程中逐漸被取代。長時間的高壓 CO₂ 氣體熏蒸也是一種控制蟲害的有效手段[10]，但所需時間較長，導致昆蟲對該氣體的敏感性降低，且對空間密封性要求較高，生產效率較低，難以大規模商業化使用。硫酰氟和植物精油熏蒸[12對儲糧害蟲也有一定的防治作用，但因其效率、環境條件和產品特異性，僅限于研究層面。 SO₂ 因其殺菌能力強、滲透性快和擴散性高等特點，在商業上已廣泛應用。前期研究發現，SO₂ 與低溫相結合，能顯著抑制采后葡萄粉玠和藍莓蛆蟲的產生[13.14]。此外， SO₂ 熏蒸在采后防治害蟲方面效果顯著[13-16]，采用 SO₂ （ 1%） 和CO₂（6%） 熏蒸葡萄，果蠅成蟲和幼蟲的死亡率均達到 100%^[17] 。【本研究切入點】由于 SO₂ 在保鮮中具有殺菌、防蟲的作用，但過量和長時間的 SO₂ 氣體熏蒸可能會導致干果中亞硫酸鹽殘留量及品質下降。因此，開發一種低濃度和短時間內熏蒸能成功控制害蟲的替代熏蒸技術值得進一步研究。減壓主要是通過降低氧分壓和濕度，使得昆蟲因缺氧和缺水死亡[18，19]。減壓環境可提高熏蒸氣體的滲透率，減少熏蒸劑的用量和熏蒸時間來提高熏蒸效率。通過減壓低溫組合方面，研究對蘋果蠹蛾所有生命階段的殺蟲方法，12d內蘋果蠹蛾死亡率達到 98% ，表明減壓方面能有效地保持果實品質，延長果實的貯藏期[20]。【擬解決的關鍵問題】試驗采用減壓結合 SO₂ 的熏蒸方式，研究 SO₂ 濃度及 C×T 值（濃度 × 時間）對不同生命階段印度谷螟的控制效果，為減壓結合 SO₂ 熏蒸技術控制干果蟲害發生提供技術支持。

材料與方法

1. 1 昆蟲與飼養

印度谷螟（卵、幼蟲、蛹、成蟲）由新疆農業科學院植物保護研究所昆蟲室提供，在光周期為14：10（L：D），溫度 （25±2）°C 和相對濕度 65% ＼～75% 的養蟲室中培養。將每20只蟲卵存放在養蟲罐（ V：940mL/H：15cm） 中，用（ 35% 未漂白小麥粉 35% 玉米粉 9% 燕麥粉 .7% 蜂蜜 .7% 啤酒酵母和 7% 甘油）飼料喂養。對昆蟲的不同階段進行分類，后續按時飼養。

1.2 方法

1. 2. 1 氣體熏蒸前準備印度谷螟不同階段

用光學顯微鏡檢查，消除受傷或異常的蟲卵樣本。將篩選后的蟲卵轉移到養蟲罐中，每個階段20個標本放人養蟲罐中飼養。試驗選取印度谷螟五齡幼蟲、發育1周的卵、蛹和成蟲，每次減壓 SO₂ 熏蒸不同生命階段印度谷螟共40只，處理重復3次。

1.2.2 減壓 SO₂ 熏蒸處理

試驗采用 C×T 值（濃度 x 時間）的方法，在20kPa 減壓下結合不同的 SO₂ 濃度和熏蒸時間，通過與空白對照（ 0μL/L×40h） 和 20kPa 減壓處理（ 0μL/L×40h） 比較，設定3種 SO₂ 濃度0 （250、500、1 000μL/L） 和6種 C×T 值 （0.2000 、4000、6000、8000 和 10000μL（ΩL?h） ），共計68組試驗對不同生命階段印度谷螟的影響，每組C×T 值設置3個試驗重復。

研發出了減壓熏蒸裝置，將裝有不同生命階段的印度谷螟養蟲罐放置于 27L 減壓密閉熏蒸室內 （30cm×30cm×30cm ，通體為304不銹鋼），關閉熏蒸室后，將壓力設置為 20kPa ，并按照C×T 組合方案進行熏蒸處理。在減壓密閉的熏蒸室內安裝有風機和溫濕度記錄儀，并在熏蒸室外設置了熏蒸閥，采用針孔注射的方式通過熏蒸閥將 SO₂ 氣體（純度 gt;99% ，新疆烏魯木齊鑫天意）打入到減壓熏蒸室內，打開風機，開始密閉熏蒸。圖1，表2

注：1、真空泵；2、隔斷閥；3、風扇；4、熏蒸室；5、溫濕度計；6、 壓力變送器；7、開門閥；8、熏蒸閥;9、進氣閥；10、PLC控制柜 Notes：1.Vacuum pump；2.Block valve；3.Fan；4.Fumigationroom;5.Temperatureandhumiditymeter;6.Pressuretransmitter；7.Openthedoorvalve；8.Fumigationvalve；9.Airintake valve；1O.PLC control cabinet

圖1 減壓熏蒸裝置

1.2.3 不同發育階段的死亡率

減壓 SO₂ 熏蒸后，在 （25±2）^°C 和相對濕度為65%～75% 的條件下孵育。以卵不能孵化為幼蟲判定為死亡；幼蟲以對小毛刷輕觸無反應判定為死亡；以蛹不能羽化為成蟲判定為死亡；以成蟲不會飛行或無明顯自主反應判定為死亡，持續2周觀察記錄死亡率。

死亡率

1.2.4杏干 SO₂ 硫殘留及感官檢測

SO₂ 殘留：采用GB5009.34－2022中食品

SO₂ 方法[2]測定。

參考陳燕等22方法。由10人組成感官評價小組，去評估減壓 SO₂ 薰蒸處理后香干的感官變化，評價采用4項（表觀、風味、口感和總體）分類標準，每項2.5分，共10分。每個感官項目評價分數由高到低為2.5分到0.5分，杏干品質為很好到很差。在感官試驗中，小組成員在評價間隙用水漱口。表1

表1感官評分

1.3 數據處理

數據用Excel2016處理，用Origin繪圖，用IBMSPSS26.0軟件進行分析，采用Duncan多重比較法進行差異顯著性檢驗（ Plt;0.05 ）。以不同生命階段印度谷螟的死亡率進行Probit分析并得出 LT₅₀ 值和 LT₉₅ 值。

2 結果與分析

2.1減壓 SO₂ 濃度熏蒸處理下， C×T 值對不同生命階段印度谷螟死亡率的影響

研究表明，在減壓 SO₂ 濃度熏蒸條件下，隨著SO₂ 濃度的增加，熏蒸致死時間逐漸減少。在每個濃度測試的 C×T 值均能提高不同生命階段印度谷螟的死亡率，且各組合的死亡率均存在差異（ P lt;0.05 。當 SO₂ 濃度為 250μL/L ， C×T 值為8000μL/（L?h） 時，蛹和成蟲階段率先完全殺死。SO₂ 濃度為 值為 8000μL （L?h） 時，能完全控制印度谷螟的卵和成蟲階段。在3種 SO₂ 熏蒸濃度條件下，當 C×T 值為10000μL/（L?h） 時，能完全控制印度谷螟的4個階段（卵、幼蟲、蛹、成蟲）。減壓 SO₂ 熏蒸處理能完全殺死不同生命階段印度谷螟，且印度谷螟的卵、蛹、成蟲比幼蟲階段對 SO₂ 氣體較敏感。表2

2.2減壓 S0₂ 熏蒸處理下，不同生命階段印度谷螟的 LT₅₀ 和 LT₉₅ 值及其置信區間

研究表明，在減壓 SO₂ （濃度為250、500、1000μL/L ）熏蒸處理下，成蟲的 LT₅₀ 值分別為10.70、6.11和 2.21h ，卵期的 LT₅₀ 分別為14.08、7.07和 2.90h ，蛹期的 LT₅₀ 分別為15.80、8.08和3.36h ，幼蟲期的 LT₅₀ 分別為19.13、10.30和4.38h 。從半致死時間相比，印度谷螟的成蟲階段最為敏感。在減壓下不同 SO₂ 濃度熏蒸處理不同生命階段印度谷螟的敏感性為成蟲 gt; 卵 gt; 蛹 gt; 幼蟲，即印度谷螟在減壓條件下對 SO₂ 氣體的敏感性上成蟲最易于被殺死，其次為卵和蛹，幼蟲最難被殺死。表3

2.3 杏干中 SO₂ 殘留及感官品質的影響

研究表明，減壓 SO₂ 熏蒸處理的杏干果實，SO₂ 殘留量均低于國家水果干類標準（ 100mg/ kg^′ ，在貯藏期 90d 時，其減壓 SO₂500，1000μL L處理組的香干果實 SO₂ 殘留量低于美國FDA食品添加劑的限量標準（ 10mg/kg? ，顯著提高了杏干果實的食用安全性和商品性。表4

減壓 SO₂ 熏蒸處理組在一定程度上保持了果實的外觀形態、風味和口感。其中減壓 SO₂ 500μL/L 處理組杏干在果實的外觀、口感、總體接受度均高于對照和其他處理組，總體貯藏品質效果較好。圖2

表2減壓 SO₂ 濃度熏蒸處理下 C×T 值不同生命階段印度谷螟死亡率的變化

22000μL/LSO₂ 短時熏蒸處理 ²h 的藍莓果實（20 （44000μL/（L?h） ），可以有效地控制藍莓蛆蟲[14]。上述研究結果中的熏蒸濃度和 C×T 值均顯著高于該研究，這可能潛在會造成熏蒸產品中SO₂ 殘留過高，嚴重影響其商品價值。研究中，減壓 SO₂ 熏蒸能有效地殺死貯藏產品中產生的印度谷螟，可能是由于減壓條件下，熏蒸氣體可快速滲透到貯藏產品中，對杏干中印度谷螟的防治效果顯著。

3討論

3.1有文獻提出 SO₂ 熏蒸用于貯藏產品的采后害蟲防治[23]，但關于減壓與熏蒸氣體聯合用于貯藏產品的采后害蟲防治的研究鮮有報道。為有效減少果品加工過程中的 SO₂ 使用量，提高杏干貯運和加工過程中的食品安全性，研究采用了減壓結合 SO₂ 的熏蒸方式，分析了減壓結合 SO₂ 對杏干中不同生命階段印度谷螟致死率和 SO₂ 殘留的影響。結果表明，隨著熏蒸濃度和熏蒸時間的增加，所受試害蟲的死亡率均增加。在設置的 SO₂ 濃度下，當 C×T 值達到 10000μL/（L?h） 時，能完全控制印度谷螟的所有生命階段，且 SO₂ 濃度和 c ×T 值遠低于以往的研究報告。在常壓下，Liu等[24]采用了20000和 10 000μL/L 的 SO₂ 熏蒸3h（600000.30000μL/（ΩL?h） ），才能完全控制住臍橙潛葉蛾的幼蟲和蛹。近期有研究表明，采用

3.2在不同 SO₂ 濃度下的 C×T 值，均能 100% 地控制不同生命階段的印度谷螟，且在不同條件下印度谷螟的死亡率均存在顯著性差異（ Plt; 0.05）。昆蟲死亡率檢測主要在減壓 SO₂ 熏蒸后2周內，會出現延遲毒性效應，且死亡率在處理后可能會隨著時間的推移而增加[25]。通過計算 LT₅₀ 和 LT₉₅ 值，發現印度谷螟不同生命階段的敏感性順序為成蟲 gt; 卵 gt; 蛹 gt; 幼蟲，成蟲最為敏感，幼蟲敏感性較弱。 Han 等[1報道印度谷螟不同生命階段對 ClO₂ 氣體的敏感性順序也為卵 gt; 蛹 gt; 幼蟲。與研究結果相同。昆蟲的卵和蛹一般比成蟲和幼蟲更具耐受性[26.27]，由于印度谷螟在幼蟲階段可作為成熟幼蟲進入滯育，在此情況下具有高度抗性，短時間接觸磷化氫氣體致使幼蟲進入滯育[28]，可能 SO₂ 氣體產生了與磷化氫相同的效果，致使幼蟲比卵和蛹對 SO₂ 氣體敏感性下降。印度谷螟的敏感性會因 SO₂ 濃度和熏蒸時間的長短而異，但與前人研究結果對比，當 C×T 值為10000μL/（L?h） 時，減壓 SO₂ 熏蒸處理足以控制不同階段的印度谷螟，保護貯藏產品不被侵害。雖然延長熏蒸時間可能比增加 SO₂ 濃度更有效，但過低的 SO₂ 濃度處理不能夠有效控制害蟲[25]3.3 SO₂ 不僅可以作為食品防腐劑，而且還是公認安全物質（Generallyrecognizedassafe，

GRAS）[29-31]。由于常壓條件下 SO₂ 熏蒸濃度大，處理時間長，導致被大多數食品所吸附[14.24]。但與減壓技術聯合使用后，熏蒸濃度和時間顯著減少，香干果實中 SO₂ 殘留量也遠遠低于國家標準。3.4溫度對減壓殺蟲效果有顯著影響，溫度的升高與殺蟲效果呈正相關，同時會縮短熏蒸時間[32.33]。在試驗中，將溫度設置在一定水平范圍內（ 15～22% ），因此，對于不同溫度條件下對印度谷螟的殺蟲控制效果，還需要深人研究。此外，不同壓力水平對貯藏昆蟲的殺蟲效果也是有影響的。在較低壓力 （6.7kPa 下，昆蟲的死亡速率更快[32]。然而，在生產應用中較低的壓力意味著更高的處理成本和設備要求。因此，試驗并未研究更低壓力下 SO₂ 的殺蟲效果，后續研究將會更關注熏蒸技術工藝的改進。

4結論

在減壓熏蒸條件下，當 SO₂ 熏蒸 C×T 值達到10000μL/（L?h） 時，均能完全控制不同生命階段的印度谷螟，不僅降低了 SO₂ 殘留量，而且較好地保持香干果實貯藏期的品質。其中幼蟲敏感最弱，在工業生產中，減壓 SO₂ 熏蒸效果的評價應以殺死幼蟲為目標，才能完全控制不同生命階段的印度谷螟。

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Abstract：【Objective】 This study aims to enhance the storage and transportation quality of Xinjiang dried apricots，thus ensuring food safety during processing and minimizing losss from insect pests and economic losses in the industry by applying hypobaric treatment combined with SO₂ fumigation to manage insect pests in order to reduce SO ² residues and mitigate storage losses of dried apricots.【Methods】 The efficacy of hypobaric treatment combined with SO ² fumigation was evaluated using different SO₂ concentrations（250，500，1000 （2 μL/L ）and six C×T values（0，2，000，4，000，6，000，8，000， 10，000μL（L?h）， ）．The control effects on eggs，larvae，pupae，and adults of Plodia interpunctell in dried apricots were evaluated，along with changes in dried apricots quality.【Results】When the C×T value reached to 10，000μL/（L?h） ，the mortality rate of Plodia interpunctella in different life stages reached 100% . Analysis of LT and LT₉₅ values revealed the 50 sensitivity order to hypobaric treatment combined with SO fumigation ：adult gt; egg gt; pupa gt; larva. This ² method effectively reduced SO ² residues，improved food safety，and maintained sensory quality of dried apricots.【Conclusion】 Hypobaric treatment combined with SO ² fumigation shows promise in preventing and controlling Plodia interpunctella infestations and reducing SO ² residues in dried apricots.

Keywords：hypobaric；SO ² fumigation；Plodia interpunctella； C×T value；dried apricots