◎ 蘇升暢
(德宏州糧油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站,云南 德宏 678400)
現(xiàn)階段,稻谷已成為我國國民的主要糧食類型之一。受儲存條件及稻谷品種的影響,稻谷易發(fā)生物理特性和化學特性的改變,因發(fā)生霉變而引發(fā)品質(zhì)降低。稻谷的品質(zhì)一旦出現(xiàn)裂變,還會對其發(fā)芽率造成不利影響。因此,分析稻谷儲存水分和溫度對真菌生長和稻谷品質(zhì)的影響,具有十分重要的現(xiàn)實意義。
隨機選取云南省德宏州芒市2017年生產(chǎn)的含水量為12%秈稻作為研究對象,利用去離子水將其制成不同含水量的實驗樣品。實驗儀器包括生化培養(yǎng)箱(哈爾濱東聯(lián)電子)、電子天平(梅特勒)、電熱恒溫鼓風干燥箱(上海賽霸)和顯微鏡(重慶奧特)。
1.2.1 樣品制備方法
去除稻谷中的雜物后,將稻谷分為質(zhì)量相等的若干份,采用噴霧的形式,使稻谷包裹著均勻的水分,并密封處理,置于溫度為5 ℃的環(huán)境下恒溫保存10 d。在此過程中,實驗人員應每天為樣品噴霧著水,直到樣品的含水量達到相關要求。在樣品制備完畢后,將其置入容量為1 L的廣口瓶,完成密封操作后,將所有研究樣本分別置于10、15、20、25、30 ℃和35 ℃的生化培養(yǎng)箱儲存,實驗周期為180 d。
1.2.2 真菌孢子計數(shù)
在真菌孢子計數(shù)的過程中,以《儲量真菌危害早期檢測方法》作為參考標準,采用平行檢驗的方式,對每組樣品實行兩次檢驗,并取兩次檢驗結(jié)果的平均值。
1.2.3 水分測定方法
以國家GB/T5497-1985糧食水分測定法作為參考依據(jù),采用105 ℃烘干法對稻谷中的水分進行檢驗。
1.2.4 脂肪酸檢測
以國家GB/T5497-1985糧食水分測定法作為參考依據(jù),采用石油醚提取法測定稻谷脂肪酸值。
①觀察稻谷水分的檢驗狀況。②觀察稻谷的真菌生長情況。③觀察稻谷的發(fā)芽率。③觀察稻谷的脂肪酸值變動情況。
在以往的調(diào)查研究中,已有學者提出假設:不同含水量稻谷的真菌生長狀況具有顯著差異性,受稻谷水分均勻性不同的影響,實驗結(jié)果也會隨之發(fā)生變化?;诖?,本次研究采用噴霧著水法對研究樣品進行著水并密封后,對其水分均勻程度進行了檢驗。結(jié)果顯示,不同含水量的稻谷,其水分均勻性明顯不同,平均水分分別為12.5%、13.5%、14.5%、15.5%和16.5%,充分證明了本次參與研究的所有樣本均具備良好的水均勻性。
調(diào)查研究結(jié)果顯示,一旦稻谷中出現(xiàn)真菌,會增加稻谷發(fā)生霉變的概率,限制了稻谷品質(zhì)的進一步提升?,F(xiàn)階段,我國稻谷的含水量較高,部分稻谷堆的中間位置存在高水分區(qū),極易引起稻谷霉變。因此,探析不同含水量的稻谷在不同儲存條件下的真菌生長狀況,具有十足的必要性。本次研究中,含水量為12.5%、13.5%的稻谷在不同儲存溫度下未發(fā)現(xiàn)任何真菌生長的跡象,表明其含水量較少,不利于營造有利于真菌生長的條件,即便溫度能夠滿足真菌的生長需求,也無法促進真菌的生長。因此,在我國南方地區(qū),即便全年的平均溫度高于35 ℃,在做好密封處理的基礎上,真菌仍無法在含水量低于13.5%的稻谷中有效生長。同時,含水量為14.5%的稻谷在20 ℃的溫度下儲存180 d,未出現(xiàn)真菌生長跡象,而在25 ℃的環(huán)境下儲存180 d,真菌檢出數(shù)為9.7×107個/g;含水量為14.5%的稻谷在30 ℃的溫度下儲存180 d,真菌檢出數(shù)為9.7×108個/g,表明含水量為14.5%的稻谷在25 ℃的環(huán)境下儲存是真菌生長的臨界值,應重視加強對真菌生長的有效抑制,采取烘干的方法降低稻谷含水量,注重降低儲存環(huán)境的溫度,以防止糧食堆持續(xù)發(fā)熱對稻谷品質(zhì)造成的不良影響。此外,本次研究結(jié)果還顯示,含水量為15.5%的稻谷在15 ℃的溫度下儲存180 d,含水量為16.5%的稻谷在10 ℃以下的溫度下儲存180 d,均未出現(xiàn)真菌生長跡象,表明隨著儲存溫度的持續(xù)升高,真菌的生長速率會顯著加快,因此,廣大農(nóng)民應認清稻谷存儲的臨界值,定期對糧食堆進行烘干,營造不利于真菌生長的環(huán)境。
隨著稻谷儲存溫度的升高,易為真菌生長營造良好的溫度環(huán)境。因此為了確保稻谷不受真菌的侵入,應保證稻谷的含水量低于臨界含水量。但部分稻谷加工企業(yè)為了提升稻谷的口感,在后期加工過程中,適當提升了稻谷儲存環(huán)境的濕度,這也增加了稻谷發(fā)生霉變的可能性。
脂肪酸是評價稻谷品質(zhì)的重要指標。盡管稻谷中的脂肪酸值并不高,但與蛋白質(zhì)相比,其變化速率較高,且與稻谷的品類不具備明顯的相關性。因此,可將脂肪酸值廣泛應用于混合存儲糧食的品質(zhì)控制過程中??茖W研究表明,稻谷脂肪酸值與食用品質(zhì)呈現(xiàn)負相關的關系,脂肪酸值越低,其食用品質(zhì)越佳。一般認為,脂肪酸值變化的影響因素主要為以下2種:①受微生物生長的影響,易促進脂肪水解酶的大量分泌,這也在一定程度上導致了脂肪酸水平的異常升高。②由于籽粒的代謝作用,使得稻谷自身的營養(yǎng)成分被消耗,引發(fā)了脂肪酸值的升高。本次研究所采用的稻谷樣品初始脂肪酸值為18.0 mgKOH/10 g,經(jīng)過180 d的儲藏后,采用石油醚提取法對其脂肪酸水平進行測定,結(jié)果顯示:含水量為12.5%、13.5%的稻谷在不同儲存溫度下未發(fā)現(xiàn)任何真菌生長的跡象,表明其含水量較低,隨著溫度的升高,脂肪酸值出現(xiàn)了小幅升高,不具備顯著的升高趨勢,最高僅為18.0 mgKOH/10 g。
一般認為,稻谷的脂肪酸值低于25.0 mgKOH/10 g可視為正常,由此可見,含水量較低的稻谷,其脂肪酸值較為正常。含水量為13.5%的稻谷脂肪酸值在10、20、30 ℃的溫度條件下,出現(xiàn)了升高,且具備一定的規(guī)律性,溫度每升高5 ℃,其脂肪酸值會依次升高1.0 mgKOH/10 g、1.5 mgKOH/10 g、2.0 mgKOH/10 g和2.5 mgKOH/10 g,且在溫度達到35 ℃時,升高幅度達到峰值。由此可見,稻谷的儲存溫度與脂肪酸值的變化存在明顯的正相關性,將稻谷長期置于高溫環(huán)境下儲存,易導致脂肪酸值的異常升高,對稻谷的食用品質(zhì)形成嚴重的不良影響。含水量為14.5%、15.5%以及16.5%的稻谷在不同儲存溫度下,脂肪酸值均呈現(xiàn)了明顯的升高趨勢,且伴隨著溫度和含水量的增加,脂肪酸值呈現(xiàn)直線上升趨勢。含水量為16.5%的稻谷基于35 ℃的高溫環(huán)境下保存,其脂肪酸值高達102.5 mgKOH/10 g,且真菌數(shù)量達到峰值。由此可見,儲存溫度、真菌生長和含水量均會導致脂肪酸水平的升高。因此,應盡量降低稻谷的含水量,將稻谷置于低溫環(huán)境下保存,營造不利于真菌生長的環(huán)境,抑制脂肪酸水平的升高,為稻谷品質(zhì)的提升提供有力保障。
測定稻谷的發(fā)芽率,能夠在評價稻谷發(fā)芽能力的基礎上,實現(xiàn)對稻谷真菌侵染程度的反饋。本次試驗選取的秈稻樣品發(fā)芽率均在98%以上,通過將其制成不同含水量的樣品在不同溫度條件下存儲180 d后發(fā)現(xiàn),稻谷的發(fā)芽率出現(xiàn)了顯著變化。將10、15、20 ℃的溫度劃分為低溫區(qū),將25、30、35 ℃的溫度劃分為高溫區(qū),對低溫區(qū)和高溫區(qū)的稻谷發(fā)芽率進行對比分析發(fā)現(xiàn),隨著溫度的逐漸升高,稻谷的發(fā)芽率呈現(xiàn)了明顯的降低趨勢。原因可能與稻谷自身代謝有關。據(jù)此可認為,適當降低稻谷的儲存溫度有助于提升稻谷的發(fā)芽率。
現(xiàn)階段,我國已將稻谷的發(fā)芽率和脂肪酸水平作為評估稻谷品質(zhì)的主要指標,受不同儲存環(huán)境的影響,稻谷的發(fā)芽率存在顯著的差異性[1]。蘇文焯在其研究中指出,受真菌侵染的影響,稻谷的發(fā)芽率嚴重降低[2]。因此,應合理調(diào)節(jié)儲存環(huán)境的溫度,采用烘干的方式降低稻谷自身的含水量,打破真菌生長的環(huán)境,降低其對稻谷發(fā)芽率的負面影響[3]。
不同的儲存溫度、含水量會對稻谷的發(fā)芽率、脂肪酸值產(chǎn)生影響。為了有效保障稻谷品質(zhì),采用烘干的形式,降低稻谷的含水量,采用物理和化學降溫的形式,盡量在低溫環(huán)境下保存稻谷,從整體上提升稻谷品質(zhì)。