李 娜，周紅麗*，周 濤，黃天柱，聶蓬勃

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410128；2.中南糧油食品科學(xué)研究院有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410008）

稻谷是我國(guó)主要的糧食作物之一，全國(guó)各地都有稻谷的種植產(chǎn)區(qū)，稻谷年總產(chǎn)量高達(dá)2億多噸[1]。稻谷儲(chǔ)藏過(guò)程中，微生物在濕熱條件下滋生，容易引起儲(chǔ)藏稻谷發(fā)霉、腐爛和變色，直接或間接地影響儲(chǔ)藏稻谷的質(zhì)量和安全，導(dǎo)致不可逆的定性損失[2-3]。產(chǎn)毒霉菌通常會(huì)污染儲(chǔ)存的谷物和谷物產(chǎn)品，同時(shí)產(chǎn)生有毒的次生代謝物，這些毒素對(duì)身體的組織、器官會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的損傷，具有致癌、致畸作用，而細(xì)菌、真菌和病毒是導(dǎo)致食源性疾病的主要原因[4-5]。

稻谷在儲(chǔ)藏過(guò)程中，其品質(zhì)主要受到溫度和水分的影響，水分含量又是真菌生長(zhǎng)的決定性因素，當(dāng)水分含量在霉菌生長(zhǎng)臨界水分以下，即使溫度適宜，霉菌也不會(huì)生長(zhǎng)[6-7]。何榮等[8-9]研究發(fā)現(xiàn)，黑曲霉（Aspergillus niger）、黃曲霉（As-pergillus flavus）以及產(chǎn)黃青霉（Penicillium chrysogenum）最易導(dǎo)致稻谷結(jié)塊，此外結(jié)塊稻谷的出糙率、整精米粒率較低，并且不完善粒率明顯增加。目前，關(guān)于影響稻谷品質(zhì)的研究主要集中于溫度與水分，儲(chǔ)糧溫度會(huì)對(duì)稻谷造成直接影響。付消費(fèi)等[10-12]研究發(fā)現(xiàn)，高溫可導(dǎo)致粳稻的脂肪酸值上升速率加快，另外隨著溫度的升高，整精米率下降速度也越來(lái)越快；SUNG J等[13]利用基于質(zhì)譜的電子鼻系統(tǒng)測(cè)定不同溫度儲(chǔ)存下稻谷的脂肪酸值發(fā)現(xiàn)，在較高溫度儲(chǔ)存條件下，稻谷的脂肪酸值顯著增加，稻谷感官質(zhì)量降低；LI Y等[14]研究發(fā)現(xiàn)，控溫儲(chǔ)藏8個(gè)月內(nèi)，低溫（15 ℃）與高溫（35 ℃）儲(chǔ)藏下的樣品相比，具有更低的脂肪酸值、過(guò)氧化值和羰基值；由于在熱帶、亞熱帶氣候地區(qū)，大多數(shù)糧食是在濕熱季節(jié)收獲。未能及時(shí)干燥的稻谷在濕熱條件下儲(chǔ)藏會(huì)大量滋生霉菌，引起稻谷品質(zhì)下降[15]。奚萌等[16]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)竟人趾孔兓瘦^小時(shí)，霉菌受糧溫影響較大，隨糧溫的升高先增加后隨糧溫降低而減少。

在此研究背景下，為了調(diào)整和完善稻谷的儲(chǔ)藏條件，降低稻谷在儲(chǔ)藏過(guò)程中的損失，本研究綜合湖南各地區(qū)的儲(chǔ)糧條件，對(duì)不同糧倉(cāng)及糧倉(cāng)不同位置稻谷的霉菌總數(shù)、水分含量、脂肪酸值和出糙率進(jìn)行測(cè)定與比較，分析稻谷霉菌與品質(zhì)變化的差異及其相關(guān)性，為稻谷儲(chǔ)藏條件的調(diào)整和完善，提供一定的技術(shù)支撐[17-18]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 樣品

早秈稻谷：湖南省長(zhǎng)沙縣金山糧倉(cāng)、常德市金牛糧倉(cāng)、永州市銀光糧倉(cāng)，入庫(kù)年份為2018年。

1.1.2 培養(yǎng)基與試劑

馬鈴薯葡萄糖瓊脂（potato dextrose agar，PDA）培養(yǎng)基：北京陸橋技術(shù)股份有限公司；無(wú)水乙醇（分析純）：天津市富宇精細(xì)化工有限公司；氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（0.5000 mol/L）：深圳市博林達(dá)科技有限公司；酚酞指示劑：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氯化鈉（分析純）：西隴科學(xué)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MJ-150-11霉菌培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；LDZX-50KBS立式高壓蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；TP-220A電子天平：湘儀天平儀器設(shè)備有限公司；JLGJ45檢測(cè)礱谷機(jī)：浙江臺(tái)州市糧儀廠；JFSD-100-Ⅱ電動(dòng)粉碎機(jī)：上海嘉定糧油儀器有限公司；202電熱恒溫干燥箱：北京市光明醫(yī)療儀器有限公司；FA1104N電子天平：上海菁海儀器有限公司；JGMJ8098精密檢測(cè)機(jī)：上海嘉定糧油儀器有限公司；HY-4調(diào)速多用振蕩器：上海浦東物理光學(xué)儀器廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 稻谷樣品采集

對(duì)金山、金牛、銀光三個(gè)實(shí)驗(yàn)糧倉(cāng)均采用五點(diǎn)三層取樣，取樣點(diǎn)見(jiàn)圖1。

圖1 糧倉(cāng)中稻谷的取樣點(diǎn)位Fig.1 Sampling points of rice in silo

分別以距糧堆表面2.4 m、3.6 m、4.8 m為上層、中層、下層。以距糧倉(cāng)東南角、東北角、西南角、西北角1.5 m處及糧倉(cāng)中央點(diǎn)作為取樣點(diǎn)，每一個(gè)點(diǎn)位取上、中、下三層的稻谷樣品，每一個(gè)糧倉(cāng)共取15份樣品，每份樣品取1 kg，用無(wú)菌取樣袋密封取回，于實(shí)驗(yàn)室低溫避光保存。對(duì)每一層的取樣點(diǎn)及整個(gè)糧倉(cāng)的取樣點(diǎn)所取樣品，各稱取100 g于無(wú)菌均質(zhì)袋中，分別用于每一層的混樣和糧倉(cāng)總混樣的檢測(cè)[18]。取樣時(shí)各糧倉(cāng)實(shí)時(shí)溫度、濕度數(shù)據(jù)見(jiàn)表1；各糧倉(cāng)取樣點(diǎn)不同糧層實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表1 取樣糧倉(cāng)的儲(chǔ)藏條件Table 1 Storage conditions of sampling silos

表2 取樣糧層稻谷的溫度Table 2 Temperature of rice of sampling layers

1.3.2 測(cè)定方法

霉菌總數(shù)的測(cè)定參照GB 4789.15—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母計(jì)數(shù)》[19]；稻谷出糙率的測(cè)定參照GB/T 5495—2008《糧油檢驗(yàn)稻谷出糙率檢驗(yàn)》[20]；水分含量的測(cè)定參照GB/T 5497—1985《糧食、油料檢驗(yàn)水分測(cè)定法》[21]；脂肪酸值的測(cè)定參照GB/T 20569—2006《稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則》[22]。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

每組實(shí)驗(yàn)設(shè)定兩個(gè)平行，使用Excel 2016對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)作圖，SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻谷的霉菌總數(shù)

2.1.1 不同糧倉(cāng)稻谷的霉菌總數(shù)

圖2 不同糧倉(cāng)稻谷霉菌總數(shù)Fig.2 Total mold count of rice in different silos

由圖2可知，偏北方的常德金牛糧倉(cāng)的霉菌總數(shù)（2.6×103CFU/g）最低，其次是中部地區(qū)的開(kāi)慧金山糧倉(cāng)（4.2×103CFU/g），南方的永州銀光糧倉(cāng)的霉菌總數(shù)（5.8×103CFU/g）較多。不同取樣糧倉(cāng)稻谷霉菌總數(shù)差異顯著（P＜0.05），推測(cè)可能與其所處地理環(huán)境有關(guān)，說(shuō)明溫度與濕度等儲(chǔ)糧條件可能對(duì)稻谷中霉菌量有一定的影響。

2.1.2 糧倉(cāng)不同層位稻谷的霉菌總數(shù)

圖3 糧倉(cāng)不同層位稻谷霉菌總數(shù)的比較Fig.3 Comparison of total mold count of rice in different layers of silo

由圖3可知，對(duì)比取樣的不同糧層的霉菌總數(shù)，總體趨勢(shì)均為上層＞中層＞下層，且同一糧倉(cāng)不同糧層稻谷霉菌量存在顯著性差異（P＜0.05）。分析原因可能是由于稻谷在儲(chǔ)藏過(guò)程中不同位置的微生物的生長(zhǎng)活動(dòng)強(qiáng)度不同，湖南地區(qū)溫度相對(duì)較高，尤其是糧倉(cāng)上層溫度受外界影響較大，而糧倉(cāng)下層溫度相對(duì)較低，基本在10～13 ℃之間，對(duì)霉菌的生長(zhǎng)以及稻谷自身的呼吸作用都有一定的抑制作用[23]。

2.1.3 糧倉(cāng)不同點(diǎn)位稻谷的霉菌總數(shù)

圖4 糧倉(cāng)不同點(diǎn)位稻谷霉菌總數(shù)的比較Fig.4 Comparison of total mold count of rice at different points of silo

由圖4可知，三個(gè)糧倉(cāng)稻谷霉菌量整體趨勢(shì)為銀光倉(cāng)＞金山倉(cāng)＞金牛倉(cāng)，推測(cè)與糧倉(cāng)所在地區(qū)地理環(huán)境氣候存在差異有關(guān)。但同一糧倉(cāng)不同點(diǎn)位稻谷霉菌量無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

2.2 糧倉(cāng)稻谷品質(zhì)的變化

2.2.1 不同糧倉(cāng)稻谷品質(zhì)的變化

不同糧稻谷的水分含量、脂肪酸值及出糙率見(jiàn)表3。

表3 不同糧倉(cāng)稻谷品質(zhì)差異Table 3 Differences in rice quality between different silo

由表3可知，銀光倉(cāng)水分含量較高，且與另外兩個(gè)糧倉(cāng)相比，脂肪酸值最高，出糙率最低；金牛倉(cāng)稻谷的水分含量較低且出糙率最高，脂肪酸值稍高于金山倉(cāng)稻谷；金山倉(cāng)水分含量稍低于銀光倉(cāng)，出糙率低于金牛倉(cāng)，脂肪酸值最低；說(shuō)明金牛倉(cāng)、金山倉(cāng)稻谷品質(zhì)相對(duì)較好，銀光倉(cāng)稻谷品質(zhì)整體偏低。且不同糧倉(cāng)的稻谷水分含量、脂肪酸值、出糙率存在顯著性差異（P＜0.05），推測(cè)與糧倉(cāng)所在地區(qū)地理環(huán)境氣候存在差異以及不同糧倉(cāng)稻谷霉菌量不同有關(guān)。

表4 糧倉(cāng)不同層位稻谷的品質(zhì)Table 4 Quality of rice in different layers of silo

2.2.2 糧倉(cāng)不同層位稻谷品質(zhì)變化

由表4可知，同一糧倉(cāng)不同取樣糧層間稻谷的水分含量、脂肪酸值及出糙率均存在顯著性差異（P＜0.05），且不同糧倉(cāng)各糧層稻谷的水分含量、脂肪酸值均呈上層＞中層＞下層的趨勢(shì)，出糙率呈下層＞中層＞上層的趨勢(shì)。各個(gè)糧倉(cāng)下層稻谷水分含量較低，上層水分含量較高，可能是由于儲(chǔ)藏溫度對(duì)稻谷水分含量有一定的影響[12]。春夏交替季節(jié)，氣溫顯著上升，糧堆上層稻谷易受到外部高溫的影響，溫度上升，溫度對(duì)水分活度的影響較大，呈現(xiàn)出糧堆上層稻谷水分活度高于中下層的現(xiàn)象。稻谷處于較高的溫度環(huán)境下，脂肪極易水解，溫度變化幅度與脂肪酸值呈正向線性關(guān)系，溫度變化幅度越大，脂肪酸值越大，從而導(dǎo)致糧堆上層稻谷脂肪酸值高于中下層的現(xiàn)象[24]，儲(chǔ)糧溫度上層＞中層＞下層，也是導(dǎo)致各糧倉(cāng)下層出糙率均較高的原因之一。結(jié)果表明，相對(duì)于中、上層，糧倉(cāng)下層稻谷品質(zhì)較好，可能是由于糧倉(cāng)下層稻谷溫度較低，抑制霉菌的生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致稻谷霉菌量明顯少于中層和上層，從而使稻谷品質(zhì)相對(duì)較好，有益于延長(zhǎng)稻谷儲(chǔ)存期限[25]。

2.2.3 糧倉(cāng)不同點(diǎn)位稻谷品質(zhì)變化

由表5可知，同一糧倉(cāng)不同取樣點(diǎn)位間稻谷的水分含量、脂肪酸值及出糙率均存在顯著性差異（P＜0.05）。金牛倉(cāng)3號(hào)點(diǎn)位稻谷水分含量與脂肪酸值較高，出糙率偏低，該點(diǎn)位稻谷品質(zhì)相對(duì)較差；金山倉(cāng)1號(hào)點(diǎn)位稻谷水分含量偏低，稻谷出糙率較高，脂肪酸值相對(duì)較低，稻谷品質(zhì)整體較好；銀光倉(cāng)4號(hào)點(diǎn)位稻谷水分含量與脂肪酸值均較低，稻谷出糙率相對(duì)較高，稻谷品質(zhì)較好。由此可推測(cè)不同點(diǎn)位稻谷品質(zhì)有一定差異，與該點(diǎn)位稻谷霉菌總數(shù)有關(guān)，金牛倉(cāng)3號(hào)點(diǎn)位稻谷霉菌數(shù)相對(duì)較高，稻谷品質(zhì)較低，金山倉(cāng)1號(hào)點(diǎn)位稻谷與銀光倉(cāng)4號(hào)點(diǎn)位稻谷霉菌量均相對(duì)偏低，稻谷品質(zhì)較好。

表5 糧倉(cāng)不同點(diǎn)位稻谷的品質(zhì)Table 5 Quality of rice at different points of silo

2.3 稻谷霉菌量、水分含量、脂肪酸值、出糙率的相關(guān)性分析

采用相關(guān)性分析法對(duì)不同糧倉(cāng)稻谷的霉菌量、水分含量、脂肪酸值及出糙率進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 稻谷霉菌量、水分含量、脂肪酸值、出糙率的相關(guān)性Table 6 Correlation between total mold count,moisture,fatty acid value and roughness of rice

由表6可知，金牛倉(cāng)、金山倉(cāng)、銀光倉(cāng)稻谷霉菌總數(shù)與脂肪酸值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；金牛倉(cāng)與金山倉(cāng)稻谷霉菌總數(shù)與出糙率呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）、銀光倉(cāng)稻谷霉菌總數(shù)與出糙率呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；金山倉(cāng)、銀光倉(cāng)稻谷霉菌總數(shù)與水分含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；金牛倉(cāng)與銀光倉(cāng)稻谷脂肪酸值與出糙率呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。結(jié)果表明，稻谷脂肪酸值會(huì)隨著稻谷中霉菌總數(shù)的增加而增加，稻谷出糙率與之相反，說(shuō)明稻谷霉菌對(duì)其品質(zhì)的劣變具有積極作用；霉菌的生長(zhǎng)繁殖對(duì)生存環(huán)境的水分含量要求較高，因此，稻谷霉菌總數(shù)也會(huì)隨著稻谷水分含量的增加而增多[26]。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)不同糧倉(cāng)稻谷品質(zhì)及其霉菌總數(shù)的差異分析發(fā)現(xiàn)，不同糧倉(cāng)及取樣層位間稻谷霉菌總數(shù)差異顯著（P＜0.05），銀光倉(cāng)＞金山倉(cāng)＞金牛倉(cāng)，上層＞中層＞下層，不同取樣點(diǎn)位間稻谷霉菌總數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。不同糧倉(cāng)的稻谷水分含量、脂肪酸值、出糙率差異顯著（P＜0.05），金山倉(cāng)與金牛倉(cāng)稻谷品質(zhì)相對(duì)較好；同一糧倉(cāng)不同層位稻谷水分含量與脂肪酸值均為上層＞中層＞下層，出糙率為下層＞中層＞上層，差異顯著（P＜0.05）；同一糧倉(cāng)不同點(diǎn)位稻谷水分含量、脂肪酸值、出糙率差異顯著（P＜0.05）。霉菌量與水分含量、脂肪酸值、出糙率均有一定相關(guān)性，脂肪酸值與水分含量無(wú)顯著相關(guān)性（P＞0.05）。

最南方的銀光糧倉(cāng)稻谷品質(zhì)較差且?guī)Ь孔疃?，北部地區(qū)的金牛糧倉(cāng)稻谷品質(zhì)較好，說(shuō)明相對(duì)偏南部高溫高濕地區(qū)糧倉(cāng)，北方地區(qū)儲(chǔ)藏稻谷對(duì)其品質(zhì)的保持更為有利，也說(shuō)明了溫度與濕度等儲(chǔ)糧條件對(duì)稻谷品質(zhì)有一定的影響。分析不同糧倉(cāng)、糧倉(cāng)不同位置稻谷霉菌量及稻谷品質(zhì)的差異，可以有效預(yù)測(cè)糧堆是否存在霉變風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)精準(zhǔn)防霉控霉有重要意義。