付英
摘要:通過對原料花生貯藏技術研究進行綜述,指出我國原料花生貯藏技術中存在的技術難題與解決方法,并對我國原料花生貯藏新興技術的發(fā)展前景進行了展望。
關鍵詞:原料花生;貯藏技術;研究現(xiàn)狀
中圖分類號:S565.209.3文獻標志碼:A 文章編號:1002-1302(2014)11-0312-03
我國是世界花生生產(chǎn)第一大國,花生是我國最重要的油料和經(jīng)濟作物之一,其產(chǎn)量和出口量均居世界首位[1]。原料花生指帶殼和去殼花生,在世界原料花生貿(mào)易中,我國一直是原料花生凈出口國?;ㄉ胸S富的營養(yǎng)物質(zhì),種皮易變色、發(fā)熱生霉、脂肪氧化酸敗和黃曲霉毒素污染等?;ㄉ椭扛?,易氧化走油,同時蛋白質(zhì)含量也較高,易吸水返潮,我國每年因花生品質(zhì)變化帶來的經(jīng)濟損失巨大。目前,國外對出口花生原料要求相當嚴格,2001年歐盟制定了新的花生黃曲霉毒素限量標準,規(guī)定黃曲霉毒素B1為2μg/kg,黃曲霉毒素總量為4μg/kg,且游離脂肪酸和酸價及過氧化值都要求相當嚴格,這些嚴重束縛了花生出口貿(mào)易。因此,大力提高原料花生的貯藏技術有利于增強花生國際競爭力,增加農(nóng)產(chǎn)品收入;有利于花生產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展;有利于解決花生出口貿(mào)易中存在的黃曲霉毒素、游離脂肪酸和酸價及過氧化值等指標超標問題;有利于保障花生原料的品質(zhì),實現(xiàn)產(chǎn)銷異地,周年供應、反季節(jié)銷售,對增加經(jīng)濟效益和降低因氧化酸敗變質(zhì)所造成的浪費、增加出口貿(mào)易等都具有十分重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實意義。
1原料花生貯藏中技術難題及解決方法
1.1技術難題
新收獲的花生含水量一般為45%~50%,秕果含水量更高,可達60%,如不及時晾曬,易發(fā)生霉爛或遭受凍害?;ㄉA藏前莢果狀況的好壞是影響貯藏品質(zhì)的關鍵,莢果中的幼果、秕果、蟲咬果、莢殼破損果及雜質(zhì)等帶菌且含水多,易吸濕霉爛,是貯藏過程中霉變發(fā)熱的重要根源。危害花生貯藏的菌類主要是曲霉菌屬、青霉屬和鐮孢菌屬真菌,這些真菌在花生上生長并分泌水解酶,造成干質(zhì)量損失、含油量降低和游離脂肪酸增加[2];對污染了黃曲霉毒素的花生原料至今還未發(fā)現(xiàn)綠色無污染去毒的好方法等,其貯藏過程中主要存在以下技術難題。
1.1.1易吸潮
在貯藏過程中,影響花生原料壽命的環(huán)境條件通常包括濕度、溫度、空氣、微生物和倉蟲等,其中起主導作用的是溫度和濕度。花生含有大量的脂肪和蛋白質(zhì),易吸濕返潮。夏季高溫多雨,室內(nèi)濕度大,通風不暢,且花生果富含油脂和蛋白質(zhì),水分含量高,微生物新陳代謝較強,活動旺盛,很容易變性,并使變性蛋白質(zhì)中的核糖核酸和核糖核酸酶活性降低或喪失,導致種子喪失發(fā)芽率[3],因此貯藏期間的庫房要通風干燥,庫溫常年保持在18℃以下,最高不超過20℃[4]。
1.1.2油脂氧化酸敗
花生浸油哈變是脂肪酸敗的表現(xiàn),一般多發(fā)生在7—9月,當溫度升高時,脂肪酸也隨之升高,但超過一定限度(如花生果水分含量為10%、溫度升高至30℃或花生仁水分含量為8%、溫度升高至25℃)時,就會發(fā)生浸油哈變現(xiàn)象,而且水分含量越高、溫度越高,浸油哈變現(xiàn)象越嚴重,花生仁比花生果嚴重,堆垛外圍比堆垛內(nèi)部嚴重。浸油哈變時,種皮由新鮮的淺紅色變暗,呈深褐色[5],果莢顏色黯淡,有霉變、哈喇味、辣味、苦澀味等不良氣味,嚴重的發(fā)生腥臭味,完全失去生活力。因此,溫度高,酶活性增強,導致花生仁游離脂肪酸和羰基化合物含量增高,酸價也就隨之升高,它們是導致花生酸敗和風味劣化的主要原因。
1.1.3生蟲霉變
花生是最容易遭受黃曲霉菌污染的糧油作物之一。黃曲霉的繁殖及產(chǎn)毒受營養(yǎng)成分、含水量、溫度、相對濕度、通風等條件的影響。當花生果水分超過10%、花生仁水分超過8%,進入高溫高濕的夏季容易霉變,最易受黃曲霉菌的感染,產(chǎn)生黃曲霉毒素,其先從破碎粒、未成熟粒、凍傷粒開始,而后擴大影響完好粒。脫殼后的花生仁,更易吸濕受潮,受潮后色澤就會發(fā)暗,籽粒發(fā)軟,并易生蟲、發(fā)霉,使花生胚芽萌動,極易喪失發(fā)芽力。入庫前要對花生果進行精選,撿去破損、霉變籽粒、病蟲害莢及受到蟲咬危害的莢果;含水量應控制在8%以下,貯藏溫度不宜超過20℃,若含水量超過10%,就容易引起霉變,花生果和花生仁外觀品質(zhì)下降?;ㄉA藏環(huán)境中相對濕度大時,干燥的原料即吸水受潮。相對濕度若超過75%,原料的含水量就會超過安全貯藏的水分標準,貯藏的花生原料易發(fā)生霉變,甚至黃曲霉污染。因此,在貯藏初期要注意經(jīng)常通風,以排濕降溫。
1.1.4受凍影響發(fā)芽率
花生收獲期正是晚秋,花生種子收獲前,若遇早霜侵襲溫度降到-3℃時;或收獲后未能及時曬干,種子含水量超過15%,氣溫降到0℃以下時,都易發(fā)生凍害[6]。受凍后籽粒變軟,色澤發(fā)暗,而且發(fā)芽率和含油量都降低,食味變哈、變臭,酸值增高,易受霉菌侵害,品質(zhì)嚴重惡化,甚至完全失去生活力。含有凍粒的花生原料,貯藏穩(wěn)定性極差,不利于保管。因此,貯藏前要對花生進行充分的晾曬,使其含水量保持在8%以下,在秋季晴朗天氣條件下,鮮花生果晾曬的時間保持在7~10d之間。
1.2解決的方法
1.2.1選擇抗性品種
選擇對黃曲霉毒素感染有抗性的栽培品種。選育、推廣生育期短、種子休眠性強、高抗黃曲霉的花生新品種至今無大的突破,但可以選擇福建、廣東、湖北等地選育成功的中抗水平的花生品種。相信通過轉(zhuǎn)基因、分子標記輔助選擇等先進的育種技術,有望在不久的將來選育出高抗黃曲霉菌的新品種,從而減少黃曲霉對花生的侵染,消除黃曲霉對人類的危害。
1.2.2花生原料入庫貯藏前需精選干燥
花生收獲后要快速攤開曬干,至手搖莢果發(fā)響、種皮易搓脫、含水量降低到8%以下,如遇陰雨天氣要采取人工干燥方法進行處理,干燥后的莢果要及時包裝防潮;還可以培育中早熟品種,增加晾曬時間;推廣、普及機械化收獲、干燥,縮短收獲時間,避開陰雨天氣,保證花生的品質(zhì);入庫前,原料要進行精選,剔除幼果、秕果、莢殼破損果、霉變籽粒及雜質(zhì)。endprint
1.2.3嚴格控制貯藏條件,降低倉庫溫度、濕度、適時通風透氣
花生入庫后應及時通風,以促進花生原料堆內(nèi)氣體交換,起到降溫、散濕的作用。在高溫高濕的季節(jié)貯藏花生,應盡可能隔絕外界與貯藏庫的氣體交換,以保持花生原料堆內(nèi)干燥和低溫。嚴格控制貯藏庫溫度在18℃以下,當貯藏庫中相對濕度大于花生原料內(nèi)部所產(chǎn)生的水蒸氣分壓時,即原料含水量較低時,花生原料便要吸收空氣中的水分而變潮濕,反之則散失水分而變干燥。
1.2.4低溫儲藏
在低溫條件下,花生可以長期貯藏而品質(zhì)不受影響。溫度高低對貯藏期間的呼吸代謝活動有很大影響。低溫條件下,酶的活性弱,呼吸熱積累少,游離脂肪酸增加很少,霉菌和害蟲活動停止。在21.1℃下,花生原料可保持優(yōu)良品質(zhì)4個月;在18.3℃下,花生原料可安全貯藏6個月[7]。當料溫隨氣溫變化逐漸降至10℃以下,至翌年氣溫上升前再及時密閉倉房,覆蓋垛面,隔熱保冷,以實現(xiàn)低溫干燥密閉儲藏。
1.2.5控制黃曲霉生長條件
黃曲霉生長和產(chǎn)生毒素必須滿足霉菌、寄主(花生)和環(huán)境等3個條件,是三者相互作用的結(jié)果?;ㄉv果含水量12%~30%,溫度24~32℃,濕度80%,是黃曲霉孳生最適環(huán)境條件?;ㄉ屎吭礁撸揭组L黃曲霉,即使用聚氯乙烯薄膜加充氣包裝7d內(nèi)都易長黃曲霉毒素;水分含量在9%~11%生長很慢;水分含量在8%以下,可大大減少黃曲霉菌侵染機會。因此,入庫時要嚴格控制水分和溫度。無論是散裝、圍裝還是袋裝,花生水分含量都要降到8%以下,溫度控制在17℃以下,這樣不會發(fā)霉。
大多數(shù)霉菌生長繁殖都需要氧氣,可用氮氣或二氧化碳代替氧氣,以達到抑制霉菌生長繁殖的目的。研究還表明,黃曲霉在1%氧氣、19%氮氣、80%二氧化碳的條件下可完全被抑制。該技術能抑制黃曲霉菌活性,抑制黃曲霉毒素的產(chǎn)生,降低呼吸強度,減少花生的呼吸消耗,同時還能防潮并抑制脂肪酸的氧化、分解,達到減少花生黃曲霉毒素污染的效果,從而延長花生的貯藏期,保持花生原有的品質(zhì)。這種技術生產(chǎn)成本低、加工操作簡單,應用前景廣。
2原料花生貯藏技術研究進展
目前,在世界范圍內(nèi)花生貯藏技術主要有簡易儲藏法、溫度調(diào)節(jié)法、減壓儲藏法、干燥防霉法、臭氧離子儲藏法、熱處理保鮮、輻照貯藏、生物技術保鮮法、氣調(diào)保鮮貯藏及涂膜保鮮法等。萬拯群研究了花生的低濕密閉儲藏,采用塊狀生石灰為吸濕劑,以“二合一小藥袋”為緩釋熏蒸劑,以5面密封為氣調(diào)手段,進行花生的低濕密閉儲藏,以低濕為主導,使花生較長期處于低濕、低氧、低藥的條件下,從而取得安全過夏的良好效果[8];陳紅等進行了臭氧處理常溫貯藏花生的保鮮試驗,并對花生失重率、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、相對電導率、發(fā)芽勢、黃曲霉菌侵染指數(shù)進行了測定和分析,結(jié)果表明,臭氧處理可以減小黃曲霉菌感染指數(shù),抑制霉菌生長[9];王玨等采用覆膜技術來改良花生原料的貯藏期,結(jié)果表明涂殼聚糖可以有效抑制黃曲霉毒素的生長[10];何家林等對花生二氧化碳充氣包裝貯藏技術進行了研究,結(jié)果表明二氧化碳充氣處理結(jié)塊花生更適合貯藏[11]。國外研究結(jié)果顯示,使用熏蒸、食品級抗氧化劑、良好的倉庫貯藏及控制環(huán)境的溫濕度均能延遲花生的長霉劣變,抑制蟲害,有效延緩黃曲霉的生長,防止油脂和蛋白質(zhì)的氧化分解,能較長期地保存原料花生。例如,Leesch等應用溴甲烷熏蒸農(nóng)場庫存花生,能徹底毒殺害蟲,熏蒸要求良好倉庫建設和完全密封熏蒸,通風48h后氣體濃度減少到1mg/L[12];Sanders等發(fā)現(xiàn),花生質(zhì)量變化與貯藏庫條件有關,影響花生倉庫貯藏主要因素有水分、溫度和機械損傷,溫度高,游離脂肪酸和羰基化合物含量增高,該研究結(jié)果表明減少花生機械損傷、改善通風條件、降低水分含量有利于農(nóng)場主倉庫貯藏散粒花生[13];Williams等研究氣調(diào)包裝貯藏花生抑制黃曲霉毒素的生長情況,結(jié)果表明,水分活度(AW)、貯藏溫度、空氣中氧氣和二氧化碳濃度均能顯著影響黃曲霉毒素生長,經(jīng)過21d的貯藏試驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)氣調(diào)貯藏黃曲霉毒素含量由高于20ng/g濃度降低到低于國家標準的20ng/g,可見氣調(diào)貯藏能抑制和減少黃曲霉毒素產(chǎn)生[14]。Passone等研究了食品級抗氧化劑丁基羥基茴香醚(BHA)、對羥基苯甲酸丙酯(PP)、二丁基羥基甲苯(BHT)對花生莢果的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在貯藏過程中食品級抗氧化劑殘留量降低[15]。
3前景展望
目前,原料花生貯藏方法主要從害蟲防治、抑制霉菌、油脂氧化酸敗、抑制呼吸作用等方面開展研究。近年來,由于現(xiàn)在信息技術的迅猛發(fā)展,很多新興技術不能用到花生貯藏上,主要有以下幾種。
3.1綠色純天然保鮮劑貯藏
將原料花生在純天然保鮮劑中浸泡幾分鐘后,在花生表面形成1層極薄保護膜,一定程度上“堵塞”了表面氣孔,使花生組織處于氣調(diào)狀態(tài),既可使組織內(nèi)的二氧化碳含量增加、氧氣含量降低,抑制花生的呼吸代謝強度和水分散失,又可防止微生物大量生長繁殖,減緩花生組織結(jié)構(gòu)衰老,從而有效延長花生保鮮時間。目前純天然保鮮劑無毒且可食用,因此發(fā)展前景廣泛,但提取成本高,大大增加了花生貯藏成本,削弱了原料花生價格競爭優(yōu)勢,在不久的將來,天然保鮮劑提取技術提高,提取成本降低時,將被廣泛地用于原料花生貯藏。
3.2氣調(diào)冷庫貯藏
原料花生貯藏要求低溫密閉貯藏,而且要求低氧和高CO2濃度的環(huán)境條件。低氧貯藏有利于延遲花生長霉劣變和抑制蟲害,同時高濃度的二氧化碳能有效延緩黃曲霉的生長,防止油脂和蛋白質(zhì)氧化分解,能長期保持花生的風味和食用品質(zhì)。因此,氣調(diào)冷庫最適合原料花生貯藏,冷庫貯藏是利用氣體溫度很低的液體(制冷劑),使它在低壓下蒸發(fā)變成氣體,從而吸收熱量,達到降溫的目的,氣調(diào)冷庫貯藏是在冷藏的基礎上對環(huán)境氣體成分控制精確的方法。但該方法對設備要求高,成本昂貴,需要建立復雜的氣調(diào)冷藏庫,目前在原料花生貯藏方面幾乎沒有應用。endprint
3.3輻射貯藏
輻射貯藏保鮮是一種利用放射性元素β、γ射線或陰級射線輻射果實,抑制果實組織中酶的活性并殺菌滅蟲、降低果實的新陳代謝、延緩果實衰老,以達到防腐保鮮目的的現(xiàn)代化果品保鮮技術。射線輻射對控制蟲害繁殖能起較好的效果,目前輻射貯藏主要應用于果蔬、板粟等的貯藏,隨著科學技術日新月異的發(fā)展,有望不久將來大量應用于原料花生貯藏。
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