王鵬杰 祁智慧 張海洋 田 琳 楊洪志 馬鵬飛 高瑀瓏 唐 芳

(南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心， 江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1，南京 210023) (國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院，糧食儲(chǔ)運(yùn)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室2，北京 100037) (中央儲(chǔ)備糧撫順直屬庫(kù)有限公司3，撫順 113004)

稻谷作為我國(guó)三大糧種之一，是我國(guó)重要的儲(chǔ)備糧種。稻谷儲(chǔ)藏期間，霉變是造成糧食損失的一個(gè)重要因素[1,2]。稻谷儲(chǔ)藏過(guò)程中，當(dāng)儲(chǔ)藏條件適合真菌生長(zhǎng)時(shí)，這些真菌就會(huì)分解和利用稻谷中的營(yíng)養(yǎng)組分、破壞其質(zhì)構(gòu)，使其品質(zhì)發(fā)生不同程度的劣變[3,4]，若不及時(shí)采取相應(yīng)的控制措施就會(huì)導(dǎo)致糧堆發(fā)熱霉變。稻谷糧堆是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，由于儲(chǔ)藏條件的限制，不同糧堆位置稻谷真菌生長(zhǎng)及演替規(guī)律會(huì)存在差異，增加了稻谷的保質(zhì)保鮮、儲(chǔ)存及倉(cāng)儲(chǔ)管理的難度，因此研究稻谷糧堆不同位置霉菌生長(zhǎng)演替規(guī)律及品質(zhì)變化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

為了探究稻谷儲(chǔ)藏過(guò)程中真菌的生長(zhǎng)及其品質(zhì)變化，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了一些相關(guān)研究工作。Christensen[5]將谷物攜帶真菌分為兩大類(lèi)：田間真菌和儲(chǔ)藏真菌，并對(duì)儲(chǔ)藏稻谷的霉變進(jìn)行了研究，結(jié)果表明儲(chǔ)藏期間生長(zhǎng)的真菌主要為曲霉，尤其是灰綠曲霉屬，曲霉的生長(zhǎng)會(huì)降低稻谷種子的萌發(fā)率并影響其食用品質(zhì)風(fēng)味等[6]。Magan等[7]研究確定了儲(chǔ)糧真菌的最低生長(zhǎng)含水量及最適生長(zhǎng)溫度，結(jié)果表明在不同溫度與濕度條件下，田間真菌和儲(chǔ)藏真菌之間存在競(jìng)爭(zhēng)演替規(guī)律。唐芳等[8]研究了稻谷在30 ℃下不同含水量對(duì)儲(chǔ)藏真菌生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明優(yōu)勢(shì)危害真菌在灰綠曲霉和白曲霉，16%左右的儲(chǔ)糧含水量是這兩種曲霉優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，含水量高于16%后灰綠曲霉生長(zhǎng)由強(qiáng)變?nèi)?，白曲霉生長(zhǎng)由弱變強(qiáng)。周建新等[9]通過(guò)模擬儲(chǔ)藏，發(fā)現(xiàn)稻谷儲(chǔ)藏溫度越高、含水量越高，稻谷霉菌量增長(zhǎng)越快，且曲霉是優(yōu)勢(shì)菌；霉菌量低于104CFU/g時(shí)，稻谷處于安全儲(chǔ)存狀態(tài)。Genkawa等[10]研究了不同含水量的稻谷在儲(chǔ)藏過(guò)程中真菌生長(zhǎng)情況、發(fā)芽率及脂肪酸值的變化，結(jié)果表明低含水量稻谷基本無(wú)真菌生長(zhǎng)，發(fā)芽率在90%以上，脂肪酸值變化不大。由上述研究可知，儲(chǔ)藏溫度和含水量對(duì)稻谷儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌種類(lèi)及生長(zhǎng)有重要的影響。

上述研究結(jié)果多基于模擬儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn)，儲(chǔ)藏條件相對(duì)穩(wěn)定單一，而實(shí)際倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，特別是我國(guó)糧食儲(chǔ)備體系，儲(chǔ)備倉(cāng)型80%為高大平房倉(cāng)，單倉(cāng)體積均在千噸以上，大糧堆儲(chǔ)藏環(huán)境復(fù)雜多樣，而目前針對(duì)稻谷實(shí)倉(cāng)大糧堆中不同空間位置的儲(chǔ)藏狀況的研究鮮有報(bào)道。本研究基于遼寧省撫順直屬庫(kù)，選擇我國(guó)普遍使用的高大平房倉(cāng)，對(duì)糧堆中不同空間位置儲(chǔ)藏一年稻谷的霉菌區(qū)系分布、演替規(guī)律及其品質(zhì)進(jìn)行研究，旨在探明高大平房倉(cāng)中不同空間位置對(duì)稻谷儲(chǔ)藏的影響，為我國(guó)東北地區(qū)稻谷優(yōu)儲(chǔ)提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備

1.1 實(shí)驗(yàn)倉(cāng)基本條件

本研究選用中央儲(chǔ)備糧遼寧省撫順直屬庫(kù)高大平房倉(cāng)7號(hào)倉(cāng)為實(shí)驗(yàn)倉(cāng)。糧堆體積的長(zhǎng)、寬、高分別為59、23、6 m，倉(cāng)容6 400 t，倉(cāng)房配備有糧情檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)械通風(fēng)和空調(diào)控溫等設(shè)施。所儲(chǔ)稻谷為當(dāng)?shù)?017年收獲的粳稻，2017年12月入庫(kù)，散糧儲(chǔ)藏。實(shí)驗(yàn)倉(cāng)采用空調(diào)控溫方式，2018年6月份啟動(dòng)，倉(cāng)溫超過(guò)22 ℃時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)空調(diào)降溫。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

高鹽察氏瓊脂、察氏瓊脂、氯霉素、無(wú)水乙醇、氫氧化鉀。

1.3 主要儀器與設(shè)備

糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；Panasonic MLS-3781L高壓蒸汽滅菌鍋；BMJ-250C霉菌培養(yǎng)箱；KS-2康氏振蕩器；HERAsafeKS12生物安全柜；DJSFM-1糧食水分測(cè)試磨；DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 稻谷糧堆檢溫電纜布點(diǎn)方法

本研究選用中央儲(chǔ)備糧遼寧省撫順直屬庫(kù)高大平房7號(hào)倉(cāng)儲(chǔ)藏一年的糧堆稻谷為研究對(duì)象，糧堆內(nèi)共設(shè)置72個(gè)檢溫點(diǎn)，其中南北方向每組6個(gè)，兩點(diǎn)間隔4.4 m，兩端距墻0.5 m；東西方向每組12個(gè)，兩點(diǎn)間隔5 m，兩端距墻2 m；每點(diǎn)設(shè)置4層，糧堆檢測(cè)溫度布點(diǎn)層數(shù)及分布情況見(jiàn)圖1。

2.2 稻谷樣品采集方法

遼寧撫順直屬庫(kù)高大平房7號(hào)倉(cāng)稻谷儲(chǔ)存一年后，基于糧情檢測(cè)系統(tǒng)溫度傳感器布點(diǎn)位置，選擇倉(cāng)房的東南、東北、西南、西北四個(gè)角(1、6、67、72)和中心點(diǎn)(33)五個(gè)位點(diǎn)，分三層取樣，取樣深度與檢溫電纜分別在1、2、4層的位置重合，分別定義為上層、中層、下層，見(jiàn)圖1。遼寧撫順直屬庫(kù)高大平房7號(hào)倉(cāng)全倉(cāng)五點(diǎn)三層共15個(gè)取樣點(diǎn)，每點(diǎn)取樣200 g，采樣于無(wú)菌密封袋，并置于4 ℃冰箱低溫保存。

2.3 糧堆稻谷溫度檢測(cè)方法

糧堆稻谷溫度檢測(cè)方法，參考糧庫(kù)中測(cè)溫電纜檢測(cè)數(shù)據(jù)。

2.4 糧堆稻谷水分測(cè)定方法

糧堆稻谷水分檢測(cè)方法，參考GB/T 5497—85糧食、油料檢驗(yàn)水分測(cè)定法105 ℃烘干法[11]。

2.5 糧堆稻谷菌落總數(shù)檢測(cè)方法

糧堆稻谷菌落總數(shù)檢測(cè)方法，參考GB/T4789.15—2003食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 霉菌和酵母計(jì)數(shù)[12]。

2.6 糧堆稻谷霉菌分離純化鑒定方法

根據(jù)平板培養(yǎng)的結(jié)果，挑選平板中分布較多的菌株，標(biāo)記，采用平板劃線(xiàn)分離法、三點(diǎn)法在察氏培養(yǎng)基上反復(fù)進(jìn)行霉菌的分離純化，得到純化菌株。然后采用形態(tài)特征[13,14]與分子生物學(xué)技術(shù)[15]相結(jié)合進(jìn)行菌種鑒定。

圖1 糧堆糧情檢測(cè)系統(tǒng)溫度傳感器分布及取樣分布圖

2.7 糧堆稻谷發(fā)芽率的測(cè)定

參考GB/T 5520—2011糧油檢驗(yàn)籽粒發(fā)芽實(shí)驗(yàn)[16]方法，發(fā)芽率用4組試樣結(jié)果的平均值來(lái)表示。

2.8 糧堆稻谷脂肪酸值的測(cè)定

糧堆稻谷脂肪酸值的測(cè)定參考GB/T 15684—2015谷物研磨制品脂肪酸值的測(cè)定[17]方法。

2.9 數(shù)據(jù)處理和分析方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理通過(guò)SPSS軟件(version 22.0，SPSS Inc.)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以(x±SD來(lái)表示，數(shù)據(jù)間的多重比較采用Duncan新復(fù)極差法(SSR)，P<0.05表示差異顯著。糧情布點(diǎn)分布圖由Microsoft Visio軟件處理獲得。

3 結(jié)果與討論

3.1 稻谷糧堆度夏期間溫度變化情況

依據(jù)2.2中樣品采集方法，提取遼寧撫順直屬庫(kù)高大平房7號(hào)倉(cāng)稻谷對(duì)應(yīng)五點(diǎn)三層的糧溫?cái)?shù)據(jù)，五點(diǎn)三層8—9月單點(diǎn)平均溫度分布情況見(jiàn)圖2。

圖2 糧堆各采樣點(diǎn)8—9月平均糧溫情況

由圖2可知，8—9月，在倉(cāng)內(nèi)空調(diào)控溫低于22 ℃的情況下，糧堆上層(距離糧堆表面0.5 m處)五個(gè)點(diǎn)的溫度均能達(dá)到20 ℃左右；糧堆中層(距離糧堆表面2.2 m處)5個(gè)點(diǎn)的溫度差異較大，因糧倉(cāng)的四角溫度受外界環(huán)境熱輻射影響，所以明顯高于中心點(diǎn)溫度(P<0.05)，特別是西南角(67號(hào)點(diǎn))8月平均溫度達(dá)到24 ℃，而33號(hào)中心點(diǎn)溫度保持在5 ℃以下，下層溫度也有類(lèi)似中層溫度的規(guī)律。由此可見(jiàn)，倉(cāng)房墻壁的保溫隔熱效果對(duì)四壁邊緣稻谷溫度影響非常大，至少可影響到距離墻壁2 m位置，是大糧堆出現(xiàn)冷心熱皮的原因之一。以糧堆采樣點(diǎn)作變異源，對(duì)糧溫作方差分析。因素“糧堆采樣點(diǎn)”F=71.4，由于實(shí)得F > F0.01(14，120)=2.4，表明糧堆各采樣點(diǎn)糧溫差異極顯著，說(shuō)明糧堆采樣位置對(duì)糧堆溫度有顯著影響。

從糧堆5月至10月整個(gè)度夏期間糧溫變化情況分析，糧堆的上層溫度均高于中層和下層，7月中旬前糧堆下層溫度高于中層，7月中旬后中層溫度高于下層。北方高大平房倉(cāng)冬季時(shí)通常要進(jìn)行通風(fēng)均溫，使整倉(cāng)平均溫度降至-10～-5 ℃，此時(shí)糧堆溫度上層<中層<下層。春季隨著外界環(huán)境溫度的逐步升高，上層稻谷糧溫受倉(cāng)溫影響升溫速度較快，所以上層溫度變?yōu)樽罡?。由于稻谷糧粒導(dǎo)熱性較差[18]和冬季蓄冷作用，中層溫度一直處于較低水平，仍低于糧堆下層溫度。進(jìn)入夏季后，上層糧堆熱量緩慢向下傳導(dǎo)，使得中層(2.2 m)糧溫逐漸升高，因此7月中旬之后糧堆中層溫度逐漸高于下層，即倉(cāng)溫的熱量經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的傳導(dǎo)作用，至少可影響到糧面以下2 m位置。本研究的糧堆不同深度溫度變化規(guī)律與李志民等[19]報(bào)道的高大平房倉(cāng)糧堆溫度變化規(guī)律基本一致。

3.2 糧堆各采樣點(diǎn)稻谷含水量分布情況

按照2.3方法測(cè)定遼寧撫順直屬庫(kù)高大平房7號(hào)倉(cāng)初入庫(kù)稻谷含水量及儲(chǔ)存一年后各采樣點(diǎn)稻谷樣品含水量。初入庫(kù)稻谷經(jīng)過(guò)通風(fēng)處理后，含水量基本均衡在14.5%。儲(chǔ)藏一年后糧堆五點(diǎn)三層每個(gè)位點(diǎn)的平均含水量分布規(guī)律基本為上層>中層>下層。從平面位置分析，中心點(diǎn)33號(hào)點(diǎn)含水量最高，糧倉(cāng)靠近東面墻的兩點(diǎn)(1點(diǎn)、6點(diǎn))含水量居中，靠近西面墻兩點(diǎn)(67點(diǎn)、72點(diǎn))最低。以糧堆采樣點(diǎn)作變異源，對(duì)糧堆含水量作方差分析。因素“糧堆采樣點(diǎn)”F=362.0，由于實(shí)得F>F0.01(14，15)=3.7，表明糧堆各采樣點(diǎn)含水量差異極顯著，說(shuō)明糧堆不同采樣位置對(duì)稻谷含水量有顯著影響。如3.1所指，北方糧倉(cāng)冬季會(huì)選擇合適時(shí)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)以達(dá)到糧倉(cāng)均溫的目的，通風(fēng)過(guò)程中會(huì)帶走糧食的部分水分，特別是糧堆下層由于持續(xù)受上行空氣的影響，最終導(dǎo)致下層糧食含水量較低[20]。同時(shí)，由于受夕曬影響，糧倉(cāng)西面墻夏季溫度最高，糧堆存在霉變風(fēng)險(xiǎn)，靠近西面墻位置稻谷含水量通常要低于整倉(cāng)稻谷的平均含水量，這可以在稻谷入倉(cāng)時(shí)通過(guò)控制其含水量，或通過(guò)優(yōu)化風(fēng)道布置加強(qiáng)通風(fēng)，以降低西面墻附近糧食含水量，以確保稻谷儲(chǔ)藏安全。

3.3 稻谷糧堆真菌分布及演替規(guī)律

3.3.1 糧堆不同深度真菌分布及演替規(guī)律

按照2.5和2.6方法，對(duì)遼寧撫順直屬庫(kù)高大平房7號(hào)倉(cāng)初入庫(kù)稻谷樣品及儲(chǔ)存一年后五點(diǎn)三層的稻谷樣品進(jìn)行了真菌分離、純化與鑒定，并記錄不同真菌的數(shù)量。本研究共分離出15種真菌，其中4種真菌數(shù)量極少，總數(shù)占比不到1%，對(duì)稻谷儲(chǔ)藏影響較小，其余11種真菌，單個(gè)種類(lèi)占比均大于3%，作為后續(xù)分析的重點(diǎn)。樣品分離的主要優(yōu)勢(shì)菌有層出鐮刀鐮孢霉(Fusariumproliferatum)、鏈格孢霉(Alternariaalternara)、芽枝狀枝孢霉(Cladosporiumcladosporioides)、灰綠曲霉(Aspergullusglaucus)和多育曲霉(Aspergullusproliferans)，對(duì)優(yōu)勢(shì)菌按照文獻(xiàn)[21]進(jìn)行分類(lèi)，層出鐮刀鐮孢霉和鏈格孢霉為田間真菌，芽枝狀枝孢霉為過(guò)渡真菌，灰綠曲霉和多育曲霉為儲(chǔ)藏真菌，此分類(lèi)結(jié)果為后續(xù)真菌演替規(guī)律分析提供依據(jù)。

3.3.1.1 初入庫(kù)糧堆真菌分布

初入庫(kù)稻谷樣品經(jīng)平板菌落分離純化培養(yǎng)后，真菌總量為5.3×103CFU/g，其中田間真菌鏈格孢霉占比40.2%，過(guò)渡真菌芽枝狀枝孢霉占57.9%。此時(shí)稻谷攜帶的主要是田間真菌和過(guò)渡真菌，未檢出儲(chǔ)藏真菌。

3.3.1.2 儲(chǔ)藏一年糧堆上層真菌分布

對(duì)稻谷糧堆上層各點(diǎn)樣品中分離出的主要真菌種類(lèi)及比例分布情況進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 稻谷糧堆上層真菌種類(lèi)分布及比例情況

由圖3可知，上層五點(diǎn)除33號(hào)點(diǎn)外，優(yōu)勢(shì)菌均為田間真菌，主要為層出鐮刀鐮孢霉，而33號(hào)點(diǎn)優(yōu)勢(shì)菌為儲(chǔ)藏真菌，占比高達(dá)83.0%，主要為灰綠曲霉。結(jié)合各點(diǎn)溫度和含水量分析優(yōu)勢(shì)菌的差異。糧食收獲期間主要攜帶田間真菌，進(jìn)入倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)后，所攜帶的田間真菌會(huì)隨著倉(cāng)儲(chǔ)條件和糧食含水量的變化而變化。上層五點(diǎn)夏季平均糧溫均在20 ℃左右，33號(hào)點(diǎn)含水量最高15.5%，灰綠曲霉所占比例最多，此點(diǎn)滿(mǎn)足儲(chǔ)藏真菌的生長(zhǎng)條件，而一旦儲(chǔ)藏真菌生長(zhǎng)，就會(huì)破壞原有田間真菌的平衡，導(dǎo)致田間真菌數(shù)量和比例降低。其余各點(diǎn)含水量在14.2%～14.9%之間，除72號(hào)點(diǎn)(含水量14.2%)未檢測(cè)出灰綠曲霉，其它四點(diǎn)均檢出，且含水量越高，灰綠曲霉比例越高，原始攜帶的田間真菌比例越低，含水量是灰綠曲霉孢子萌發(fā)生長(zhǎng)的一個(gè)誘因。

稻谷儲(chǔ)藏過(guò)程中，生長(zhǎng)和收獲期間攜帶的田間真菌，在未受到其他菌屬競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)抑制的情況下，會(huì)以孢子形式處于休眠狀態(tài)以保留活性。當(dāng)糧食含水量或溫度升高，一旦儲(chǔ)藏真菌生長(zhǎng)，會(huì)破壞原有的微生物種群平衡，田間真菌數(shù)量和比例會(huì)降低。

3.3.1.3 儲(chǔ)藏一年糧堆中層真菌分布

對(duì)稻谷糧堆中層各點(diǎn)樣品中分離出的主要真菌種類(lèi)及比例分布情況進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 稻谷糧堆中層真菌種類(lèi)分布及比例情況

由圖4可知，糧堆中層五個(gè)點(diǎn)優(yōu)勢(shì)菌基本為田間真菌，主要為層出鐮刀鐮孢霉和鏈格孢霉，占比在49.7% ～ 75.6%。各點(diǎn)均不同程度檢出過(guò)渡真菌，33號(hào)點(diǎn)過(guò)渡真菌的芽枝狀枝孢霉占比達(dá)50.3%。西南角的67號(hào)點(diǎn)檢測(cè)出一定比例灰綠曲霉生長(zhǎng)，該點(diǎn)在8月份持續(xù)24.5 ～ 27.5 ℃的高溫，平均溫度達(dá)26 ℃，夏季持續(xù)高溫是糧堆稻谷中灰綠曲霉孢子萌發(fā)生長(zhǎng)的誘因，不過(guò)數(shù)量處于8×102CFU/g的數(shù)量級(jí)，不會(huì)對(duì)糧食造成危害。由此可見(jiàn)，溫度是誘發(fā)儲(chǔ)藏真菌孢子萌發(fā)的另一重要因素。

3.3.1.4 儲(chǔ)藏一年糧堆下層真菌分布

本研究對(duì)稻谷糧堆下層各點(diǎn)樣品中分離出的主要真菌種類(lèi)及比例分布情況進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)圖5所示。

圖5 稻谷糧倉(cāng)糧堆稻谷下層不同真菌種類(lèi)及比例情況

由圖5可知，糧堆下層五個(gè)點(diǎn)優(yōu)勢(shì)菌均為田間真菌，除6號(hào)點(diǎn)外，各點(diǎn)田間真菌占比基本在80%以上。糧堆下層在度夏期間，除西面墻附近溫度達(dá)到10 ℃以上，其它位點(diǎn)平均溫度均在10 ℃以下，中心點(diǎn)位置的平均溫度甚至低于5 ℃。糧堆下層總體處于低溫、低含水量狀況，儲(chǔ)藏條件較好，儲(chǔ)藏真菌生長(zhǎng)極少，對(duì)下層儲(chǔ)藏微環(huán)境破壞小，有利于田間真菌孢子活性的保存[22]，這是該層有較高比例的田間真菌的主要原因。

3.3.1.5 儲(chǔ)藏一年糧堆不同深度真菌分布及演替規(guī)律

將稻谷糧堆上、中、下三層，每層5點(diǎn)稻谷樣品分離的真菌進(jìn)行合并，并以層為單位分析真菌類(lèi)群及比例關(guān)系，結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 稻谷糧堆的上層、中層和下層三層不同真菌種類(lèi)及比例情況

由圖6可看出，稻谷糧堆儲(chǔ)藏真菌比例分布規(guī)律為上層>中層>下層，而田間真菌分布規(guī)律為下層>中層>上層，過(guò)渡真菌比例分布規(guī)律是中層>下層>上層。北方地區(qū)糧堆不同深度的儲(chǔ)藏環(huán)境條件對(duì)稻谷真菌分布及演替規(guī)律有重要影響。糧堆上層溫度高，含水量相對(duì)偏高，儲(chǔ)藏真菌生長(zhǎng)成為優(yōu)勢(shì)菌，替代了部分田間真菌；糧堆中層、下層溫度和含水量相對(duì)低，不適合儲(chǔ)藏真菌生長(zhǎng)，而適合田間真菌孢子保持活性，因而田間真菌為優(yōu)勢(shì)菌。

綜上所述，糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中，糧食原有攜帶的田間真菌若演替為儲(chǔ)藏真菌，表明糧堆環(huán)境可能出現(xiàn)過(guò)高溫或高含水量的情況，優(yōu)勢(shì)菌的演替在一定程度上返過(guò)來(lái)可以表征糧堆微環(huán)境的變化。

3.3.2 糧倉(cāng)糧堆稻谷不同位點(diǎn)真菌總數(shù)分布情況

對(duì)稻谷糧堆不同位點(diǎn)分離出的真菌種類(lèi)及數(shù)量進(jìn)行了分析，結(jié)合稻谷糧堆不同位點(diǎn)的溫度和含水量條件，研究稻谷儲(chǔ)藏過(guò)程中的真菌分布情況，結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7 稻谷糧堆各位點(diǎn)真菌總數(shù)分布

由圖7可知，各位點(diǎn)真菌數(shù)量均在103CFU/g數(shù)量級(jí)以?xún)?nèi)，處于正常帶菌量水平，但各點(diǎn)之間真菌總數(shù)存在差異。以糧堆采樣點(diǎn)作變異源，對(duì)糧堆稻谷帶菌量作方差分析。因素“糧堆采樣點(diǎn)”F=30.2，由于實(shí)得F> F0.01(14，30)=2.7，表明糧堆各采樣點(diǎn)真菌量差異極顯著，說(shuō)明糧堆采樣位置對(duì)稻谷帶菌量有顯著影響。33號(hào)中心點(diǎn)稻谷真菌量相對(duì)較高，中層真菌總量達(dá)到6.0×103CFU/g，該點(diǎn)含水量為14.7%，度夏時(shí)，該點(diǎn)平均溫度低于5 ℃，優(yōu)勢(shì)菌為田間真菌和過(guò)渡真菌，沒(méi)有儲(chǔ)藏真菌的生長(zhǎng)，高含水量和低溫環(huán)境是田間真菌和過(guò)渡真菌孢子保持活性的重要原因，而對(duì)于田間真菌和過(guò)渡真菌，糧食含水量低于18% ～ 20%時(shí)孢子不會(huì)萌發(fā)生長(zhǎng)，不會(huì)對(duì)稻谷造成嚴(yán)重危害[21]，33號(hào)點(diǎn)上層由于儲(chǔ)藏真菌的生長(zhǎng)，破壞了田間真菌保存活性的環(huán)境，原攜帶的田間真菌數(shù)量大幅降低，因此上層真菌總數(shù)大幅降低，有80%為儲(chǔ)藏真菌。西北角72號(hào)點(diǎn)和西南角67號(hào)點(diǎn)稻谷真菌量相對(duì)較少，結(jié)合這兩點(diǎn)的含水量、溫度和真菌種類(lèi)綜合分析可知，一方面由于低含水量、高溫不利于田間真菌保持孢子活性，另一方面通過(guò)降低高溫區(qū)域糧食含水量可有效抑制儲(chǔ)藏真菌生長(zhǎng)，降低了儲(chǔ)糧風(fēng)險(xiǎn)。從真菌總數(shù)分析，由于北方地區(qū)高溫季節(jié)相對(duì)較短，并且采用空調(diào)控溫，稻谷在儲(chǔ)藏過(guò)程中雖有儲(chǔ)藏真菌生長(zhǎng)，但其總數(shù)處于103CFU/g數(shù)量級(jí)以?xún)?nèi)，不會(huì)對(duì)糧食造成危害。

3.4 稻谷糧堆各位點(diǎn)儲(chǔ)藏品質(zhì)的變化

3.4.1 初入庫(kù)稻谷品質(zhì)

發(fā)芽率和脂肪酸值是研究稻谷儲(chǔ)藏品質(zhì)的兩個(gè)重要指標(biāo)[17,23]。稻谷發(fā)芽率易受儲(chǔ)藏溫度、稻谷水分和微生物生長(zhǎng)的影響[24]。發(fā)芽率越高，稻谷儲(chǔ)藏品質(zhì)越好。稻谷的脂肪酸值受其品種影響較小，脂肪酸值是稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)判定的重要指標(biāo)之一[25]。稻谷在儲(chǔ)藏過(guò)程中，脂肪酸值會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)榈竟戎械娜８视王ズ土字械闹舅嵩谥久负土字傅淖饔孟箩尫懦鰜?lái)[26]。在本研究中，初入庫(kù)稻谷樣品發(fā)芽率為98%，脂肪酸值為13.4 mgKOH/100 g，處于較低水平。

3.4.2 儲(chǔ)藏一年后糧堆不同深度對(duì)發(fā)芽率的影響

本研究以稻谷的發(fā)芽率來(lái)分析糧倉(cāng)各個(gè)位點(diǎn)對(duì)儲(chǔ)藏一年后稻谷儲(chǔ)藏品質(zhì)的影響。糧堆不同位點(diǎn)稻谷儲(chǔ)藏一年后的發(fā)芽率結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 糧堆各位點(diǎn)脂肪酸值情況

由圖8可知，實(shí)驗(yàn)倉(cāng)中稻谷儲(chǔ)藏一年后品質(zhì)保持較好，發(fā)芽率基本在90%以上(P<0.05)，與初入庫(kù)時(shí)相比降低幅度較小。5個(gè)位點(diǎn)不同深度的稻谷發(fā)芽率均呈現(xiàn)同一趨勢(shì)，即上層<中層<下層，結(jié)合各位點(diǎn)不同深度的溫度和含水量條件，夏季稻谷糧堆平均溫度上層>中層>下層，糧堆含水量上層>中層>下層，糧倉(cāng)稻谷的發(fā)芽率與溫度和含水量均呈負(fù)相關(guān)，溫度和含水量越高，發(fā)芽率越低。稻谷真菌檢出量不高，每個(gè)位點(diǎn)稻谷帶菌量均處于103CFU/g數(shù)量級(jí)，基本不會(huì)影響發(fā)芽率。

3.4.3 儲(chǔ)藏一年后稻谷糧堆不同深度對(duì)脂肪酸值的影響

本研究糧堆不同位點(diǎn)稻谷儲(chǔ)藏一年后的脂肪酸值結(jié)果見(jiàn)圖9。

圖9 糧堆各位點(diǎn)脂肪酸值情況

由圖9可知，實(shí)驗(yàn)倉(cāng)中稻谷儲(chǔ)藏一年后除幾個(gè)高溫點(diǎn)外，其余位點(diǎn)的脂肪酸值均低于25 mgKOH/100 g(P<0.05)，與初入庫(kù)時(shí)相比上升幅度較小，儲(chǔ)存品質(zhì)保持較好。五個(gè)位點(diǎn)不同深度的稻谷脂肪酸值基本呈現(xiàn)同一趨勢(shì)，即上層>中層>下層，稻谷脂肪酸值會(huì)隨著儲(chǔ)藏溫度的升高而逐漸增高[27,28,29]。72號(hào)點(diǎn)和67號(hào)點(diǎn)靠近糧庫(kù)西面墻，在度夏期間，其受夕曬影響，溫度較高，因此脂肪酸值上升較高。當(dāng)糧堆上層溫度高于22 ℃時(shí)，糧倉(cāng)啟動(dòng)空調(diào)控溫，防止糧溫在夏季期間過(guò)度升高，將稻谷脂肪酸值控制在25 mgKOH/100 g以下，有效保證了稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)。

3.5 結(jié)論

遼寧撫順直屬庫(kù)高大平房7號(hào)倉(cāng)稻谷儲(chǔ)藏一年后，稻谷糧堆不同位置溫度和含水量的變化，對(duì)糧堆微生物區(qū)系及變化有較大的影響。初入庫(kù)稻谷真菌主要為田間真菌鏈格孢霉和過(guò)渡真菌芽枝狀枝孢霉。儲(chǔ)藏一年后，糧堆中層及下層優(yōu)勢(shì)菌為田間真菌，主要為層出鐮刀鏈孢霉和鏈格孢霉，所占比例超過(guò)60%，因?yàn)榈竟群繛?4.5%、溫度為10 ℃以下的儲(chǔ)存條件有利于田間真菌孢子活性的保持，不會(huì)影響儲(chǔ)糧的安全；糧堆上層優(yōu)勢(shì)菌為儲(chǔ)藏真菌，主要為灰綠曲霉，所占比例大于50%，因?yàn)樯蠈拥竟认募緶囟冗_(dá)到20 ℃左右，有利于儲(chǔ)藏真菌的生長(zhǎng)，儲(chǔ)藏真菌對(duì)原攜帶的田間真菌存在著競(jìng)爭(zhēng)抑制作用，當(dāng)儲(chǔ)藏真菌占優(yōu)勢(shì)時(shí)，表明儲(chǔ)藏環(huán)境溫度發(fā)生了變化，持續(xù)高溫可能會(huì)對(duì)儲(chǔ)藏稻谷造成潛在危害。入庫(kù)含水量14.5%左右的稻谷，采用空調(diào)控制糧倉(cāng)溫度在不高于22 ℃的情況下，經(jīng)過(guò)1年儲(chǔ)存，稻谷儲(chǔ)存狀況良好，發(fā)芽率基本可以保持在90%左右，脂肪酸值基本低于25 mgKOH/100 g。

本研究對(duì)高大平房倉(cāng)中儲(chǔ)藏稻谷糧堆不同位置真菌生長(zhǎng)演替規(guī)律及其品質(zhì)變化進(jìn)行了探索，為儲(chǔ)藏稻谷的精準(zhǔn)防霉和控霉提供了參考。