APP下载

花生原料贮藏技术研究进展与展望

2014-04-07欧阳玲花冯健雄朱雪晶闵华熊慧薇

食品研究与开发 2014年8期
关键词:黄曲霉含水量花生

欧阳玲花,冯健雄,朱雪晶,闵华,熊慧薇

(江西省农业科学院食品加工研究开发中心,江西南昌330200)

花生仁含油达50%,易受高温、潮湿、氧气及日光的作用而氧化,导致脂肪变质变色,走油酸败变哈,走油变质的花生仁种皮色泽变暗,变深,容易脱皮,子叶由乳白色逐渐变得透油如蜡状,食味逐渐劣变,种子的发芽率降低。另外,生物污染是影响花生食用安全性的重要因素之一,因为花生含有丰富的营养物质和水分,在贮藏过程中极易引起霉菌、大肠菌群等微生物的繁殖,造成黄曲霉毒素等有害物质的超标。因此,花生贮藏过程中的品质控制问题显得尤为重要,国内外学者在花生原料贮藏技术方面进行了积极的探索和研究。

1 花生原料贮藏技术研究进展

1.1 低温贮藏

低温贮藏花生,种子呼吸作用微弱,代谢作用限制在较低水平上,保证了种子正常的营养供给,使种子的寿命得以延长,因此其发芽率和出苗率受影响较低,同时低温能有效抑制微生物的生长和黄曲霉毒素的产生[1]。

花生嫩果含水量高,真菌更易发展,王连平等[2]将花生嫩果实在低温(1±1)℃下贮藏,花生嫩果果实上真菌的带菌量分析显示,每克花生嫩果的带菌量高达百万以上。其中,酵母菌、木霉、曲霉菌、青霉菌、镰孢霉和交链孢霉等6种真菌的数量较多。在低温贮藏条件下,花生嫩果的带菌量随贮藏时间的延长亦有较大幅度增加,表明花生嫩果果实不耐贮藏,在贮藏中的病变非常严重,花生嫩果果实贮藏中的病变主要为3种类型:①褐(黑)变,其症状为在果实表面产生褐(黑)点,严重时扩展连片,此种类型发生最多,相关的真菌也最多,主要有交链孢霉、灰霉、芽枝霉等。②红(白)腐,其症状为在果实表面产生红(白)色霉状物,此种类型发生较多,主要由镰孢霉等所致。③果实长霉,其症状为在果实表面生成真菌的子实体,如毛霉、曲霉、青霉、根霉的子实体。

低温贮藏花生的品质,不仅与贮藏的花生品种及种子水分含量有关外,还与花生种子植期有关。史普想等[1]研究发现-20℃低温贮藏花生原料,种子含水量5%时,受温度的影响较小;种子含水量10%时,种子活力和出苗率降低;种子含水量15%时,则完全丧失发芽率。郭陛垚等[3]用陶缸和冰柜两种贮藏方法对保存1年的不同类型的花生进行研究,两种贮藏方式不同程度地降低了花生种子活力和出苗率,但-20℃冰柜保存对种子的影响较小。宁秀呈[4]研究低温干燥贮藏花生种子发现,秋植花生入库贮藏8年比贮藏6年的春植花生种,平均发芽率还高19.55%;由于秋植花生种子含疏水性的脂肪较春植花生种子低,而含亲水性强的蛋白质、淀粉及具抗生作用的可溶性糖则较高,加之秋植种子脂肪含量较低,在发芽过程中对氧气的要求量也减少,因而秋植花生种子耐贮性、发芽力都强。

1.2 花生干燥贮藏

种子含水量在5%~14%,每增加1%种子寿命就减少50%,种子的安全含水量,北方在8%左右,南方高温多湿在6%左右。当种子含水量高于10%时,种子易霉烂变质和生虫[5]。

1.2.1 一般干燥贮藏

万拯群[6]研究花生仓储时,利用块状生石灰作为吸湿剂,并配合塑料薄膜密封花生堆,再辅以少量磷化铝,进行快慢结合二合一小药袋缓释熏蒸,可使花生较长期处于低湿、低氧、低药的综合效应下,其中低湿起了主导作用,因而花生本身以及虫、霉等有害生物体的各种生命活动均受到抑制,能有效地防潮、防霉、防虫、防变质,保持品质新鲜,使花生安全度夏。在贮藏容器中加吸湿剂氯化钙或草木灰密封储藏晒干后的花生,在贮藏期间花生保持干燥、不受高湿影响下,花生原料在3年内都能保持相当高的发芽力,至第4年发芽力大为下降,品种间虽有差异,但下降趋势是一致的[7]。

1.2.2 超干燥贮藏

1986年,英国的Ellis将芝麻种子水分从5%降低至2%,发现可使其贮藏寿命延长40倍,这相当于将贮藏温度从20℃降低到-20℃的效果,在此基础上,提出了超干贮藏的设想。种子超干贮藏,又称超低含水量贮藏,是指将种子含水量降至5%以下,密封后贮藏。它作为一项简便易行、经济实用,且又能延长种子贮藏寿命的种子保存技术,前景广阔[8]。

吴兰荣等[9]采用60℃24 h~48 h烘箱干燥花生种子,使种子最后含水量处于2%左右,对种子进行超干贮藏。干燥至含水量2%左右的花生种子,只需在室内自然冷却(室内自然缓湿),可直接发芽,观察至幼苗时期,生长未见异常。胡承莲[10]将超干花生种子分别贮藏于0℃、室温、45℃条件下,通过测定种子生活力表明:花生种子超低含水量的临界水分是2%,在此水分条件下,花生种子最耐贮存寿命最长。段乃雄等[11]进行了常温超干燥(含水量在5%以下)贮藏花生果研究,以硅胶作干燥剂将花生果密封贮存于玻璃瓶中,对贮藏7年~11年的花生种子进行活力测定及遗传稳定性研究发现:花生种子含水量在3.59%~4.07%条件下贮藏7 d~9 d后,其发芽特性、苗期生长发育和植物学性状与对照差异不明显,经济性状也基本正常。花生种子贮藏期其含水量是长期贮藏条件下保持其活力的重要因素之一,品种、贮藏物形式(荚果、籽仁)以及油亚比值等因素对超干贮藏效果的影响值得进一步探讨。

1.3 辐照处理贮藏

张凯等[12]将紫外线辐照处理应用到花生贮藏中,研究紫外辐照处理对花生脂肪、蛋白质、失重率、相对电导率、发芽势的影响规律及对花生霉菌侵染的抑止作用。结果表明,紫外辐照处理40min,初始含水率为6%~7%,打孔PE包装,0℃~5℃贮藏,最有利于花生的安全贮藏;紫外辐照处理方法可以提高花生对霉菌侵染的抗性,具有抑制霉菌生长的作用,同时,紫外辐照处理对蛋白质、脂肪含量的影响较小,对相对电导率影响不显著,且可以提高花生发芽势。因此,在传统贮藏方法的基础上开展紫外辐照等物理处理方法的研究,对确保花生的安全食用品质具有重要的意义。

台湾学者采用伽马射线照射花生仁,在常温和冷冻(-14℃)条件下储存1年。研究结果表明:辐照花生仁在储存过程中失去发芽能力;通过辐照贮藏,油脂的氧化没有显著改变;辐照花生仁在冷冻条件下储存比室温下储存其油脂更稳定;另外亚油酸和亚麻酸随着辐照剂量的增加而减少,脂肪酸含量的变化微小[13]。

1.4 气调与通风贮藏

C.L.Butts等[14]利用传统的仓库进行通风储藏花生190 d,研究发现通风贮藏可以更快地降低花生之间的温度,相对于通风贮藏的花生,仓库没有采用通风贮藏的花生产生了更多的黄曲霉毒素。T.H.SANDERS等[15]研究了CO2、温度和相对湿度对花生产生黄曲霉毒素的影响,研究发现:恒定贮藏环境的温度、增加CO2的含量或恒定CO2含量、降低贮藏温度都能降低花生中黄曲霉毒素和游离脂肪酸的含量;同时研究结果表明,相对湿度86%和温度17℃或者相对湿度60%、CO240%和温度25℃能有效抑制黄曲霉生长以及黄曲霉毒素和游离脂肪酸的产生。Philippe Villers[16]将花生贮藏环境中CO2比例由0.03%增加到100%能降低黄曲霉毒素的产生;贮藏环境中O25%、CO220%或O21%、CO280%都能显著减少黄曲霉毒素的产生。

1.5 生物贮藏技术

美国魁康公司采用高强、抗拉、防老化,具有良好柔软性能的高技术特种材料制造密闭可移动储粮仓,利用寄生昆虫本身的呼吸作用,使密闭仓内的氧气含量从21%降至2%,二氧化碳的含量由0.03%增加至15%左右,寄生昆虫的呼吸作用调节密闭贮藏仓内的氧气和二氧化碳的含量,从而达到寄生昆虫不能生长的水平,实现对贮藏原料(花生)的防霉、防虫、防鼠、防潮、防氧化、防黄曲霉素侵害的作用[17]。

1.6 药剂处理贮藏

花生收获期间由于气温高,花生水分大,容易发生霉变。喷洒酸式亚硫酸铵的歧化物,就可以杀灭其感染的霉菌,防止花生发霉,延长其存放时间[18]。

贺立红等[19-20]采用茉莉酸甲酯(MJ)处理花生后开放式贮存3个月,接种黄曲霉孢子并测定蛋白酶抑制剂(PI)、脂肪氧化酶(LOX)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。结果表明,茉莉酸甲酯处理后提高了PI、LOX和PAL活性,花生种子PI能抑制黄曲霉生长,MJ处理的花生种子在贮存过程中PI活性升高,意味着MJ可以通过提高PI活性而提高贮藏花生种子对黄曲霉的抗性;LOX所催化生成的产物对入侵病原物有毒害作用,另外PAL是一种植物防御酶,它参与植保素、木质素和酚类物质等抗病次生物质的合成,因此表明MJ可以提高贮藏花生种子对黄曲霉的抗性。

种子老化是种子在收获、贮藏及加工过程中一种自发的生理生化过程,种子老化意味着活力的下降直至完全丧失,种子衰老过程中产生的活性氧伤害是引起种子活力下降的重要原因。庄伟建等[21]采用不同药剂、不同剂量对花生种子处理后进行贮藏研究,结果表明:常温或高温贮藏条件下,经处理的花生种子发芽率,发芽指数和活力指数都较未处理的对照组高;高温老化后各处理的电导率都较对照低,说明药剂处理贮藏能有效保持花生种子活力;未用药剂处理的花生种子体内自由基含量增加亦证实了自由基增加将会对种子活力产生不利影响的前人的观点。

2 花生原料贮藏技术研究展望

如何使花生原料在储存环节保持其品质、控制和减缓品质劣变,防止花生原料在贮藏过程中被有毒有害物质污染,不用或少用化学熏蒸药剂,为消费者提供无公害、安全可靠的绿色放心原料,是我国花生原料储藏行业目前所面临的一项紧迫任务。按照花生储藏学科发展的方向,今后一段时间的主要研究重点是:

1)发展低温贮藏技术研究,根据我国不同地域的生态特点,合理实施自然通风、机械通风、花生原料冷却或地下贮藏研究,降低贮藏温度,保持品质,为消费者提供绿色花生原料。

2)发展气调储藏技术,研究新型气密材料和密封技术,研究贮藏保质和防治虫、霉最佳气体配比,如开展真空(减压)储藏、充二氧化碳气人工降氧贮藏和充氮气人工降氧等贮藏技术研究。

3)发展花生贮藏害虫生物防治技术,包括研究昆虫激素、植物源农药、微生物源农药的利用,以防治花生原料贮藏过程中虫、霉的侵害。

4)发展辐照储藏技术,与国内外传统贮藏方法一样,辐照技术也在世界范围内取得共识。借助电子加速器产生的高能电子束射线对贮藏原料中幼虫、卵和微生物体的强激发和电离辐射作用,致使有机体生殖力受损或使其生命合成物化学链中断,导致代谢功能紊乱,从而达到杀灭或减少花生原料中病毒、细菌和害虫等目的,延长储存期。

5)开展花生原料贮藏技术相关基础性研究,包括:花生贮藏害虫和微生物的种类、区系分布、演替规律;花生贮藏品质变化机理;花生原料贮藏损失关键控制点及技术装备;不同贮藏生态地域的最佳储运方式和方法;花生原料中真菌毒素种类及其危害与分布状况、检测技术和去除方法等。

6)加强应用基础研究的前提下,积极开展花生原料储藏技术标准体系的建立与完善,为花生产业的可持续发展提供有力支撑。

[1] 史普想,王铭伦,王福青,等.不同含水量的花生种子低温贮藏对种子活力及幼苗生长的影响[J].安徽农学通报,2007,13(2):108-109

[2] 王连平,王汉荣,茹水江,等.低温贮藏花生嫩果病变及真菌状况初步研究[J].花生学报,2006,35(3):24-27

[3] 郭陞垚,陈永水,陈剑洪,等.贮藏方法对花生发芽和出苗的影响[J].亚热带农业研究,2010,6(2):121-125

[4] 宁秀呈.花生品种资源低温干燥贮藏生活力观察[J].广西农业科学,1994(2):56-57

[5] 刘永福,段志龙,张胜利,等.浅谈在贮藏过程中如何保持和延长花生种子寿命的问题[J].中国种业,2003(11):30-31

[6] 万拯群.花生的低湿密闭储藏[J].粮食储藏,2008,37(2):13-14

[7]山东省烟台地区花生研究所育种组.花生不同贮藏处理对种子生活力的影响研究初报[J].花生科技资料,1973(1):44-50

[8] 孙爱清,高荣岐,尹燕枰.种子超干贮藏研究进展[J].山东农业大学学报:自然科学版,2000,31(3):325-329

[9] 吴兰荣,陈静,苗华荣,等.花生种子实用超干贮藏技术研究木-烘箱法干燥花生种子的探索[J].花生学报,2003,32(增刊):195-199

[10]胡承莲.超低含水量的花生种子贮藏研究[J].种子,1996,82(2):9-12

[11]段乃雄,姜慧芳.常温条件下花生种质资源超干燥贮藏研究[J].中国油料,1997,19(4):70-72

[12]张凯,杜宇,任金海,等.紫外处理在花生安全贮藏中的应用[J].湖北农业科学,2008,47(9):1070-1072

[13]CHIOU R Y Y,SHYU S L,TSAI C L.Characterization of Gamma Irradiated Peanut Kernels Stored One Year Under Ambient and Frozen Conditions[J].JournalofFoodScience,1991,56(5):1375-1377

[14]Butts C L,Dorner J W,Brown S L,et al.Aerating farmer stock peanut storage in the southeastern U.S[J].Transactions of the ASABE,2006,49(2):457-465

[15]Sanders T H,Davis N D,Diener U L.Effect of Carbon Dioxide,Temperarure and Relative Humidity on Production of Aflatoxin in Peanuts[J].Journal of the American Oil Chemists’Society,1968,45(10):683-685

[16]Philippe Villers.Advances in Organic Hermetic Storage and Vacuum-Hermetic Fumigation(V-HF)or Gas-Hermetic Fumigation(GHF)[EB/OL].[2004-04-9].http://www.ars.usda.gov/is/np/mba/apr04/organic.htm

[17]Urban L Diener,Norman D.Davis.Production of aflatoxin on peanuts under controlled environments[J].Journal of Stored Products Research,1979,5(3):251-258

[18]姜海燕.储藏花生防霉秘诀[J].山东对外经贸,2001(5):10-11

[19]贺立红,贺立静,宾金华.贮藏花生种子茉莉酸甲酯处理与黄曲霉污染关系的研究[J].湖北农学院学报,2004,24(2):58-62

[20]贺立红,何红卫,宾金华.茉莉酸甲酯对贮藏花生种子黄曲霉抗性的影响[J].华南农业大学学报,2004,25(3):10-13

[21]庄伟建,庄彪,张书标,等.花生种子药剂处理贮藏技术的生理基础研究[J].花生学报,2002,31(2):1-6

猜你喜欢

黄曲霉含水量花生
掏花生
IAC-HPLC-ESI-MS/MS法测定不同产地柏子仁中4种黄曲霉毒素
鸡黄曲霉毒素中毒的临床表现、实验室诊断与防治
孜然精油对产毒黄曲霉的抑制活性研究
结合Sentinel- 1B和Landsat8数据的针叶林叶片含水量反演研究
一次冰雹过程成雹机理的数值模拟
到底埋在哪棵树下
花生去哪儿了
基于两相混合流理论PEMFC含水量特性分析
家兔黄曲霉毒素中毒的治疗与预防