中温热处理对酒曲害虫杀灭效果的研究

周　平，罗惠波，2*，黄　丹，邓　波，沈才萍，邬捷峰，谢　军，杨文斌（.四川理工学院 生物工程学院，四川 自贡 64000；2.酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川 自贡 64000；.泸州老窖股份有限公司，四川 泸州 646000；4.国家固态酿造工程技术研究中心，四川 泸州 646000）

中温热处理对酒曲害虫杀灭效果的研究

周平1，罗惠波1，2*，黄丹1，邓波3，4，沈才萍3，邬捷峰3，谢军1，杨文斌1
（1.四川理工学院 生物工程学院，四川 自贡 643000；2.酿酒生物技术及应用四川省重点实验室，四川 自贡 643000；
3.泸州老窖股份有限公司，四川 泸州 646000；4.国家固态酿造工程技术研究中心，四川 泸州 646000）

通过设置不同温度和不同时间的热处理条件，研究咖啡豆象、土耳其扁谷盗两种酒曲害虫在裸露条件下和在酒曲介质存在条件下的致死情况。在45℃、50℃及55℃热处理条件下，裸露条件下咖啡豆象校正死亡率达到100%的时间分别为180 min、20 min、9 min；土耳其扁谷盗校正死亡率达到100%的时间分别为750 min、60 min、12 min；酒曲介质存在条件下，咖啡豆象校正死亡率达到100%的时间分别为720 min、400 min、160 min；土耳其扁谷盗校正死亡率达到100%的时间分别为3 960 min、600 min、200 min。同时通过Logistics模型分析发现，在相同的热处理条件下，咖啡豆象的半致死时间要短于土耳其扁谷盗的半致死时间。

酒曲害虫；咖啡豆象；土耳其扁谷盗；中温热处理；校正死亡率；半致死时间

酒曲是酿酒的糖化发酵生香剂，制曲是白酒生产的第一道工序，白酒界有“曲乃酒之骨，产好酒必要好曲”的说法，所以酒曲质量的优劣直接决定着白酒的出酒率和优质品率。但是酒曲在生产和贮存的过程常常遭受曲虫的严重危害，这些曲虫在酒曲上取食、产卵、繁殖，不仅造成酒曲的大量损失，而且酒曲的糖化力、液化力也有不同程度的下降，严重降低酒曲品质，同时也给酒厂的环境卫生和工人身体健康带来了很不利的影响［1-2］。所以曲虫治理越来越受到酿酒厂家的重视，目前主要是采用化学药剂喷杀、灯光诱捕等方法来对曲虫进行治理［3-7］。但化学药剂喷杀容易引起3R（抗性、药剂残留、再增猖獗）问题、食品安全问题以及环境污染问题等，而灯光诱捕受场地等因素的影响，很难在酒厂进行大规模的防治［8］。其他的一些杀虫方法由于效果差、处理时间长、对酒曲品质不利、投资成本过高等原因而较难推广，所以酒曲害虫的治理现在依然是我国酿酒厂始终无法解决的一个难点问题。

目前，关于酒曲害虫治理技术的研究报道较少，但由于粮食是酒曲原料，所以，储粮害虫的治理技术研究有重要的参考价值。随着人们的环保意识和国家对食品卫生要求的不断提高，利用高低温来防治储粮害虫越来越引起储粮工作者的重视。国外的研究工作者把采用45～55℃干热空气杀虫的技术称为中温热处理技术［9］。这是一种无污染的物理防治方法，近年来成为储藏物害虫防治领域的研究热点，它主要利用害虫是变温动物体温调节平衡机能差的特性来实施控温杀虫［10］。TILLEY D R等［11］研究表明，对空仓加热至50℃保持2 h可完全杀死其中的赤拟谷盗、米象、谷蠹。DOWDY A K等［12］报道采用热空气将面粉厂仓加热至50～60℃保持20～30 h可有效控制其中的杂拟谷盗。周永丰等［13］的实验表明，中高温（40～48℃）处理2 h对南美斑潜蝇各虫态均有较强的致死作用。国外有报道指出，对加工场所进行热处理杀虫需要在50～60℃温度保持24～36 h，且温度至少要达到50℃［14］。所以利用这种热处理的方法来防治储藏物害虫在国外许多国家和地区都已在实践中得到了应用。

本研究利用中温热处理技术对酒曲害虫进行防治，以危害酒曲最严重的咖啡豆象、土耳其扁谷盗两种酒曲害虫为试验对象，利用干燥箱加热的方法，系统地研究酒曲害虫在不同温度、不同时间处理下的致死情况，以期为今后中温热处理技术防治酒曲害虫提供一定的参数，为有效防治酒曲害虫提供可靠的依据。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

供试虫源和酒曲采自泸州怀玉制曲有限公司。

1.2仪器与设备

Labserv-LS-0610型干燥箱：飞世尔实验器材（上海）有限公司。

1.3方法

1.3.1酒曲害虫在裸露条件下死亡率的测定

在500 mL烧杯中分别装入咖啡豆象、土耳其扁谷盗试虫各30头，用纱布封住烧杯口，然后放入干燥箱进行中温热处理，温度分别设定为45℃、50℃、55℃。不同处理温度的不同处理时间分别设定为在45℃条件下，咖啡豆象处理20～300 min，20 min为一个梯度；土耳其扁谷盗处理50～750 min，50 min为一个梯度。在50℃条件下，咖啡豆象处理2～30 min，2 min为一个梯度；土耳其扁谷盗处理5～75 min，5 min为一个梯度。在55℃条件下，咖啡豆象和土耳其扁谷盗各处理1～15 min，1 min为一个梯度，以室温下未经热处理的酒曲害虫为对照，每组重复3次。然后检查酒曲害虫的死亡情况，检查方法为将酒曲害虫放置于正常培养环境中恢复24 h后观察，用牙签轻触试虫腹部，视无反应者为死亡。

1.3.2酒曲害虫在酒曲介质存在条件下死亡率的测定

在500 mL烧杯中装入一定量的小块酒曲，然后分别装入咖啡豆象、土耳其扁谷盗试虫各30头，用纱布封住烧杯口，放置24 h让酒曲害虫与大曲充分混合。然后放入干燥箱进行中温热处理，温度分别设定为45℃、50℃、55℃。不同处理温度下的不同处理时间分别设定为：在45℃条件下，咖啡豆象处理60～900 min，60 min为一个梯度；土耳其扁谷盗处理360～5 400 min，360 min为一个梯度。在50℃下，咖啡豆象处理40～600 min，40 min为一个梯度；土耳其扁谷盗处理60～900 min，60 min为一个梯度。在55℃条件下，咖啡豆象和土耳其扁谷盗各处理20～300 min，20 min为一个梯度。以室温条件下未经热处理的酒曲害虫为对照，每组重复3次。然后检查两种酒曲害虫的死亡情况，检查方法为将酒曲害虫放置于正常培养环境中恢复24 h后观察，用牙签轻触试虫腹部，视无反应者为死亡。

1.3.3死亡率及校正死亡率的计算公式

校正死亡率是去除了曲虫未经热处理自然死亡的数量后得出的死亡率，而死亡率是把曲虫自然死亡的数量算进去了，所以死亡率的数值要比校正死亡率的数值大一些。在本试验中利用未经热处理的曲虫作为对照，用经过热处理曲虫的死亡率减去对照中的自然死亡率，然后才得出校正死亡率。利用校正死亡率作为衡量的指标可以消除曲虫自然死亡给结果带来的影响，这样更加准确和科学。

1.3.4数据处理

实验所得数据采用Origin作图、SPSS进行方差分析，多重比较采用Duncans新复极差法进行比较，检验试验结果的可信度以及各处理间差异显著性。

2　结果与分析

2.1裸露条件下温度对咖啡豆象及土耳其扁谷盗的致死效应

由图1可知，随着处理温度和处理时间的的升高，试虫校正死亡率逐渐上升。在45℃热处理条件下，处理60 min时，试虫还没有开始死亡；随着处理时间延长到80 min，试虫的校正死亡率显著增加到了54.44%；处理180 min，试虫的校正死亡率达100%。在50℃热处理条件下，处理10 min时，试虫开始死亡；随着时间的延长，在后面的时间点上，试虫的校正死亡率都显著增加；直到处理时间达到18 min时，死亡率不再显著增加，此时的死亡率达到了94.44%；处理20 min，试虫的校正死亡率就已经达到100%。在55℃处理时，从处理5～8 min这短短的3 min，试虫的校正死亡率从1.11%显著增加到了87.78%；试虫校正死亡率达到100%的时间仅需9 min。

由图2可知，同咖啡豆象对温度的敏感性一样，不同温度和不同时间处理对土耳其扁谷盗的致死效果差异显著。在45℃条件下热处理，试虫的校正死亡率变化趋势比较缓慢，处理时间由50 min延长到500 min这个阶段，试虫的校正死亡率才由0上升到53.33%；在处理时间达到750 min后，试虫的校正死亡率才达100%。在50℃热处理条件下，当处理时间由5 min延长到20 min，试虫校正死亡率变化差异不显著，校正死亡率仅增加到1.11%；处理时间由20 min延长到45 min的这段时间的各个处理阶段的校正死亡率变化差异都显著；当处理时间达到60 min时，试虫的校正死亡率达到100%。在55℃热处理条件下，处理时间由1 min延长到6 min时，试虫校正死亡率差异变化不显著，处理时间由6 min延长到11 min时，试虫的校正死亡率由6.67%增加到了95.56%；试虫校正死亡率达到100%的时间仅需12 min。

不同字母表示差异显著（P＜0.05），下同。图1　45℃（A）、50℃（B）及55℃（C）条件下不同处理时间咖啡豆象（裸露）的校正死亡率Fig.1 Corrected mortality ofA.fasciculaus（exposure condition）under different treatment time at 45℃（A），50℃（B）and 55℃（C）

图245　℃（A）、50℃（B）及55℃（C）条件下不同处理时间土耳其扁谷盗（裸露）的校正死亡率Fig.2 Corrected mortality ofC.turcicus（exposure condition）under different treatment time at 45℃（A），50℃（B）and 55℃（C）

2.2酒曲介质存在条件下温度对咖啡豆象及土耳其扁谷盗的致死效应

图3　45℃（A）、50℃（B）及55℃（C）条件下不同处理时间咖啡豆象（含酒曲）的校正死亡率Fig.3 Corrected mortality ofA.fasciculaus（in Jiuqu）under different treatment time at 45℃（A），50℃（B）and 55℃（C）

由图3可知，在45℃热处理条件下，试虫经处理120 min后还可以全部存活；当处理时间延长到300 min时，试虫的校正死亡率可达到23.33%；当处理时间由300 min增加到600 min时，试虫的校正死亡率由原来的23.33%上升到了91.11%，且各处理阶段内试虫校正死亡率变化差异显著；处理720 min，试虫的校正死亡率达100%。在50℃热处理条件下，当处理240 min后，试虫的校正死亡率才为21.11%，各相邻处理阶段间校正死亡率变化差异不显著；当处理时间从320 min延长到400 min这个阶段，试虫死亡数量最多，其校正死亡率由47.78%迅速增长到100%。在55℃热处理条件下，处理60 min后，试虫还没有死亡；当处理时间由60 min延长到160 min这个时间段是试虫死亡变化最快的阶段，试虫从还没有死亡变成了完全死亡。

由图4可知，试虫的校正死亡率随着温度的升高和处理时间的延长也随之增加。在45℃热处理条件下，处理720 min后试虫开始死亡；当处理时间由1 080 min延长到2 520 min，试虫的校正死亡率从18.89%上升到了75.56%，且各处理时间段差异显著；当处理时间达到3960min后，试虫全部死亡。在50℃热处理条件下，处理120 min试虫还没有死亡；当处理300 min后，试虫的校正死亡率已经达到了64.44%；当处理时间达到600min，试虫的校正死亡率即达到100%。在55℃热处理条件下，当处理时间为60 min后，试虫的校正死亡率已达14.44%；当处理时间延长到120 min后，试虫的校正死亡率迅速增加到了84.44%；处理200 min死亡率可以达到100%。

图4　45℃（A）、50℃（B）及55℃（C）条件下不同处理时间土耳其扁谷盗（含酒曲）的校正死亡率Fig.4 Corrected mortality ofC.turcicus（in Jiuqu）under different treatment time at 45℃（A），50℃（B）and 55℃（C）

2.3不同热处理温度下两种酒曲害虫死亡率的回归曲线

采用Logistic模型建立两种酒曲害虫的校正死亡率与处理时间的函数关系见表1、表2，然后计算出两种酒曲害虫的半致死时间（ha1f 1etha1 time，LTi50）。由表1、表2可知，所有的拟合方程中酒曲害虫的校正死亡率和热处理时间之间，决定系数R2均大于0.900 0，所以利用该拟合方程计算得到的酒曲害虫半致死时间的值是可靠的。由表1、表2可知，不管是在裸露条件下还是在酒曲介质存在条件下，两种酒曲害虫的半致死时间都随着处理温度的升高而缩短。在相同的热处理温度下，咖啡豆象的半致死时间要短于土耳其扁谷盗。在45℃热处理条件下，两种酒曲害虫的半致死时间相差最大，在裸露条件下，咖啡豆象的半致死时间要比土耳其扁谷盗的半致死时间短390.13 min；而在酒曲介质存在条件下，咖啡豆象的半致死时间要比土耳其扁谷盗的半致死时间短1 423.5 min。

表1　不同处理温度下试虫（裸露）的拟合方程及半致死时间Table 1 Fitting equation and LTi50under different treatment temperature of the test pests（exposure condition）

表2　不同处理温度下试虫（含酒曲）的拟合方程及半致死时间Table 2 Fitting equation and LTi50under different treatment temperature of the test pests（in Jiuqu）

3　结论

酒曲害虫作为储藏物害虫的一类，对酒曲造成了严重的危害。大多数的储藏物害虫是变温动物，它们的体温会随环境温度的变化而变化；生长发育和繁殖的最适宜温度为25～33℃；所以当温度低于13℃或高于35℃时，害虫的生长就会受到抑制，甚至会死亡［15］。产生这种结果的原因主要包括生理代谢失调、体壁保水结构被破坏、体内部分离子浓度发生变化、蛋白质凝固和酶系遭到破坏等；而且，这一过程是不可逆转的［16-17］。在本试验中，可以发现随着热处理温度的升高，试虫完全致死所需的时间越短；随着热处理时间的延长，试虫的校正死亡率逐渐上升。说明酒曲害虫死亡的多与少，取决于热处理温度的高低和持续时间的长短；即在一定的热处理条件下，需要持续一定的时间，才能使酒曲害虫致死。在同一热处理条件下，不同种类的酒曲害虫对热的耐受性也存在一定的差异。

由于粮食是热的不良导体，对于有由小麦等粮食原料制成的酒曲存在的情况下，在进行中温热处理时，酒曲对热量的吸收、阻隔会影响和降低热处理对酒曲害虫的作用效果。这就导致了在混有酒曲情况下试虫完全致死所需的时间要比在裸露情况下完全致死所需的时间长得多。所以对于那些在酒曲内和酒曲碎屑中存在的酒曲害虫，在进行中温热处理时必须要延长处理的时间，这样才能更加有效地对其进行杀灭。

利用中温热处理技术来杀灭酒曲害虫具有安全、高效、无污染、无残留、工艺过程不复杂等优点；符合国家“安全、经济、有效”的害虫防治原则；符合绿色环保的要求，适应“资源节约型”和“环境友好型”社会建设的发展趋势；是一种很有发展前途的无公害的防治酒曲害虫的技术，具较大实际应用价值，值得今后进一步研究与推广。

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Effect of moderate temperature heat treatment on pest morta1ity in Jiuqu

ZHOU Ping1，LUO Huibo1，2*，HUANG Dan1，DENG Bo3，4，SHEN Caiping3，WU Jiefeng3，XIE Jun1，YANG Wenbin1
（1.Co11ege of Bioengineering，Sichuan University of Science&Engineering，Zigong 643000，China；2.Sichuan Province Key
Laboratory of Liquor Making Bio-Techno1ogy&App1ication，Zigong 643000，China；3.Luzhou Laojiao Co.，Ltd.，Luzhou 646000，China；4.Nationa1 Engineering Research Center of So1id-State Brewing，Luzhou 646000，China）

The morta1ity ofAraecerus fascicu1ausandCyypto1estes turcicusunder the exposure conditions and in Jiuqu was researched by setting the heat treatment conditions of different temperature and different time.In the heat treatment of 45℃，50℃and 55℃，under the exposure condition，the times required for the corrected morta1ity ofA.fascicu1ausreaching to 100%were 180 min，20 min and 9 min，respective1y；the times required for the corrected morta1ity ofC.turcicusreaching to 100%were 180 min，20 min and 9 min，respective1y.In Jiuqu，the time required for the corrected morta1ity ofA.fascicu1ausreaching 100%were 720 min，400 min and 160 min，respective1y；the times required for the corrected morta1ity ofC.turcicus reached to 100%were 3 960 min，600 min and 200 min，respective1y.The Logistics mode1 ana1ysis showed that ha1f 1etha1 time ofA.fascicu1auswas shorter than that ofC.turcicusunder the same condition of heat treatment.

pest in Jiuqu；Araecerus fascicu1aus；Cyypto1estes turcicus；moderate temperature heat treatment；corrected morta1ity；ha1f 1etha1 time

S482.3

A

0254-5071（2015）12-0064-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.12.014

2015-10-21

固态酿造关键技术研究四川省院士（专家）工作站项目（GY2014-03）；酿酒生物技术及应用四川省重点实验室开放基金项目（NJ2014-01）；四川理工学院研究生创新基金项目（y2015010）；国家固态酿造工程技术研究中心资助

周平（1993-），男，硕士研究生，研究方向为酿酒生物技术及应用。

罗惠波（1969-），男，教授，硕士，研究方向为酿酒生物技术及应用。