玉米贮藏技术研究进展
2016-09-06郑明珠刘回民张大力刘景圣
修 琳,郑明珠,蔡 丹,张 浩,刘回民,张大力,刘景圣
(吉林农业大学食品科学与工程学院/小麦和玉米深加工国家工程实验室,长春 130118)
玉米贮藏技术研究进展
修琳,郑明珠,蔡丹,张浩,刘回民,张大力,刘景圣
(吉林农业大学食品科学与工程学院/小麦和玉米深加工国家工程实验室,长春130118)
综述了玉米的贮藏特性、国内外玉米贮藏技术和研究进展,并对今后的研究方向进行了展望,以期对玉米原粮储藏技术的发展具有一定的指导意义。
玉米;贮藏技术;研究进展
玉米是世界主要粮食作物之一,约占世界粮食总产量的25%。自新中国成立以来,我国玉米产业取得了举世瞩目的成绩。随着人民生活水平的提高,人民对物质需求越来越高,对食品的要求向着更营养更健康的方向发展。玉米作为主要粮食之一,以玉米为主要原料的各种主要产品已逐渐进入人民的日常生活[1]。因此玉米贮藏得到了重视而得到了快速发展。
1 玉米的贮藏特性
1.1含水量高、成熟度不均匀
玉米在收获时其果穗外有叶子包裹,在植株上得不到充分的日晒干燥,因此含水量高,新收获的玉米含水量约为20%~35%;在收获期,如日照好和雨水少,含水量可以达到17%~22%。由于玉米授粉时间的差异,在收获时玉米个体的成熟度差异显著,同时在同一果穗上,其基部与顶部的籽粒的成熟度也不均匀。未成熟的籽粒未经干燥处理,在脱粒过程中容易受到损伤[2]。未成熟与受到损伤的籽粒在贮藏过程中容易遭受虫害与霉变。
1.2胚大、吸湿性强
玉米的胚部很大,几乎占整个籽粒体积的1/3,占籽粒质量的8%~15%。玉米胚中含有30%以上的蛋白质和较多的可溶性糖,因此吸湿性强[3]。玉米胚部组织疏松,在环境相对湿度高时,此组织可以使水分迅速扩散到胚中。在环境相对湿度低时,水分可以从胚中迅速扩散到环境中。在玉米含水量高时,胚的含水量高于胚乳的含水量。在玉米含水量低时,胚的含水量低于胚乳的含水量。
1.3容易酸败、霉变
玉米胚中富含脂肪,胚中脂肪占整粒脂肪的77%~89%,容易发生酸败,在贮藏过程中极易受到虫害侵蚀。同时玉米胚中带有菌类容易霉变,胚中营养丰富,微生物附着量较大。玉米吸湿后,在适宜温度下,霉菌能够大量繁殖,从而发生霉变,所以胚极易发生霉变[4]。
2 我国主要玉米贮藏技术
玉米的贮藏技术是基于“干燥、低温、密藏”的原理发展起来的。在我国玉米的贮藏方式有两种:一种是玉米果穗贮藏,这一贮藏方式主要是根据“降水、通风”。由于果穗间空隙大,空气流动快,在长期通风中,果穗可以逐渐干燥。果穗贮藏对预防虫害有一定的保护作用,同时由于籽粒与穗轴仍保持联系,在初期穗轴可以把养分输送给籽粒,可以增加籽粒的养分。这一贮藏方法能够保证玉米的品质,便于日后脱粒,不适于大量贮藏,常用于农村小批量贮藏。
另一种贮藏方式为玉米籽粒贮藏,这种贮藏方式是比较常见。基于上述贮藏原理,玉米贮藏技术有常规贮藏、低温贮藏、气调贮藏、双低贮藏等。
2.1常规贮藏
常规贮藏即将玉米晒到安全水分,除杂后入仓,入仓后要加强管制,适时通风,密闭,为防止虫害可以加入保护剂。发现虫害要及时熏蒸杀虫。常规贮藏是较为经济的贮藏方式,但是在贮藏过程中玉米的营养成分流失较大,同时对玉米会造成污染,危害人体健康。
2.2低温贮藏
玉米低温贮藏技术就是利用自然低温条件或机械制冷设备,降低仓内储粮温度,并对储粮进行隔热保冷,确保粮食在贮藏期间的粮堆平均温度维持在低温(15℃)或准低温(20℃)以下的一种粮食贮藏技术[5]。
低温贮粮就是控制粮堆生物体所处的环境温度限制有害生物体的生长繁殖延缓粮食品质的陈化达到安全储粮的目的。在温度低于17℃或更低时繁殖增长缓慢,不能完成其生活史,低温储藏可以抑制储粮害虫的正常生长发育,保持粮食的品质[6]。在储藏过程中粮食最容易感染的微生物是霉菌类,大多数霉菌的最适温度为20~40℃。大多数霉菌在低于其生长温度下,生长繁殖停滞,代谢活动降低,对霉菌的产毒也有影响[7]。
高水分玉米低温贮藏,粮食的安全性是暂时的,在气温回升季节,必须及时烘干降水。对于不同水分的玉米,粮温必须控制,将玉米烘干到安全标准水分,这样才能确保粮食安全,品质正常。
2.3气调贮藏
气调贮粮是一种“绿色”贮藏的方法,可以在减少或不用化学剂的情况下达到杀虫抑霉和保持粮食品质的特点,提高了粮食贮藏期间的稳定性[8]。同时,气调贮藏也可以作为偏高水分粮和高水分粮应急贮藏办法安全度夏。研究表明,气调贮藏比常规贮藏更具有明显的贮藏效果。在密封的贮藏环境中O2浓度降低到2%左右、或CO2浓度升高到40%左右、或N2浓度增加到97%以上时,能够有效的杀死害虫、抑制霉菌的生长和保持粮食良好的品质。杨昭在实仓中利用CO2气调贮藏粮食,有效杀死害虫,打破我国在粮食贮藏期间长期利用化学试剂熏蒸防治害虫的弊端,而且减少了有毒试剂污染粮食和对人体的危害,达到了消费者对绿色食品的需求[9]。充CO2方法的优点是抑菌效果好,当粮堆中CO2浓度达80%时,可使玉米中的青霉、黄曲霉、白曲霉的生长繁殖受到明显抑制。
2.4缺氧贮藏
缺氧贮藏就是粮食在密封条件下,形成缺氧状态,达到安全贮。粮食在良好密封条件下,利用粮食、仓虫、好氧性微生物的呼吸作用,或者采用其他方法,造成一定程度的缺氧和二氧化碳的积累,使害虫窒息死亡,好氧性微生物受到抑制,粮食呼吸强度降低,从而达到安全贮藏的目的[10]。
2.5双低贮藏
双低储藏又称低氧低药储藏,是气调储藏与化学储藏方法结合的储藏方式[11],具有操作简单、防治效果好、费用低等优点,深受广大储粮商家的欢迎,目前是我国粮食储藏的一项主要技术措施,得到广泛推广应用。
3 国内外玉米贮藏技术研究现状
我国近几年针对贮藏技术研究着重于更健康的贮藏方式,以保证玉米贮藏过程中的品质。在严控贮藏过程中水分的同时,加强控制虫害、鼠害,重点研究绿色杀虫技术、将低温与气调贮藏相结合逐渐建立绿色的贮藏粮食体系等,建立起的绿色储粮体系会向着实现“高品质、高营养、高效益”的目标迈进了一步[12]。
在许多发达国家贮藏玉米的特点是保持其品质。在贮藏过程为了防治害虫,在贮藏的玉米中加入化学药剂,但是在化学药剂的使用计量上有严格的要求[12]。为确保消费者的安全,在贮藏过程中尽量避免化学药剂的使用,减少化学药剂对其的污染,从而保护消费者的健康。气调贮藏早在19世纪60年代美国、英国等国家就应用在果蔬,粮食的贮藏方面[13]。
在英国,目前新技术重点在粮食微生物和二氧化碳的研究,包括呼吸作用和霉菌的消长关系,水分活度和真菌毒素形成的关系;气调和熏蒸对粮食的影响。根据研究来保证粮食的质量。在澳大利亚近几年主要是气调与熏蒸技术的研究。使化学药剂的添加量在安全范围同时达到杀虫的效果,残留量降低。害虫对药物的抗性研究较为深入。加拿大近年来主要研究的是对害虫的防治、产生霉变的条件以及二氧化碳七条贮藏对粮食品质的影响。美国近年来主要研究在粮食中的挥发性物质和气味与粮食品质、霉变、害虫感染等因素有关。在发生霉变或害虫感染时,粮食会产生一种特殊的气味或挥发性物质,可以通过对这一特殊性气味的检测来推测粮食是否发生霉变或害虫感染,以便采取相应的措施。
4 展望
贮藏技术的研究主要是为了减少在贮藏过程中的玉米的损失,未来就应该向着保证玉米品质、防止营养物质流失的方向发展。气调贮藏对玉米无污染,是未来发展的方向,但是其粮仓密闭性要求较大。低温贮藏可以良好地保证玉米的品质,但是投入较大。添加化学药剂的方法可以与其他的贮藏方法相结合但要严格控制化学药剂的用量,将两种贮藏方法相结合,相互补充不足、降低贮藏过程中的投入,达到良好品质的目的。未来贮藏方法会向着品质更好、营养损失更少、投入更少的方向发展,会有更有效的技术应用到贮藏方面。◇
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[4]刘萼华,等.浅谈玉米特性与安全储藏技术[J].粮食流通技术,2012,4:27-29.
[5]程健.粮食低温储藏技术探讨[J].农业与技术,2014,2:30.
[6]金建,马海乐,闫景坤.糙米储藏技术研究进展[J].粮食与饲料工业,2012,3:6-9、15.
[7]周惠明.谷物科学原理[M].北京:中国轻工业出版社,2003:177-179.
[8]丁伟,等.气调储藏及贮粮害虫的抗气性[J].世界农业,1999,241(5):33-35.
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[13]Paul Fields,Zlatko Korunic.The effect of grain moisture content and temperature on the efficacy of diatomaceous earths from different geographical locations against stored-product beetles[J].Journal of Stored Products Research,1999,361.
[14]李东岭.气调储藏玉米稳定性研究[D].郑州:河南工业大学,2011.
(责任编辑李燕妮)
2016中国农业展望大会综述
4月22-23日,由农业部市场预警专家委员会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办,农业部信息中心等单位协办的2016中国农业展望大会在中国农科院信息所国家农业图书馆报告厅举行。
会议期间,针对18个品种的未来10年走势进行了专题信息发布,并围绕农业供给侧结构性改革、“互联网+”现代农业、农产品价格机制、农业资源环境、大数据与监测预警、农业电子商务等6大问题进行了热点研讨,54位权威人士与领域专家奉献了精彩报告。会议首次采用了互联网、微信直播与互动的方式,与会代表充分体验了互联网+带来的便利和快捷,当日近千名微信用户观看了会议直播、超过万人查阅了会议报告,农业部全产业链农业信息分析预警团队的1000余名成员通过12316短信直播的方式分享了会议成果。
国内外代表对大会给予了高度评价,认为展望未来的市场供需信息,对于充分发挥市场配置作用,引导农业供给侧改革具有重要作用;举办中国农业展望大会、发布中国农业展望报告,作用巨大,影响深远。会议既有权威的信息发布,也有展望方法技术、农业热点问题的研讨,对科学技术与产业结合影响长远;大会为农业部部门领导、农业生产经营者、农业龙头企业、农业监测预警专家搭建了获取权威信息和开展学术交流的良好平台。
(长按指纹识别左侧的二维码完成关注)
这次中国农业展望大会是我国举办的第3届,已在国际国内引起良好反响,很大程度上提升了我国在国际上的话语权和影响力。此次会议,来自FAO、OECD、IFPRI、USDA、欧盟、日本、巴西、新西兰、巴基斯坦、柬埔寨等16个国家和国际组织的领导和专家参加会议。美国农业部、联合国粮农组织、芝加哥农产品交易所等单位和机构,都对中国农业展望大会和展望报告产生了浓厚的兴趣。
2016中国农业展望大会报告下载步骤:请先关注公众号“中国农业监测预警”
Research Advancement of Storage Technologies of Corn
XIU Lin,ZHENG Ming-zhu,CAI Dan,ZHANG Hao,LIU Hui-min,ZHANG Da-li,LIU Jing-sheng
(Food Science and Engineering,Jilin Agricultural UniversityNational Engineering Laboratory of the Wheat-corn Deep Processing,Changchun 130118,China)
The storage characteristics,research progress of storage technologies,at home and abroad of corn were reviewed and the developing trends were prospected, which was significant to the development of storage technologies of unprocessed maize .
corn;storage technology;research progress
公益性行业(粮食)科研专项(项目编号:201313011-3);国家现代农业产业技术体系(项目编号:CARS02-29)。
修琳(1979—),女,博士,助理研究员,研究方向:粮油深加工。
刘景圣(1964—),男,博士,教授,研究方向:粮食深加工。