核桃贮藏前射频处理对其品质及印度谷螟杀灭效果的影响

2018-01-30崔宽波杨莉玲孙俪娜祝兆帅李忠新

农产品加工 2018年2期

崔宽波，杨莉玲，孙俪娜，刘佳，祝兆帅，李忠新

新疆是我国优质林果产区，其优异的光热资源十分适合核桃种植，而昼夜温差大的气候特点使得核桃品质尤其出众，产品畅销国内外。据报道，新疆的核桃种植面积和产量全国排名第2位[1]，已成为新疆尤其是南疆农民增收的重要经济来源，在新疆农业经济中占有非常重要的地位。但核桃除了一小部分鲜食外，绝大多数干制进行贮藏，贮藏期虫害侵染造成的贮藏品质损失，已严重阻碍我国核桃产业的发展。

用于储粮、干果害虫防治的一些常用熏蒸剂（如溴甲烷等）有致癌作用，并且被认为能破坏大气臭氧层，目前发达国家已完全禁止使用，到2015年发展中国家也完全停止使用。射频是一种高频交流电磁波，其频率范围为3 kHz～300 MHz。射频能穿透到物料内部，引起物料内部带电离子的振荡迁移，将电能转化为热能，从而达到加热的目的[2]。引起物料内部极性分子往复旋转和带电离子往复运动来升高物料温度，可使物料整体内外同时均匀受热，不需要热传导过程，能在瞬间穿透被加热物料，穿透深度可达几厘米，甚至十几厘米，数秒到数十秒就能把射频能转化为热能，射频技术作为食品行业新兴的技术，可以杀灭农产品表面、深层和内部的成虫、幼虫、虫卵、细菌，杀灭率达到100%，在农产品灭虫，以及粉末、多孔物料的杀菌[3]和热处理领域具有巨大的发展潜力。

印度谷螟（Plodia interpunctella）属鳞翅目螟蛾科，是一种分布广、食性杂、行为敏捷、食性广的世界性仓储害虫[4-6]，幼虫食性杂，可对各种粮食、农副产品及其加工制品、奶粉、干鲜果品等造成严重危害，成虫擅飞，幼虫善爬，均能利用狭小空隙入侵和外扩，繁殖能力、抗逆性和扩散蔓延能力较强，如环境适宜能迅速发展成高密度的危害种群，严重危害粮食、干果等制品，幼虫甚至能咬穿聚乙烯塑料包材取食危害[7]，是干制核桃的主要害虫，易爆发、难控制[8]。核桃在生长期中受多种害虫危害，损失率高达20%～25%，受害果带入贮藏期更加重了危害，使核桃失去了食用性，严重影响了核桃的生产和销售。利用射频技术对核桃选择性加热的优点，可在不损害核桃品质的情况下，有效杀灭害虫，延长干果的贮存期。为此，新疆农业科学院农业机械化研究所研制干果射频杀虫设备，对新疆核桃贮藏前进行杀虫处理。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验地点，新疆特色林果装备工程技术研究中心实验室；试验印度谷螟，选择同一生长阶段的印度谷螟，去除杂物、病虫、死虫等，试验过程中印度谷螟每组取50个，加入少量的饲料放入培养皿中；试验用核桃，温-185，挑选大小均匀、无破损的核桃。

1.2 仪器与设备

6SS-300型干果射频杀虫设备，新疆农业科学院农业机械化研究所设计。核桃射频杀虫设备主要由箱体、射频发生装置、输送带、控制面板、机架、进风管道、出风管道、物料箱、风机等组成。工作过程如下：对核桃进行杀虫处理时，将核桃装入物料箱，当开启核桃射频杀虫设备时，物料箱在输送带的带动下匀速向前运动，进入射频箱体后射频发生器发出的射频将核桃中的害虫、内部寄生虫卵和细菌杀死，干果经过射频箱体后被输送带运出，杀虫过程结束，核桃可进行包装和贮藏。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理

将核桃破壳成完整的2个部分，取同一生长期的待试害虫，放入破壳后的核桃中，每个物料放入2～3只害虫，然后用硅胶胶水粘结物料并将害虫封入其中。取3kg核桃放入聚氯丙烯物料筐中，并将带有害虫的物料标记后混入物料筐中。将装有物料和害虫的物料筐放置于射频杀虫及极板下，在放有害虫的核桃外壳上钻开小孔，放入光纤测温仪探头以测量核桃内部温度。启动射频杀虫机电子管灯丝预热；预热好后，在全压状态下启动射频，将物料加热到预设的时间后射频自动停止；将物料筐取出在室温下放置5 min后，拿出带有害虫的核桃，取出害虫放入带有饲料的培养皿中，在室温自然光照条件下培养7 d后进行死亡率统计。每个预设时间下进行3次重复。同时预留3组害虫在带饲料的培养皿中，在室温自然光照条件下作为对照组进行培养观察。射频处理后的核桃留样测试，将未处理的核桃作为对照组。

1.3.2 存活率的测定

核桃经过射频杀虫后，将印度谷螟在恒温培养箱中培养7 d后，对其进行统计计数，存活率为培养7 d后存活的印度谷螟占试验印度谷螟数量的百分比。同一水平进行3组重复试验。计算公式如下：

式中：δ——存活率，%；

np——存活的印度谷螟个数，个；

n——印度谷螟试验个数，个。

1.3.3 理化指标的测定

过氧化值，参照 GB/T 5009.37—2003测定；蛋白质，参照GB 5009.5—2010测定；脂肪的测定，参照GB/T 5009.6—2003；棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸的测定，参照GB/T 17377—2008。

1.3.4 数据分析

试验数据用Excel 2007做分析图表，每个处理设3个重复，试验结果以3个重复的平均值表示。

2 结果与分析

2.1 不同输送带速度对印度谷螟存活率的影响

干果射频杀虫设备输送带在射频腔体内的运行速度可以调节，这样可以控制印度谷螟在射频杀虫设备中的处理时间。调节射频杀虫设备的不同带速，研究输送带速度与印度谷螟存活率之间的关系。

不同的输送带速度对印度谷螟存活率的影响见图1。

图1 不同的输送带速度对印度谷螟存活率的影响

由图1可知，随着输送带速度的不断提高，印度谷螟的存活率不断增加，射频杀虫效果越差。当输送带的速度为0.3 m/min时，印度谷螟的存活率为6%；当带速降为0.2 m/min时，印度谷螟被完全杀死。要想保证核桃在贮藏过程中印度谷螟被完全杀死，在核桃贮藏前射频处理的带速应该≤0.2 m/min。

2.2 不同的电极板间距对印度谷螟存活率的影响

不同的电极板间距对印度谷螟存活率的影响见图2。

图2 不同的电极板间距对印度谷螟存活率的影响

为了研究不同的电极板间距对印度谷螟存活率的影响，在射频的带速为0.2 m/min时，随着电极板间距的不断增加，印度谷螟的存活率呈不断升高的趋势。当电极板的间距为15 cm时，印度谷螟的存活率为9%；当电极板的间距为12.5 cm时，印度谷螟全部致死，为了保证腔体内足够的空间，电极板的间距设为12.5 cm。因此，印度谷螟在射频杀虫设备中印度谷螟全部致死的条件为输送带带速0.2 m/min，电极板间距12.5 cm。