贮藏期间粮食霉变控制方法的研究

摘 要：粮食在储藏过程中发生霉变会造成巨大损失，控制粮食储藏过程中的霉变是确保粮食安全的关键环节。本文对粮食霉变的主要构成要素以及如何采取有效的措施预防粮食霉变进行了详细阐述。

关键词：粮食霉变，构成要素，预防措施

我国是储粮大国，其中我国玉米产量约占我国粮食总产量的1/4，约为世界玉米总产量的1/5[1]。玉米、小麦等粮食均属于不耐储藏的品种，非常容易受微生物尤其是真菌的危害。据联合国粮农组织统计，每年世界上约有3%的粮食因为霉变而不能食用，不仅在经济上造成巨大损失，而霉变的粮食还会产生真菌毒素，引起人畜食用后中毒或致癌。

在储藏期间，危害玉米的微生物中，细菌的数量最多，霉菌次之，酵母菌和放线菌的数量较少。但是危害粮食安全储藏的关键因素是霉菌腐败，霉菌的数量和种类基本可以反映粮食的安全状况。日本的标准规定粮食中的霉菌菌落总数应在104 cfu/g以下，否则不能食用;美国农业部规定，其菌落总数的限量级别为105 cfu/g[1]。我国作为储粮大国，控制粮食霉变是一个亟需解决的课题。

1 引起粮食霉变的主要因素

粮食霉变是微生物在粮食上生长繁殖，分解粮粒中的有机质，造成粮食品质劣变的现象。粮食霉变的发生与粮食自身的品质、微生物的代谢作用及周围环境的影响密切相关，是构成粮食霉变的主要因素[2]。

1.1 微生物是粮食霉变的前提

微生物具有种类多、数量大、分布广且繁殖快等特点。粮食从田间生长到收获、运输、加工及储藏的过程中，各种各样的微生物都可能通过不同的途径不断的聚集到粮食上来。这些寄生在粮食及其制品上的微生物群，被称为粮食微生物。在储藏的过程中，对粮食的危害最大、最普遍的是粮食收获后感染的曲霉和青霉。

由于粮食微生物分布十分广泛，田间或仓储、空气或土壤、农具或粮仓等任何空间和物体都是微生物活动的地方。因此，在收获、运输、加工、储藏和销售的各个环节中，都要加强环境卫生管理，尽量减少微生物的污染，是防止粮食霉变的一个重要措施。

1.2 粮食是构成霉变的基础

粮食是微生物的天然营养库，尽管各种粮食的成分及含量不同，但微生物所需要的营养物质，在粮食中几乎都有，可以说粮食是微生物的天然培养基。但是在粮食储藏的过程中，营养物质丰富的粮食及其制品也是导致霉变的基础。因此，要收购干燥纯净、完整饱满、无病虫害的高品质粮食，尽量保持粮食的完整性和生命力，增强粮食自身的防霉、抗霉的能力。

1.3 生态环境是粮食霉变的关键

粮食中的微生物不可避免，但不一定都会发生霉变，高品质的粮食对微生物的侵害有一定的抵抗能力，储粮环境也是影响粮食霉变与否的关键因素。当处于适宜的环境时，微生物才能生长繁殖，霉变才可能发生。影响微生物生长繁殖的环境条件主要包括温度、水分和气体成分。

微生物的生存离不开水分。不同的微生物对水分的要求也不同，细菌和酵母对水分的要求较高，而大部分霉菌对水分的要求较低。霉菌生长的最低相对湿度约为65%，与之相对应的粮食水分，通常被称为“安全水分”。玉米、小麦等粮食的安全水分约为13%，在低于此水分的条件下，霉菌难以生长。因此，保持粮食干燥，控制环境湿度，是预防霉变的关键。

另外，粮堆内部的环境温度和氧气浓度也是控制粮食霉变的关键因素，下文详细叙述。

2 预防粮食霉变的措施

随着科学技术的发展，除了上述方法外，近几年又新兴了一些绿色安全的防霉变措施。

2.1 辐照技术

现阶段，电子束辐照技术杀菌灭虫这项崭新技术在很多国家获得了青睐，其应用十分广泛。选用合适的辐照剂量对预防微生物侵害储藏粮食具有明显的效果。辐照技术属于物理加工的范畴，不需要添加任何化学试剂，也不用担心农药残留，同时，它又是冷加工的一种，不会引起食品的温度上升，从而可以保持粮食原有的品质。

早在20世纪60年代初期，我国的粮科院就开展了辐照技术预防粮食病虫害、食物质量等问题的研究。据报道，10 KGy剂量下辐照粮食，就能使细菌数减少至103 cfu/g，5 KGy就能杀死粮食中大部分的霉菌[3]。目前，六十多个国家都在进行辐照技术研究，已有四十多个国家正式批准了二百多种辐照食品标准。

2.2 防霉剂

防霉剂是一类能够抑制霉菌生长的化学物质，在储粮过程中可以直接加入到原粮中。防霉剂的开发与应用有效的解决了粮食霉变的问题。目前，防霉剂主要包括生物源防霉剂、物理防霉剂和化学防霉剂三种类型[4]。不同的霉菌对不同类型的防霉剂的敏感程度不同。

物理防霉剂是利用Ag、Zn等金属离子及其氧化物的抗菌作用，再通过合适的载体缓释这种抑菌物质，进而达到抗菌效果[5]。比如将纳米氧化锌负载到天然膨润土中，形成膨润土-纳米氧化锌复合体，能够较好的吸附黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等多种霉菌毒素。另外，像膨润土-纳米氧化锌复合体、硅酸铝、纳米银及活性炭等物理防霉剂虽然对抑制霉菌生长、吸附霉菌毒素具有良好的效果，但是对粮食中的营养物质也有吸附作用;化学防霉剂主要包括山梨酸、苯甲酸、丙酸及其各种盐类等，这一类防霉剂的抑菌能力强、具有广谱性，并且价格低廉，但是长期使用会产生抗药性，对人体也有一定的毒性。

生物源防霉剂包括植物源和动物源。植物源防霉剂是通过蒸馏等方法提取香辛料、中草药、食用菌等植物中的活性物质，如芳香族类、脂肪族类和萜类等化合物，从而形成植物精油，作为一种防霉熏蒸剂[6]。动物源防霉剂的研究相对较少，主要集中在壳聚糖、鱼精蛋白及昆虫抗菌肽。这一类防霉剂，绿色、安全、具有广谱性，但是提取成本较高。

2.3 气调储藏

气调储藏作为一种绿色环保、经济有效的储粮技术，已被国内外认可并广泛应用。气调储藏是通过控制粮堆中氧气与惰性气体（如氮气、二氧化碳）的比例，使惰性气体的浓度维持在95%～98%，从而抑制微生物及害虫的生长繁殖的储粮技术[6]。目前气调储藏包括二氧化碳气调和氮气气调两种，其中氮气气调具有成本低、操作简单、可操作性强和经济效益高等优点，因此应用比较广泛;而二氧化碳氣调气体的制备成本较高，作业存在一定的危险性，对仓房的气密性要求比较苛刻，所以相比之下这种气调方式的应用较少。

有研究报道，当氧气浓度低于2%时，通过粮食的呼吸作用，可使粮堆的氧气浓度更低，可以有效预防粮食霉变;粮堆内部氮气浓度在95%以上，并维持20天以上，可以达到良好的杀虫效果[7]。

2.4 低温储藏

低温储藏是指通过自然冷却或机械制冷等方式降低粮堆温度，提高粮食的储藏稳定性。国家推荐性标准GB/T 29890中规定了低温储藏、准低温储藏和常规储藏3种储藏方式[6，7]。

低温储藏是指粮堆的平均温度低于15 ℃，局部温度不高于20 ℃的储藏方式[8]。通过低温储藏可以降低粮食的呼吸强度，消除自然发热现象，防止有害微生物的侵害，保持粮食的品质。

准低温储藏室指平均温度维持在20 ℃以下，局部温度不超过25 ℃的储藏方式[8]。这种储藏方式可以较大程度的抑制粮堆的生命活动，抑制霉菌的生长，减轻储粮虫害。

3 结论

随着科学技术的迅速发展及社会经济发展方式的转变，一系列绿色环保、安全健康的储粮技术趋向成熟，逐步建立了技术体系。依靠科技创新科学储粮，改善储粮条件，为我国粮食安全和粮油制品消费安全做出积极贡献。

参考文献

[1]程芳，陈伟.不同储藏条件下玉米真菌多样性的研究[J].中国粮油学报.2011，26（10）：83-87.

[2]许高峰 我国粮食储藏技术现状、问题及对策研究[J].粮食储藏.2015（4）：1-5.

[3]祁瑞玲.辐照技术在粮食储藏中的应用[J].中国食品.2018（8）：146-147.

[4]项芳芝，赵凯，邵倩.防霉剂在储粮中的应用进展[J].中国粮油学报.2019，34（1）：131-137.

[5]Xingang Zhao， Shengzhong Dong， Hongwei Ma. Analysis of Grain Storage Security Countermeasures under the New Normal Condition with "Grain Storage Technology" as the Core[J]. Agricultural Science & Technology， 2017，18（10）：1971-1974.

[6]葛蒙蒙，馬涛，陈家豪.绿色储粮技术及其使用效果分析[J].仓储与物流，2019， 44（1）：53-55.

[7]曹阳，魏雷，赵会义，等.我国绿色储粮技术现状与展望[J].粮油食品科技，2015，23（1）：11-14.

[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 29890-2013 粮油储藏技术规范[S].北京：中国标准出版社，2013.

作者简介：冯蒙蒙（1986—），女，汉族，山东菏泽人，硕士，助教。研究方向：食品分析与检测。