辽宁地区稻谷粮堆真菌分布及演替规律的研究

以东北地区辽宁省抚顺直属库高大平房仓储藏一年的稻谷为实验材料,研究平房仓内稻谷粮堆不同位置的温度、含水量变化对真菌种类分布及演替规律的影响。研究结果表明,稻谷低温条件储藏一年后,粮堆中各位点真菌数量均在10~3 CFU/g数量级以内,整仓稻谷储存安全。但由于稻谷粮堆不同深度温度和含水量的变化,稻谷真菌种类及数量会发生变化。稻谷在储藏期间,粮堆中层和下层平均温度低于10℃,优势菌为稻谷收获期间携带的田间真菌,低温有利于田间真菌孢子活性的保持;粮堆上层夏季平均温度达到20℃左右,含水量为14.5%左右,储藏真菌逐渐替代了稻谷收获时携带的田间真菌成为优势菌,高温是储藏真菌孢子萌发生长的主要原因。稻谷粮堆不同位置温度和含水量的变化,对稻谷真菌种类及生长有重要的影响,优势菌的演替可以用来表征粮堆局部微环境的变化。     

不同储藏温度及储藏方法对稻谷品质的影响

为了掌握不同储粮温度及储藏方法稻谷的发芽率、脂肪酸值、过氧化氢酶活动度等品质指标随储藏时间的变化规律,测定了不同储藏温度下常规和气调储藏稻谷的各项品质指标。结果表明:当储藏温度较低时,常规和气调储藏稻谷的各项检测指标较为接近;而高温储藏时,气调储藏稻谷的各项检测指标均优于常规储藏。因此,稻谷储藏时,低温储粮应是首选方案,当低温不易实现时,可选择气调储藏以减缓温度对稻谷品质的影响。     

一种基于气象数据的仓储粮堆表层温度预测方法

智慧粮食最大的任务就是要确保粮食安全。粮仓储粮环境实时监测是粮食安全保障的重要技术。本研究针对气象因素对储粮环境的影响,建立了仓储粮堆温度参数和气象因素的数学关系,证明了基于气象数据进行粮堆温度预测的可行性。提出了基于气象8因素的储藏粮堆表层(粮面以下50 cm处)平均温度预测模型,利用气象的气温、气压、相对湿度、0 cm地面温度、日照时间、降水量、蒸发量、风速多个因素展开构建储藏粮堆表层平均温度估计。针对多元回归预测问题,提出了线性最小二乘回归和支持向量机(SVM)不同核函数回归的方法,设计了具体的建模算法。结果表明,仓储粮堆传感器获取的实际值与预测结果的趋势一致,均方根误差均小于5.3,证明了基于气象数据的仓储粮堆表层平均温度预测模型与方法的有效性,为加快实现智慧粮食提供了参考。     

稻谷储藏条件及储藏技术分析

稻谷储藏过程中其品质的变化深受外界条件的影响,外界因素包括温度、水分、空气比例以及虫害和微生物等,尤其是在储粮温度较高且稻谷水分偏大的条件下,稻谷霉菌生长较快,导致稻谷品质下降。综述储粮条件对稻谷品质的影响以及稻谷储藏期间储粮害虫和有害微生物和对稻谷的危害,讨论现有的稻谷储藏技术以及新型储粮技术的研究,目前低温储粮、气调储粮、利用CO2法检测稻谷霉菌以及天然防霉剂的研发等新型技术的开发为我国稻谷的安全储藏提供了更有效的技术保障,只是一些新型技术对粮仓的要求较高,实现全国性推广,存在一定的困难。     

小麦储藏水分、温度和真菌生长危害进程预测的研究

对小麦储藏水分、温度、真菌最初生长时间和危害进程进行了初步探索性研究。采用喷雾着水方法将样品水分调至13.2%、13.6%、14.0%、14.5%、15.1%、15.5%、16.9%,分别于10、15、20、25、30、35℃恒温箱模拟储藏,定期检测各样品真菌生长变化情况,周期为120 d。结果表明,小麦在不同温度储藏,随着温度增加,真菌生长速度加快,30℃时达到最高,35℃时生长速度降低。在6个试验温度中,从安全和经济角度评价,最佳储藏温度为20℃;16.9%水分的小麦,由于出现一些青霉生长,即使低温储藏,这个水分仍存在着较大风险;根据上述研究结果,研究首次提出了小麦储藏水分、温度和真菌最初生长关系曲线,小麦在不同温度下储藏,真菌危害进程所需的时间。由于储粮真菌生长影响因素的复杂性,本试验数据仅供参考。     

预测微生物学及其在粮食储藏中的应用

储粮中微生物的活动会引发粮食品质劣变，利用预测微生物学的研究方法，通过总结不同温度、湿度条件下微生物活动的变化规律，建立回归线性方程作为预测模型，可随时了解粮食中微生物的活动状况，确保储粮的品质和储藏安全。     

空调控温储藏稻谷品质变化规律的研究

针对北方地区夏季稻谷储藏期间存在仓温高、上层粮温上升快易发热、品质陈化速度快等突出问题,在平房仓内采用空调进行控温储粮工艺研究,分析粮堆上层稻谷的温度、水分以及品质指标变化规律。结果表明:随着储藏时间的延长,实验仓和对照仓粮堆上层稻谷的水分、发芽率、品尝评分值均逐渐降低,与储藏时间呈线性负相关关系。脂肪酸值逐渐增高,与储藏时间呈线性正相关关系,直链淀粉与储藏时间呈现先上升后下降的趋势。整个储藏期内,实验仓的粮堆上层稻谷各品质指标的变化幅度均明显小于对照仓,储藏至第19个月时,实验仓稻谷品质好于对照仓。实仓应用后,上层粮温始终保持在20℃以下,无储粮害虫发生,且减少了储粮水分损失,并有效延缓了夏季粮食劣变速度,实现了稻谷准低温绿色安全储藏,具有明显的经济效益和社会效益。     

储粮预测微生物模型的研究进展

粮食的安全储藏,关系到食品安全和人类健康。依据预测微生物学,构建储粮中微生物生长预测模型,可以快速对储粮中微生物的生长情况进行判断,对储粮中病原微生物和腐败微生物的控制有重要的意义。对实现"生态储粮",确保储粮安全也具有重要的理论和实际应用价值。以文献综述形式,简要概述了储粮微生物,根据不同的数学模型,综述了初级、二级和三级模型中常见的模型,并在此基础上,简述了储粮中主要有害霉菌模拟研究的最新研究进展。     

BP神经网络在粮食霉变预测中的应用研究

霉变是造成粮食损失的重要原因,为了降低损失,将危害控制在萌芽状态,提前预测预警意义重大。本研究利用MATLAB的神经网络工具箱建立了预测粮食霉变的BP神经网络,给出了稻谷在给定含水率、温度、储藏时间的条件下是否会发生霉变的预测模型。同时,通过合理选择训练样本的数目,探究训练样本数量对网络精度的影响,并通过华北地区实仓数据验证由实验数据得到的BP神经网络在实际应用中所能达到的准确程度。经过验证,对于实验数据,训练样本数目大于400时,神经网络预测正确率可以达到94.3%;样本数越大,正确率越高。随机选择2 500个实验室样本数据进行训练得到的神经网路预测模型,对剩余样本预测准确率达到98%,对于实仓检测数据,正确率可以达到82.1%。     

稻谷储藏品质研究现状及展望

水稻是我国第一大农作物,稻谷储藏是产后减损的关键环节,不仅影响储粮的数量安全,还影响着储粮的质量安全。综述了常用的稻谷储藏品质评价指标及其影响因素,及目前粮企、农户主要储粮控制措施,并对今后稻谷食味性及农户储藏稻谷的研究方向进行了展望。     

旋转通风干燥仓高水分玉米降水实验研究

采用自主研发的旋转通风干燥仓,进行高水分玉米降水工艺研究。实验期间,对仓内粮堆不同位置的温度和湿度,及环境温湿度进行定时监测,并定时取样检测玉米水分和真菌孢子。结果表明:粮堆中各监测点的温湿度随环境变化而变化,相同层或相同列的检测点温湿度基本一致;在有降雪的情况下(实验第6天,雨转雪),18天内玉米水分由27.12%降至14.60%;玉米携带真菌孢子数保持在真菌生长的临界范围内,达到短期安全储存目标。因此,采用旋转通风干燥仓对高水分玉米进行降水的工艺是可行的,降水效果均匀、高效,有效保证粮食不发热霉变。同时,旋转通风干燥的方法不使用燃煤、燃气,符合我国当前环境保护和可持续发展的新要求,有显著的经济社会效益,可在大农户玉米干燥和短期安全储存中推广应用。     

储藏条件下糙米水分扩散规律研究

为探讨储藏条件下糙米籽粒的水分扩散规律,以环境温度和相对湿度为影响因素,采用全因素组合试验方法设计试验,应用静态称重法对糙米籽粒进行了不同温度和相对湿度条件下的吸附与解吸试验,推导出储藏条件下糙米籽粒的水分扩散系数求解方程,求出不同储藏温湿度以及不同原始含水率条件下糙米籽粒的水分扩散系数,应用SAS软件拟合出关于储藏条件下糙米水分扩散系数的二次回归方程。结果表明:储藏环境温湿度及含水率显著地影响糙米水分扩散规律,研究结果可以为探讨糙米水分分布及传递机理提供理论参考。     

北方储藏稻谷真菌多样性分析

本研究选择北方有代表性的地区,以高大平房仓常规储存的稻谷为研究对象,根据仓内储藏环境的差异进行分点分层取样。采用传统方法进行真菌分离纯化,通过形态学和分子系统学相结合进行菌株的分类鉴定,通过研究真菌分布为稻谷储藏过程监控提供一定的指导。结果表明,我国北方地区稻谷储藏期含水量为13.6%～15.6%,每个省储藏稻谷真菌菌落总数范围在10~3～10~4 CFU/g之间;北方储藏稻谷共分离出58种真菌,分布于2门,4纲,6目,13科,16属,主要优势菌阿姆斯特丹曲霉Aspergillus amstelodami和多育曲霉Aspergillus proliferans被划分为灰绿曲霉群及其近缘类群,这类真菌对于仓储环境的适应性较强,可作为北方粮堆异常粮情早期监测预警的主要指示菌群;粮堆上层或靠近墙壁等易受环境温度影响的位置,易达到储藏真菌的生长条件,优势菌群由初始的田间和过渡真菌演替为储藏真菌,是高大平房仓稻谷储存过程中需要重点关注的位置。确定储藏稻谷的优势菌群及仓房重点关注位置,为北方稻谷储藏过程提供了技术参考。     

氮气气调启封后粳稻品质变化规律研究

本文以实仓储藏粳稻为原料,从储藏,加工外观,糊化特性和质构特性等角度分析氮气气调启封后粳稻品质变化规律,并与常规储藏稻谷品质进行对比,以期为氮气气调启封后稻谷品质变化过程和规律提供数据支撑。结果表明：在准低温实仓储藏条件中,气调启封后粳稻的脂肪酸值、新鲜度、发芽率、真菌孢子数等指标变化差异不明显,整精米率,垩白率、黄粒米率、糊化特性、硬度等品质指标变化幅度大于对照仓,其中垩白率和黄粒米率变化最为明显,启封储藏前后气调仓比对照仓分别多增加了1.63-10.38%和0.93-2.09%。通过主成分分析图,能清楚区分不同粮库和储藏时间的稻谷,但不能很好区分是否进行了氮气气调。     

基于Fortran程序对储粮通风温度水分和害虫演替的模拟研究

世界各国因储粮害虫对粮食造成的损失非常严重,为了降低粮食在储藏期间的损耗,所以研究储粮通风过程中害虫增长量的变化至为重要。文章基于多孔介质热湿耦合理论,建立了浅圆仓的粮堆内部热湿传递和流动的数学模型以及害虫和熏蒸经验模型,并基于Fortran语言编程,模拟分析了通风状态下粮堆温度、水分含量、储粮害虫增长量以及杀虫剂浓度衰减的变化。结果表明：通风对粮堆内部温度和水分以及害虫生长影响明显。粮堆的水分含量近似对称分布,而受太阳辐射的影响,粮仓不同方向壁面的温度分布并不对称。储粮害虫在粮仓内的数量分布与温度、水分等因素有关,在壁面附近害虫分布较多,且在筒仓中心区域出现分层现象。杀虫剂浓度衰减也受温度的影响,温度高会影响杀虫剂的降解,导致杀虫剂浓度较低     

实仓储藏初期稻谷霉菌带菌量和挥发性成分的变化规律研究

籼稻谷7月收获后使用高大平房仓储藏,分别采用平板计数法和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)研究储藏初期(2017年8月至2018年2月)稻谷霉菌带菌量及挥发性成分的变化规律。结果表明:从2017年8月入储到次年2月,稻谷粮温呈现出与气温、仓温相一致的下降趋势;稻谷水分在储藏期存在波动,但均低于籼稻安全储藏水平上限(13.5%);稻谷初始霉菌带菌量为4.67 lg cfu/g,储藏至11月时降至3.00 lg cfu/g,继续储至次年2月时变化不大;稻谷挥发性成分中,酯类检出种类及含量在11月时明显增加,但次年2月又大幅下降,壬醛在储至次年2月时含量明显增加。     

CONDUCTION HEATING of HIGH MOISTURE ROUGH RICE II. SAFE TEMPORARY STORAGE

High temperature conduction heating reduced the fungal growth and prevented the spoilage of freshly harvested high moisture rough rice leading to its safe temporary storage. Heat treatments resulting in fungal mortality levels equal to 90% and higher were found to be satisfactory for general use. Finally, a relationship was developed for estimating the safe storage periods of heattreated high moisture rough rice based on its moisture content and fungal mortality level achieved with various heat treatments.     

Integrated management of the risks of stored grain spoilage by seedborne fungi and contamination by storage mould mycotoxins – An update

Fungal spoilage of stored grains may occur when activity of water (aw) in cereal grain exceeds a critical limit enabling mould growth. Because it is not feasible to maintain all parts of large grain bulks below this critical moisture limit during prolonged storage time, an infection by seed-borne fungi is not rare in cereal grain stored under humid temperate or hot climates, inducing irreversible qualitative losses. Additionally, some fungal species produce harmful mycotoxins. The most harmful toxigenic species belong to the group of xerophilic species (genera Aspergillus and Penicillium). Because mycotoxin contamination of cereal grain is a worldwide issue for public health and a permanent concern for cereal-food industries facing the challenge of a permanent monitoring mycotoxin content in their primary matters, tolerable levels of mycotoxins are severely regulated worldwide. Mycotoxin-producing species growth is closely dependent of grain moisture levels enabling biological activity in grain ecosystem. Consequently, mould growth in stored grain bulks can be anticipated through early detection of grain and mould respiration. The prevention of mycotoxigenic fungi spoilage of stored grain can be managed by a preventive strategy. The main objective of the review was to describe the different methods, material and practices combined in such an integrated preventive approach. Some solutions potentially acceptable for the decontamination of moderately contaminated grain are also discussed.Integrated management of mould spoilage risks in stored grain is based on five pillars: i/Prevention of mould development by keeping grain moisture below the critical limit of fungal growth; ii/Accurate monitoring of grain aw and temperature changes during the storage period, associated to the monitoring of early indicators of respiration activity of storage fungi; iii/Reduction of grain bulk moistening trends by physical intervention means; iv/Use of physical treatments (ozone, grain peeling or abrasion) to limit mycotoxin contamination transfer to processed cereal products; v/Possible use of bio-competitive strains of fungi or bacteria to prevent the development of mycotoxigenic fungi in grain bulks. The future research needs on this topic are also evocated.