大豆储藏真菌危害早期预测的研究

程树峰 唐 芳 欧阳毅 张海洋 丁 伟

（国家粮食局科学研究院，北京 100037）

大豆储藏真菌危害早期预测的研究

程树峰 唐 芳 欧阳毅 张海洋 丁 伟

（国家粮食局科学研究院，北京 100037）

对大豆储藏中水分和温度的变化，与真菌生长关系进行了研究，建立了一种大豆真菌危害早期预测方法。将样品含水量分别调至11.4%、12.1%、13.0%、13.9%、14.3%和14.7%，经低温平衡后，于10、15、20、25、30、35℃温箱中储藏，每隔10 d取样1次，检测样品中真菌生长变化情况，试验周期为180 d。结果表明，11.4%水分大豆在6个试验温度下储藏均是安全的，12.1%水分样品在20℃以上储藏，检出有真菌生长，随着水分增加，真菌生长逐渐加快，大豆储藏水分与真菌生长速度具有良好的相关性。大豆在15℃以下储藏，低温对真菌生长有明显的抑制作用。超过20℃时这种影响会随着温度上升逐步变小。本试验对不同水分大豆储藏温度与真菌生长起始时间进行了幂函数拟合，得到了大豆储藏水分、温度，及真菌起始生长时间预测关系曲线，通过本曲线，可对高水分大豆短期储藏安全性进行早期预测。

大豆 储藏 真菌危害 早期预测

大豆是一种油食两用作物，其含油量高、耐储性差，储藏时易出现发热、发霉现象，造成食用品质下降。大豆储藏真菌危害是影响大豆储藏安全主要因素之一，由于真菌个体小，生长初期很难用肉眼看到，对其早期的危害预测是十分困难的。开展大豆储藏水分、温度与真菌生长变化规律的研究，是解决大豆储藏中真菌危害早期预测的一个重要研究方向。

国内外大豆储藏真菌方面的研究报导甚多，Milner等［1］首先发现了真菌感染会导致大豆品质下降。Kennedy等［2］报导了大豆储藏中呼吸和游离脂肪酸的增加，主要是由危害真菌的生长所致。Wilson等［3］对美国5个州的大豆进行了调查，发现大豆主要生长真菌是灰绿曲霉。Dorworth［4］研究表明含水量10.5%的大豆在任何温度下储存都不会有真菌生长。Frankel等［5］发现了大豆含水量12.0%～12.5%时，储藏真菌会缓慢感染大豆，随着水分增加，感染速度逐渐加快。还有一些大豆安全储藏、品质及其劣变检测等报导［6-12］。但大豆储藏真菌危害早期预测方面研究报导很少。

本研究对大豆储藏中真菌危害早期预测进行了探索，通过对大豆储藏水分、温度和危害真菌生长规律的研究，初步建立了大豆储藏水分、温度、与真菌起始生长时间预测关系曲线，为我国大豆储藏安全早期预测提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品

大豆样品，质量中等，水分质量分数为10.8%，产地黑龙江。

1.2 试剂和仪器

SMART显微镜：重庆奥特公司；JSFM-1粮食水分测试粉碎磨：成都粮食储藏科学研究所。

1.3 试验方法

1.3.1 样品着水和储藏

将清理、除杂的大豆样品，分为若干等份，每份约5 kg，采用喷雾着水法，使样品着水均匀，装入密封袋中，置于5℃冰箱中平衡10 d。如着水量超过2%，需多次着水，每次着水量≤2%，多次平衡，操作方法同上。将平衡后的样品分为6等份，分装于1.0 L广口瓶中，加塞密封，于恒温箱中储藏。

1.3.2 危害真菌孢子计数

取10.0 g大豆样品，于80 mL具塞试管中，加30 mL水，加塞，用力快速振荡1 min，过300目滤布，取滤液虹吸进入血球计数板计数区，置于显微镜下进行真菌孢子计数。

1.3.3 水分测定方法

采用GB／T 5497—1985《粮食、油料检验水分测定法》。

1.4 数据处理方法

由EXCEL图形处理软件获得。

2 结果与讨论

2.1 样品着水均匀性检验

由于大豆储藏水分与真菌生长密切相关，样本着水的均匀性会直接影响到试验结果的准确性。因此，本试验对着水平衡后大豆样品，进行了均匀性检验。结果见表1。

表1 大豆着水均匀性检验（n＝6）

由表1可知，6个水分的样品经多次着水平衡后，进行均匀性检验，其相对标准偏差（RSD%）在0.3%～0.8%。结果表明，本试验样品具有良好的均匀性。

图1 大豆储藏水分、温度与真菌生长关系

2.2 大豆储藏水分、温度与真菌生长关系

对试验样品定期取样，按照1.3.2方法对样品中危害真菌孢子进行检测，结果见图1。从图1可看出，大豆储藏水分、温度与真菌生长的变化关系。11.4%水分的样品，在各试验温度下储藏180 d，均未检出有真菌生长，由此可见，大豆在这个水分下进行储藏是安全的。12.1%水分样品，在20℃以上储藏，均检出有真菌生长，主要生长菌为灰绿曲霉，生长速度缓慢，对大豆品质影响较小。13.0%～14.7%水分样品，在本试验的6个温度下储藏，均检出有真菌生长，储存水分越高，真菌生长越快，两者有良好的相关性。在20℃以上储藏的样品，真菌检出浓度已超过了106个／g，生长真菌有灰绿曲霉、白曲霉等，按储粮真菌危害判定标准［13］，已达到危害等级，在实际储粮中，粮堆会出现发热、发霉现象，导致大豆食用品质降低。从图1还可看出，不同温度下，真菌生长速度存在着明显的差异。在15℃以下储藏，真菌生长缓慢，表明大豆低温下储藏对真菌生长有明显的抑制作用，这有利于大豆的安全储藏。但在20℃以上储藏，温度对真菌生长的影响随着储藏温度上升会逐步减小。12.1%水分样品，在20℃条件下储藏90 d时，可检出真菌生长，在实际储藏中，这个水分大豆即使在我国东北地区也很难保证不受真菌侵染。由此可见，我国大豆储藏安全水分应不超过12.0%。

大豆在储藏过程中，影响真菌生长的水分和温度2个主要因素，水分是关键，只有严格控制储藏水分，才能保证大豆储藏的安全。温度是真菌生长的1个必要条件，它主要决定真菌生长起始时间及发展进程。

2.3 大豆储藏水分、温度、与真菌起始生长时间预测关系曲线

在上述研究基础上，以大豆储藏温度对储藏时间作图，进行幂函数曲线拟合，得到了大豆储藏水分、温度与真菌起始生长时间预测关系曲线、拟合方程和拟合度R2，结果详见图2和表2。

图2 大豆储藏水分、温度与真菌起始生长时间预测关系曲线

表2 幂函数拟合方程表

在本试验中，通过对大豆储藏水分、温度与真菌生长规律的研究，得到了大豆储藏水分、温度与真菌起始生长时间预测关系曲线。从曲线可看出，11.4%水分样品，在本试验温度下均未检出有真菌生长，这个水分在实际大豆储藏中也是安全的。其他5个水分样品，12.1%是真菌生长起始水分，随着水分升高，真菌生长逐步加快。本曲线是在等温条件下完成的，因此主要用于高水分大豆短期储藏真菌生长的早期预测。由于我国气候条件复杂，各储粮生态区环境千差万别，在使用本曲线时，要结合当地储粮实际情况综合考虑。

如表2所示，通过对大豆储藏水分、温度与真菌生长关系的研究，得到了不同水分大豆储存温度与真菌生长起始时间拟合方程及拟合度（R2）。结果显示，除12.1%水分样品外，其他水分样品R2值均在0.9以上，显示出各水分大豆储藏温度和真菌生长起始时间具有良好的相关性。根据本方程，可对大豆储存真菌危害起始时间进行早期预测。

3 结论

3.1 对大豆储藏水分和温度及真菌生长关系进行了研究。结果表明，大豆在11.5%左右水分储藏是安全的。12.0%为大豆真菌生长临界水分，随着水分增加，真菌生长会逐渐加快，两者具有良好的相关性。大豆在15℃以下储藏，低温对真菌生长有明显的抑制作用，这有利于大豆的安全储藏。大豆20℃以上储藏，随着温度升高，这种影响会逐步缩小。

3.2 对大豆储藏水分、温度与真菌生长规律的研究，得到了大豆储藏水分、温度与真菌起始生长时间预测关系曲线。本曲线是在等温条件下完成的，因此主要适用于高水分大豆短期储藏中真菌生长起始时间的早期预测。由于在我国各储粮生态区气候变化较大，在使用本曲线时，要结合当地储粮实际情况综合考虑。

3.3 本试验对不同水分大豆储藏，温度与真菌生长起始时间关系进行幂函数拟合，得到了幂函数方程及拟合度（R2）。结果显示，除12.1%水分样品外，其他水分样品R2值均在0.9以上，显示出各水分大豆储藏温度和真菌生长起始时间具有良好的相关性。

［1］Milner M，GeddesW F.Grain storage studies.III.The relation between moisture content，mold growth，and respiration of soybeans［J］.Cereal Chemistry.1946，23：225-246

［2］Kennedy BW.Moisture content，mold invasion，and seed viability of stored soybeans［J］.Phytopathology，1964，54：771-774

［3］Wilson SG，Desmarchelier JM.Aeration according to seed wet-bulb temperature［J］.Journal of Stored Products Research，1993，30（1）：45-60

［4］Dorworth C E，Christensen C M.Influence of moisture content，temperature，and storage time upon changes in fungus flora，germinability，and acidity values of soybean［J］.Phytopathology，1968，68：457-1459

［5］Frankel E N，Nash A M，Snyder JM.A methodology study to evaluate quality of soybeans stored at differentmoisture levels［J］.The American Oil Chemists'Society，1987，64：987-992

［6］Hou H J，Chang K C.Interconversions of isoflavones in soybeans as affected by storage［J］.Food Science，2002，67（6）：2083-2089

［7］Wilson R F，Novitzky W P.Effect of fungal damage on seed composition and quality of soybeans［J］.The American Oil Chemists'Society，1995，72（12）：1425-1429

［8］Kong F，Chang S K C.Statistical and kinetic studies of the changes in soybean quality during storage as related to soymilk and tofu making［J］.Food Science，2009，74（2）：81-89

［9］Shelar V R，Shaikh R S.Soybean seed quality during storage：A review［J］.Agricultural Reviews.2008，29（2）：125-131

［10］郑振堂，刘忠强，陈明锋，等.大豆安全储藏工艺与技术［J］.粮食加工，2011，36（2）：70-74

［11］曹毅，崔国华.大豆安全储藏技术综述［J］.粮食储藏技术，2005，34（3）：17-23

［12］龙伶俐，薛雅琳，郁伟，等.大豆储存品质判定指标的研究［J］.中国粮油学报，2012，27（7）：82-85

［13］程树峰，唐芳，伍松陵.储粮真菌危害早期检测方法的研究［J］.中国粮油学报，2011，26（4）：85-88.

The Early Prediction of Damage of Fungus During Soybean Storage

Cheng Shufeng Tang Fang Ouyang Yi Zhang Haiyang Ding Wei
（The Academy of State Administration of Grain，Beijing 100037）

A method of early predicting fungus in soybean storage was established through detecting moisture content，temperature，and fungal growth in stored soybean.The moisture contents of samples were adjusted to 11.4%，12.1%，13.0%，13.9%，14.3%and 14.7%respectively，after the cryogenic balance，and they were sealed and stored in incubators at10，15，20，25，30，35℃ respectively.The sampleswere taken every 10 d to determine the growth and changes of fungus，and the period of experimentwas180 days.The results showed that fungal growth was not detected in the sample at11.4%moisture stored in six different temperatures.And itwas detected in the sample at12.1%moisture stored in temperatures above 20℃，with the increase ofmoisture，fungal growth was accelerated.Themoisture of soybean storage and fungal growth speed had a good correlation.When soybean was stored in temperatures below 15℃，low temperature had obvious inhibition for fungal growth.When the temperature exceeded 20℃，its influence became smaller.After fitting power function，prediction curves ofmoisture contents，temperatures and fungal growth starting time were obtained.These curves can be used for early forecasting shortterm safety storage period of high moisture soybeans.

soybean，storage，damage of fungus，early prediction

S-3

A

1003-0174（2015）07-0077-04

粮食公益性行业科研专项（201313001）

2014-02-25

程树峰，男，1956年出生，研究员，粮食微生物