玉米水分控制与储藏技术

2023-08-05 22:53
现代食品 2023年4期
关键词:储藏虫害籽粒

◎ 侯 萌

(黑龙江省农业科学院玉米研究所,黑龙江 哈尔滨 150086)

玉米储藏阶段需要全面控制水分,因而要引入先进的技术,提高储藏技术水平,构建良好的储藏管理体系,为玉米储藏管理工作的开展提供有效技术保证。相关技术人员紧跟时代发展步伐积极开展研究工作,加强对玉米水分控制的认识,并探索高效的控制方式,保证玉米储藏,提高玉米储藏技术应用水平。

1 玉米储藏特点

1.1 玉米发热后易引发变质

与其他谷类籽粒的特征不同,玉米籽粒的胚部较大,其重量在整个籽粒中的占比在8%~15%,体积已然超过30%。玉米胚的主要功能在于向玉米植株提供必要的养分。籽粒胚的蛋白质含量较高,其中含有的可溶性糖在胚部的占比超过30%。玉米籽粒的呼吸及吸湿等方面能力较强。通过研究可知,玉米籽粒与小麦相比,呼吸能力为小麦的8 ~11 倍,这也使玉米具有更高的吸水性,变质的几率更大,对玉米保存造成了一定的障碍。

1.2 玉米籽粒脂肪含量高,易引发酸败

玉米籽粒胚含有大量的脂肪,在保存期间更容易变酸腐败。玉米在保存期间,其胚部脂肪可在呼吸作用下持续分解,此后形成脂肪酸。因此,胚部在水和脂肪含量均较高的情况下,就会积累更多的脂肪酸[1]。大量的脂肪会降低玉米自身的抗逆能力,更容易在温度等因素的影响下出现酸腐等情况。

1.3 玉米易引发霉变

玉米胚部的占比较高,富含大量的营养元素,从另一角度来讲,这种特点也为霉菌的生长与繁殖提供了养料。玉米胚部的体积也较大,因此,其附着的微生物量较高。由于胚部的微生物与细菌较多,所以在储藏期间更容易受到虫害和霉菌等影响。与其他籽粒谷物相比,玉米受到虫害和病害的几率更高,在病虫害处理等方面的难度也更大。尤其储存环境的温度达到一定值后,就会导致玉米出现热霉,这也会对玉米的品质形成不利影响,贮存工作的实施难度更高。

1.4 玉米易导致虫害

在烘干和入库环节,玉米会出现较多的破损籽粒。玉米籽粒的可溶性糖较高,进入贮存环节,破损的籽粒会随着可溶性糖流出甜味,吸引害虫腐蚀玉米。此外,虫害还会进一步促进玉米出现霉变等病症,严重降低玉米的食用品质。

2 玉米水分控制

玉米本身的水分含量较高,且成熟不够均匀,因此,在储藏环节出现霉变、虫害等风险也更高。为了尽量降低玉米出现霉变和虫害等影响,在保存水分较高的玉米时需依据18%的标准对水分含量进行控制。玉米在进入仓储环节前,可通过晾晒、通风或烘干等方法降低所含的水分。

2.1 自然晾晒

该种方法主要可分为田间扒皮、高茬、房顶等晾晒方法,可选择适合的区域完成玉米晾晒,以此降低玉米本身的水分。自然晾晒更适合种植规模不大的农民,与烘干方式相比,自然晾晒更能够有效保存玉米中的营养成分。经过晾晒处理的玉米具有较高的品质,同时也不会出现脂肪酸提高等问题。但该种方法的具体应用也会受到一定条件的限制,如场地、气候等,且需要较多的人工,在时间和规模方面的成本较高,同时破碎粒较多,这也会对玉米的产量形成不利影响[2]。

2.2 机械物理通风

该种方法是运用通风机等设备将存储环境外的冷空气引入仓库,以此对保存环境的气体进行优化,平衡仓库内外的温度和湿度等指标,达到降低玉米温度的效果,因此,在我国南部气温较高的地区应用频率较高。该种方法较为灵活,如果外部条件允许,可针对整个保存过程应用,能有效平衡玉米的水分,且对保存环境的封闭性要求不高。管理人员可随时掌握玉米的保存情况,随时进入仓库中查看玉米的品质。但该种方法也会受到阴雨、寒流等气候的负面影响,且工作量较高。如果引入机械设备完成工作,需对机械的运行情况进行检验,避免出现安全事故。经过处理的玉米会产生较大的损失,长期通风会导致玉米的水分过分流失,同时降低了玉米的品质,设备运行期间消耗的电量也是不可忽视的成本因素。

2.3 烘干干燥

该种方法是运用烘干设备降低高水分玉米的方法,也就是说运用热风管提供的热量烘干玉米水分。先进的烘干设备可有效改善水分偏高的玉米质量,且对电能等资源的消耗量较低。在连续烘干作业期间,单次降水大,但弊端在于结构复杂,保存成本高,这就决定了如果玉米存储量低,则无法发挥预期效果。烘干方法会降低玉米中生物的活性,降低发芽率,籽粒的完整性更低,脂肪酸的增加也会降低玉米的品质。

3 玉米储藏技术

3.1 低温贮藏技术

该种技术手段是基于合理控制粮库内的温度,降低玉米出现霉变的几率,破坏虫害的繁殖环境,以此提高玉米品质的稳定性,延长其保存期限,因此,也是使用广泛的保存方法。褚洪强等通过研究得出,在浙江等温湿度较高的区域运用该种技术,可有效延长玉米的保存时间,且空调等设备的安装与操作相对便利,不会再次污染玉米,与我国对储粮技术的安全性与生态性目标相符[3]。此外,赵德柱等在低温环境下,通过对玉米出现霉变的情况进行分析可知,玉米在低温环境下也可延缓霉菌生长的速度。但小农户在储粮技术和设备等方面无法达到相应的水平,且低温储粮技术的应用成本较高,这也在一定程度上限制了该种技术的应用范围[4]。

3.2 熏蒸贮藏技术

熏蒸是运用相应的药剂,基于一般的温度和压力环境下散发有毒气体,使其对虫害的呼吸造成破坏,如果毒气的浓度达到一定值,就会杀死虫害。使用较高的药剂主要为氯化苦、磷化锌等。但该种技术如果长期运用,会提高虫害的抵抗能力,同时对周围环境也会形成负面影响,药物残留会对玉米的品质造成损害。通过研究可知,使用硫酰氟在成本、效果和安全性等方面均不理想,因此,低O2高CO2混合应用的方法,在使用量和残留的破坏性等方面更有优势。

3.3 气调贮藏技术

针对水分较高的玉米应用该种技术,即对密闭的仓库重启,之后利用功率较大的排风设备将气体排出,气囊消失后再次充气和排气。与运用化学药品熏蒸不同,该种技术的安全性更高,不但不会对周围环境造成破坏性的影响,同时还可减少对玉米品质的伤害。王玉生等人从经济、环境及应用效果等方面对该技术的应用作出全面而客观的分析,提出该技术手段在抵抗虫害方面具有更为明显的效果,且可降低粮堆产热的几率,同时可有效遏制霉菌滋生,全面保障玉米的品质[5]。此外,王若兰等通过研究玉米在不同气体环境下的保存情况得出,40% CO2能够有效阻碍玉米品质降低的情况[6]。运用该种储藏技术,需要仓库具有更高的密封性,这也同时提高了储粮的成本和实施难度,并且农户在低氧环境中作业也无法保证自身的身体健康。

3.4 内环流控温综合绿色储粮技术

内环流控温技术主要结合不同季节的特点,运用轴流风机或环流风机调节温度,保证仓库中的温度适合玉米保存。通过对东北地区的气候环境进行研究可知,应用该种技术可将仓库温度降低到23 ℃以下,同时不破坏玉米的水分,可有效降低玉米出现霉变和虫害等几率。该技术在使用成本、经济效益和安全性等方面均表现出更为明显的优势,在防治病虫害方面的应用上综合了不同的储粮方法,提高了储粮的实施效率和生态性。孟宪兵通过研究提出,臭氧结合环流的杀虫和除菌效果相对理想[7]。牛怀强等也综合应用惰性粉防虫、智能通风等技术手段全面提高了虫害的防治效果,尤其在高温时鞘翅类的虫害防治方面具有明显功效[8]。何锡忠等运用内环流控温和氮气气调技术同步完成储粮环境的优化和虫害防治,但弊端在于应用成本偏高[9]。

3.5 偏高水分玉米品质控制

水分可作为玉米代谢的重要物质,如果玉米的水分较高,其所具有的呼吸强度也更大,脂肪酸变化及水解速度更快,品质下降的可能性也越高。此外,玉米的水分偏高还会为微生物提供有利的繁殖环境,加速虫害和霉菌的侵袭速度,同时也会降低玉米对温度变化的适应性。

3.5.1 偏高水分玉米贮藏品质控制指标

对储藏的粮食品质进行有效控制,目的在于客观判断储藏环境属于无污染、轻度不适合与中度不适合的类型。此外,判断玉米储藏品质的指标还有脂肪酸、粗淀粉含量、气味等因素。其中,气味、品尝值、脂肪酸可作为判断玉米品质的重要标准。颜色、品尝值可从定性的角度进行判断,主要依据评价人员的嗅觉、视觉等感官进行鉴别,因此,评价人员需具有较为敏感的感官能力。脂肪酸是定量指标,该指标与保存时间呈正比,与其余指标均呈反比。脂肪酸和品尝值不但可直接反映玉米的品质,同时还可定量分析原粮入库的质量水平。

3.5.2 偏高水分玉米贮藏品质控制技术

在保存玉米前,需先对水分、温度和脂肪酸等含量进行科学控制,保证水分在合理范围,粮库的温度和脂肪酸值达标。如果使用烘干方法降低玉米的水分含量,需以保证玉米的质量为基本前提,科学控制烘干设备及玉米的加热温度。经过全面检测后的玉米才能入库保存。技术人员可在玉米保存期间,定期对保存环境的温度、玉米自身的水分和脂肪酸含量进行检测。如果温湿度较高,需及时对保存环境进行降温、降湿处理,随时监控水分较高的玉米,避免不同区域的温湿度出现差异,影响玉米的品质[10]。如果气温较低,可运用通风等设备提高保存环境的空气流动性,准确掌握玉米水分的流失状况,尽量保障玉米的品质不受影响。在保存玉米期间,需对与玉米品质相关的指标变化情况随时进行监控,尽量优化脂肪酸与品尝值,并将脂肪酸含量作为重要的监测指标。此外,需重点对粮食的局部和敏感位置加强监测,使用更有针对性的监测方法掌握具体位置的品质变化情况,同时充分发挥行业前沿技术的应用,在玉米保存期间有效控制粮堆整体和局部的品质,最大限度保证玉米的食用品质。

4 结语

总之,随着技术的不断发展,玉米水分控制水平不断提高,在有效运用储藏技术的过程中,需要技术人员根据具体地区,结合玉米储藏实际条件,科学制定玉米品质控制方案,加强技术应用与实践管理水平,从而保证玉米储藏安全,为社会稳定发展提供有效保障。

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