偏高水分稻谷储存过程微生物变化规律探讨开题报告

1. 研究目的与意义

中国是个稻谷大国，随着科技的进步和农业机械化程度的提高，许多农户在将稻谷收割后，为了节省劳力和成本，将整晒的环节简化，有的甚至将整晒省略，直接将高水分稻谷投入市场销售。

为适应农业生产的新特点，稻谷仓储、加工和经销环节不得不放宽对购进稻谷的水分要求。许多仓储企业为解决购进高水分稻谷的干燥问题^[1]，添置了烘干设施。随着高水分稻谷销路的逐渐畅通，又增加了农户高水分稻谷的上市量。因此，依靠农户传统的人工自然干燥达到安全水分的稻谷上市量逐年减少^[2]，特别是低于安全水分的粳稻己很难购到。

随着经济发展，人民对市场大米品质要求也逐年提高。加工企业为减少碎米，提高出米率，保证口感，也不愿意采购水分偏低的稻谷。如果承储企业购入稻谷水分较低，再经过通风降温等处理环节和一段时间的储存，难免再度降水， 使稻谷水分更低^[3]。这样，不仅水分减量将加大保管成本，而且会影响出库时价格，还会降低企业效益。

2. 研究内容和预期目标

粮食水分不仅对其加工品质和食用品质有着重要的影响，还与企业经济效益和储粮品质有关，偏高水分入库的粮食在储藏过程中容易导致粮食发热，存在较大的霉变风险。近年来，随着控温储粮技术等先进技术的快速发展，加之城市化发展加快，越来越多的人选择到城市里工作，造成农村劳动力严重不 足以及售粮前不晾晒等情况，导致偏高水分粮食入库的现象越来越普遍^[7]，给粮食的安全储 藏带来了较大的风险。因此，对偏高水分粮食进行 快速准确的实时粮情监控（预警）则显得尤为重要。

微生物是影响粮食储粮安全的一个重要因子，引起粮食生霉的真菌主要有曲霉类和青霉，链孢霉属类^[8]。这些霉菌不仅会破坏粮食的营养成分，还会在粮食中产生有毒代谢物，致癌因子（如黄曲霉素)，人们在食用这些有毒的粮食后可能会诱发癌症等各种疾病。Barron等发现灰绿曲霉和白曲霉是导致 储粮劣变的主要危害真菌。科学家通过实验室模拟，采用真菌孢子计数法研究了稻谷和小麦储藏危害真菌的生长规律。在实验室环境中以麦角甾醇为参考指标^[9]，分析了不同温度下籼稻 和粳稻中的不同水分对其储存过程中真菌生长的影响。通过观察微生物在不同温度下不同水分下的变化趋势，才能更好的将粮食储存在一个安全的条件下，减少粮食的损失。

3. 国内外研究现状

我国粮食的产后损失非常的严重，其中因虫蚀、霉变造成的储粮损失约占总储备量的2.0%，而因陈化造成储粮品质降低引起的损失则占总损失的20%左 右^[10]。研究粮食品质劣变产生的内在原因，对于采取有效措施减缓粮食劣变的速度，延长保质期，科学、准确、及时地判别粮食的陈化程度并确定其适宜的 用途，减少国家的损失具有重要的意义。

粮食安全分为产前和产后两个阶段，产前主要是稻谷的种植，管理决定其规模和产量，产后主要是粮食的加工和储运，往往后一个阶段更决定粮食可食用的数量^【11】，因为在粮食的储运过程中，温度和湿度的控制会影响粮食的品质变化以及微生物生长繁殖的数量种类的变化，粮食的产后损失也是一个尤为需要注意的问题，全世界粮食的产后损失大概占生产总量的10%^【12】，随着科技的进步，全世界人口的扩增，减少粮食的产后储存和运输带来的损失越来越受到重视，相比之下，我国是一个粮食大国，粮食的储藏时间相比于其他国家要长许多，因此保证储粮安全就显得尤为重要。

以极易发生陈化且在国计民生中占重要地位的 稻谷作为主要研究对象，在两种不同温度下进行储藏，研究与稻谷品质劣变相关的生化指标和微观结构在储藏过程中的变化规律，从中探索与品质劣变 关系密切的敏感指标，研究品质劣变发生的内在原因，为改善国库储备粮的储藏条件，保证储备粮的良好使用品质提供依据。根据我国的自然条件和经济条件及粮食储存企业的现状，我国储粮既不能像日本那样大规模发展机械制冷低温储藏仓，也不能像欧美等国采用机械通风冷却为主的甚至 是惟一的储藏方法^【13】。我国稻谷储藏技术主要有：常规储 藏、低温储藏、气调储藏（自然密闭缺氧储藏）和双低储藏。

4. 计划与进度安排

微生物含量的指标体现在不同的上面，粮食中细菌的含量最多，霉菌次之，放线菌和酵母菌的含量相对较少，但霉菌是与粮食储存安全性最为密切的微生物种群，研究温度对稻谷储存过程中的真菌的变化和储存品质的影响。

将含一定水分含量的稻谷依次放入相对湿度恒为30%，温度依次为15℃、20℃、25℃、30℃的人工气调箱中进行模拟储藏（每份样品为25g），每隔十五天取出相应的稻谷样品进行培养并观察菌群的数量，形态及其变化^【14】，检测粮食样品总带菌量及菌相的变化，主要关注曲霉（灰绿曲霉等）和青霉的数量变化及种群变化，综合观察优势菌的总带菌量作为储粮安全水分的界定标准^【15】，进而更好的确定其安全水分值，优化系稻谷储藏的环境条件。对于同一水分含量的粮食样品，随着储藏温度的升高，霉菌增加速率变大，安全储藏期限缩短。

真菌内转录间隔区（internaltranscribedspacer，its）具有多样性，进化速度较快，基因片段较小等优点，使得可以从相对较短的基因片段中获得相对较多的信息来反映生物的亲缘关系，可运用于真菌间种属的鉴定^【16】。通过pcr分别扩增相应真菌的内转录间隔区（its）和28s rdna的部分序列，连接t载体后进行测序通过构建系统发育树进而确定稻谷中真菌的种属^【14】，并且观察稻谷在储藏过程中真菌的变化，进而更好的确保稻谷储藏的条件。

5. 参考文献

[1]杨基汉,符秋霞,满原,周建新.不同水分稻谷在储藏过程中微生物变化规律的研究[j].粮食储藏,2016,45(06):39-42.

[2]张海洋,欧阳毅,祁智慧,唐芳.稻谷储存水分和温度对真菌生长和稻谷主要品质的影响[j].粮油食品科技,2017,25(02):39-43.

[3]陈帅,唐坤,杨娟,姜涛,冯永建.川渝地区偏高水分稻谷和小麦实仓安全储藏预警技术研究[j].粮食储藏,2017,46(02):25-29 35.