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随着人们生活水平的提高,对食品安全问题的关注,迫切需要开发绿色的粮食防霉杀虫措施,而红外辐照便是研究的热点之一。本文主要研究了催化式红外辐照对稻谷的杀菌特性、相关动力学模型的探讨和红外辐照对稻谷品质的影响,同时对常见的3种储粮害虫的致死作用进行了研究。主要研究结果如下: 通过红外辐照对稻谷表面扩展青霉杀菌的研究,发现在催化式红外辐照下,红外辐照结合保温处理可以有效杀死稻谷表面的扩展青霉。在单独红外辐照杀菌阶段,将20%、18%、16%水分含量的染菌稻谷辐照90、75和60s,稻谷表面的温度分别上升到68.9、58.8和54.9℃,表面扩展青霉存活率的对数值分别为-0.68±0.21、-0.36±0.14、-0.22±0.18。在红外保温处理阶段,在70℃下保温45min,20%,18%,16%水分含量的稻谷表面扩展青霉存活量的对数值分别下降3.1±0.21,2.7±0.22和2.5±0.28,在60℃下保温60min,扩展青霉存活量的对数值分别下降2.7±0.20,2.6±0.29和2.2±0.31,而在50℃下即使保温90min,扩展青霉存活量的对数值下降也未超过2。红外辐照可有效降低谷物储藏前的初始带菌量,提高稻谷的储藏安全性。 进行相关动力学模型Logistic、Weibull和Linear模型的探讨,发现在红外辐照杀菌阶段,Logistic模型和Weibull模型拟合的R2范围分别是0.983-0.999和0.940-0.977,Af范围分别是1.0738-1.2139和1.1945-1.3077,Bf的范围分别是0.9347-0.9564和1.1110-1.1609,均能较好的拟合不同水分含量稻谷表面扩展青霉的存活曲线,其中Logistic模型的拟合效果最好。Linear模型拟合的R2范围是0.841-0.864,不适合对非线性存活曲线的拟合。在红外保温杀菌阶段,除在50℃下保温,拟合情况稍逊Weibull模型外,Logistic模型拟合度均较高,能够很好的拟合不同保温温度下稻谷表面的扩展青霉存活曲线,和红外辐照杀菌阶段类似,Linear模型不适合非线性存活曲线的拟合。 红外辐照对稻谷的品质研究中,当稻谷在红外下被辐照到60℃时,和对照相比,出糙率和整精米率分别下降了4.0%和3.2%,若红外辐照后在60℃烘箱中保温1h,则稻谷的碾米品质能得到很好的保持。随着辐照时间的延长,稻谷的总直链淀粉含量和可溶性直链淀粉含量逐渐下降但是幅度不大,不可溶性直链淀粉含量先略有下降后又略有上升,辐照后稻谷蛋白质的含量与对照组相比基本没有变化,脂肪酸值先下降后上升。稻谷经红外辐照处理后稻谷的感官指标和食用品质评价结果表明,照射的稻谷在口感,颜色、气味和粘度与对照无明显差异。 红外杀虫试验中,红外辐照结合保温处理可以有效杀灭稻谷中的害虫。在红外辐照阶段,稻谷距离红外辐照板21 cm处被加热到62℃时立即移出,米象、玉米象和谷蠹成虫的死亡率分别为45.68%,49.02%和30.09%,卵的死亡率分别为41.50%,45.59%和38.65%。尽管通过延长辐照时间,提高处理温度,可以明显改善杀虫效果,但过高的温度又会对稻谷的碾米性质产生不良影响。试验发现,红外辐照后继续保温一段时间能克服上述矛盾,明显提高致死效果。对含米象和玉米象的稻谷红外辐照升温到55℃后保温60min,对含谷蠹的稻谷红外辐照升温到65℃后保温60min,均可达到100%的杀虫效果。