影响花生果安全储藏的环境因素研究进展

王殿轩 刘磊 黄依林 陈亮 渠琛玲 张浩 白春启 唐培安

摘要 花生生长中土壤虫害、收获后的荚果带菌量、荚果发育不良或成熟过度、收获中机械损伤、收获后干燥不及时、荚果水分过高、储藏中吸湿受潮、储藏害虫为害等影响花生果的安全储藏。含水量为47%的湿花生果在10～25℃、RH 60%～90%时储存1 d，或在4～5℃、RH 65%～79%条件下存放10 d即会出现霉变。含水量为39%的花生果在9～18℃、RH 62%～89%条件下存放1～2 d即会出现霉变。温度9～19℃时大规模仓储的干燥花生果在其水分活度为0.43～0.57时，储藏期间因温差和湿热转移造成花生果堆内局部水分增高，在半年的储藏时间内也会出现霉变或产毒。含水量为6%的花生果在20℃、RH 70%以下时可安全储藏，相对湿度达到70%及以上则会发生霉变。含水量为9%的花生果在25～27℃、RH 70%条件下，或在环境氧气含量低于1%，或二氧化碳含量60%以上安全储藏时间可达1年。

关键词 花生果;储藏;环境因素;霉变

中图分类号： S435.652

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2021093

Abstract The safe storage of peanut pods can be affected by soil pest feeding during peanut growth，the amount of contaminated fungi in harvested peanut pods， immature or excessive mature pods， physical damage in harvest， drying not in time after harvest， higher moisture content， moisture re-absorption in storage， storage insect pest infestation and so on. Mildew grew in the peanut pods with a moisture content of 47% when at 10-25℃ and RH 60%-90% for only one day or at 4-5℃ and RH 65%-79% for ten days. Mildew grew in the peanut pods with a moisture content of 39% under the conditions of 9-18℃ and RH 62%-89% just in two days. Mildew or toxin production will occur within half a year in the large-scale stored dried peanuts with a water activity of 0.43-0.57 when the moisture in the peanut pile increases due to sharp temperature gradient and transfer of moisture and heat at the temperature of 9-19℃. The peanut pods with a moisture content of 6% can be safely stored at 20℃，a relative humidity below 70%，and it will mildew in a short time if the relative humidity reaches 70% or above. The peanut pods with a moisture content of 9% could be safely stored for up to one year at 25-27℃ and RH 70%， or in an environment with an oxygen content less than 1%， or a carbon dioxide content more than 60%.

Key words peanut pods;storage;environmental factors;mildew

花生Archis hypogaea是世界上第四大油料和第十三大人類食源作物[1]，是人类重要的优质植物蛋白和油脂来源，也是深受人们喜爱的食品[2-3]。花生广泛种植于亚洲、非洲、美洲等许多地区。中国花生种植面积约占世界种植面积的20%，居世界第2位，产量约占世界总产的40%，居第1位[4-5]。近年来世界上花生种植面积和产量增加趋势明显[6]。中国国家统计局资料显示，2019年中国花生播种面积为46.3万hm2，较2018年增加了1.38万hm2;2019年中国花生产量为1 752万t，较2018年的1 733.2万t同比增长108%。花生收获及安全储藏对其产业良好发展有着直接影响。我国花生收获时间较为集中， 尤其是花生生产过程中的机械化导致短时间内大量湿花生果积聚[7]，使其霉变与产生毒素的风险大大提高。花生种植、储藏和加工中黄曲霉毒素超标事件时有发生[8]。2015年我国出口欧盟食品违例事件251 起，其中花生黄曲霉毒素超标事件占98 起， 在单一事件中比例最高[9]。花生中的真菌毒素以黄曲霉毒素为主， 包括黄曲霉毒素AFB1、AFB2、AFG1和AFG2， 其中AFB1占绝大部分且毒性最强[10]。花生收获后大多先以荚果的形式处理和存储， 包括田间自然干燥、露天晾晒、带秆码垛、仓场储存等， 期间极易受到霉菌污染甚至产生毒素[11-12]。花生果的霉变和毒素产生与处理过程中的环境因素及条件关系密切[13-17]。干燥花生果在高湿环境吸湿快，花生果壳吸收的水分比籽仁高[18]，因而更易霉变。果实质量、环境温度、湿度、气体成分、气流状况、仓储条件等影响花生果的安全储藏。

1 收获花生果的质量与安全储藏

1.1 花生果田间收获时的质量因素与安全储藏

生长期带菌量较多、虫害、发育不良、成熟过度等都会对花生果后期储藏造成不利影响。花生果后期的安全储藏与收获时花生果的带菌量关系密切， 收获前被霉菌污染的花生果在后期储藏中因条件不当而继续霉变[2]。收获前，土壤中的真菌种类、温度、水分含量和湿度等都会影响霉菌感染[2，19]。黄曲霉Aspergillus flavus和镰刀菌Fusarium spp.可以在花生果收获后的几个月内被检出[20]。花生果收获前30～50 d，温度适宜（24～28℃）时花生果被黄曲霉污染的概率高， 在此期间天气越干旱， 黄曲霉的感染率和产毒率越高。未成熟或過度成熟的花生果黄曲霉污染率较高[21]。

花生果在收获前若受到土壤中害虫如蛴螬等为害，或收获前30～50 d内土壤温度达28～30.5℃，或收获前4～6周受到干旱等的胁迫， 其感染黄曲霉和寄生曲霉Aspergillus parasiticus的几率增加[21-22]。地下害虫对花生果的为害使其对霉菌的抵抗力降低， 更容易感染黄曲霉和青霉Penicillium[23-26]。适时收获对减少霉菌和毒素污染以及后期安全储藏都是必要的[2]。土壤中主要以蛴螬、金针虫等为害花生果[4，27-28]， 如南美玉米苗斑螟Elasmopalpus lignosellus Zeller可能携带和传播黄曲霉等植物病原体[24]。

将黄曲霉和寄生曲霉的非产毒株与栽培土混合，其在生长过程中与产毒株竞争[29-30]，可显著降低花生果产生黄曲霉毒素的含量，被认为很有应用前景。

1.2 花生果收获后的质量因素与安全储藏

收获的花生果带有的微生物含量会影响其后期储藏安全， 储藏条件不当的情况下花生果中的微生物会消耗其营养物质造成质量下降[31]。收获的未成熟果、机械损伤果、破损果、开裂荚果、干燥不及时的果实会影响后期安全储藏，尤其是后期花生返潮吸湿后更容易霉变[32-35]。花生果的病、残、秕果抗感染能力下降，这类花生果含量多时也会增加黄曲霉侵染的机率。储藏中的害虫为害可能会间接导致黄曲霉侵染和毒素产生。

2 环境温度与花生果安全储藏

2.1 储藏过程中温度变化与干花生果的霉变与产毒

温度影响多种农产品及制品中黄曲霉和寄生曲霉的消长动态及毒素产生[12-13]。花生中黄曲霉和寄生曲霉生长的最适温度分别为25℃和25～30℃[21]。在寄生曲霉产生的黄曲霉毒素B1（AFB1）和黄曲霉毒素G1（AFG1）中， AFG1的含量随温度升高而相对减少。实验室条件下寄生曲霉在pH 5.9和5.5时产生毒素的最适温度分别为27.84℃和27.32℃[36]。

在阿根廷， 将2 600 t品种为 ‘Runner’的花生果散存于长120 m、宽12 m、高20 m的钢板顶仓房中， 该仓房配有可降低温湿度的机械通风系统， 储藏期在5月—10月， 并于9月进行了磷化氢熏蒸杀虫。仓房5月、6月、8月、9月和10月平均环境温度分别为12、9、10、15℃和19℃， 相应月份花生的水分活度分别为0.57、0.48、0.45、0.48和0.43， 对相应月份花生仁进行检测其总带菌量在3.38～474（log cfu/g）范围内。检测到的霉菌种类包括青霉Penicillium sp.、镰刀菌Fusarium sp.和黄曲霉， 以及较少的枝孢霉Cladosporium sp.、黑曲霉Aspergillus niger、链格孢Alternaria sp.、散囊菌Eurotium sp.和曲霉Aspergillus spp.。期间对应月份所取样品的平均AFB1含量分别为<1 μg/kg、<1 μg/kg、2.85（最大12.09）μg/kg、68.86（最大342.4）μg/kg和69（最大314）μg/kg。在8月平均温度仅10℃、水分活度0.45的情况下检测样品的AFB1含量最大达到12.09 μg/kg [34]。其原因可能是5月—8月的昼夜温差变化使得大规模花生果堆产生了明显的温差[34]， 导致湿热转移使得花生堆局部水分增高，创造了利于霉菌繁殖的条件，导致花生果霉变， 进而产生毒素。

2.2 高水分含量的湿花生果在几个场所的霉变时间

将90 kg含水量为47.3%的湿花生果储藏于直径500 mm、高600 mm的透气金属网囤中， 在温度10～25℃、RH 60%～90%的持续阴雨天气下， 料堆中心1 d后出现霉变发热。在温度13～16℃时堆存不足2 d即有霉变。将含水量47.3%的湿花生果装入直径650 mm铁皮小钢板仓囤， 在温度4～5℃、RH 65%～79%的冷库中10 d即出现霉变发热， 至18 d时料堆中心温度可达28℃。水分含量39.1%的湿花生果在9～18℃、RH 62%～89%持续阴雨天气下置于楼道内走廊地面上， 摊开厚度10～15 cm， 每天翻动2～3次， 2 d后出现霉变[37]。花生果堆存时， 堆内因湿花生果及霉菌生长的积热容易导致进一步霉变和毒素产生， 即使短时间也难以安全储藏。

3 环境湿度与花生果安全储藏时间

花生果干燥至含水量10%以下可安全储藏[38-39]。国家标准GB/T 1532-2008中要求花生果的含水量为10%[40]。花生果储藏中霉菌的生长与花生水分活度关系更为密切， 通常黄曲霉生长要求的最低水分活度为0.78～0.80[41]， 花生果上黄曲霉生长的最低水分活度为0.67～0.72[42]。通常只有少数干性霉菌在水分活度0.75或以下时能生长[43]。含水量8%～10%的花生果在RH 82%条件下可滋生黄曲霉，产生毒素则需要含水量在10%以上[44]。含水量9%的花生果在25～27℃、RH 70%时可安全储存近1年[22，45-46]。

初始含水量为6%的花生果在温度20℃、RH 70%时可長时间不出现霉变， 在RH 80%环境可安全存放14 d无霉变， 在RH 90%时可安全储藏8 d，在温度25～30℃、RH 70%环境中可长时间不发生霉变， 而在RH 80%环境中只能安全储藏13 d， 在RH 90%时只能安全储藏8 d[47]。干燥花生果可吸湿返潮， 含水量高于9%的花生果吸湿时霉菌活动概率增大[4，48]。干燥花生果在相对湿度大于其平衡相对湿度时会吸湿导致含水量和水分活度升高， 进而诱发霉菌生长， 即使环境温度在20℃以下， 储藏花生果的环境相对湿度也不宜超过70%。

黄曲霉的侵染和毒素的产生需要一定的条件和时间积累， 储藏时间也影响花生果的安全和品质[49]。适合黄曲霉生长的相对湿度为83%～85%[10，50]。将5包25 kg包装的‘Runner IAC 886’花生果置于仓内通风良好的木架上， 在为期12个月的储藏中温度为19.4～27.0℃， 前6个月RH为58.03%～7193%， 最后3个月RH大于82%， 整个储藏期间花生壳水分活度为0.38～0.65， 去壳花生仁的水分活度044～0.65，储藏期间的第3个月即有6.7%的样品AFB1含量达15～23 μg/kg， 说明透气包装储存的花生果在非适宜黄曲霉产生毒素的条件下， 经过3个月也会有霉变和产生AFB1[10]， 其中20℃以上的温度和较高的相对湿度起了重要作用。

4 环境气体成分和包装方式与花生果安全储藏时间

低氧环境中花生的内部生理活动受到抑制。氧含量小于8%时储藏4～5个月，期间花生的自由基和乙醛含量变化很小;氧含量小于2%时储藏6～7个月无霉变[51]。将二氧化碳按质量比0.11 mL/g充入小包装的含水量6.4%的花生果可即时形成吸附结块， 在45℃下存放25 d其酸价仅从0.2 mg/g上升至0.3 mg/g， 且不出现霉变现象[52]。氧气含量1%、氮气含量19%、二氧化碳含量80%时可完全抑制花生果黄曲霉毒素的产生[35]。26℃、二氧化碳含量60%可使花生在1年内不霉变、不产生毒素[53]。25℃、氧含量为10%、环境中水分活度为097的花生储藏21 d时出现霉变[54]。

含水量8%的花生果在40℃、RH 80%条件下5 d出现霉变， 在-0.06 MPa真空度下经15 d才会出现轻微霉变[55]。真空包装可以抑制霉菌发生， 但需要适合的包装材料和包装气密性处理。

含水量10%的新收获花生果可用透气包装袋储藏， 以避免无氧呼吸和种胚中毒， 也利于呼吸产生的水分和热量散发[56-58]， 包装应以编织袋、麻袋为好。安全水分（含水量低于10%）的花生果适合用高阻隔性材料包装， 含水量略高于安全水分的花生果适合用低气密性的包装材料， 较高含水量的花生果， 不适合密闭性包装[59-61]。充分干燥且低温储藏的花生， 在环境湿度大于其平衡相对湿度时宜采用适当的密封包装储藏。花生果在RH 70%以上环境储藏时， 应防止其吸湿增加含水量[47]。

5 花生储藏害虫与储藏安全

世界范围内有600多种甲虫，70多种蛾类和350多种螨为害农产品及其加工品，导致农产品数量减少和质量受损[62]。一些国家对食品源农产品中的害虫容忍度为零[63-64]。为害花生的储藏害虫有100多种， 主要包括谷斑皮蠹Trogoderma granarium Everts、花生豆象Caryedon serratus （Olivier）、锯谷盗Oryzaephilus surinamensis（Linnaeus）、印度谷斑螟Plodia interpunctella （Hübner）、粉斑螟Ephestia cautella （Walker）、烟草粉斑螟Ephestia elutella （Hübner）和赤拟谷盗Tribolium castaneum （Herbst）， 以及扁谷盗科的害虫如锈赤扁谷盗Cryptolestes ferrugineus （Stephens）等[65-70]。这些害虫可为害花生果实， 有时也是霉菌传播的载体[26]， 可携带传播黄曲霉和青霉等[34]。

花生豆象是钻蛀花生荚果为害种仁的害虫， 其在花生大田晾晒期间即能为害。雌虫在荚果或种仁上产卵， 孵化后幼虫即钻透果壳食害种仁。老熟幼虫在果壳内或果壳外做茧化蛹， 在花生堆垛顶部化蛹较多， 不利条件下其蛹可在茧内停留数月至2年。成虫多在花生果堆垛顶上交尾， 然后爬到垛内产卵， 产卵多在仓内， 偶有产卵于田间。成虫寿命2～3周， 一年可发生2～6代， 世代重叠严重， 常造成严重损失[67，70]。花生豆象在我国云南省、台湾省有分布记录。

谷斑皮蠹为我国和国际上最重要的检疫性害虫之一， 现已遍布非洲、亚洲、欧洲等60多个国家和地区， 我国目前仅在台湾省有分布。该虫以幼虫取食为害， 除直接取食外， 还有粉碎食物的习性， 特别对花生、谷物、干果等为害严重， 造成的损失率一般为5%～30%， 最高能达到75%[71]。谷斑皮蠹常随动植物产品及其包装物长距离传播蔓延， 适应性强， 对干燥、高温、低温以及杀虫剂有较强的抵抗力， 当条件不适时其幼虫可滞育。滞育幼虫隐藏于破碎粮和缝隙中， 具有强大的耐饥饿力， 断绝食物的情况下可持续休眠和滞育4～8年[72]。近年来我国多次从进口花生中检出谷斑皮蠹。

印度谷斑螟是花生储藏过程中的重要害虫之一， 分布广泛， 可为害约200种储藏物品。其幼虫可通过花生壳上的裂缝进入内部为害， 对花生仁为害严重。幼虫可在花生堆垛表面吐丝结网， 网内含有幼虫排泄物和虫蜕等污染物[73-80]。

烟草粉斑螟为常见的世界性分布害虫， 主要以幼虫为害谷物和油料等， 其可以取食完整储藏物， 也可通过取食、吐丝连缀、产生排泄物等进行为害。烟草粉斑螟雌成虫一生可产卵150～200粒， 孵化的幼虫在储藏物表面取食， 老熟幼虫则觅隐蔽处化蛹， 环境适宜时其发育繁殖迅速， 造成严重危害[81-83]。

锈赤扁谷盗广泛分布于世界各地， 幼虫和成虫均可为害破碎和受损的粮粒[84-86]。储藏花生果中发生的扁谷盗科害虫虫体上检出的霉菌样品多为黄曲霉， 也有部分寄生曲霉[34]。储藏中发生的扁谷盗科害虫可能还包括长角扁谷盗Cryptolestes pusillus （Schonherr）和土耳其扁谷盗Cryptolestes turcicus （Grouvelle）等， 这些害虫不直接取食花生， 在花生堆中发生主要是因其可取食物品粉屑， 喜欢有霉变储藏物品的场所[68，87]。扁谷盗类害虫对霉菌传播具有促进作用。

6 花生果安全储藏因素调控

6.1 产前因素与调控

花生果被霉菌污染和毒素的产生量受产前和收获花生果质量及花生对霉菌抵抗力的影响， 更受后期水分、温度、湿度等储藏条件的影响。高水分活度与适宜温度是霉菌发生和毒素产生的关键[88-89]。提高花生的抗旱性、抗病性和抗虫性能有效降低收获花生果被霉菌污染的程度， 培育抗黄曲霉花生品种是防止霉菌发生的途径之一[90]， 也是经济有效的预防措施[91]， 但迄今国际上应用于生产的抗黄曲霉的花生品种还很少。

高水平毒素污染易出现于霉变和损伤的花生果上[92]。约80%的毒素污染出现在较小和有开裂的果体上[93]， 收获后去除霉变带毒果粒是减少后期毒素污染的有效措施[94]。去除机械损伤、霉菌污染、变色、变形、开裂、瘪小粒等果体可以减小黄曲霉毒素污染[2]。颗粒完整（少虫害、少机械损伤， 少开裂、少未成熟、少成熟过度）、田间晾晒防雨淋、晾晒中防土壤接触、保持通风良好、及时干燥、适度干燥等也可防止花生果被霉菌污染[4]。产前的控制措施也包括生物制剂抑霉、适当种植管理、采用抗性品种[2]。

土壤含钙量低时会使花生果壳组织变松， 选择含钙较高且疏松的沙石土壤可大大降低花生田间生长中感染黄曲霉毒素的风险。土壤含水量高时容易产生烂果而有利于黄曲霉侵染[4]。花生果成熟后及时收获可减少花生感染黄曲霉毒素的风险[95]。

6.2 收获后的因素与调控

花生带秧收获后应堆码成通风垛以利于迅速干燥降低含水量。收获后去除杂质、去除坏果可减少带菌污染。杂质含量达到4%或裂口荚果达到5%时安全储藏比较困难， 花生果中混杂的籽仁会加快料堆霉变和产生毒素[22]。保持环境清洁卫生、降低花生含水量、控制环境低温条件可减少毒素产生， 仓房受潮、通风不当、出现结露、干燥不当等导致花生果含水量升高影响安全储藏[93]。选择适当的储藏容器并进行充分合理通风是减少霉菌发生和毒素污染的有效办法[6]。

花生果仓内散存时要求含水量控制在10%以内， 堆高不超过2 m， 低温20℃以下一般可长期保存。冬季通风降温后趁冷密闭储藏效果更好， 可将堆垛下面垫高并再铺一层10 cm厚的秸秆防潮[58]。市场收购的花生果可在仓内设置通风笼后堆存， 适时通入空气以带走因物料呼吸产生的热量， 控制仓内温度20℃以下至15℃左右，相对湿度70%以下。也可装袋后置于室外通风处作短时间存放[35]。对不同类型花生种质进行品质分析， 结果表明常温密闭保存和低于8%的含水量对种子活力有较好的保持作用[96]。

农户储藏花生果一般可分为3个阶段处理：第一是田间自然通风干燥， 使花生含水量由40%以上降到20%以下;第二是庭院地面露天、屋顶晾晒或带秆码垛储存， 使花生含水量由18%降到9%以下;第三是花生果储存， 干燥花生果采用农家仓房、席茓囤或编织袋储存， 待销售时集中脱壳[58]。

干燥花生果在储藏、运输和市场流通中应避免受潮、结露[97]， 达到安全水分（含水量低于10%）的花生果应储藏于干净、干燥、低温、防害虫侵染[22]的环境条件下。包装于黄麻包中的花生果可用丁香Syzygium aromaticum粉按3%（m/m）拌和以有效抑制寄生曲霉的感染， 当花生含水量增加至18.5%時该方法失效[98]。在堆存、包装时去除不完善粒和杂质也是防止花生果霉变和毒素污染的重要措施[99]。花生果的含水量直接关系到其水分活度， 温度25℃时花生的水分活度达到0.85， 适宜霉菌萌发和生长， 水分活度0.75则对霉菌有抑制作用[100]。收获后快速干燥将花生水分活度降低可防止毒素产生[2]。

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（責任编辑：杨明丽）