核桃貯藏前射頻處理對其品質及印度谷螟殺滅效果的影響

崔寬波，楊莉玲，孫儷娜，劉 佳，祝兆帥，李忠新

新疆是我國優質林果產區，其優異的光熱資源十分適合核桃種植，而晝夜溫差大的氣候特點使得核桃品質尤其出眾，產品暢銷國內外。據報道，新疆的核桃種植面積和產量全國排名第2位[1]，已成為新疆尤其是南疆農民增收的重要經濟來源，在新疆農業經濟中占有非常重要的地位。但核桃除了一小部分鮮食外，絕大多數干制進行貯藏，貯藏期蟲害侵染造成的貯藏品質損失，已嚴重阻礙我國核桃產業的發展。

用于儲糧、干果害蟲防治的一些常用熏蒸劑（如溴甲烷等）有致癌作用，并且被認為能破壞大氣臭氧層，目前發達國家已完全禁止使用，到2015年發展中國家也完全停止使用。射頻是一種高頻交流電磁波，其頻率范圍為3 kHz～300 MHz。射頻能穿透到物料內部，引起物料內部帶電離子的振蕩遷移，將電能轉化為熱能，從而達到加熱的目的[2]。引起物料內部極性分子往復旋轉和帶電離子往復運動來升高物料溫度，可使物料整體內外同時均勻受熱，不需要熱傳導過程，能在瞬間穿透被加熱物料，穿透深度可達幾厘米，甚至十幾厘米，數秒到數十秒就能把射頻能轉化為熱能，射頻技術作為食品行業新興的技術，可以殺滅農產品表面、深層和內部的成蟲、幼蟲、蟲卵、細菌，殺滅率達到100%，在農產品滅蟲，以及粉末、多孔物料的殺菌[3]和熱處理領域具有巨大的發展潛力。

印度谷螟（Plodia interpunctella） 屬鱗翅目螟蛾科，是一種分布廣、食性雜、行為敏捷、食性廣的世界性倉儲害蟲[4-6]，幼蟲食性雜，可對各種糧食、農副產品及其加工制品、奶粉、干鮮果品等造成嚴重危害，成蟲擅飛，幼蟲善爬，均能利用狹小空隙入侵和外擴，繁殖能力、抗逆性和擴散蔓延能力較強，如環境適宜能迅速發展成高密度的危害種群，嚴重危害糧食、干果等制品，幼蟲甚至能咬穿聚乙烯塑料包材取食危害[7]，是干制核桃的主要害蟲，易爆發、難控制[8]。核桃在生長期中受多種害蟲危害，損失率高達20%～25%，受害果帶入貯藏期更加重了危害，使核桃失去了食用性，嚴重影響了核桃的生產和銷售。利用射頻技術對核桃選擇性加熱的優點，可在不損害核桃品質的情況下，有效殺滅害蟲，延長干果的貯存期。為此，新疆農業科學院農業機械化研究所研制干果射頻殺蟲設備，對新疆核桃貯藏前進行殺蟲處理。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗地點，新疆特色林果裝備工程技術研究中心實驗室；試驗印度谷螟，選擇同一生長階段的印度谷螟，去除雜物、病蟲、死蟲等，試驗過程中印度谷螟每組取50個，加入少量的飼料放入培養皿中；試驗用核桃，溫-185，挑選大小均勻、無破損的核桃。

1.2 儀器與設備

6SS-300型干果射頻殺蟲設備，新疆農業科學院農業機械化研究所設計。核桃射頻殺蟲設備主要由箱體、射頻發生裝置、輸送帶、控制面板、機架、進風管道、出風管道、物料箱、風機等組成。工作過程如下：對核桃進行殺蟲處理時，將核桃裝入物料箱，當開啟核桃射頻殺蟲設備時，物料箱在輸送帶的帶動下勻速向前運動，進入射頻箱體后射頻發生器發出的射頻將核桃中的害蟲、內部寄生蟲卵和細菌殺死，干果經過射頻箱體后被輸送帶運出，殺蟲過程結束，核桃可進行包裝和貯藏。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

將核桃破殼成完整的2個部分，取同一生長期的待試害蟲，放入破殼后的核桃中，每個物料放入2～3只害蟲，然后用硅膠膠水粘結物料并將害蟲封入其中。取3kg核桃放入聚氯丙烯物料筐中，并將帶有害蟲的物料標記后混入物料筐中。將裝有物料和害蟲的物料筐放置于射頻殺蟲及極板下，在放有害蟲的核桃外殼上鉆開小孔，放入光纖測溫儀探頭以測量核桃內部溫度。啟動射頻殺蟲機電子管燈絲預熱；預熱好后，在全壓狀態下啟動射頻，將物料加熱到預設的時間后射頻自動停止；將物料筐取出在室溫下放置5 min后，拿出帶有害蟲的核桃，取出害蟲放入帶有飼料的培養皿中，在室溫自然光照條件下培養7 d后進行死亡率統計。每個預設時間下進行3次重復。同時預留3組害蟲在帶飼料的培養皿中，在室溫自然光照條件下作為對照組進行培養觀察。射頻處理后的核桃留樣測試，將未處理的核桃作為對照組。

1.3.2 存活率的測定

核桃經過射頻殺蟲后，將印度谷螟在恒溫培養箱中培養7 d后，對其進行統計計數，存活率為培養7 d后存活的印度谷螟占試驗印度谷螟數量的百分比。同一水平進行3組重復試驗。計算公式如下：

式中：δ——存活率，%；

np——存活的印度谷螟個數，個；

n——印度谷螟試驗個數，個。

1.3.3 理化指標的測定

過氧化值，參照 GB/T 5009.37—2003測定；蛋白質，參照GB 5009.5—2010測定；脂肪的測定，參照GB/T 5009.6—2003；棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸的測定，參照GB/T 17377—2008。

1.3.4 數據分析

試驗數據用Excel 2007做分析圖表，每個處理設3個重復，試驗結果以3個重復的平均值表示。

2 結果與分析

2.1 不同輸送帶速度對印度谷螟存活率的影響

干果射頻殺蟲設備輸送帶在射頻腔體內的運行速度可以調節，這樣可以控制印度谷螟在射頻殺蟲設備中的處理時間。調節射頻殺蟲設備的不同帶速，研究輸送帶速度與印度谷螟存活率之間的關系。

不同的輸送帶速度對印度谷螟存活率的影響見圖1。

圖1 不同的輸送帶速度對印度谷螟存活率的影響

由圖1可知，隨著輸送帶速度的不斷提高，印度谷螟的存活率不斷增加，射頻殺蟲效果越差。當輸送帶的速度為0.3 m/min時，印度谷螟的存活率為6%；當帶速降為0.2 m/min時，印度谷螟被完全殺死。要想保證核桃在貯藏過程中印度谷螟被完全殺死，在核桃貯藏前射頻處理的帶速應該≤0.2 m/min。

2.2 不同的電極板間距對印度谷螟存活率的影響

不同的電極板間距對印度谷螟存活率的影響見圖2。

圖2 不同的電極板間距對印度谷螟存活率的影響

為了研究不同的電極板間距對印度谷螟存活率的影響，在射頻的帶速為0.2 m/min時，隨著電極板間距的不斷增加，印度谷螟的存活率呈不斷升高的趨勢。當電極板的間距為15 cm時，印度谷螟的存活率為9%；當電極板的間距為12.5 cm時，印度谷螟全部致死，為了保證腔體內足夠的空間，電極板的間距設為12.5 cm。因此，印度谷螟在射頻殺蟲設備中印度谷螟全部致死的條件為輸送帶帶速0.2 m/min，電極板間距12.5 cm。

2.3射頻殺蟲后不同的貯藏時間對核桃中飽和脂肪酸、過氧化值和色澤的影響

在印度谷螟的被全部致死的工藝條件射頻殺蟲機輸送帶帶速0.2 m/min，電極板間距12.5 cm時，測定核桃品質的變化。

射頻處理前后核桃品質變化見表1。

表1 射頻處理前后核桃品質變化

由表1可知，主要測定了核桃射頻處理前后的果仁的顏色、蛋白質、脂肪、過氧化值、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸的指標變化，各指標差異均不顯著（p＜0.05），其品質并無明顯變化，處理后核桃的氣味、感官品質和外殼質量均不受影響。

3 結論

（1）干果射頻殺蟲設備設計先進，射頻殺蟲的輸送帶速度和電極板高度都可以根據不同干果的殺蟲工藝進行調節。對核桃倉儲害蟲印度谷螟的試驗研究表明，當射頻殺蟲設備的帶速0.2 m/min，電極板間距12.5 cm時，印度谷螟被完全殺滅。

（2）在印度谷螟完全致死的條件下，射頻處理前后核桃的各項品質指標均無顯著變化（p＜0.05），核桃貯藏前射頻殺蟲處理可以在保證核桃品質不變化的情況下，對貯藏害蟲進行100%的殺滅，延長核桃的貯藏時間，減少蟲害損失，提高核桃品質。

（3） 射頻殺蟲設備可以根據不同的干果品種，不同的貯藏害蟲進行調節，保證在最優的溫度、時間條件下快速殺死害蟲。在全國核桃產區均可以推廣應用。實現核桃貯藏前處理規模化生產，提高核桃產品的科技含量及附加價值，減少企業和農民的蟲害損失，對推動農產品加工業的發展和開拓市場具有良好的作用。

[1]李忠新，楊莉玲，阿布力孜·巴斯提，等.新疆核桃產業化發展研究 [J].新疆農業科學，2014（5）：973-980.

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[4]何玉友，趙錦年，高愛新，等.松花粉工藝處理對防控印度谷螟的效果 [J].林業科學研究，2015，28（1）：134-139．

[5]魯玉杰，王小莉，毛婷婷.溫度和相對濕度對印度谷螟生長發育的影響 [J].河南工業大學學報（自然科學版），2008，29（5）：42-46.

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[7]劉浩，王曉靜，馬建華，等.枸杞儲藏害蟲印度谷螟生物學生態學特性研究初報 [J].寧夏大學學報（自然版），2008，29（1）：71-73.

[8]鄭素慧，車鳳斌，朱文慧，等.新疆干制駿棗貯期主要害蟲印度谷螟的防治技術研究 [J].新疆農業科學，2016，53（8）：1 453-1 459. ◇