诺伟司改善陈化玉米使用的解决方案
发表于:2017-08-31 点击:3453
目前，我国是玉米生产大国，玉米种植面积超过 3 亿亩，产量超过 1.05 亿吨，位居世界第二。东北和华北是我国玉米的主产区。玉米籽粒营养丰富，富含脂肪、蛋白质、淀粉及各种维生素、矿物质微量元素等，脂肪中 UPFA（如亚油酸）含量高。因此，玉米又被称为“黄金食品”。玉米籽粒作为一个生命体，即使在收获后在储存期间，不断发生着各种生理生化变化，并且一直受到环境的影响。在储存期间，玉米籽粒本身的呼吸氧化作用和各种酶的作用，及微生物、虫害的侵袭等等，使其储存品质发生下降，超过一定期限，终将引起胚部细胞的死亡。
陈化粮不等于有毒有害的粮食。粮食陈化是粮食在储存保管环节的自然正常现象。粮食会呼吸还会发热，是一个生命体，储存到一定时期以后，保质保鲜的技能开始下降，进入陈化的状态，就是常说的这时候粮食就由新粮变成了陈粮。我们通常把超过正常储存年限，粮食的内在品质，特别是食用口感开始下降，需要销售出库的粮食称为“陈化粮”。陈化粮是用来判断粮食是否可继续储存的技术概念，因此，从这个意义上讲，陈化粮不等于有毒有害的粮食。库存的粮食是否有毒有害主要是看 AFB1、DON、ZEA 等毒素是否超过国家的卫生安全标准，超过了就有毒有害（任正非，20160426）。其中，陈化玉米中脂肪在存放过程中，在空气中与氧接触，易发生严重的自发氧化酸败。
被氧化的这些成份之间还会相互作用，导致多种成份的自动氧化，最终使玉米中的油脂产生有毒物质醛及酮，导致蛤喇味、褪色、褐变等，使玉米中的脂溶性维生素及叶黄素被氧化破坏，轻则导致饲料品质下降，这些自由基进入动物体内对肠粘膜、肝脏和神经等组织产生影响，引起动物采食量下降、腹泻、肝肿大等危害，影响动物生长发育，重则造成中毒甚至死亡事故。因此在饲料中添加抗氧化剂是必不可少的。但是饲料中添加普通抗氧化剂只能防止饲料中脂肪的氧化，并不能清除已经氧化脂肪产生的自由基。
玉米陈化的原因
玉米难储存主要表现在以下几个方面：玉米原始水分含水量较高，成熟度不均匀，收获时混杂许多未成熟籽粒和较多的破损粒，这些极易受到虫害和霉菌的侵袭；玉米胚部很大（表２），吸湿性强：玉米胚部几乎占整个籽粒的 1/3，胚部中含 3% 以上的蛋白质和较多的可溶性糖，吸湿性强，呼吸旺盛；玉米胚部含脂肪多，容易酸败：玉米胚部含高脂肪，约占整个玉米籽粒脂肪含量的 77%-89%，在储存期间胚部极易受到虫害侵袭，酸败首先从胚部开始，故胚部酸度的含量始终高于胚乳，酸败的速度很快；玉米胚部带菌量大，容易霉变，玉米胚部营养丰富，微生物附着量较大，玉米胚部吸湿后，在适宜条件下，霉菌会大量繁殖，故玉米胚部极易发货时霉变。
玉米中淀粉是玉米籽粒中含量最多（表１），也是最重要的碳水化合物（大约占籽粒的 70% 以上）。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉两种，前者溶于热水，支链淀粉在热水中溶解度很低。Nelles（2000）和 Barron（2001）等报道，在正常情况下，玉米淀粉量变不是主要方面，淀粉变化主要是“质”的变化，具体表现在随着储存时间延长粘度在下降，糊化温度增加。
玉米中粗蛋白含量为 8%~14%，平均为 9.9%。赵同芳（1983）报道，蛋白质的质变主要表现是醇溶、盐溶性降低，被胃蛋白酶和胰蛋白酶的消化率减少。胚乳中的蛋白质、淀粉和细胞壁自身及相互间的作用增大，导致蛋白质之间形成二硫键。1975 年 Krasnook．N．P 报道，正常稻谷在中盐溶性蛋白、酸溶性蛋白都会慢慢降低，后来许多研究也证实了这一点。另外，谷物蛋白质在储藏期间氨基酸组成及含量的变化，一直为研究者感兴趣，他们试图找到某个变化最明显的氨基酸作为谷物安全指标。Baldi 等（1977）报道，五种意大利品种稻谷，在常规条件下三年，游离氨基酸含量有所降低，其中赖氨酸含量下降14 ～ 46％，下降最为明显。卞科（1992）和赵宝路（1999）研究发现，大米陈化过程中巯基（-SH）含量减少，二硫键（-S-S-）含量上升，且巯基含量与粘度/硬度比值成正相关。综上所述，谷物蛋白质在储存期间，总氮量不变，但各类蛋白质会发生变化，蛋白质的巯基会向二硫键转化，氨基酸也发生变化。
玉米中脂肪包括淀粉脂和非淀粉脂，非淀粉脂易分解，影响玉米储存安全，淀粉脂从淀粉中分离出来是相当困难，它处于直链淀粉的螺旋结构中，相当稳定。
玉米油的脂肪酸组成中饱和脂肪酸占 15%，不饱和脂肪酸占 85%。在不饱和脂肪酸中主要包含油酸和亚油酸，其比例为 1:2.5。玉米油的脂肪酸组成一般比较稳定，亚油酸含量为 55%~60%， 油酸为 25%~30%， 软脂酸 10%~12%，硬脂酸 2%~3%，亚麻酸含量极少。玉米油中维生素E 含量很高，达 100mg/100g 油。
脂在储藏期间的变化途径有两种：一是水解作用，水解产生甘油和脂肪酸；二是氧化作用，产生过氧化物和羰基化合物，主要为醛、酮类物质。所以玉米随着期的延长。其脂肪酸值和总酸值会升高，并产生哈喇味和其它不正常气味。
自 30 年代发现劣质玉米含较高的脂肪酸以来，明确脂肪酸和玉米储存品质有着很好的相关性，一般新收获的玉米，其脂肪酸值在 15~20mg KOH/ 100g 干基，在合理储存期间其增长速度是缓慢的，但在不良条件下迅速上升。脂肪酸值可达到 250mg KOH/ 100g 干基。玉米所产酸性物质，除脂肪酸外，还有磷酸、乳酸、乙酸、氨基酸、酸性磷酸盐等，众多研究表明，在品质劣变加深的过程中，脂肪酸增加的速度比任何其它酸快，玉米品质劣变进行到相当程度后，磷酸含量才有显著增高，而氨基酸的增高是在变质已经发展到相当严重的程度后才发现。
张勇（2007）通过对 15 种不同地区和储存年限的玉米进行数学模拟，发现脂肪酸值、过氧化物酶活力、丙二醛含量可较为显著的来模拟玉米的新陈度。脂肪酸值一直是作为玉米储存品质评定的重要指标，在玉米储存期间，脂肪酸值变化非常明显，从而验证目前把脂肪酸值作为玉米储存品质评定指标的正确性。过氧化物酶是玉米体内一种重要的抗氧化酶，可减少自由基对玉米膜脂损伤。丙二醛是膜脂过氧化所产生的重要化合物，丙二醛含量反映膜脂损伤的程度。综上所述，毒性物质的积累、抗氧化保护酶活的降低、膜脂过氧化程度的加深都对玉米新鲜度产生影响，可反映玉米的新陈度。
玉米的胚部大，脂类含量高，脂肪容易酸败导致脂肪酸值升高，而玉米脂肪中不饱和脂肪酸含量高，不饱和脂肪酸的降解会导致丙二醛的集聚，丙二醛具有强交联性，与过氧化物酶等蛋白质结合，导致蛋白质变性，过氧化物酶活性降低。当玉米陈化程度的加深，籽粒内脂肪酸会不断增加，其降解进而会产生更多的丙二醛；丙二醛积累增加，会导致更多的抗氧化保护酶的活性降低或失活。酸性物质的不断积累，丙二醛含量不断增加，更多的蛋白质变性会导致玉米籽粒细胞膜系统的破坏，内部的代谢功能失调，最终导致玉米生理活性的降低，玉米储存品质的下降。