专利名称：大米或稻谷的微波在线杀虫方法
技术领域：
本发明涉及一种彻底杀灭稻谷、大米仓储害虫的方法，尤其是一种在加工过程中大米或稻谷的微波在线杀虫方法。
背景技术：
长期以来，解决稻谷、大米在储藏过程中的虫害问题，即杀灭稻谷及大米中害虫(如谷象、谷盗、谷蠹、米象等)的方法主要是磷化氢(或磷化铝)熏蒸法。用该法杀虫，对成虫或幼虫的杀灭和抑制有一定的效果。但存在以下弊端一、长期使用会使害虫产生抗药性而降低药效，且对稻谷、大米中的虫卵基本无效，一旦条件适合，虫卵仍可卵化，虫害继续蔓延，不能彻底根治。二、对人畜有毒副作用，直接影响食品的安全性，还会造成环境污染。三、使大米的风味下降。四、杀虫时间较长(一般需7-15天)。
近年来，国内有仓储粮食微波杀虫装置的专利公开，采用该类装置杀虫对人畜无毒副作用，无环境污染，也不影响食品的安全性。但该装置只能用于散堆的稻谷仓储中杀虫，还需要对原粮仓库进行密封以防微波泄漏，其工作方式为间歇式，效率较低，成本较高。特别是微波的穿透力一般不超过10cm(2450MHZ)，所以，一般只能杀灭散堆谷表面层的害虫，而不能全部杀死整个谷堆中的害虫及虫卵，也难以杀死中、下层袋装稻米中的害虫及虫卵。尤其是在稻谷加工成大米的过程中(加工过程属常规技术，一般采用以下工艺步骤稻谷清理、砻谷、谷糙分离、碾米、抛光、色选、筛分等)，由于原料和环境难免带入虫卵，加之在加工的某些环节中(如碾米、抛光等)，其温度较高(30℃以上)、相对湿度较大(85％以上)，为害虫和虫卵的生长发育提供了有利条件。成品大米中若含有虫卵，也会在销售过程或消费过程中发育，从而影响产品质量。因此，控制大米加工过程虫卵的发育，杀灭成品大米中或进仓前的稻谷中的害虫及虫卵，对保证大米的品质具有重要的意义。
而对于大米或稻谷的在线杀虫方法，目前国内外尚未见报道。究其原因，熏蒸的杀虫时间较长(一般为7～15天)，难以实现在线杀虫。而微波炉在线杀虫则要么不能迅速彻底杀灭大米或稻谷中的害虫及虫卵，要么影响成品大米的营养和风味。另外，微波杀虫易于导致其成品大米爆腰率较高、大米表面易产生裂纹、大米的色泽易产生变化，也是原因之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种大米或稻谷的微波在线杀虫方法，采用该方法既能迅速彻底杀灭大米或稻谷中的害虫及米粒中或谷粒的虫卵[杀虫率(包括杀成虫率及杀虫卵率)可达100％]，又对粮食和环境无污染，有效保持大米原有的营养和风味。
本发明的技术解决方案是，提供一种包括以下工艺过程及条件的大米或稻谷的微波在线杀虫方法，在稻谷加工成大米的生产线上或在稻谷进仓过程中增加微波处理工序，即增设市售连续微波炉(如采用广州科威微波能有限公司生产的QW-15H/M型多管微波机，微波机习惯上称微波炉，其微波输出功率可调，下同)，所述大米或稻谷出微波炉的温度为54～68℃，即控制单位质量大米的微波能量为0.014～0.030kw·h/kg(即微波处理每公斤大米所需要的电耗是0.014～0.030度)。
以上所述在稻谷加工成大米的生产线上增加微波处理工序，最好是在生产线上的抛光工序后，即在抛光设备后设置市售的连续微波炉。因为抛光使大米水分增加，从而有利于虫卵的孵化，而抛光后进行微波处理，则可以减少水分。
本微波在线杀虫方法一般用于稻谷加工成大米的生产线上，但也能应用在稻谷的进仓过程中，两者的微波杀虫过程及条件和效果等均相同。所不同的仅在于与大米在线杀虫相比，稻谷在线杀虫时，由于容重较小，所以单位时间处理的重量小些。
所述控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.014～0.030kw·h/kg，可采取协调微波炉的输出功率与处理流量的关系，如可采用微波炉的输出功率10～15kw，处理流量400～900kg/h，即大米或稻谷在输送带上厚度4～5cm，宽度为45～60cm，处理时间150～600s(处理时间指大米或稻谷从进入微波炉到出微波炉所需的时间)。
所述大米或稻谷出微波炉的优选温度为56～60℃，即控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.015～0.017kw·h/kg。
所述控制单位质量大米的微波能量为0.015～0.17kw·h/kg，可采用微波炉的输出功率10～15kw，处理流量650～800kg/h，即大米或稻谷在输送带上的厚度为4.5～5.0cm，宽度为45～60cm，处理时间420～500s。
作为改进，可在大米或稻谷的微波处理工序后增加冷却工序，所述冷却可采用缓冲仓即中间仓(属常规设备)自然冷却，将大米或稻谷从出微波炉时的温度(本发明为54～68℃)冷却至40℃时其冷却速度控制在20～40℃/h，其优选冷却速度为25～35℃/h。
本大米或稻谷的微波在线杀虫方法，与现有技术的仓储稻谷、大米杀虫方法相比，具有以下显著优点和有益效果一、由于本方法利用连续微波设备杀虫，输送带上单位时间大米或稻谷通过微波设备的厚度不超过6cm，微波完全穿透所有处理的大米或稻谷，对大米或稻谷中的害虫特别是对大米籽粒或稻谷籽粒内部的害虫和虫卵具有快速杀灭作用。其杀虫彻底，不但能杀死大米或稻谷中的成虫和幼虫，更能杀死大米籽粒或稻谷籽粒内部的虫卵，经本法处理后的大米或稻谷，杀虫率(含杀成虫率和杀虫卵率)达100％。
为证明杀虫效果，用培养法培养30～60天，害虫密度为0头/kg大米，对照为98头/kg大米。
试验方法将活的、健壮的试虫(米象、锯谷盗、谷蠹、赤拟谷盗分别试验，试虫由郑州工程学院提供)20头接入盛有100g米样(已在-20℃左右冷冻48h以上，然后取出，按整米∶碎米＝1∶1的比例配制试虫饲料，米温升至20～25℃)的罐头瓶(已在80℃下加热10min)中。
将接入试虫的米样放入培养箱中(温度25℃，相对湿度75％)培养10天。
将上述培养的含成虫和虫卵的大米放入自封袋中(密封)，并将自封袋埋入输送带上待处理的米中，并随之一同进入微波炉(广州科威微波能有限公司生产的QW-15HM型微波炉)中，于一定条件(如控制大米出微波炉的温度为54～68℃)下试验。
处理后，拿出自封袋，当物料冷却后，挑出试虫。
将米样放入培养箱(温度25℃，相对湿度75％)中培养30天。记录生虫密度(以上以大米做试验，稻谷试验结果相同)。
所有器具(如罐头瓶、混虫筛等)使用前均消毒(80℃下加热10min)。
二、由于控制大米或稻谷出微波炉的温度为54～68℃，即控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.014～0.030kw·h/kg，其微波作用时间短(不超过8分钟)，所以既保证了快速彻底杀死大米或稻谷中的害虫和虫卵，又对大米的营养成分和风味不产生破坏，即有效保持了大米原有的营养(营养指标蛋白质含量7.5～9％，脂肪含量0.5～1.1％，总糖含量78～85％，直链淀粉含量21～23％)和风味。并有效防止大米霉变，经此方法处理的大米对人畜和环境无任何毒副作用和污染。产品安全性好，完全达到绿色食品的操作规程。
三、由于控制出微波炉后的冷却速度，基本不增加(个例有增加但其增加的幅度很小)成品大米的爆腰率，不增加大米表面的裂纹，使大米的色泽不产生变化，保持了大米的外表美观，而且经微波处理后稻谷的出米率还略有上升(采用一道碾米工艺，对照出米率71.0％，处理后72.6％)。
四、由于本方法仅在常规的稻谷加工成大米的生产线上或在稻谷进仓过程中增加微波杀虫和冷却工序，其在线微波设备具有动态密封性能且微波泄漏严格控制在国际标准允许的范围内，不需另增密封材料，且基本不增加工作量，其杀虫操作方便，杀虫时间短，工艺简单，劳动效率高，杀虫成本低。
具体实施例下面结合具体实施例，对本发明大米或稻谷的微波在线杀虫方法作进一步详细说明，但本发明不仅限于以下实施例。
实施例一在稻谷加工成大米的生产线上，即在稻谷清理→砻谷→谷糙分离→碾米→抛光的设备后，增加一台连续微波炉如广州科威微波能有限公司生产的QW-15HM多管微波炉和一个位于微波炉后的用于自然冷却的缓冲仓(中间仓)。在冷却的缓冲仓下方，可设色选和筛分设备。即稻谷经清理→砻谷→谷糙分离→碾米→抛光后，进入微波在线杀虫处理工序和冷却工序，冷却后一般还要色选和筛分，有时如无需要也可省掉色选和筛分步骤(实施例一的以上内容在以下所述的实施例二、三、四、五中均相同，故以下实施例不再重复)。
大米出微波炉的温度控制在54℃，即控制单位质量大米的微波能量在0.020kw·h/kg大米，此时微波炉的输出功率为15kw，处理流量为752kg/h即，大米在输送带上厚度为4.5cm，宽度为35cm，处理时间约为240s(秒)。
大米从54℃冷却至40℃时其冷却速度为30℃/h，即大米出微波炉后在缓冲仓停留约30min。
成虫死亡率100％，用培养法培养30天，害虫密度为0头/kg大米，对照为102头/kg。即虫卵的杀死率为100％(下同)。
产生爆腰率8％(对照8％)，换句话说，不增加爆腰率。
储藏6个月后，米饭风味及大米营养成分无明显变化。
即米饭感官评分(采用5人评分法，下同)色泽8，气味8，口感9，滋味8，总分33。对照例米饭感官评分色泽8，气味8，口感8，滋味9，总评分32(所有实施例的对照例相同，以下不再重复)。
大米营养成分[营养成分检测方法取试样约210g，采用近红外谷物品质分析仪(Perten9100/10，德国产)检测大米营养成分，下同]含水量14.2％，直链淀粉含量22.0％，蛋白质含量8.6％，脂肪含量0.6％，总糖含量83.8％。对照例大米营养成分含水量14.5，直链淀粉含量21.8％，蛋白质含量8.6％，脂肪含量0.6％，总糖含量83.8％(所有实施例的对照例相同，以下不再重复)。
实施例二大米出微波炉的温度控制在66℃，即控制单位质量大米的微波能量在0.023kw·h/kg大米，此时微波炉的输出功率为15kw，处理流量为649kg/h即大米在输送带上厚度为4cm，宽度为51cm，处理时间为360s。
大米从66℃冷却至40℃时冷却速度为25℃/h，即大米出微波炉后在缓冲仓停留1小时。
成虫死亡率100％，用培养法培养30天，害虫密度为0头/kg大米，对照为102头/kg大米。
产生爆腰率10％(对照8％)。
储藏6个月后米饭风味及大米营养成分无明显变化。
即米饭感官评分色泽8，气味9，口感9，总分34。
大米营养成分含水量13.2％，直链淀粉含量21.9％，蛋白质含量8.6％，脂肪含量0.6％，总糖含量83.8％。
实施例三大米出微波炉的温度控制在57℃，即控制单位质量大米的微波能量在0.014kw·h/kg大米，此时微波炉的输出功率为11.25kw，处理流量为826kg/h即大米在输送带上厚度为3.3cm，宽度为22cm，处理时间为120s。
大米从57℃冷却至40℃时其的冷却速度为35℃/h，即大米出微波炉后在缓冲仓停留40min。
成虫死亡率100％，用培养法培养30天，害虫密度为0头/kg大米，对照为102头/kg大米。
产生爆腰率8％(对照8％)。
储藏6个月后米饭风味及大米营养成分无明显变化。
即米饭感官评分色泽8，气味8，口感8，滋味8，总分32。
大米营养成分含水量13.8％，直链淀粉含量22％，蛋白质含量8.6％，脂肪含量0.6％，总糖含量83.8％。
实施例四大米出微波炉的温度控制在62℃，即控制单位质量大米的微波能量在0.022kw·h/kg大米，此时微波炉的输出功率为11.25kw，处理流量为512kg/h即大米在输送带上厚度为4.5cm，宽度为50cm，处理时间为600s。
大米从62℃冷却至40℃时其冷却速度为25℃/h，即大米出微波炉后在缓冲仓内停留54分钟。
成虫死亡率100％，用培养法培养30天，害虫密度为0头/kg大米，对照为102头/kg大米。
产生爆腰率9％(对照8％)。
储藏6个月后米饭风味及大米营养成分无明显变化。
即米饭感官评分色泽8，气味8，口感8，滋味8，总分32。
大米营养成分含水量13.5％，直链淀粉含量22％，蛋白质含量8.6％，脂肪含量0.6％，总糖含量83.8％。
实施例五大米出微波炉的温度控制在60℃，即控制单位质量大米的微波能量在0.016kw·h/kg大米，此时微波炉的输出功率为11.25kw，处理流量为682kg/h即大米在输送带上厚度为4cm，宽度为30cm，处理时间为240s。
大米从60℃冷却至40℃时其冷却速度为25℃/h，即大米出微波炉后在缓冲仓内停留48分钟。
成虫死亡率为100％。用培养法培养30天，害虫密度为0头/kg大米，对照为102头/kg大米。
产生爆腰率10％(对照8％)。
储藏6个月后米饭风味及大米营养成分无明显变化。
即米饭感官评分色泽8，气味8，口感8，滋味8，总分32。
大米营养成分含水量12.9％，直链淀粉含量22％，蛋白质含量8.6％，脂肪含量0.6％，总糖含量83.8％。
实施例六稻谷在进仓过程中(即在存入仓库前)，在输送带上增加一台在线微波炉如广州科威微波能有限公司生产的QW-15HM多管微波炉。稻谷出微波炉的温度控制在55℃，即控制单位质量稻谷的微波能量在0.019kw·h/kg，此时微波机的输出功率为13.13kw，处理流量为702kg/h即，稻谷在输送带上厚度为4.2cm，宽度为60cm，处理时间约为411s。
成虫死亡率为100％。用培养法培养30天，害虫密度为0头/kg稻谷，对照为115头/kg稻谷。
以后将稻谷加工成大米后，其大米的爆腰率为11％。
储藏6个月后米饭风味及大米营养成分无明显变化。
即米饭感官评分色泽8，气味9，口感8，滋味9，总分34。
大米营养成分含水量13.6％，直链淀粉含量22％，蛋白质含量8.6％，脂肪含量0.6％，总糖含量83.8％。
权利要求
1.一种大米或稻谷的微波在线杀虫方法，其特征在于在稻谷加工成大米的生产线上或在稻谷进仓过程中增加微波处理工序，即增设市售的连续微波炉，所述大米或稻谷出微波炉的温度为54～68℃，即控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.014～0.030kw·h/kg。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述在稻谷加工成大米的生产线上增加微波处理工序，指微波处理工序增加在生产线上的抛光工序后。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.014～0.030kw·h/kg指，微波炉的输出功率为10～15kw、处理流量为400～900kg/h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述大米或稻谷出微波机的温度为56～60℃，即控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.015～0.017kw·h/kg。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述控制单位质量大米或稻谷的微波能量为0.015～0.017kw·h/kg指，微波炉的输出功率为10～15kw，处理流量为650～800kg/h。
6.根据权利要求1～5中任何一项所述的方法，其特征在于在微波处理工序后增加冷却工序，所述冷却工序采用缓冲仓自然冷却，将大米或稻谷从出微波炉时的温度冷却至40℃时其冷却速度为20～40℃/h。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述将大米或稻谷从出微波炉时的温度冷却至40℃时其冷却速度为25～35℃/h。
全文摘要
本发明公开了一种大米或稻谷的微波在线杀虫方法，在稻谷加工成大米的生产线的抛光工艺步骤后或在稻谷进仓过程中增加微波处理和冷却两道工序；所述微波处理采用市售连续微波炉，所述大米或稻谷出微波炉的温度为54～68℃，即控制单位质量大米的微波能量为0.014～0.030kw·h/kg，所述冷却指大米出微波炉后在缓冲仓内由空气自然冷却，所述将大米或稻谷从出微波炉时的温度冷却至40℃时其冷却速度为20～40℃/h。采用该方法既能快速彻底杀灭大米或稻谷中的害虫及米粒、谷粒中的虫卵(杀虫率包括杀成虫率及杀虫卵率可达100％)，又对粮食和环境无污染，保持了大米原有的营养、品质、美观及风味。
文档编号A23B9/04GK1528154SQ200310110440
公开日2004年9月15日 申请日期2003年10月17日 优先权日2003年10月17日
发明者赵思明, 孙庆杰, 熊善柏, 汪正洁, 何新益 申请人:湖南金健米业股份有限公司