玉米作为全球重要的粮食作物和工业原料,其品质直接关系到食品安全、加工效率及经济效益,在玉米的种植、收获、储存、运输及加工等环节,常会混入各类杂质,这些杂质不仅降低玉米的纯度和商品价值,还可能影响食用安全、加工品质及储存稳定性,本文将详细梳理玉米中常见的杂质类型、来源及潜在危害。
物理杂质:非玉米籽粒的无机及有机异物
物理杂质是玉米中最常见的杂质类型,指混入玉米中的非玉米籽粒本身的有形物质,可分为无机杂质和有机杂质两大类。
(一)无机杂质
无机杂质主要来自土壤、矿物及加工设备磨损等,成分坚硬、密度大,易对玉米加工设备及产品质量造成直接影响。
- 沙石与泥土:玉米在田间收获时,易混入土壤、沙砾、石块等,尤其在人工收割或机械收割不规范时更为突出,这类杂质密度较大,若清理不彻底,会加速粉碎机、磨粉机等设备的磨损,同时在加工过程中难以分离,影响玉米粉的口感(如牙碜感)及后续筛分效率。
- 金属碎片:玉米在脱粒、运输、储存过程中,可能与金属设备(如输送带、筛网、储粮仓)接触,因摩擦或设备老化脱落产生铁钉、螺丝片、金属丝等碎片,金属杂质不仅可能损坏加工设备,若混入成品,还存在食品安全隐患(如划伤消化道、误食导致中毒)。
- 玻璃与塑料:包装材料破损或运输过程中外物混入,可能导致玻璃碎片、塑料薄膜、编织袋纤维等杂质,这类杂质透明或颜色较浅,不易被肉眼完全识别,可能随玉米进入加工环节,污染最终产品。
(二)有机杂质
有机杂质多为与玉米共生的植物残体或其他谷物种子,来源广泛,易影响玉米的纯度及储存安全。
- 其他谷物种子:在种植或收获时,可能混入小麦、大豆、高粱、稻谷等其他作物种子,玉米与大豆轮作时,收割机械若清理不彻底,易将大豆种子混入玉米中;或因田间管理不善,其他谷物花粉杂交导致玉米穗混入异类种子,这类杂质会降低玉米的专属性,影响加工用途(如玉米淀粉加工对原料纯度要求高)。
- 植物残体:包括玉米秸秆、叶鞘、苞叶碎片、花丝(玉米须)等,多来自收获时的机械脱粒过程,这类杂质含水量较高,易吸附在玉米籽粒表面,若不及时清理,会阻碍玉米籽粒间的通风,增加局部湿度,为霉菌滋生提供条件。
- 杂草种子:如稗草、狗尾草、苋菜等杂草的种子,可能因田间杂草防控不彻底而混入,杂草种子与玉米籽粒大小、密度相近,传统筛选方法难以完全去除,不仅降低玉米纯度,部分杂草种子还含有毒素或抗营养因子(如苍耳子含毒蛋白),可能危害人或动物健康。
生物杂质:微生物、害虫及活体生物
生物杂质是指玉米中含有的活的或死亡的微生物、害虫及其他生物体,这类杂质是导致玉米霉变、虫蛀及品质劣变的主要因素。
(一)微生物
微生物是玉米储存过程中的“隐形杀手”,尤其在湿度、温度适宜时,会大量繁殖并分泌毒素,严重威胁食用安全。
- 霉菌:是最常见的微生物杂质,包括曲霉(如黄曲霉、寄生曲霉)、青霉(如产黄青霉)、镰刀菌(如禾谷镰刀菌)等,霉菌多在玉米收获后因未及时干燥(水分高于14%)、储存环境通风不良或籽粒破损时侵染,黄曲霉产生的黄曲霉毒素B1、G1具有强致癌性;镰刀菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(呕吐毒素)、玉米赤霉烯酮等会导致人畜中毒。
- 细菌与酵母菌:细菌(如大肠杆菌、沙门氏菌)多来自土壤、粪便污染,可能在玉米种植或收获过程中附着于籽粒表面;酵母菌则在玉米含水量高、氧气充足时快速繁殖,导致玉米发酵、产生酸败味,降低食用价值。
(二)害虫
玉米在储存期间易受多种害虫侵害,害虫通过蛀食、排泄、繁殖等方式破坏玉米籽粒,并引发霉变。
- 仓储害虫:以玉米象、谷蠹、锯谷盗、麦蛾幼虫为代表,玉米象成虫在玉米籽粒内产卵,幼虫孵化后蛀食胚乳,导致籽粒内部空洞,易破碎;谷蠹则喜欢取食破碎粒或损伤粒,蛀食后留下粉末状虫粪;麦蛾幼虫会在玉米表面结网,危害表层玉米,这些害虫在适宜条件下(温度25-30℃,湿度70-80%)繁殖迅速,短期内可造成大量损耗。
- 田间害虫:如玉米螟、粘虫等,虽主要在玉米生长期危害植株,但部分幼虫或蛹可能随玉米果穗一起收获,混入玉米籽粒中,这类害虫若进入储存环境,可能继续活动并传播霉菌。
(三)其他生物杂质
- 鼠类及鸟类粪便、毛发:玉米储存仓库若防鼠防鸟措施不到位,可能混入鼠粪、鸟粪、鸟类羽毛或鼠类尸体,这些杂质不仅污染玉米,还可能携带病菌(如汉坦病毒、沙门氏菌),引发交叉污染。
化学杂质:残留物质及污染物
化学杂质指玉米中因环境污染、农药使用或加工过程引入的有害化学物质,这类杂质无直观形态,需通过检测才能识别,但对人体健康的潜在风险较大。
(一)农药残留
为防治病虫害,玉米种植过程中可能使用杀虫剂(如有机磷类、拟除虫菊酯类)、杀菌剂(如多菌灵、代森锰锌)、除草剂(如草甘膦、阿特拉津)等,若未遵守农药安全间隔期(收获前停止用药的时间)或超量使用,农药会残留在玉米籽粒中,长期摄入含农药残留的玉米,可能导致慢性中毒(如有机磷类抑制神经系统)、致癌或致畸风险。
(二)重金属
重金属主要来自土壤污染(如工业废水灌溉、矿区周边土壤)、大气沉降(如含铅、镉粉尘)或肥料滥用(如含镉磷肥),玉米对镉、铅、砷、汞等重金属具有较强的富集能力,尤其是镉,易在籽粒中积累,重金属在人体内蓄积,可损害肾脏、神经系统及骨骼(如“痛痛病”由镉引起),且难以代谢排出。
(三)毒素
除霉菌毒素外,化学杂质还包括因储存不当产生的次生毒素,如玉米在高温高湿下,脂肪氧化产生醛、酮类物质(如丙二醛),导致玉米酸败,产生哈喇味;或因与有毒物质(如化学熏蒸剂磷化氢)接触不当,残留有害气体。
加工及储存过程产生的次生杂质
玉米在加工(如清理、脱粒、制粉)和长期储存过程中,还会因操作不当或环境变化产生次生杂质,进一步影响品质。
- 破碎粒与损伤粒:机械脱粒、运输振动或虫蛀导致玉米籽粒破碎、裂纹或胚部损伤,这类籽粒易受霉菌侵染,且在加工中易产生碎屑,降低出粉率或淀粉得率。
- 异色粒:因品种混杂或霉变导致的籽粒颜色异常,如白色玉米混入黄色籽粒、霉变籽粒呈灰黑色或绿色,异色粒不仅影响外观,还可能伴随毒素超标。
- 粉尘与轻杂质:在清理、干燥过程中产生的玉米皮、碎屑、粉尘等,若收集不当,会随气流飞扬,污染环境或混入合格品中,增加杂质总量。
玉米主要杂质分类及危害简表
杂质大类 | 子类 | 具体成分/示例 | 主要来源 | 潜在危害 |
---|---|---|---|---|
物理杂质 | 无机杂质 | 沙石、泥土、金属碎片、玻璃 | 田间收获、机械磨损、运输污染 | 损坏设备、影响口感、安全风险 |
有机杂质 | 其他谷物种子、秸秆、杂草种子、苞叶 | 种植混杂、收获混入 | 降低纯度、引入生物杂质、影响加工 | |
生物杂质 | 微生物 | 霉菌(黄曲霉、镰刀菌)、细菌、酵母 | 储存高湿、籽粒破损、环境污染 | 产生毒素、霉变、腐败 |
害虫 | 玉米象、谷蠹、麦蛾、玉米螟 | 仓储感染、田间带入 | 蛀食籽粒、引发霉变、造成损耗 | |
其他生物 | 鼠鸟粪便、毛发、尸体 | 仓库防鼠防鸟不当 | 污染玉米、传播病菌 | |
化学杂质 | 农药残留 | 有机磷、拟除虫菊酯、杀菌剂 | 违规使用农药、未遵守安全间隔期 | 慢性中毒、致癌风险 |
重金属 | 镉、铅、砷、汞 | 土壤污染、大气沉降、肥料滥用 | 脏器损伤、神经系统危害 | |
毒素 | 黄曲霉毒素、呕吐毒素、氧化酸败产物 | 霉菌代谢、脂肪氧化 | 致癌、致畸、急性中毒 | |
次生杂质 | 破碎粒、异色粒 | 破碎籽粒、霉变变色粒 | 机械损伤、虫蛀、储存不当 | 降低加工得率、伴随毒素 |
相关问答FAQs
Q1:玉米中的黄曲霉毒素主要有哪些危害?如何避免?
A:黄曲霉毒素是黄曲霉寄生曲霉产生的次生代谢产物,以黄曲霉毒素B1毒性最强,被世界卫生组织列为I类致癌物,长期摄入含黄曲霉毒素的玉米,可导致肝脏损伤(如肝硬化、肝癌)、免疫抑制,甚至急性中毒(表现为呕吐、黄疸、肝功能衰竭)。
避免方法:①玉米收获后及时干燥,将籽粒水分降至13%以下;②储存时保持环境通风、干燥(温度≤15℃,湿度≤70%),定期检查;③加工前通过色选机、风选等设备去除霉变粒;④避免食用有霉味、色泽异常的玉米。
Q2:家庭储存玉米时,如何减少杂质混入和品质劣变?
A:家庭储存玉米(尤其是鲜玉米或玉米粒),可从以下环节减少杂质及劣变:
① 清理杂质:购买后先挑出石子、碎屑、异色粒及虫蛀粒,可用清水快速冲洗(避免长时间浸泡),沥干表面水分。
② 干燥储存:将玉米剥去苞叶,编成小辫或用透气袋(如麻袋、网袋)装好,放置于阴凉、干燥、通风处(避免阳光直射),定期翻动检查,及时剔除发霉、发热的籽粒。
③ 防虫防鼠:储存容器密封前,可放入少量花椒、八角等天然驱虫剂;若长期储存,可将玉米粒晒干后放入冷冻室(-18℃),低温可抑制害虫及霉菌生长。