霉變對(duì)小麥品質(zhì)影響的研究

趙亞娟 ，韓小賢*，郭 衛(wèi) ，張 杰 ，鄭學(xué)玲 ，田建珍

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.中儲(chǔ)糧油脂新鄭有限公司，河南 新鄭 451150）

0 引言

小麥在收獲后的儲(chǔ)藏過(guò)程中，籽粒內(nèi)部會(huì)發(fā)生一系列的生化反應(yīng)，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)和儲(chǔ)藏條件的惡化，就會(huì)發(fā)生霉變.小麥霉變一般分為3個(gè)階段：初期變質(zhì)階段、生霉階段、霉?fàn)€階段，霉變主要是由微生物引起的，霉菌是影響小麥品質(zhì)的重要因素[1-2].小麥霉變后，微生物能分泌大量的水解酶，將小麥中的碳水化合物和蛋白質(zhì)水解，使小麥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失，干重下降.微生物還能分泌脂肪酶，將脂肪水解為脂肪酸和甘油，甘油容易繼續(xù)氧化，而脂肪酸積累致使脂肪酸值增高，從而降低小麥的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性[3-4].研究霉變對(duì)小麥品質(zhì)影響，為探索霉變過(guò)程中小麥品質(zhì)變化規(guī)律及小麥安全儲(chǔ)藏提供可參考的試驗(yàn)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

鄭麥 9023（硬麥）、鄭育麥 9987（混合麥）：河南金源種業(yè)有限公司.

1.2 儀器與設(shè)備

布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)ィ喝鹗坎祭諆x器公司；FW-100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：北京中興偉業(yè)儀器有限公司；HH-S水浴鍋：鞏義市英峪予華儀器廠；手提式壓力蒸汽滅菌鍋：浙江新豐醫(yī)療器械有限公司；150AB生化培養(yǎng)箱：上海樹(shù)立儀器儀表有限公司；FARINOGRAPH-E粉質(zhì)儀：布拉班德公司；SP-DJ垂直凈化工作臺(tái)：上海浦東物理化學(xué)儀器廠；真菌型降落數(shù)值儀：瑞典玻通公司；2100型面筋儀：Perten公司；HGT 01000型容重器：上海亞榮生化儀器廠；WZZ-2B型自動(dòng)旋光儀：上海精密科學(xué)有限公司.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)原料的預(yù)處理

人工霉變小麥的獲得：取15 kg小麥，調(diào)節(jié)小麥的起始水分為18%，分為三等份，放入30℃生化培養(yǎng)箱中40 d，調(diào)節(jié)相對(duì)濕度分別為60%～65%、70%～75%和75%～80%，獲得不同霉變程度的小麥.

小麥制粉：采用布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)ツシ?，參照AACC26-20的方法進(jìn)行.

1.3.2 檢測(cè)指標(biāo)

脂肪酸的測(cè)定：按GB/T 5510—85方法測(cè)定；酸度的測(cè)定：按GB/T 5517—85方法測(cè)定；發(fā)芽率的測(cè)定：按GB/T 5520—85方法測(cè)定；容重和千粒重的測(cè)定：分別按GB/T 5498—85和GB/T 5519—2008方法測(cè)定；淀粉含量的測(cè)定：1%鹽酸旋光法測(cè)定；面筋特性：按GB/T 14608—2003法測(cè)定小麥粉濕面筋含量、干面筋含量、面筋吸水量和面筋指數(shù)；降落數(shù)值的測(cè)定（真菌型降落數(shù)值儀法）：按照GB/T 10361—1989測(cè)定；粉質(zhì)特性：按GB/T 14615—2006方法測(cè)定；霉菌和酵母菌總數(shù)的測(cè)定：按GB/T 4789.15—2003方法測(cè)定.

2 結(jié)果與分析

2.1 霉變小麥籽粒特性分析

對(duì)不同霉變程度小麥籽粒特性主要測(cè)定了籽粒的霉菌和酵母菌總數(shù)、脂肪酸值、酸度、容重、千粒重、發(fā)芽率和淀粉含量，結(jié)果如表1所示.

表1 霉變小麥籽粒特性

隨著小麥濕度的增加，霉菌和酵母菌帶菌量呈指數(shù)上升，即霉變程度加深.原麥的霉菌和酵母菌總數(shù)數(shù)量級(jí)在102，輕度霉變小麥霉菌和酵母菌總數(shù)數(shù)量級(jí)為103，中度霉變小麥霉菌和酵母菌總數(shù)數(shù)量級(jí)為104，嚴(yán)重霉變小麥霉菌和酵母菌總數(shù)數(shù)量級(jí)為105.對(duì)于不同霉變程度小麥的霉菌和酵母菌總數(shù)進(jìn)行回歸分析，回歸系數(shù)R2=0.999 3.

由表1可以看出，隨著霉變程度的加深，脂肪酸值和酸度呈先增加后下降的趨勢(shì).小麥霉變的初期，糧食脂肪酸值增高，隨著霉變的加深和微生物對(duì)脂肪酸的分解，可能使脂肪酸含量有所下降[5].霉變初期酸度的增加主要是由脂肪分解而產(chǎn)生的脂肪酸，由磷脂分解而生成的磷酸和酸性磷酸鹽，由蛋白質(zhì)分解而生成的氨基酸，以及由碳水化合物分解成的乳酸等酸性物質(zhì)造成的.但是磷酸鹽和蛋白質(zhì)屬于兩性物質(zhì)，所以當(dāng)小麥的品質(zhì)變化到一定程度時(shí)酸度反而下降.

由表1可以看出，隨著霉變程度的加深，小麥的容重、千粒重、淀粉含量和發(fā)芽率呈逐漸降低的趨勢(shì)，從容重看小麥由原來(lái)的等級(jí)2降為等級(jí)外[6]，千粒重與原麥相比以7%的速度遞減，發(fā)芽率在中度霉變時(shí)與原麥相比下降了70%左右，使得小麥的品質(zhì)明顯下降.主要是因?yàn)槊棺冞^(guò)程中，微生物大量繁殖，它分泌大量的水解酶，將小麥中碳水化合物水解，最終導(dǎo)致小麥籽粒中淀粉含量減少[7].小麥中的碳水化合物水解，還使非還原糖減少，還原糖增加.還原糖可作為霉菌呼吸作用的基質(zhì)而被利用，被轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，最終使小麥的容重和千粒重均下降[8].隨著小麥霉變程度的增加，小麥的發(fā)芽率明顯降低，主要是因?yàn)槊棺儠r(shí)小麥中所含的過(guò)氧化氫酶的活性會(huì)明顯下降，嚴(yán)重霉變與原麥相比下降了92%，使種子喪失生活力，這與萬(wàn)忠民[9]研究結(jié)果相同.

表2 霉變小麥粉品質(zhì)特性

2.2 霉變小麥粉品質(zhì)特性分析

對(duì)不同霉變程度小麥粉品質(zhì)特性主要測(cè)定了小麥粉的面筋含量和降落數(shù)值，結(jié)果如表2所示.

由表2可以看出，小麥粉濕面筋含量、干面筋含量、面筋指數(shù)隨著小麥霉變程度的加深逐漸下降，但是面筋吸水量變化不明顯，面筋指數(shù)能較好地反映面筋品質(zhì)，面筋指數(shù)越高，則碎面筋越少，品質(zhì)越好.隨著霉變的加深，由于微生物的作用，蛋白質(zhì)也表現(xiàn)出不同的水解和變形，發(fā)生質(zhì)和量的變化，面筋品質(zhì)越來(lái)越差[10].小麥霉變的過(guò)程中降落數(shù)值隨著霉變程度的增加均呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)，嚴(yán)重霉變與原麥相比下降了36%.這說(shuō)明隨著小麥霉變程度的加深，α-淀粉酶的活性增加，這與吳存榮等[11]的研究結(jié)果一致.

2.3 霉變小麥粉粉質(zhì)特性分析

對(duì)不同霉變程度小麥粉粉質(zhì)特性主要測(cè)定了面團(tuán)的吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度和評(píng)價(jià)值，結(jié)果如表3所示.

從表3可知：隨著小麥霉變程度的加深，小麥粉面團(tuán)的吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、評(píng)價(jià)值總體呈下降趨勢(shì)，面團(tuán)的弱化度呈上升趨勢(shì).這樣不僅出品率下降，而且生產(chǎn)成本也增加；面團(tuán)的筋力下降，表示面粉筋力越強(qiáng)，面筋網(wǎng)絡(luò)越牢固，攪拌耐力越好[12].

2.4 相關(guān)性分析

用 SPSS 11.5對(duì)不同霉變小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)、小麥品質(zhì)和小麥粉品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表4所示.

表3 不同霉變程度小麥粉面團(tuán)粉質(zhì)特性

表4 小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與各品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性

小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與容重、千粒重、發(fā)芽率、淀粉含量呈顯著性負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.732，-0.766，-0.757，-0.748，這表明霉菌和酵母菌的活動(dòng)，使得小麥的容重、千粒重、發(fā)芽率、淀粉含量下降，降低了小麥的品質(zhì)；小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與小麥粉的濕面筋含量、干面筋含量、面筋指數(shù)呈極顯著性負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.868，-0.839，-0.916，這表明霉菌和酵母菌的活動(dòng)顯著影響面筋的品質(zhì)；霉菌和酵母菌總數(shù)與降落數(shù)值呈顯著性負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.822，這表明霉菌和酵母菌總數(shù)的增加會(huì)增加α-淀粉酶的活性；小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與形成時(shí)間呈顯著性負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.708，這表明霉菌和酵母菌的活動(dòng)對(duì)面團(tuán)的形成時(shí)間影響較大.

3 結(jié)論

小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與濕面筋含量、干面筋含量、面筋指數(shù)呈極顯著性負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為：-0.868、-0.839、-0.916；與容重、千粒重、發(fā)芽率、淀粉含量、降落數(shù)值、形成時(shí)間呈顯著性負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為：-0.732、-0.766、-0.757、-0.748、-0.822、-0.708.通過(guò)相關(guān)性系數(shù)比較，可以得出：小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與各品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性良好.

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