小麥吸脹階段質(zhì)量變化的探究

姚 遠(yuǎn)，畢文慶，黨保華，張 銳

（平頂山市糧油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，河南平頂山 467000）

小麥吸脹階段質(zhì)量變化的探究

姚 遠(yuǎn)，畢文慶，黨保華，張 銳

（平頂山市糧油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，河南平頂山 467000）

以3種商品小麥種子為研究材料，分別制取萌動(dòng)前1 h（吸脹階段）、萌動(dòng)后1 h（種皮破裂）、萌動(dòng)后4 h和原始樣品，用顯微鏡觀察其胚部結(jié)構(gòu)，對(duì)其蛋白質(zhì)含量、面筋和降落數(shù)值變化進(jìn)行檢測(cè)分析，探討小麥吸脹階段的質(zhì)量變化情況。結(jié)果表明：吸脹階段小麥的蛋白質(zhì)含量、面筋含量及面筋指數(shù)沒有明顯的變化。吸脹階段小麥的降落數(shù)值降低，但均在200 s以上且明顯高于萌動(dòng)后小麥，對(duì)其食用品質(zhì)無不良影響，與萌動(dòng)后小麥有根本區(qū)別。根據(jù)外觀形態(tài)的變化（如胚部隆起）將吸脹階段小麥認(rèn)定為生芽粒的一種，并歸屬為不完善粒不符合生產(chǎn)實(shí)際，易引起質(zhì)量糾紛。

小麥；吸脹；顯微觀察；降落數(shù)值；質(zhì)量變化

生芽粒作為小麥不完善粒的一種，不但影響小麥的價(jià)格，而且降低了小麥的質(zhì)量等級(jí)、食用品質(zhì)、耐儲(chǔ)藏性和加工品質(zhì)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1351—2008《小麥》對(duì)生芽粒的定義，生芽粒從發(fā)芽程度不同可以概括為3種情況：一是芽或幼根雖未突破種皮但胚部種皮明顯隆起且與胚分離，俗稱為“鼓泡”，即是種子發(fā)芽的吸脹階段；二是芽或幼根雖未突破種皮但胚部種皮已經(jīng)破裂，即是種子發(fā)芽的萌動(dòng)階段；三是芽或幼根突破種皮但是未超過本顆粒長度。在對(duì)小麥的日常檢驗(yàn)中，生芽粒的后兩種情況較為明顯，可以直接由肉眼觀察判斷，但是由于檢驗(yàn)人員對(duì)第1種情況“明顯隆起”的理解和視力判斷能力的不同，在實(shí)際檢驗(yàn)過程中往往存在較大的主觀因素，不同的檢驗(yàn)人員往往會(huì)得到不同的檢驗(yàn)結(jié)論，在糧食收購過程中極易引起爭(zhēng)論，造成質(zhì)量監(jiān)管部門與收儲(chǔ)企業(yè)、收儲(chǔ)企業(yè)與種糧農(nóng)戶之間的糾紛，也對(duì)糧食收儲(chǔ)企業(yè)和基層糧食檢驗(yàn)人員造成了極大的困擾。

國內(nèi)外眾多學(xué)者都對(duì)發(fā)芽小麥的特性進(jìn)行過研究，普遍認(rèn)為發(fā)芽小麥對(duì)小麥的容重有顯著的影響，降低了小麥的質(zhì)量等級(jí)［1］，影響了小麥的收購價(jià)格；發(fā)芽小麥對(duì)食用品質(zhì)也有很大影響，其營養(yǎng)品質(zhì)下降，面團(tuán)流變學(xué)特性改變，蛋白質(zhì)降解，面筋軟化，淀粉品質(zhì)降低［2－6］，由其制得的面條和饅頭的食用品質(zhì)有不同程度的降低［7－8］；發(fā)芽小麥的耐儲(chǔ)藏性降低［9－10］，加工品質(zhì)有明顯降低［11－13］。但這些研究多是基于發(fā)芽程度至少是胚部種皮已經(jīng)破裂，出現(xiàn)“露白”的情況；樣品的制備多是以發(fā)芽時(shí)間的長短設(shè)計(jì)的，并不能直接反映樣品胚部的隆起狀態(tài)。而研究小麥吸脹階段，即所謂“鼓泡?！辟|(zhì)量變化情況的報(bào)道較少，小麥質(zhì)量變化的情況并不明確。因此，本實(shí)驗(yàn)探究吸脹階段小麥質(zhì)量變化情況，準(zhǔn)確判定生芽粒，旨在為小麥質(zhì)量檢驗(yàn)及收購提供指導(dǎo)。

1.3.5 降落數(shù)值測(cè)定

按GB／T 10361—2008規(guī)定的方法［18］測(cè)定小麥粉的降落數(shù)值。

1.3.6 面筋測(cè)定

按GB／T 5506.2—2008和GB／T 5506.4—2008規(guī)定的方法［19－20］測(cè)定小麥粉濕面筋含量和面筋吸水率。按LS／T 6102—1995規(guī)定的方法［21］測(cè)定小麥粉面筋指數(shù)。

1 材料與方法

2 結(jié)果與分析

1.1 材料

選取本轄區(qū)內(nèi)種植面積較大的2015年3個(gè)商品小麥品種，分別為漯麥9、豫麥58、洛麥22。均為中筋冬小麥，實(shí)驗(yàn)時(shí)已過3個(gè)月后熟期，發(fā)芽率均大于98%。

1.2 儀器設(shè)備

SPX－150B生化培養(yǎng)箱：上海瑯玕實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；101－3電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海實(shí)驗(yàn)儀器廠；LRMM8040－3－D實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)：無錫糧機(jī)械制造有限公司；SMZ－161體視顯微鏡：麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司；DA7200近紅外谷物品質(zhì)分析儀：瑞典波通公司；1900真菌型降落數(shù)值測(cè)定儀：瑞典波通公司。

1.3 方法

1.3.1 種子萌動(dòng)實(shí)驗(yàn)及顯微觀察

每個(gè)品種分別取50粒，用清水浸泡2 h后，置于發(fā)芽床中，保持發(fā)芽床水分飽和，置生化培養(yǎng)箱中，20℃恒溫培養(yǎng)。每隔0.5 h用體式顯微鏡放大20倍觀察每個(gè)品種種子胚部的俯視面和縱切面。當(dāng)種子胚部種皮破裂的籽粒，即露白粒占比大于70%時(shí)，以此培養(yǎng)時(shí)間為界限，向前推1 h得到的種子即為吸脹階段小麥，然后繼續(xù)培養(yǎng)1 h和4 h，并用顯微鏡觀察。

1.3.2 樣品制備

每個(gè)品種分別取1.5 kg，平分成3份，按1.3.1中所述的培養(yǎng)方法進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)時(shí)間分別為萌動(dòng)前1 h，萌動(dòng)后1 h和萌動(dòng)后4 h。培養(yǎng)結(jié)束后，及時(shí)瀝干水分，立即放入烘箱中在40℃下鼓風(fēng)干燥，使水分降至10%～13%［14］，取出后測(cè)定原始種子與培養(yǎng)制得樣品的露白粒與鼓泡粒的比例。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)制粉

按NY／T 1094.1—2006和NY／T 1094.5—2006規(guī)定的方法［15－16］，將各品種的原始種子與培養(yǎng)制得的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)制粉，控制出粉率為70%±1%。

1.3.4 蛋白質(zhì)含量測(cè)定

使用近紅外谷物分析儀按GB／T 24899—2010規(guī)定的方法［17］測(cè)定小麥粉的蛋白質(zhì)含量。

2.1 顯微觀察照片

圖1～圖3為各品種的原始種子、萌動(dòng)前1h、萌動(dòng)后1 h和萌動(dòng)后4 h種子的俯視圖和剖面圖。由圖中可以看出，萌動(dòng)前1h的種子芽或幼根雖未突破種皮但胚部種皮已明顯隆起且與胚分離。萌動(dòng)后1 h的種子胚部種皮已經(jīng)破裂，幼芽幼根明顯分化。萌動(dòng)后4 h的種子，幼芽幼根繼續(xù)發(fā)育。

圖1a 漯麥9原始種子俯視／剖面圖

圖1b 洛麥9萌動(dòng)前1h俯視／剖面圖

圖1c 漯麥9萌動(dòng)后1h俯視／剖面圖

圖1d 洛麥9萌動(dòng)后4h俯視／剖面圖

圖2a 豫麥58原始種子俯視／剖面圖

圖2b 豫麥58萌動(dòng)前1h俯視／剖面圖

圖2c 豫麥58萌動(dòng)后1h俯視／剖面圖

圖2d 豫麥58萌動(dòng)后4h俯視／剖面圖

圖3a 洛麥22原始種子俯視／剖面圖

圖3b 洛麥22萌動(dòng)前1h俯視／剖面圖

圖3c 洛麥22萌動(dòng)后1h俯視／剖面圖

圖3d 洛麥22萌動(dòng)后4h俯視／剖面圖

2.2 吸脹階段小麥的蛋白質(zhì)含量的變化

根據(jù)表1可以分析，隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但下降的幅度較小。3個(gè)品種不同發(fā)芽狀態(tài)下的蛋白質(zhì)含量，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD分別為2.6%、1%和1.2%，同一品種不同發(fā)芽狀態(tài)下的蛋白質(zhì)含量離散程度很小，吸脹階段小麥的蛋白質(zhì)含量與原始種子無明顯變化，說明吸脹階段對(duì)小麥的蛋白質(zhì)含量沒有明顯的影響。

2.3 吸脹階段小麥的面筋的變化

從表1可以看出，3個(gè)品種不同發(fā)芽狀態(tài)下的濕面筋含量，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD分別為2.7%、4.4%和3.6%，面筋吸水率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD分別為3.5%、1.7%和4.9%，面筋指數(shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD分別為9.0%、4.5%和6.0%，同一品種不同發(fā)芽狀態(tài)下的濕面筋含量、面筋吸水率和面筋指數(shù)離散程度很小，吸脹階段小麥的濕面筋含量、面筋吸水率和面筋指數(shù)均與原始種子無明顯變化，說明吸脹階段對(duì)小麥面筋的含量和質(zhì)量都沒有明顯的影響。

表1 小麥各項(xiàng)品質(zhì)數(shù)據(jù)

2.4 吸脹階段小麥的降落數(shù)值變化

從圖4中可以看出，隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，小麥的降落數(shù)值呈現(xiàn)明顯下降，這是發(fā)芽程度不斷加深，α－淀粉酶活性不斷增強(qiáng)的表現(xiàn)，在發(fā)芽后期這種下降幅度減小。3個(gè)品種吸脹階段小麥的降落數(shù)值變幅為238～391 s，均在200 s以上。就面包而言，降落數(shù)值小于200 s，表示酶活性過強(qiáng)，降落數(shù)值大于300 s，表示酶活性過低［22］；制作面包和面條所需的小麥粉，降落數(shù)值以250 s左右為合適，最低不得低于200 s，制作饅頭所需的小麥粉，降落數(shù)值200 s以上合適，最低不得低于150 s［23］。因此由吸脹階段小麥制得的小麥粉對(duì)其食用品質(zhì)無不良影響。萌動(dòng)后小麥的降落數(shù)值基本都低于200 s，吸脹階段小麥的降落數(shù)值明顯高于萌動(dòng)后小麥，也說明吸脹階段小麥在食用品質(zhì)上與萌動(dòng)后小麥有根本區(qū)別。

由原始種子到萌動(dòng)前1 h，漯麥9鼓泡粒上升到70.7%，降落數(shù)值由494 s下降到264 s，下降了46.6%；豫麥58鼓泡粒上升到60.5%，降落數(shù)值由425 s下降到238 s，下降了44%；洛麥22鼓泡粒上升到77.2%，降落數(shù)值由657 s下降到391 s，下降了40.5%。以上情況是為了模擬小麥在收獲晾曬期間因連陰雨天氣而發(fā)生的不均勻的鼓泡萌動(dòng)現(xiàn)象，通過給予均勻適宜的條件，制造出的大面積鼓泡萌動(dòng)的極端模型，而實(shí)際生產(chǎn)中鼓泡萌動(dòng)程度遠(yuǎn)低于這種極端模型，根據(jù)前文的研究結(jié)果發(fā)芽時(shí)間越長，發(fā)芽程度越深，降落數(shù)值也越低，因此比本實(shí)驗(yàn)中的萌動(dòng)前1 h小麥樣品發(fā)芽程度更弱的小麥對(duì)降落數(shù)值的影響也更小，更不足以對(duì)小麥粉的食用品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。

圖4 降落數(shù)值與發(fā)芽時(shí)間的關(guān)系

3 結(jié)論

小麥發(fā)芽會(huì)嚴(yán)重影響小麥的品質(zhì)，給國家及種糧農(nóng)民造成嚴(yán)重的損失［24］。因氣候原因，河南、河北等小麥主產(chǎn)區(qū)在收獲時(shí)經(jīng)常大面積發(fā)生不完善粒超標(biāo)的情況，其中吸脹階段的鼓泡粒占較大比例，而直接遭到拒收。吸脹階段小麥作為生芽粒的一種特殊形態(tài)，其判定存在較大的爭(zhēng)議，執(zhí)行當(dāng)中難度和糾紛很大。根據(jù)本研究結(jié)果，吸脹階段對(duì)小麥的蛋白質(zhì)含量沒有明顯的影響，對(duì)小麥面筋的含量及質(zhì)量沒有明顯的影響。吸脹階段小麥的降落數(shù)值降低，但均在200 s以上且明顯高于萌動(dòng)后小麥，對(duì)其食用品質(zhì)并無不良影響，與萌動(dòng)后小麥有根本區(qū)別。單一根據(jù)外觀形態(tài)將吸脹階段小麥認(rèn)定為生芽粒的一種，并歸屬為不完善粒不符合生產(chǎn)實(shí)際，易引起質(zhì)量糾紛。

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［16］NY／T 1094.5—2006，小麥實(shí)驗(yàn)制粉.第5部分：Brabender Quadrumat Jr.（Quadruplex）實(shí)驗(yàn)?zāi)シǎ跾］.

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［18］GB／T 10361—2008，小麥、黑麥及其面粉，杜倫麥及其粗粒粉.降落數(shù)值的測(cè)定.Hagberg－Perten法［S］.

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［20］GB／T 5506.4—2008，小麥和小麥粉.面筋含量.第4部分：快速干燥法測(cè)定干面筋［S］.

［21］LS／T 6102—1995，小麥粉濕面筋質(zhì)量測(cè)定方法面筋指數(shù)法［S］.

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Research on the change of wheat quality during imbibition

YAO Yuan，BI Wen－qing，DANG Bao－h(huán)ua，ZHANG Rui
（Pingdingshan Grain and Oil Product Quality Supervision and Inspection Institute，Pingdingshan Henan 467000）

Taking 3 kinds of commercial wheat seeds as research materials，respectively preparing seed samples：1 hour before budding（imbibition，the seed coat of embryo bulged and separated from embryo，commonly known as the“bubble”），1 hour after budding（the seed coat of embryo ruptured），4 hours after budding and the original seed.The structure of embryo was observed by microscope and the change of protein content，gluten and falling number was detected in order to analyze the changes of wheat quality during imbibition.The result showed that the protein content，gluten content and gluten index of imbibitional wheat didn't change obviously.The falling number of imbibitional wheat decreased，but were all above 200 seconds and significantly higher than that of budding wheat.Imbibitional wheat did not have bad effect on the edible quality and was different from budding wheat.It doesn't conform to actual production and may cause quality disputes if identifying imbibitional wheat as one kind of sprouted kernel and belonging to the unsound kernel based on the changes in appearance，such as the seed coat of embryo bulged.

wheat；imbibition；microexamination；falling number；quality change

TS 210.1

A

1007－7561（2017）01－0015－04

姚遠(yuǎn)，1988年出生，碩士.

畢文慶，1971年出生，工程師.