儲藏溫度對三種筋力小麥生化指標的影響

張玉榮，侯文珊，左祥莉，高艷娜

(河南工業(yè)大學糧油食品學院//糧食儲藏與安全教育部工程研究中心//糧食儲運國家工程實驗室，河南 鄭州 450001)

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儲藏溫度對三種筋力小麥生化指標的影響

張玉榮，侯文珊，左祥莉，高艷娜

(河南工業(yè)大學糧油食品學院//糧食儲藏與安全教育部工程研究中心//糧食儲運國家工程實驗室，河南 鄭州 450001)

為了探索不同類型小麥在不同溫度下儲藏品質(zhì)的變化規(guī)律，選取高筋麥鄭麥9023、中筋麥太空6號和弱筋麥鄭麥004三種不同類型的小麥樣品為研究對象，在不同溫度條件下，人工模擬陳化，進行脂肪酸值、降落數(shù)值、沉降值和還原糖測定，采用SPSS17.0對結(jié)果進行分析。結(jié)果表明：儲藏溫度越高，儲藏時間越長，脂肪酸值、降落數(shù)值變化越大。儲藏溫度為40℃時，高筋麥和中筋麥的脂肪酸值變化始終處于最高狀態(tài)；小麥降落數(shù)值在較短的儲藏時間內(nèi)快速上升。不同儲藏溫度對3種小麥沉降值的影響基本相似，均呈現(xiàn)波動下降趨勢。整個儲藏期間3種筋力小麥還原糖含量變化不大。相關(guān)性分析表明：儲藏時間與脂肪酸值、降落數(shù)值均呈極顯著正相關(guān)，與還原糖呈顯著正相關(guān)，小麥類型與沉降值呈極顯著負相關(guān)。

儲藏溫度；小麥；筋力；生化指標

小麥是我國儲備糧的主要品種之一，儲藏期間品質(zhì)變化及影響因素一直是儲糧行業(yè)的研究熱點，國內(nèi)外許多科研人員已對其做了大量研究，獲得了豐碩的成果。馬良等[1]研究表明高溫密閉儲藏條件下不同水分的小麥隨儲藏時間的延長，其生活力、濕面筋含量和面筋吸水率均呈下降趨勢。王若蘭等[2]研究表明不同生活力的高筋小麥隨儲藏時間的延長，其發(fā)芽率下降明顯，電導率呈上升趨勢且與生活力正相關(guān)，濕面筋含量呈下降趨勢且與生活力負相關(guān)。蔡靜平等[3]研究表明儲藏溫度與小麥儲藏安全水分在一定范圍內(nèi)有線性關(guān)系。萬忠民等[4]研究結(jié)果表明儲藏時間越長,儲藏溫度越高,小麥的脂肪酸值越大,發(fā)芽率越低,小麥的品質(zhì)下降越快。劉麗杰等[5]、張玉榮等[6]研究表明低溫儲藏和密封儲藏對保持小麥品質(zhì)、延緩小麥陳化非常重要。研究發(fā)現(xiàn)，小麥雖對溫度適應性較強，但溫度仍是影響小麥品質(zhì)變化的一個重要因子，不適當?shù)臏囟葍Σ貢铀傩←滉惢?，小麥作為一個活的有機體在此條件下可能消耗過多的有機物，甚至可能導致其品質(zhì)的劣變。眾多學者雖已從不同方面探索了儲藏溫度對小麥品質(zhì)和安全儲藏的影響，但溫度對不同筋力小麥生化指標的影響研究卻鮮有報道。因此，研究不同溫度下小麥生化指標的變化，對降低糧食產(chǎn)后損失、保證儲糧安全、促進糧食深加工和世界糧食貿(mào)易具有深遠意義。

試驗通過對3種筋力小麥在不同溫度下的模擬儲藏，測其脂肪酸值、降落數(shù)值、SDS沉降值及還原糖含量等生化指標，探究3種筋力小麥的上述指標在不同溫度下的變化規(guī)律，并分析這些指標與儲藏時間、小麥類型的相關(guān)性、顯著性，以期對小麥的安全儲藏和合理輪換有所指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥樣品品種：鄭麥9023(高筋麥)；太空6號(中筋麥)；鄭麥004(弱筋麥)，由河南省農(nóng)科院培育。

主要儀器設備：PQX型多段可編程人工氣候箱(寧波東南儀器有限公司)，錘式旋風磨(上海嘉定糧油檢測儀器廠)，恒溫水浴鍋(上海醫(yī)療器械五廠)，1010-3型鼓風恒溫干燥箱(上海實驗儀器廠有限公司)，HY-2調(diào)速多用振蕩器(江蘇省金壇市金城教學儀器廠)，SPX-150生化培養(yǎng)箱(上海躍進醫(yī)療器械廠)，降落數(shù)值儀(杭州天成儀器設備有限公司)。

1.2 試驗方法

1.2.1 小麥樣品的預處理

將3種筋力小麥清理后，每500 g裝入紗布袋置于人工氣候培養(yǎng)箱進行模擬儲藏，儲藏溫度設置為25、30、35、40℃，所對應的相對濕度范圍為65%～75%，并與室溫(冬季室溫，16～18℃)儲藏進行對照，每30 d取樣一次，置于4℃保存，隨后進行品質(zhì)分析。

1.2.2 小麥脂肪酸值測定

采用國標GB 5510-2011方法進行測定，其中氫氧化鉀標準滴定液的標定參照國標GB/T 601-2002。

1.2.3 小麥降落數(shù)值測定

采用國標GB/T 10361-2008方法

1.2.4 小麥SDS沉降值測定

采用國標GB/T 15685-2011 糧油檢驗 小麥沉淀指數(shù)測定 SDS法，其中試樣質(zhì)量參照全麥粉標準稱取3 g。

1.2.5 小麥還原糖測定

采用GB/T 5513-85方法，其中硫代硫酸鈉標準滴定液的標定參照GB/T 601-2002。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS17.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行描述性分析、相關(guān)性分析和顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同溫度下3種小麥的生化指標變化情況

2.1.1 不同溫度下3種小麥脂肪酸含量變化

脂肪酸值是常用的小麥品質(zhì)劣變指標[7]。新收獲小麥的脂肪酸值較低，一般在10～20 mg KOH/(100 g)，之后隨著儲藏時間的延長而增加[8]。小麥脂肪酸值的增加速度與儲藏溫度、濕度、氧氣組分等有較大關(guān)系[9]。不同儲藏溫度下3種筋力小麥的脂肪酸值隨儲藏時間的變化趨勢見圖1～圖3。

圖1 高筋麥脂肪酸含量的變化

圖2 中筋麥脂肪酸含量的變化

圖3 弱筋麥脂肪酸含量的變化

由圖1～圖3可見，不同筋力小麥在儲藏期間脂肪酸值均呈明顯上升趨勢。高筋小麥隨著儲藏時間的延長其在25℃下的脂肪酸值均低于其他溫度下的脂肪酸值，儲藏期為60d的小麥，其不同溫度下的脂肪酸值隨儲藏時間的延長上升并且達到相對接近的數(shù)值，之后各溫度下脂肪酸值變化趨勢大致相同。中筋小麥隨著儲藏時間的延長其在儲藏初期即到90 d時，常溫儲藏和30、40℃儲藏下的脂肪酸值變化很接近，90～180 d常溫儲藏和25、30℃儲藏下脂肪酸值變化極為接近，同時此儲藏期間35℃和40℃儲藏下小麥脂肪酸值也比較接近，儲藏后期不同溫度下儲藏的小麥其脂肪酸值變化趨勢較為一致。弱筋小麥隨著儲藏時間的延長，其在30℃下的脂肪酸值均低于其他溫度下的脂肪酸值，儲藏到120 d的小麥在25℃和30℃下的脂肪酸值變化相似，而其他溫度下儲藏的小麥脂肪酸值也變化一致。根據(jù)本試驗的結(jié)果分析可知，小麥在儲藏過程中脂肪酸值的變化是比較明顯的而且與溫度呈正相關(guān)，溫度越高脂肪酸值變化越快越明顯，這與王明潔等[10]的研究結(jié)果一致。小麥儲藏期間脂肪酸值增加原因，主要是由一些游離的脂類即未與淀粉或蛋白結(jié)合的脂類參與氧化水解作用，膜上的三酰甘油酯和磷脂中的結(jié)合脂肪酸在脂肪酶和磷脂酶的作用下不斷地被釋放出來，使得游離脂肪酸的含量增加，最終使脂肪酸值升高。有關(guān)資料表明[11]，脂肪酶水解的最適溫度在35℃左右，因此在試驗設置的溫度下，隨著溫度的升高小麥脂肪酸值增加。

2.1.2 不同溫度下3種小麥降落數(shù)值變化

降落數(shù)值的大小可以間接地反映α-淀粉酶活性的大小，進而評價小麥質(zhì)量。一般情況下，降落數(shù)值越大，α-淀粉酶活性越??；反之，α-淀粉酶活性越大。不同儲藏溫度下小麥樣品的降落數(shù)值測定結(jié)果如圖4～圖6。

圖4 高筋麥降落數(shù)值的變化

由圖4～圖6可見，3種筋力小麥的降落數(shù)值在其初期相差不大，且隨儲藏時間延長總體均呈上升趨勢，但不同筋力小麥降落數(shù)值的變化幅度不同，儲藏溫度越高，儲藏時間越長降落數(shù)值變化越大。對于高筋小麥而言，在35℃和40℃儲藏時其降落數(shù)值變化較為接近，呈平行遞增趨勢，在常溫和30℃儲藏時其降落數(shù)值變化很接近，且不同溫度下儲藏小麥其降落數(shù)值隨儲藏時間延長變化規(guī)律基本一致。對于中筋小麥而言，明顯可以看出25℃下小麥降落數(shù)值在不同儲藏時間均低于其他溫度，40℃下小麥降落數(shù)值均高于其他溫度，其他3個儲藏溫度下小麥降落數(shù)值比較接近。

圖5 中筋麥降落數(shù)值的變化

圖6 弱筋麥降落數(shù)值的變化

就弱筋小麥而言，其降落數(shù)值在150 d之前不同溫度之間呈平行遞增趨勢，且30℃最低，35℃最高。與原始樣品相比較，儲藏210 d后弱筋麥的增加幅度最大，平均增加223 s，高筋麥次之，中筋麥增加幅度最小僅為152 s。在不同儲藏溫度下，弱筋小麥降落數(shù)值變化最大，受其影響最大。分析不同儲藏溫度對小麥降落數(shù)值影響的結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，不同筋力小麥在高溫40℃和35℃條件下降落數(shù)值的變化明顯高于其他儲藏溫度，這是由于α-淀粉酶受溫度影響較大，高溫對α-淀粉酶的破壞程度大，造成α-淀粉酶分解淀粉的能力明顯減弱，使得糊化物中的淀粉液化程度降低，從而導致降落數(shù)值增大，α-淀粉酶失活較快，較低的溫度可以延緩α-淀粉酶活性的下降速度。過高或過低的降落數(shù)值對小麥的加工和食用品質(zhì)都有影響，降落數(shù)值偏高的饅頭、面包不易發(fā)起，體積小，外表粗糙，內(nèi)部氣孔大而不勻，彈性差，口感差；降落數(shù)值偏低的面團的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間下降，弱化度增大，饅頭、面包出現(xiàn)發(fā)黏、扁、黑等現(xiàn)象。只有適中的α-淀粉酶活性的面粉制作的饅頭、面包容易起發(fā)、比容大、白度高、紋理結(jié)構(gòu)較好、評分較高[12]。因此，小麥適中的降落數(shù)值對食品加工品質(zhì)和食用品質(zhì)意義重大。

2.1.3 不同溫度下3種小麥SDS沉降值變化

不同儲藏溫度下3種筋力小麥的SDS沉降值隨儲藏時間變化的規(guī)律如圖7～圖9所示。

圖7 高筋麥沉降值的變化

圖8 中筋麥沉降值的變化

圖9 弱筋麥沉降值的變化

由圖7～圖9可見，不同品種小麥儲藏0～60 d沉降值均呈現(xiàn)波動下降趨勢，60 d以后逐漸下降。小麥沉降值因其面筋含量不同而差異明顯。對于高筋小麥而言，在60 d以后其SDS沉降值大致分為兩類，一類為35℃和40℃儲藏，其變化趨勢大致相同，且降低幅度相對較大；另一類為常溫、20℃和25℃儲藏，除25℃下小麥SDS沉降值在150 d時比其他兩種溫度儲藏略低外，其余時間基本一致。對于中筋麥而言，其受溫度影響較大，總的規(guī)律是波動下降，但其在不同溫度下儲藏不同時間SDS沉降值變化較為復雜。在儲藏前期，常溫和30℃變化基本一致，35℃和40℃變化基本一致，30℃在兩者之間；儲藏后期，5種溫度下呈平行遞減趨勢。就弱筋小麥而言，在不同儲藏溫度下其SDS沉降值變化差異不大。比較圖7和圖8可以發(fā)現(xiàn)，不同儲藏溫度對三種小麥沉降值的影響基本相似，高溫對沉降值影響較大，溫度低于30℃沉降值變化不明顯。以高筋麥為例，40℃條件下沉降值下降了25.30 ml，而常溫條件下沉降值的變化僅為16.00 ml，兩種儲藏溫度下小麥沉降值的下降幅度相差9.30 ml。圖9反映的是儲藏期間弱筋麥沉降值受不同儲藏溫度影響的情況，由于弱筋麥本身所含的面筋量低，沉降值僅為26.00 ml，在測試過程受多種因素影響最終沉降值的變化不是很一致，尤其是常溫條件受環(huán)境溫度影響大，該條件下沉降值的變化波動比較大，但總體還是在下降的，說明在溫度不是很高的情況下，儲藏時間對沉降值的影響程度要大于溫度對其影響。此外，弱筋小麥由于面筋含量和質(zhì)量都處于劣勢狀態(tài)，在儲藏期間用沉降值的變化來評價其品質(zhì)變化還稍欠穩(wěn)妥，需結(jié)合其他指標，以便更加科學準確的加以研究評價。

2.1.4 不同溫度下3種小麥還原糖含量變化

還原糖是指具有還原性的糖類，包括葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等。小麥中一些酶類在適宜條件下可將淀粉水解成還原糖，而還原糖也是一些微生物生長的天然碳源。因此，對還原糖檢測可反映出小麥中酶類和微生物活性。

小麥中還原糖含量在不同儲藏溫度下隨儲藏時間變化的趨勢見圖10～圖12。

圖10 高筋麥還原糖的變化

由圖10～圖12可見，小麥儲藏過程中還原糖總體呈先上升后下降趨勢，變化幅度不大。究其原因，則是小麥儲藏初期營養(yǎng)物質(zhì)的積累使得還原糖含量逐漸增加，而后隨著儲藏時間的延長，小麥呼吸作用造成自身消耗，再加上微生物的活動，還原糖含量開始下降。這與韋志彥等研究結(jié)果相一致[13]。就高筋小麥而言，在儲藏期間其還原糖含量在35℃和40℃溫度下變化幅度較大，在其他3個溫度下儲藏其變化較為接近。就中筋小麥而言，其各個溫度下還原糖含量變化趨勢較為復雜，但總的來說其在40℃儲藏時均比其他溫度下高，且變化更為明顯。對于弱筋小麥，除了在儲藏后期40℃儲藏溫度下變化趨勢明顯外，其他儲藏期變化不明顯。同時，比較不同儲藏溫度下還原糖含量的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，高筋小麥在35℃和40℃變化最大，弱筋小麥變化最小，且3種筋力小麥在30℃以下其還原糖含量變化不大。

圖11 中筋麥還原糖的變化

圖12 弱筋麥還原糖的變化

2.2 小麥生化指標的相關(guān)性分析

為了進一步說明小麥儲藏過程中各種因素對指標變化的影響，研究了小麥的脂肪酸值，降落數(shù)值，SDS沉降值、還原糖含量和儲藏時間，儲藏溫度及小麥類型的相關(guān)性，相關(guān)性分析結(jié)果見表1。

表1 小麥儲藏期間生化指標及儲藏環(huán)境之間相關(guān)性分析

注：**為P<0.01；*為P<0.05。

從表1可見，儲藏時間與脂肪酸值呈極顯著正相關(guān)(r=0.933),說明隨儲藏時間的延長脂肪酸值隨之呈增大趨勢變化，這也與前人研究一致[4]。此外，儲藏時間也與降落數(shù)值有極顯著正相關(guān)性(r=0.763),表明隨著儲藏時間的延長，小麥降落數(shù)值增高，其α-淀粉酶活性降低；儲藏時間與還原糖含量呈顯著正相關(guān)(r=0.433)?？v觀儲藏溫度與各生化指標指標之間的相關(guān)性，不難發(fā)現(xiàn)還原糖含量與其極顯著正相關(guān)(r=0.544)。就小麥類型與各生化指標相關(guān)性而言，沉降值與其呈極顯著負相關(guān)(r=-0.659)，這是因為沉降值主要反映蛋白質(zhì)含量、面筋含量，顯然高筋、中筋麥蛋白含量比弱筋麥含量相對較高。小麥類型與脂肪酸值變化基本沒有相關(guān)性，可能是因為不同筋力小麥脂肪含量差異不大，導致其變化與小麥類型無關(guān)。

3 結(jié)論

分析結(jié)果顯示，隨著儲藏時間的延長和儲藏溫度的升高，小麥的脂肪酸值、降落數(shù)值變化程度隨之加大。儲藏溫度為40℃時，高筋麥和中筋麥的脂肪酸值變化較大；40℃時小麥降落數(shù)值在較短的儲藏時間內(nèi)快速上升。不同儲藏溫度對3種小麥沉降值的影響基本相似，均呈現(xiàn)波動下降趨勢；高溫對沉降值影響較大，溫度低于30℃沉降值變化不明顯。整個儲藏期間小麥還原糖含量波動不明顯，儲藏溫度對還原糖含量影響不大。相關(guān)性分析表明：儲藏時間與脂肪酸值(r=0.933)、降落數(shù)值(r=0.763)均存在一定正相關(guān)性；小麥類型與沉降值(r=-0.659)具有一定相關(guān)性。

[1] 馬 良,王若蘭.高溫儲藏條件下不同水分含量小麥品質(zhì)變化研究[J].糧食與油脂,2015,28(2):24-27.

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[4] 萬忠民,吳 琳.不同儲藏溫度下小麥的品質(zhì)劣變[J].糧油食品科技,2005,13(6):6-7.

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(責任編輯：梅 竹)

Effects of storage temperature on four biochemical indexes of different thews wheat

ZHANG Yu-rong,HOU Wen-shan,ZUO Xiang-li,GAO Yan-na

(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology Engineering Research Center of Grain Storage and Security of Ministry of Education；National Engineering Laboratory for Grain Storage and Transportation,Zhengzhou 450001,China)

We investigated the storage quality of different types of wheat( high-gluten wheat Zhengmai 9023,middle-gluten wheat Taikong 6 and low-gluten wheat Zhengmai 004) at different temperature.The samples were stored at different temperature to simulate aging.The fatty acid value,falling number,sedimentation value and reducing sugar were determined.The results were analyzed by SPSS 17.0.Results showed that the fatty acid value and falling number increased with higher temperature and longer storage time.The fatty acid value of high-gluten wheat and middle-gluten wheat were relatively higher.The falling number of wheat increased rapidly in short storage time.The effects of different temperature were similar on the sedimentation value of wheat,and they showed a downward trend in volatility.The content of reducing sugar in three kinds of gluten wheat were not largely changed during the whole storage period.The correlation analysis showed that the storage time had a significant positive correlation with the fatty acid value,the fall number and reducing sugar.The wheat type had a significant negative correlation with the sedimentation value.

storage temperature;wheat;gluten;biochemical indices

2017-03-23；

2017-05-03

張玉榮(1967-)，女，教授，主要從事農(nóng)產(chǎn)品儲藏與品質(zhì)分析。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.06.002

S377

A

1003-6202(2017)06-0004-05