不同儲(chǔ)藏條件對(duì)小麥專用粉品質(zhì)的影響研究*

聶 登 費(fèi)杏興 趙欣欣

(張家港市糧食質(zhì)量監(jiān)測(cè)站 215600)

小麥粉作為我國(guó)主食的主要原料，其儲(chǔ)藏品質(zhì)能否得到良好保障關(guān)系著國(guó)泰民生。但在儲(chǔ)藏期間，因其保護(hù)層麩皮的脫除，其品質(zhì)極易受儲(chǔ)藏條件的影響。因此，研究小麥粉儲(chǔ)藏條件對(duì)其品質(zhì)變化的影響、確保其在儲(chǔ)藏期間的品質(zhì)已成為迫切需要解決的問題。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)小麥粉在儲(chǔ)藏方面的研究主要集中在儲(chǔ)存期間常規(guī)品質(zhì)的變化[1-4]，研究對(duì)象多為普通小麥粉，鮮見對(duì)小麥專用粉的相關(guān)報(bào)道。本研究采用正交實(shí)驗(yàn)方法，選取儲(chǔ)藏溫度、儲(chǔ)藏水分、儲(chǔ)藏方式與儲(chǔ)藏時(shí)間四個(gè)因素，對(duì)小麥專用粉的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、面筋吸水量、脂肪酸值與降落數(shù)值進(jìn)行測(cè)定，探究?jī)?chǔ)藏條件對(duì)小麥專用粉品質(zhì)變化的影響，旨在對(duì)小麥專用粉的安全儲(chǔ)藏提供科學(xué)依據(jù)和指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑 材料：小麥專用粉：高筋小麥粉，由東海糧油(張家港)有限公司提供。

試劑：鹽酸、氫氧化鈉、酚酞、95%乙醇、氯化鈉、碘化鉀、碘均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備 CPA225D型分析天平，LP1002型電子天平，JFZD型粉質(zhì)儀，LD5-2B型離心機(jī)，HY-5型回旋振蕩器，JJLF型降落數(shù)值測(cè)定儀，DHG-9076A型電熱恒溫干燥箱，HY8-200FJ型氣調(diào)包裝機(jī)，BSC-150型恒溫恒濕培養(yǎng)箱。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品制備 將試驗(yàn)樣品充分混勻后，分裝于35 cm×50 cm真空包裝袋內(nèi)，每袋1000 g。本實(shí)驗(yàn)使用恒溫恒濕培養(yǎng)箱儲(chǔ)藏小麥粉，將儲(chǔ)藏溫度設(shè)為(20±1)℃、(25±1)℃、(30±1)℃、(35±1)℃，通過(guò)烘干和加水相結(jié)合的方式將小麥粉的水分含量調(diào)為13.7%、14.2%、14.7%、15.2%，采用氣調(diào)包裝機(jī)對(duì)小麥專用粉進(jìn)行充N2氣調(diào)儲(chǔ)藏(95%)、充CO2氣調(diào)儲(chǔ)藏(5%、8%)和常規(guī)模擬儲(chǔ)藏。儲(chǔ)藏時(shí)間為180 d，每隔45 d取樣測(cè)定。

1.2.2 測(cè)試指標(biāo)與方法 小麥粉水分含量按GB 5009.3-2016中第一法測(cè)定，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間按GB/T 14614-2019測(cè)定，面筋吸水量按GB/T 5506.1-2008和GB/T 5506.3-2008測(cè)定，脂肪酸值按GB/T 15684-2015測(cè)定，降落數(shù)值按GB/T 10361-2008測(cè)定。

1.2.3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 選用L16(45)正交表對(duì)儲(chǔ)藏條件進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，正交實(shí)驗(yàn)方案見表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)分析處理，所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行雙平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果以雙實(shí)驗(yàn)的平均值表示；用SPSS19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行ANOVE方差分析，顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果與討論

小麥專用粉的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、面筋吸水量、脂肪酸值與降落數(shù)值的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 儲(chǔ)藏條件對(duì)面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的影響

穩(wěn)定時(shí)間可以代表小麥粉的耐攪拌特性和面筋筋力強(qiáng)弱。面粉的穩(wěn)定時(shí)間越長(zhǎng)，則表明面粉的筋力也越強(qiáng)。面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的各因素水平作用趨勢(shì)圖見圖1。

圖1 穩(wěn)定時(shí)間的各因素水平作用趨勢(shì)圖

由圖1可知，小麥專用粉的穩(wěn)定時(shí)間隨著儲(chǔ)藏溫度的提高大體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但變化趨勢(shì)不大；穩(wěn)定時(shí)間隨儲(chǔ)藏水分的增加而降低，面粉水分含量13.7%～14.7%下降趨勢(shì)明顯，14.7%～15.2%下降幅度變?。慌c常規(guī)儲(chǔ)藏方式相比，氣調(diào)儲(chǔ)藏方式的穩(wěn)定時(shí)間要長(zhǎng)。在氣調(diào)儲(chǔ)藏方式中，充入95% N2的穩(wěn)定時(shí)間處于中間，而充入8% CO2比充5% CO2的小麥粉穩(wěn)定時(shí)間要長(zhǎng)，可見隨著充CO2量的增加，小麥粉穩(wěn)定時(shí)間也得以增加；穩(wěn)定時(shí)間隨儲(chǔ)藏時(shí)間的增加大體變化不大。

通過(guò)方差分析可知，儲(chǔ)藏溫度、面粉水分含量、儲(chǔ)藏方式與儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)穩(wěn)定時(shí)間的影響均不顯著。

2.2 儲(chǔ)藏條件對(duì)面筋吸水量的影響

面筋吸水量是小麥加工的重要參考指標(biāo)之一，可判斷小麥專用粉的品質(zhì)變化情況。其大小與小麥專用粉的蛋白質(zhì)含量有關(guān)。面筋吸水量的各因素水平作用趨勢(shì)圖見圖2。

圖2 面筋吸水量的各因素水平作用趨勢(shì)圖

由圖2可知，小麥專用粉的面筋吸水量隨著儲(chǔ)藏溫度的升高而減小，尤其在25℃～30℃減小幅度明顯；面筋吸水量隨面粉水分含量的增加而大體呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，唯獨(dú)在面粉水分含量為14.2%時(shí)出現(xiàn)輕微上升。這可能是因?yàn)樾←湆Ｓ梅鬯趾吭降?，其呼吸作用越弱，微生物繁殖得以抑制，增?qiáng)了小麥專用粉的穩(wěn)定性，使其品質(zhì)越不容易降低；與常規(guī)儲(chǔ)藏方式相比，氣調(diào)儲(chǔ)藏方式的小麥粉面筋吸水量要大一些。可見氣調(diào)儲(chǔ)藏方式更利于保證小麥專用粉的品質(zhì)。由于面筋吸水量低于180.0%已不符合質(zhì)量要求，故儲(chǔ)藏溫度不能超過(guò)30℃，儲(chǔ)藏時(shí)間不能超過(guò)135 d。

通過(guò)方差分析可知，儲(chǔ)藏溫度、面粉水分含量、儲(chǔ)藏方式與儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)小麥粉面筋吸水量的影響均不顯著，這可能是小麥粉在儲(chǔ)藏條件變化的影響下雖然發(fā)生了一定程度的化學(xué)合成，但并沒有影響到面筋吸水量[5,6]。

2.3 儲(chǔ)藏條件對(duì)脂肪酸值的影響

脂肪酸值是評(píng)價(jià)小麥粉品質(zhì)高低的重要標(biāo)志，是小麥粉的一項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)。在儲(chǔ)存過(guò)程中，小麥粉中的甘油三酯在脂肪酸水解酶的作用下發(fā)生水解，產(chǎn)生游離脂肪酸，加之醇醛類氧化酸敗、微生物的大量繁殖代謝產(chǎn)生有機(jī)酸的積累等都會(huì)導(dǎo)致脂肪酸含量的增加[7]。脂肪酸值的各因素水平作用趨勢(shì)圖見圖3。

圖3 脂肪酸值的各因素水平作用趨勢(shì)圖

由圖3可知，小麥專用粉的脂肪酸值隨著儲(chǔ)藏溫度、面粉水分含量和儲(chǔ)藏時(shí)間的增加而增加，變化趨勢(shì)與陳淑娟[7]的研究結(jié)果一致。

從圖3可以看出，儲(chǔ)藏溫度在25℃以下時(shí)，對(duì)脂肪酸值的影響較小；25℃～35℃時(shí)，隨溫度升高，脂肪酸值急劇上升。這可能是由于小麥專用粉脂肪酸的產(chǎn)生主要來(lái)源于所含脂類物質(zhì)的水解以及在儲(chǔ)藏過(guò)程中微生物大量繁殖代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸積累等，當(dāng)儲(chǔ)藏溫度增加時(shí)，可以加快脂類物質(zhì)的水解反應(yīng)，同時(shí)儲(chǔ)藏溫度也會(huì)通過(guò)影響酶的活性進(jìn)而加快小麥粉的劣變，加快脂肪酸值的升高；脂肪酸值隨面粉水分含量的增高呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，水分含量超過(guò)14.2%時(shí)尤為明顯。這可能是因?yàn)楦叩膬?chǔ)藏水分有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖與代謝，水溶性有機(jī)酸得以積累；有些霉菌會(huì)分泌脂肪酶，脂肪酶將小麥粉中的脂肪分解為脂肪酸和甘油，而微生物分解代謝脂肪酸的速度較慢，也會(huì)導(dǎo)致脂肪酸的積累，從而表現(xiàn)為脂肪酸值的增大，同時(shí)脂肪分解反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一種水解反應(yīng)，高儲(chǔ)藏水分的小麥專用粉游離水增加也會(huì)導(dǎo)致脂肪水解反應(yīng)速度的加快，從而導(dǎo)致脂肪酸值的升高；總體來(lái)看，氣調(diào)儲(chǔ)藏方式比常規(guī)儲(chǔ)藏更有利于控制脂肪酸值的增加，有利于抑制小麥專用粉品質(zhì)的劣變。與常規(guī)密封和5% CO2氣調(diào)儲(chǔ)藏相比，8% CO2和95% N2氣調(diào)儲(chǔ)藏可以減緩脂肪酸值上升速度?？梢姡?5% N2氣調(diào)儲(chǔ)藏方式效果最佳，可能是由于充N2氣體比CO2效果好，也可能是由于N2濃度高的緣故，CO2充氣濃度的提高也可以有效抑制脂肪酸值的增加；隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，小麥粉脂肪酸值呈增大趨勢(shì)，這可能是由于儲(chǔ)藏時(shí)間的增長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致游離脂肪酸的積累，從而導(dǎo)致脂肪酸值也隨之增加。

由圖3可見：儲(chǔ)存時(shí)間在45 d～90 d時(shí)，脂肪酸值變化緩慢；而90 d～135 d 期間急劇上升；135 d 后上升速率有所降低，這可能和游離脂肪酸的分解或氧化有關(guān)。由于脂肪酸值超過(guò)80(KOH/干基)/(mg/100g)已不符合質(zhì)量要求，故儲(chǔ)藏溫度不能超過(guò)35℃，儲(chǔ)藏時(shí)間不能超過(guò)135 d。

通過(guò)方差分析可知，只有儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)脂肪酸值有顯著影響，且呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；其他因素對(duì)脂肪酸值的影響不顯著。

2.4 儲(chǔ)藏條件對(duì)降落數(shù)值的影響

降落數(shù)值可相應(yīng)地表示α-淀粉酶的活性，從而反映小麥粉劣變程度。降落數(shù)值越低說(shuō)明面粉中α-淀粉酶活性越高，反之則表明α-淀粉酶活性越低。降落數(shù)值的各因素水平作用趨勢(shì)圖見圖4。

由圖4可知，小麥專用粉的降落數(shù)值在20℃和25℃時(shí)差異不大，說(shuō)明在低溫條件下，α-淀粉酶的活性可以保持一段時(shí)間，而儲(chǔ)藏溫度在25℃～35℃期間降落數(shù)值明顯增大，說(shuō)明此時(shí)的α-淀粉酶的活性顯著下降，此變化趨勢(shì)與王穎[8]的結(jié)果一致。這可能是因?yàn)樵跍囟容^高的情況下，α-淀粉酶失活較快，分解能力變?nèi)酰镏械矸垡夯潭冉档?，使得降落?shù)值明顯增大；而在低溫情況下，酶活性下降緩慢，故降落數(shù)值趨于穩(wěn)定，差異不大；總體來(lái)看，降落數(shù)值隨儲(chǔ)藏水分的增加呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，僅在儲(chǔ)藏水分為14.7%時(shí)出現(xiàn)略微的增大。這說(shuō)明儲(chǔ)藏水分的增加有利于α-淀粉酶活性的升高，從而導(dǎo)致降落數(shù)值的降低；相比于常規(guī)儲(chǔ)藏，5% CO2氣調(diào)儲(chǔ)藏時(shí)，降落數(shù)值有所增大，說(shuō)明此種儲(chǔ)藏方式有效降低了α-淀粉酶的活性，而其他兩種氣調(diào)儲(chǔ)藏方式的降落數(shù)值相比于常規(guī)儲(chǔ)藏都有一定程度的降低，說(shuō)明充入8% CO2和95% N2一定程度上升高了α-淀粉酶的活性，即這兩種氣調(diào)儲(chǔ)藏方式效果不明顯；降落數(shù)值隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)大體呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，這說(shuō)明隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，α-淀粉酶的活性明顯降低，從而表現(xiàn)為降落數(shù)值的明顯增大。

圖4 降落數(shù)值的各因素水平作用趨勢(shì)圖

通過(guò)方差分析可知，只有儲(chǔ)藏溫度對(duì)降落數(shù)值結(jié)果有顯著影響，且呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；其他因素對(duì)降落數(shù)值的影響不顯著。

3 結(jié)論

3.1 儲(chǔ)藏溫度對(duì)小麥專用粉品質(zhì)的影響

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在儲(chǔ)藏時(shí)間180 d內(nèi)，儲(chǔ)藏溫度僅對(duì)小麥專用粉的降落數(shù)值指標(biāo)影響顯著，呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，對(duì)其他質(zhì)量指標(biāo)影響均不顯著。

3.2 儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)小麥專用粉品質(zhì)的影響

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在儲(chǔ)藏時(shí)間180 d內(nèi)，儲(chǔ)藏時(shí)間僅對(duì)小麥專用粉的脂肪酸值指標(biāo)影響顯著，呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，對(duì)其他質(zhì)量指標(biāo)影響均不顯著。

3.3 其他儲(chǔ)藏條件對(duì)小麥專用粉品質(zhì)的影響

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在儲(chǔ)藏時(shí)間180 d內(nèi)，儲(chǔ)藏水分(13.7%、14.2%、14.7%、15.2%)與儲(chǔ)藏方式(95% N2、5% CO2、8% CO2、常規(guī)儲(chǔ)藏)對(duì)小麥專用粉的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、面筋吸水量、脂肪酸值和降落數(shù)值指標(biāo)影響均不顯著。