霉变对小麦品质影响的研究

赵亚娟 ，韩小贤*，郭 卫 ，张 杰 ，郑学玲 ，田建珍

（1.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001；2.中储粮油脂新郑有限公司，河南 新郑 451150）

0 引言

小麦在收获后的储藏过程中，籽粒内部会发生一系列的生化反应，随着储藏时间的延长和储藏条件的恶化，就会发生霉变.小麦霉变一般分为3个阶段：初期变质阶段、生霉阶段、霉烂阶段，霉变主要是由微生物引起的，霉菌是影响小麦品质的重要因素[1-2].小麦霉变后，微生物能分泌大量的水解酶，将小麦中的碳水化合物和蛋白质水解，使小麦中的营养物质损失，干重下降.微生物还能分泌脂肪酶，将脂肪水解为脂肪酸和甘油，甘油容易继续氧化，而脂肪酸积累致使脂肪酸值增高，从而降低小麦的储藏稳定性[3-4].研究霉变对小麦品质影响，为探索霉变过程中小麦品质变化规律及小麦安全储藏提供可参考的试验数据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

郑麦 9023（硬麦）、郑育麦 9987（混合麦）：河南金源种业有限公司.

1.2 仪器与设备

布勒实验磨：瑞士布勒仪器公司；FW-100高速万能粉碎机：北京中兴伟业仪器有限公司；HH-S水浴锅：巩义市英峪予华仪器厂；手提式压力蒸汽灭菌锅：浙江新丰医疗器械有限公司；150AB生化培养箱：上海树立仪器仪表有限公司；FARINOGRAPH-E粉质仪：布拉班德公司；SP-DJ垂直净化工作台：上海浦东物理化学仪器厂；真菌型降落数值仪：瑞典玻通公司；2100型面筋仪：Perten公司；HGT 01000型容重器：上海亚荣生化仪器厂；WZZ-2B型自动旋光仪：上海精密科学有限公司.

1.3 试验方法

1.3.1 试验原料的预处理

人工霉变小麦的获得：取15 kg小麦，调节小麦的起始水分为18%，分为三等份，放入30℃生化培养箱中40 d，调节相对湿度分别为60%～65%、70%～75%和75%～80%，获得不同霉变程度的小麦.

小麦制粉：采用布勒实验磨磨粉，参照AACC26-20的方法进行.

1.3.2 检测指标

脂肪酸的测定：按GB/T 5510—85方法测定；酸度的测定：按GB/T 5517—85方法测定；发芽率的测定：按GB/T 5520—85方法测定；容重和千粒重的测定：分别按GB/T 5498—85和GB/T 5519—2008方法测定；淀粉含量的测定：1%盐酸旋光法测定；面筋特性：按GB/T 14608—2003法测定小麦粉湿面筋含量、干面筋含量、面筋吸水量和面筋指数；降落数值的测定（真菌型降落数值仪法）：按照GB/T 10361—1989测定；粉质特性：按GB/T 14615—2006方法测定；霉菌和酵母菌总数的测定：按GB/T 4789.15—2003方法测定.

2 结果与分析

2.1 霉变小麦籽粒特性分析

对不同霉变程度小麦籽粒特性主要测定了籽粒的霉菌和酵母菌总数、脂肪酸值、酸度、容重、千粒重、发芽率和淀粉含量，结果如表1所示.

表1 霉变小麦籽粒特性

随着小麦湿度的增加，霉菌和酵母菌带菌量呈指数上升，即霉变程度加深.原麦的霉菌和酵母菌总数数量级在102，轻度霉变小麦霉菌和酵母菌总数数量级为103，中度霉变小麦霉菌和酵母菌总数数量级为104，严重霉变小麦霉菌和酵母菌总数数量级为105.对于不同霉变程度小麦的霉菌和酵母菌总数进行回归分析，回归系数R2=0.999 3.

由表1可以看出，随着霉变程度的加深，脂肪酸值和酸度呈先增加后下降的趋势.小麦霉变的初期，粮食脂肪酸值增高，随着霉变的加深和微生物对脂肪酸的分解，可能使脂肪酸含量有所下降[5].霉变初期酸度的增加主要是由脂肪分解而产生的脂肪酸，由磷脂分解而生成的磷酸和酸性磷酸盐，由蛋白质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质造成的.但是磷酸盐和蛋白质属于两性物质，所以当小麦的品质变化到一定程度时酸度反而下降.

由表1可以看出，随着霉变程度的加深，小麦的容重、千粒重、淀粉含量和发芽率呈逐渐降低的趋势，从容重看小麦由原来的等级2降为等级外[6]，千粒重与原麦相比以7%的速度递减，发芽率在中度霉变时与原麦相比下降了70%左右，使得小麦的品质明显下降.主要是因为霉变过程中，微生物大量繁殖，它分泌大量的水解酶，将小麦中碳水化合物水解，最终导致小麦籽粒中淀粉含量减少[7].小麦中的碳水化合物水解，还使非还原糖减少，还原糖增加.还原糖可作为霉菌呼吸作用的基质而被利用，被转化为二氧化碳和水，最终使小麦的容重和千粒重均下降[8].随着小麦霉变程度的增加，小麦的发芽率明显降低，主要是因为霉变时小麦中所含的过氧化氢酶的活性会明显下降，严重霉变与原麦相比下降了92%，使种子丧失生活力，这与万忠民[9]研究结果相同.

表2 霉变小麦粉品质特性

2.2 霉变小麦粉品质特性分析

对不同霉变程度小麦粉品质特性主要测定了小麦粉的面筋含量和降落数值，结果如表2所示.

由表2可以看出，小麦粉湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数随着小麦霉变程度的加深逐渐下降，但是面筋吸水量变化不明显，面筋指数能较好地反映面筋品质，面筋指数越高，则碎面筋越少，品质越好.随着霉变的加深，由于微生物的作用，蛋白质也表现出不同的水解和变形，发生质和量的变化，面筋品质越来越差[10].小麦霉变的过程中降落数值随着霉变程度的增加均呈现持续下降的趋势，严重霉变与原麦相比下降了36%.这说明随着小麦霉变程度的加深，α-淀粉酶的活性增加，这与吴存荣等[11]的研究结果一致.

2.3 霉变小麦粉粉质特性分析

对不同霉变程度小麦粉粉质特性主要测定了面团的吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和评价值，结果如表3所示.

从表3可知：随着小麦霉变程度的加深，小麦粉面团的吸水率、形成时间、稳定时间、评价值总体呈下降趋势，面团的弱化度呈上升趋势.这样不仅出品率下降，而且生产成本也增加；面团的筋力下降，表示面粉筋力越强，面筋网络越牢固，搅拌耐力越好[12].

2.4 相关性分析

用 SPSS 11.5对不同霉变小麦籽粒霉菌和酵母菌总数、小麦品质和小麦粉品质进行相关性分析，结果如表4所示.

表3 不同霉变程度小麦粉面团粉质特性

表4 小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与各品质指标的相关性

小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与容重、千粒重、发芽率、淀粉含量呈显著性负相关，相关系数分别为-0.732，-0.766，-0.757，-0.748，这表明霉菌和酵母菌的活动，使得小麦的容重、千粒重、发芽率、淀粉含量下降，降低了小麦的品质；小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与小麦粉的湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数呈极显著性负相关关系，相关系数分别为-0.868，-0.839，-0.916，这表明霉菌和酵母菌的活动显著影响面筋的品质；霉菌和酵母菌总数与降落数值呈显著性负相关关系，相关系数为-0.822，这表明霉菌和酵母菌总数的增加会增加α-淀粉酶的活性；小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与形成时间呈显著性负相关关系，相关系数为-0.708，这表明霉菌和酵母菌的活动对面团的形成时间影响较大.

3 结论

小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数呈极显著性负相关，相关系数分别为：-0.868、-0.839、-0.916；与容重、千粒重、发芽率、淀粉含量、降落数值、形成时间呈显著性负相关，相关系数分别为：-0.732、-0.766、-0.757、-0.748、-0.822、-0.708.通过相关性系数比较，可以得出：小麦籽粒霉菌和酵母菌总数与各品质指标的相关性良好.

［1］ 蔡静平.粮油微生物学［M］.北京:中国轻工业出版社，2002：176-185.

［2］ Weidenborner M，Wieczorek C，Appel S.Whole wheat and white wheat flour the mycobiota and potential mycotoxins［J］.Food Microbiology，2000（17）:103-107.

［3］ 王若兰，孔祥刚．气调储藏条件下糙米生理活性变化及相关性研究［J］．河南工业大学学报：自然科学版，2011，32（3）：5-9.

［4］ 孙辉，姜薇莉，雷玲．小麦储存中生理活性与加工品质的变化［J］．粮油食品科技，2011，19（4）：1-3.

［5］ 郭琳琳．储藏过程中小麦粉脂肪酸值变化规律的研究［J］．粮食储藏，2006，35（1）：46-48.

［6］ GB/T 5498—85，粮食、油料检验 容重测定法［S］.

［7］ 赵会杰．小麦品质形成机理与调优技术［M］.北京：中国农业科学技术出版社，2003：29-31.

［8］ 徐兆飞，张惠叶，张定一．小麦品质及其改良［M］.北京：气象出版社，2000：43-45.

［9］ 万忠民，吴琳．不同储藏温度下小麦的品质劣变［J］．粮油食品科技，2005，13（6）:6-7.

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［11］吴存荣，王艳艳，卞科，等．不同发芽阶段小麦降落数值变化规律的研究［J］．河南工业大学：自然科学版，2010，31（6）：54-56.

［12］滕晓焕，章银良．面粉理化性质与流变学特性的相关性分析［J］．郑州轻工业学院学报：自然科学版，2010，25（1）：32-35.