小麦外观与其品质之间的相关性分析

王改琴，姜 淼，邬本成，孙满义，丁子儒

（安佑集团研究院，江苏 太仓 215437）

小麦品质是小麦对某种特定用途、加工产品的适合度和满意度的综合而相对的概念，与小麦的使用目的密切相关。2008年制定的小麦标准显示，衡量小麦品质的指标主要有皮色、水分、杂质、不完善粒、粉质率、黑胚粒、硬度指数等[1]。小麦籽粒外观形态包括籽粒大小、形状等指标，体现了小麦籽粒最初的特征。研究发现，食用病小麦后，会引起恶心、腹泻、眩晕、发烧等中毒症状，严重时还会引起大出血并影响生育能力和免疫力等，亦可致癌[2-4]。而这些病小麦与其外观存在一定的关系，目前判定与该类小麦含有霉菌毒素有关。小麦籽粒外观特征已经成为判断小麦质量的首选依据，也是区别不同品种和不同品质小麦的重要标志[5]。小麦作为饲料开发利用具有巨大的市场潜力和开发前景[6-7]。

近年来，我国玉米价格上涨，使得养殖成本增加，这导致小麦代替玉米作为饲料的形势日趋显现[8-9]。很多大型饲料企业也在着力研究小麦作为饲料替代玉米的技术。鉴于小麦质量的好坏影响饲料质量，因此，研究如何快速对饲用小麦进行质量管控显得尤为重要。为探索小麦外观与其品质之间的相关性，本试验选择小麦百粒重、水分、灰分、粗蛋白质、淀粉量等理化指标以及黄曲霉毒素（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和呕吐毒素（DON）含量进行分析，以期建立小麦外观与品质的关系，指导饲料生产中小麦的选购和使用。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

小麦（市售低容重小麦）、黄曲霉毒素B1试剂盒、玉米赤霉烯酮试剂盒、呕吐毒素试剂盒。酶标仪（美国宝特）、超纯水机、移液器（德国Eppen⁃dorf）、数显恒温水浴锅（国华电器有限公司）、水浴恒温振荡器等。

1.2 试验方法

1.2.1 样品的制备

取市场上容重较低小麦样品过10目筛，将10目筛上物过6目筛，分别挑选小麦的正常粒、虫蛀粒、破碎粒、重度霉斑粒、轻度霉斑粒、6目筛上不饱满粒、6目筛下不饱满粒、6目筛下瘪粒、赤霉病粒。其中赤霉病粒小麦的表观特征为籽粒干瘪、皱缩、色泽灰白无光泽，组织结构疏松、捻压易碎、粉少、粉色灰白、比重低。挑选分类后，按照四分法分别采取具有代表性的样品，进行粉碎得到样品待用。测定各类小麦的比例、百粒重、水分、灰分、蛋白质、淀粉量、AFB1、ZEN以及DON等指标。

1.2.2 常规理化指标测定

小麦样品中水分的测定参照GB/T 6435-2006饲料中水分及其他挥发性物质含量的测定。小麦灰分的测定参照国标GB/T 6438-2007饲料中粗灰分的测定。小麦蛋白质测定参照饲料中GB/T 6432-1994饲料中粗蛋白质的测定。淀粉参照安佑集团中心实验室相应操作SOP进行。

1.2.3 霉菌毒素毒素的检测

霉菌毒素检测采用Elisa法，采用试剂盒专业分析软件RIDAWIN和KC junior进行结果分析。霉菌毒素最低检出限分别为AFB11 μg·kg-1、ZEN 40 μg· kg-1、DON 100 μg· kg-1。

AFB1的测定：称取粉碎样品5 g于100 mL具塞三角瓶中，准确加入60%甲醇水溶液25 mL，强力振荡5～10 min，滤纸过滤，弃去1/4初滤液，收集其余滤液。取滤液2 mL，再加入超纯水2 mL稀释，使甲醇终浓度为30%，此为待检液。按照黄曲AFB1试剂盒进行操作处理。

ZEN的测定：取粉碎样品3 g，加入样品浸提液30 mL，剧烈振荡5 min，用普通滤纸过滤，滤液用去离子水按1∶19稀释，取稀释液按玉米赤霉烯酮试剂盒的说明进行测定。

DON的测定：取粉碎样品5 g与蒸馏水50 mL混合，强力振荡3 min，过滤，取滤液和样品稀释液1∶1混合于一次性1.5 mL离心管中，振荡混匀，取滤液50 μL进行试剂盒分析。

2 结果与分析

各类小麦的常规理化组分见表1。

表1 各类小麦的常规理化组分

由表1可见，正常小麦的比例仅占50.15%，这表明该小麦的质量较差。百粒重是衡量小麦饱满程度的指标，百粒重越高说明小麦籽粒越饱满，容重越高。本品种小麦6目筛上和筛下不饱满粒、6目筛下瘪粒和赤霉病粒百粒重低于其他的小麦粒重。本试验中不同类别的小麦水分为11.7%～12.2%，波动较小。除6目筛下瘪粒和赤霉病粒灰分较高外，其他样品灰分相对较低。本研究中6目筛下不饱满粒小麦和赤霉病粒小麦的蛋白质含量相对偏低，其他小麦样品蛋白质含量较高。淀粉是由D-葡萄糖分子缩合而成的高分子多糖化合物，其作为小麦籽粒中含量最多的一种营养成分，在籽粒中含量约为65%～68%[10]。本试验测定数值普遍低于该水平，可能是测定方法的系统误差所致。且小麦破碎粒、小麦6目筛下瘪粒和小麦赤霉病粒的淀粉含量低于其他各类小麦，分别比正常小麦粒淀粉含量低2.39%、3.66%和2.53%。从营养学角度讲，这类小麦利用价值较低。

不同类别的小麦霉菌毒素含量见表2。

表2 不同类别的小麦霉菌毒素含量 μg·kg-1

由表2可知，各类小麦中AFB1和ZEN含量较低，基本处于最低检出限水平。DON含量差异性较明显，其中小麦赤霉病粒中DON含量最高，为20 000 μg·kg-1，其次是6目筛上不饱满粒，6目筛下瘪粒和破碎粒也有较高的DON污染情况。由此看出，小麦主要受到DON的影响较大，感染其他毒素的风险相对较低。

此外，小麦籽粒的饱满程度与DON的含量有一定相关性。籽粒饱满者，霉菌毒素含量相对较低。灰白粒是典型的霉菌感染症状，该类麦粒质软粉少，霉菌毒素含量高。较为皱缩的瘪粒也存在霉菌的感染，DON含量相对较高。各类典型小麦的外观见附图。

附图 各类典型小麦的外观

3 讨 论

随着畜牧业的发展，饲料消耗越来越多，而玉米价格高涨导致饲料成本增加，且玉米的霉变情况日趋严重，因此用价格相对低廉的小麦作为饲料原料具有很好的开发利用价值。小麦在饲料配方中的添加比例相对较大，因此其质量直接关系到产品质量。建立一种快速鉴定小麦品质的方法对于指导小麦在饲料上的应用具有重要意义。小麦感官的好坏也一定程度上影响其品质。

影响小麦籽粒外观的因素有很多，其中比较重要的一种是赤霉病[11]。赤霉病主要危害小麦的穗部，造成籽粒皱缩、空秕，导致小麦不饱满粒和瘪粒增加，产量降低；而且小麦赤霉病还引起谷物及其食品链的真菌毒素污染[12]。引起小麦赤霉病最重要的病原菌是禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌。其中，中国禾谷镰刀菌占小麦赤霉病病原菌的94.5%[13]。镰刀菌主要的毒素分子骨架有DON、ZEN、恩镰孢菌毒素和伏马毒素等多种类型。受到赤霉病侵害后的小麦，由于侵害程度不同，其病麦中毒素含量也会有所不同。动物长期采食呕吐毒素超标的饲料，会产生细胞毒性、免疫毒性和胚胎毒性等危害[14-15]。由于小麦中AFB1和ZEN含量较低，因此，小麦中DON是影响小麦品质的最主要因素之一[16]。当DON中毒后，脑和中枢神经受到损伤，大量的色氨酸可通过血脑障进入脑内，增加脑内5-羟色胺的合成，麻痹神经，使动物厌食与呕吐，影响动物生长性能[17]。小麦发生赤霉病时产生的呕吐毒素含量随病变程度增加而提高，对家畜生产造成危害，因此，通过控制小麦感官质量而保证饲料质量具有一定的可行性。

本研究发现，除霉菌毒素外，各类小麦常规指标之间差异不大。一般百粒重偏低、淀粉和蛋白质含量较低的小麦品质往往较差，水分、灰分对小麦品质影响相对较低。破碎粒小麦由于容易受到霉菌毒素的感染，其品质较差。小麦中6目筛上不饱满粒呕吐毒素含量仅次于赤霉病粒组。该类小麦多为褶皱粒，产生这种情况的原因是小麦灌浆期感染禾谷镰刀菌等真菌所致，致使籽粒发育不健全，光泽度较差，毒素污染较严重。6目筛下不饱满粒虽较不饱满，但褶皱少，因此霉菌毒素含量相对较低。李昌文在关中西部岐山县田间随机抽取的小麦样本、优质小麦示范区随机抽取的小偃503小麦样本和国有粮食储备库随机抽取的小麦样本为材料，分析了该地区小麦品种的构成和分布，测定了该地区农户田间小麦、优质品种示范区小麦、粮食储备库小麦的品质，调查结果表明，粮库商品粮样本与田间小麦样本的千粒重相同，粮库商品粮样本的蛋白质含量低于田间小麦样本，农户田间小麦品质明显好于粮库小麦样本；小偃503示范区小麦品质比粮库商品小麦品质有较大改善，表现在示范区小麦的容重、蛋白质、硬度、沉淀值比粮库商品小麦均有较大提高，示范区小麦的稳定时间、评价值比商品小麦显著增大，而弱化度显著减小；以谷朊粉、抗坏血酸、瓜尔豆胶、单甘酯为原料，通过正交实验筛选得到的复合面粉品质改良剂，可以明显改善岐山县商品小麦面团的流变学特性和面条的蒸煮品质[18]。因此，在实际生产中，应关注小麦的籽粒饱满度及小麦赤霉病粒量，降低小麦作为原料时毒素的含量，保证饲料产品质量。

4 小 结

小麦外观与其品质有很大的相关性。小麦赤霉病粒和破碎粒的粗蛋白质和淀粉含量偏低，瘪粒的淀粉含量低于其他类别的小麦。此外，破碎粒、褶皱粒、瘪粒以及赤霉病灰白粒因感染赤霉病而存在呕吐毒素严重超标的问题。因此，饲料厂在采购时一定要选择籽粒饱满，且赤霉病粒、褶皱粒、破碎粒较少的小麦，防止呕吐毒素超标，确保饲料安全。

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