储藏温度对三种筋力小麦生化指标的影响

张玉荣，侯文珊，左祥莉，高艳娜

(河南工业大学粮油食品学院//粮食储藏与安全教育部工程研究中心//粮食储运国家工程实验室，河南 郑州 450001)



储藏温度对三种筋力小麦生化指标的影响

张玉荣，侯文珊，左祥莉，高艳娜

(河南工业大学粮油食品学院//粮食储藏与安全教育部工程研究中心//粮食储运国家工程实验室，河南 郑州 450001)

为了探索不同类型小麦在不同温度下储藏品质的变化规律，选取高筋麦郑麦9023、中筋麦太空6号和弱筋麦郑麦004三种不同类型的小麦样品为研究对象，在不同温度条件下，人工模拟陈化，进行脂肪酸值、降落数值、沉降值和还原糖测定，采用SPSS17.0对结果进行分析。结果表明：储藏温度越高，储藏时间越长，脂肪酸值、降落数值变化越大。储藏温度为40℃时，高筋麦和中筋麦的脂肪酸值变化始终处于最高状态；小麦降落数值在较短的储藏时间内快速上升。不同储藏温度对3种小麦沉降值的影响基本相似，均呈现波动下降趋势。整个储藏期间3种筋力小麦还原糖含量变化不大。相关性分析表明：储藏时间与脂肪酸值、降落数值均呈极显著正相关，与还原糖呈显著正相关，小麦类型与沉降值呈极显著负相关。

储藏温度；小麦；筋力；生化指标

小麦是我国储备粮的主要品种之一，储藏期间品质变化及影响因素一直是储粮行业的研究热点，国内外许多科研人员已对其做了大量研究，获得了丰硕的成果。马良等[1]研究表明高温密闭储藏条件下不同水分的小麦随储藏时间的延长，其生活力、湿面筋含量和面筋吸水率均呈下降趋势。王若兰等[2]研究表明不同生活力的高筋小麦随储藏时间的延长，其发芽率下降明显，电导率呈上升趋势且与生活力正相关，湿面筋含量呈下降趋势且与生活力负相关。蔡静平等[3]研究表明储藏温度与小麦储藏安全水分在一定范围内有线性关系。万忠民等[4]研究结果表明储藏时间越长,储藏温度越高,小麦的脂肪酸值越大,发芽率越低,小麦的品质下降越快。刘丽杰等[5]、张玉荣等[6]研究表明低温储藏和密封储藏对保持小麦品质、延缓小麦陈化非常重要。研究发现，小麦虽对温度适应性较强，但温度仍是影响小麦品质变化的一个重要因子，不适当的温度储藏会加速小麦陈化，小麦作为一个活的有机体在此条件下可能消耗过多的有机物，甚至可能导致其品质的劣变。众多学者虽已从不同方面探索了储藏温度对小麦品质和安全储藏的影响，但温度对不同筋力小麦生化指标的影响研究却鲜有报道。因此，研究不同温度下小麦生化指标的变化，对降低粮食产后损失、保证储粮安全、促进粮食深加工和世界粮食贸易具有深远意义。

试验通过对3种筋力小麦在不同温度下的模拟储藏，测其脂肪酸值、降落数值、SDS沉降值及还原糖含量等生化指标，探究3种筋力小麦的上述指标在不同温度下的变化规律，并分析这些指标与储藏时间、小麦类型的相关性、显著性，以期对小麦的安全储藏和合理轮换有所指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

小麦样品品种：郑麦9023(高筋麦)；太空6号(中筋麦)；郑麦004(弱筋麦)，由河南省农科院培育。

主要仪器设备：PQX型多段可编程人工气候箱(宁波东南仪器有限公司)，锤式旋风磨(上海嘉定粮油检测仪器厂)，恒温水浴锅(上海医疗器械五厂)，1010-3型鼓风恒温干燥箱(上海实验仪器厂有限公司)，HY-2调速多用振荡器(江苏省金坛市金城教学仪器厂)，SPX-150生化培养箱(上海跃进医疗器械厂)，降落数值仪(杭州天成仪器设备有限公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 小麦样品的预处理

将3种筋力小麦清理后，每500 g装入纱布袋置于人工气候培养箱进行模拟储藏，储藏温度设置为25、30、35、40℃，所对应的相对湿度范围为65%～75%，并与室温(冬季室温，16～18℃)储藏进行对照，每30 d取样一次，置于4℃保存，随后进行品质分析。

1.2.2 小麦脂肪酸值测定

采用国标GB 5510-2011方法进行测定，其中氢氧化钾标准滴定液的标定参照国标GB/T 601-2002。

1.2.3 小麦降落数值测定

采用国标GB/T 10361-2008方法

1.2.4 小麦SDS沉降值测定

采用国标GB/T 15685-2011 粮油检验 小麦沉淀指数测定 SDS法，其中试样质量参照全麦粉标准称取3 g。

1.2.5 小麦还原糖测定

采用GB/T 5513-85方法，其中硫代硫酸钠标准滴定液的标定参照GB/T 601-2002。

1.3 数据统计与分析

采用SPSS17.0统计分析软件对数据进行描述性分析、相关性分析和显著性分析。

2 结果与讨论

2.1 不同温度下3种小麦的生化指标变化情况

2.1.1 不同温度下3种小麦脂肪酸含量变化

脂肪酸值是常用的小麦品质劣变指标[7]。新收获小麦的脂肪酸值较低，一般在10～20 mg KOH/(100 g)，之后随着储藏时间的延长而增加[8]。小麦脂肪酸值的增加速度与储藏温度、湿度、氧气组分等有较大关系[9]。不同储藏温度下3种筋力小麦的脂肪酸值随储藏时间的变化趋势见图1～图3。

图1 高筋麦脂肪酸含量的变化

图2 中筋麦脂肪酸含量的变化

图3 弱筋麦脂肪酸含量的变化

由图1～图3可见，不同筋力小麦在储藏期间脂肪酸值均呈明显上升趋势。高筋小麦随着储藏时间的延长其在25℃下的脂肪酸值均低于其他温度下的脂肪酸值，储藏期为60d的小麦，其不同温度下的脂肪酸值随储藏时间的延长上升并且达到相对接近的数值，之后各温度下脂肪酸值变化趋势大致相同。中筋小麦随着储藏时间的延长其在储藏初期即到90 d时，常温储藏和30、40℃储藏下的脂肪酸值变化很接近，90～180 d常温储藏和25、30℃储藏下脂肪酸值变化极为接近，同时此储藏期间35℃和40℃储藏下小麦脂肪酸值也比较接近，储藏后期不同温度下储藏的小麦其脂肪酸值变化趋势较为一致。弱筋小麦随着储藏时间的延长，其在30℃下的脂肪酸值均低于其他温度下的脂肪酸值，储藏到120 d的小麦在25℃和30℃下的脂肪酸值变化相似，而其他温度下储藏的小麦脂肪酸值也变化一致。根据本试验的结果分析可知，小麦在储藏过程中脂肪酸值的变化是比较明显的而且与温度呈正相关，温度越高脂肪酸值变化越快越明显，这与王明洁等[10]的研究结果一致。小麦储藏期间脂肪酸值增加原因，主要是由一些游离的脂类即未与淀粉或蛋白结合的脂类参与氧化水解作用，膜上的三酰甘油酯和磷脂中的结合脂肪酸在脂肪酶和磷脂酶的作用下不断地被释放出来，使得游离脂肪酸的含量增加，最终使脂肪酸值升高。有关资料表明[11]，脂肪酶水解的最适温度在35℃左右，因此在试验设置的温度下，随着温度的升高小麦脂肪酸值增加。

2.1.2 不同温度下3种小麦降落数值变化

降落数值的大小可以间接地反映α-淀粉酶活性的大小，进而评价小麦质量。一般情况下，降落数值越大，α-淀粉酶活性越小；反之，α-淀粉酶活性越大。不同储藏温度下小麦样品的降落数值测定结果如图4～图6。

图4 高筋麦降落数值的变化

由图4～图6可见，3种筋力小麦的降落数值在其初期相差不大，且随储藏时间延长总体均呈上升趋势，但不同筋力小麦降落数值的变化幅度不同，储藏温度越高，储藏时间越长降落数值变化越大。对于高筋小麦而言，在35℃和40℃储藏时其降落数值变化较为接近，呈平行递增趋势，在常温和30℃储藏时其降落数值变化很接近，且不同温度下储藏小麦其降落数值随储藏时间延长变化规律基本一致。对于中筋小麦而言，明显可以看出25℃下小麦降落数值在不同储藏时间均低于其他温度，40℃下小麦降落数值均高于其他温度，其他3个储藏温度下小麦降落数值比较接近。

图5 中筋麦降落数值的变化

图6 弱筋麦降落数值的变化

就弱筋小麦而言，其降落数值在150 d之前不同温度之间呈平行递增趋势，且30℃最低，35℃最高。与原始样品相比较，储藏210 d后弱筋麦的增加幅度最大，平均增加223 s，高筋麦次之，中筋麦增加幅度最小仅为152 s。在不同储藏温度下，弱筋小麦降落数值变化最大，受其影响最大。分析不同储藏温度对小麦降落数值影响的结果比较发现，不同筋力小麦在高温40℃和35℃条件下降落数值的变化明显高于其他储藏温度，这是由于α-淀粉酶受温度影响较大，高温对α-淀粉酶的破坏程度大，造成α-淀粉酶分解淀粉的能力明显减弱，使得糊化物中的淀粉液化程度降低，从而导致降落数值增大，α-淀粉酶失活较快，较低的温度可以延缓α-淀粉酶活性的下降速度。过高或过低的降落数值对小麦的加工和食用品质都有影响，降落数值偏高的馒头、面包不易发起，体积小，外表粗糙，内部气孔大而不匀，弹性差，口感差；降落数值偏低的面团的吸水率、形成时间、稳定时间下降，弱化度增大，馒头、面包出现发黏、扁、黑等现象。只有适中的α-淀粉酶活性的面粉制作的馒头、面包容易起发、比容大、白度高、纹理结构较好、评分较高[12]。因此，小麦适中的降落数值对食品加工品质和食用品质意义重大。

2.1.3 不同温度下3种小麦SDS沉降值变化

不同储藏温度下3种筋力小麦的SDS沉降值随储藏时间变化的规律如图7～图9所示。

图7 高筋麦沉降值的变化

图8 中筋麦沉降值的变化

图9 弱筋麦沉降值的变化

由图7～图9可见，不同品种小麦储藏0～60 d沉降值均呈现波动下降趋势，60 d以后逐渐下降。小麦沉降值因其面筋含量不同而差异明显。对于高筋小麦而言，在60 d以后其SDS沉降值大致分为两类，一类为35℃和40℃储藏，其变化趋势大致相同，且降低幅度相对较大；另一类为常温、20℃和25℃储藏，除25℃下小麦SDS沉降值在150 d时比其他两种温度储藏略低外，其余时间基本一致。对于中筋麦而言，其受温度影响较大，总的规律是波动下降，但其在不同温度下储藏不同时间SDS沉降值变化较为复杂。在储藏前期，常温和30℃变化基本一致，35℃和40℃变化基本一致，30℃在两者之间；储藏后期，5种温度下呈平行递减趋势。就弱筋小麦而言，在不同储藏温度下其SDS沉降值变化差异不大。比较图7和图8可以发现，不同储藏温度对三种小麦沉降值的影响基本相似，高温对沉降值影响较大，温度低于30℃沉降值变化不明显。以高筋麦为例，40℃条件下沉降值下降了25.30 ml，而常温条件下沉降值的变化仅为16.00 ml，两种储藏温度下小麦沉降值的下降幅度相差9.30 ml。图9反映的是储藏期间弱筋麦沉降值受不同储藏温度影响的情况，由于弱筋麦本身所含的面筋量低，沉降值仅为26.00 ml，在测试过程受多种因素影响最终沉降值的变化不是很一致，尤其是常温条件受环境温度影响大，该条件下沉降值的变化波动比较大，但总体还是在下降的，说明在温度不是很高的情况下，储藏时间对沉降值的影响程度要大于温度对其影响。此外，弱筋小麦由于面筋含量和质量都处于劣势状态，在储藏期间用沉降值的变化来评价其品质变化还稍欠稳妥，需结合其他指标，以便更加科学准确的加以研究评价。

2.1.4 不同温度下3种小麦还原糖含量变化

还原糖是指具有还原性的糖类，包括葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。小麦中一些酶类在适宜条件下可将淀粉水解成还原糖，而还原糖也是一些微生物生长的天然碳源。因此，对还原糖检测可反映出小麦中酶类和微生物活性。

小麦中还原糖含量在不同储藏温度下随储藏时间变化的趋势见图10～图12。

图10 高筋麦还原糖的变化

由图10～图12可见，小麦储藏过程中还原糖总体呈先上升后下降趋势，变化幅度不大。究其原因，则是小麦储藏初期营养物质的积累使得还原糖含量逐渐增加，而后随着储藏时间的延长，小麦呼吸作用造成自身消耗，再加上微生物的活动，还原糖含量开始下降。这与韦志彦等研究结果相一致[13]。就高筋小麦而言，在储藏期间其还原糖含量在35℃和40℃温度下变化幅度较大，在其他3个温度下储藏其变化较为接近。就中筋小麦而言，其各个温度下还原糖含量变化趋势较为复杂，但总的来说其在40℃储藏时均比其他温度下高，且变化更为明显。对于弱筋小麦，除了在储藏后期40℃储藏温度下变化趋势明显外，其他储藏期变化不明显。同时，比较不同储藏温度下还原糖含量的变化规律发现，高筋小麦在35℃和40℃变化最大，弱筋小麦变化最小，且3种筋力小麦在30℃以下其还原糖含量变化不大。

图11 中筋麦还原糖的变化

图12 弱筋麦还原糖的变化

2.2 小麦生化指标的相关性分析

为了进一步说明小麦储藏过程中各种因素对指标变化的影响，研究了小麦的脂肪酸值，降落数值，SDS沉降值、还原糖含量和储藏时间，储藏温度及小麦类型的相关性，相关性分析结果见表1。

表1 小麦储藏期间生化指标及储藏环境之间相关性分析

注：**为P<0.01；*为P<0.05。

从表1可见，储藏时间与脂肪酸值呈极显著正相关(r=0.933),说明随储藏时间的延长脂肪酸值随之呈增大趋势变化，这也与前人研究一致[4]。此外，储藏时间也与降落数值有极显著正相关性(r=0.763),表明随着储藏时间的延长，小麦降落数值增高，其α-淀粉酶活性降低；储藏时间与还原糖含量呈显著正相关(r=0.433)。纵观储藏温度与各生化指标指标之间的相关性，不难发现还原糖含量与其极显著正相关(r=0.544)。就小麦类型与各生化指标相关性而言，沉降值与其呈极显著负相关(r=-0.659)，这是因为沉降值主要反映蛋白质含量、面筋含量，显然高筋、中筋麦蛋白含量比弱筋麦含量相对较高。小麦类型与脂肪酸值变化基本没有相关性，可能是因为不同筋力小麦脂肪含量差异不大，导致其变化与小麦类型无关。

3 结论

分析结果显示，随着储藏时间的延长和储藏温度的升高，小麦的脂肪酸值、降落数值变化程度随之加大。储藏温度为40℃时，高筋麦和中筋麦的脂肪酸值变化较大；40℃时小麦降落数值在较短的储藏时间内快速上升。不同储藏温度对3种小麦沉降值的影响基本相似，均呈现波动下降趋势；高温对沉降值影响较大，温度低于30℃沉降值变化不明显。整个储藏期间小麦还原糖含量波动不明显，储藏温度对还原糖含量影响不大。相关性分析表明：储藏时间与脂肪酸值(r=0.933)、降落数值(r=0.763)均存在一定正相关性；小麦类型与沉降值(r=-0.659)具有一定相关性。

[1] 马 良,王若兰.高温储藏条件下不同水分含量小麦品质变化研究[J].粮食与油脂,2015,28(2):24-27.

[2] 王若兰,夏展丰.高筋小麦储藏品质变化的研究[J].现代食品科技，2013,29(3):455-458.

[3] 蔡静平,魏 鑫,黄淑霞,等.温度对小麦安全储藏水分及霉菌活动的影响[J].粮食与饲料工业,2012(5):18-21.

[4] 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.

[5] 刘丽杰,李喜宏,李仲群,等.不同处理对小麦储藏品质影响的研究[J].食品科技,2010(3):153-156.

[6] 张玉荣,刘月婷,张德伟,等.小麦中淀粉在不同储藏温湿度下糊化特性的变化[J].河南工业大学学报(自然科学版),2014,35(2):10-15.

[7] 马 宏,张良军,刘 翠.谈脂肪酸值可作为小麦储藏品质控制的一项指标[J].粮食加工,2013,38(4):73-74.

[8] 唐 庆,郑万方,柯 文,等.小麦脂肪酸值的变化规律及其在新鲜度判定中的应用[J].粮油仓储科技通讯,2007(4):45-47.

[9] 宋 伟,丁 超,胡 寰,等.储藏条件对小麦游离脂肪酸值上升速度的影响[J].食品科学,2010(10):301-303.

[10] 王明洁,蒋甜燕,袁 建,等.不同储藏温、湿度条件下小麦粉脂肪酸值的变化[J].中国粮油学报,2010,25(9):71-75.

[11] 叶 霞,李学刚,张 毅,等.稻谷中游离脂肪酸与脂肪酶活力的相关性[J].西南大学学报(自然科学版),2004,26(1):75-77.

[12] 赵素侠.小麦储藏与降落数值变化规律的探讨[J].现代面粉工业,2014(2):26-27.

[13] 韦志彦,王金水,李兴军,等.新收获小麦在储藏过程品质变化的研究[J].农产品加工,2009(6):92-95.

(责任编辑：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

张玉荣(1967-)，女，教授，主要从事农产品储藏与品质分析。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.06.002

S377

A

1003-6202(2017)06-0004-05