不同储藏条件对小麦专用粉品质的影响研究*

聂 登 费杏兴 赵欣欣

(张家港市粮食质量监测站 215600)

小麦粉作为我国主食的主要原料，其储藏品质能否得到良好保障关系着国泰民生。但在储藏期间，因其保护层麸皮的脱除，其品质极易受储藏条件的影响。因此，研究小麦粉储藏条件对其品质变化的影响、确保其在储藏期间的品质已成为迫切需要解决的问题。目前，国内外对小麦粉在储藏方面的研究主要集中在储存期间常规品质的变化[1-4]，研究对象多为普通小麦粉，鲜见对小麦专用粉的相关报道。本研究采用正交实验方法，选取储藏温度、储藏水分、储藏方式与储藏时间四个因素，对小麦专用粉的面团稳定时间、面筋吸水量、脂肪酸值与降落数值进行测定，探究储藏条件对小麦专用粉品质变化的影响，旨在对小麦专用粉的安全储藏提供科学依据和指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂 材料：小麦专用粉：高筋小麦粉，由东海粮油(张家港)有限公司提供。

试剂：盐酸、氢氧化钠、酚酞、95%乙醇、氯化钠、碘化钾、碘均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备 CPA225D型分析天平，LP1002型电子天平，JFZD型粉质仪，LD5-2B型离心机，HY-5型回旋振荡器，JJLF型降落数值测定仪，DHG-9076A型电热恒温干燥箱，HY8-200FJ型气调包装机，BSC-150型恒温恒湿培养箱。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备 将试验样品充分混匀后，分装于35 cm×50 cm真空包装袋内，每袋1000 g。本实验使用恒温恒湿培养箱储藏小麦粉，将储藏温度设为(20±1)℃、(25±1)℃、(30±1)℃、(35±1)℃，通过烘干和加水相结合的方式将小麦粉的水分含量调为13.7%、14.2%、14.7%、15.2%，采用气调包装机对小麦专用粉进行充N2气调储藏(95%)、充CO2气调储藏(5%、8%)和常规模拟储藏。储藏时间为180 d，每隔45 d取样测定。

1.2.2 测试指标与方法 小麦粉水分含量按GB 5009.3-2016中第一法测定，面团稳定时间按GB/T 14614-2019测定，面筋吸水量按GB/T 5506.1-2008和GB/T 5506.3-2008测定，脂肪酸值按GB/T 15684-2015测定，降落数值按GB/T 10361-2008测定。

1.2.3 正交实验设计 选用L16(45)正交表对储藏条件进行正交实验，正交实验方案见表1。

表1 正交实验

1.2.4 数据处理 采用Excel 2010对数据分析处理，所有数据均进行双平行实验，结果以双实验的平均值表示；用SPSS19.0软件对数据结果进行ANOVE方差分析，显著水平为P<0.05。

2 结果与讨论

小麦专用粉的面团稳定时间、面筋吸水量、脂肪酸值与降落数值的正交实验结果见表2。

表2 正交实验结果分析

2.1 储藏条件对面团稳定时间的影响

稳定时间可以代表小麦粉的耐搅拌特性和面筋筋力强弱。面粉的稳定时间越长，则表明面粉的筋力也越强。面团稳定时间的各因素水平作用趋势图见图1。

图1 稳定时间的各因素水平作用趋势图

由图1可知，小麦专用粉的稳定时间随着储藏温度的提高大体呈现下降趋势，但变化趋势不大；稳定时间随储藏水分的增加而降低，面粉水分含量13.7%～14.7%下降趋势明显，14.7%～15.2%下降幅度变小；与常规储藏方式相比，气调储藏方式的稳定时间要长。在气调储藏方式中，充入95% N2的稳定时间处于中间，而充入8% CO2比充5% CO2的小麦粉稳定时间要长，可见随着充CO2量的增加，小麦粉稳定时间也得以增加；稳定时间随储藏时间的增加大体变化不大。

通过方差分析可知，储藏温度、面粉水分含量、储藏方式与储藏时间对稳定时间的影响均不显著。

2.2 储藏条件对面筋吸水量的影响

面筋吸水量是小麦加工的重要参考指标之一，可判断小麦专用粉的品质变化情况。其大小与小麦专用粉的蛋白质含量有关。面筋吸水量的各因素水平作用趋势图见图2。

图2 面筋吸水量的各因素水平作用趋势图

由图2可知，小麦专用粉的面筋吸水量随着储藏温度的升高而减小，尤其在25℃～30℃减小幅度明显；面筋吸水量随面粉水分含量的增加而大体呈现减小趋势，唯独在面粉水分含量为14.2%时出现轻微上升。这可能是因为小麦专用粉水分含量越低，其呼吸作用越弱，微生物繁殖得以抑制，增强了小麦专用粉的稳定性，使其品质越不容易降低；与常规储藏方式相比，气调储藏方式的小麦粉面筋吸水量要大一些。可见气调储藏方式更利于保证小麦专用粉的品质。由于面筋吸水量低于180.0%已不符合质量要求，故储藏温度不能超过30℃，储藏时间不能超过135 d。

通过方差分析可知，储藏温度、面粉水分含量、储藏方式与储藏时间对小麦粉面筋吸水量的影响均不显著，这可能是小麦粉在储藏条件变化的影响下虽然发生了一定程度的化学合成，但并没有影响到面筋吸水量[5,6]。

2.3 储藏条件对脂肪酸值的影响

脂肪酸值是评价小麦粉品质高低的重要标志，是小麦粉的一项重要质量指标。在储存过程中，小麦粉中的甘油三酯在脂肪酸水解酶的作用下发生水解，产生游离脂肪酸，加之醇醛类氧化酸败、微生物的大量繁殖代谢产生有机酸的积累等都会导致脂肪酸含量的增加[7]。脂肪酸值的各因素水平作用趋势图见图3。

图3 脂肪酸值的各因素水平作用趋势图

由图3可知，小麦专用粉的脂肪酸值随着储藏温度、面粉水分含量和储藏时间的增加而增加，变化趋势与陈淑娟[7]的研究结果一致。

从图3可以看出，储藏温度在25℃以下时，对脂肪酸值的影响较小；25℃～35℃时，随温度升高，脂肪酸值急剧上升。这可能是由于小麦专用粉脂肪酸的产生主要来源于所含脂类物质的水解以及在储藏过程中微生物大量繁殖代谢产生的有机酸积累等，当储藏温度增加时，可以加快脂类物质的水解反应，同时储藏温度也会通过影响酶的活性进而加快小麦粉的劣变，加快脂肪酸值的升高；脂肪酸值随面粉水分含量的增高呈现上升的趋势，水分含量超过14.2%时尤为明显。这可能是因为高的储藏水分有利于微生物的生长繁殖与代谢，水溶性有机酸得以积累；有些霉菌会分泌脂肪酶，脂肪酶将小麦粉中的脂肪分解为脂肪酸和甘油，而微生物分解代谢脂肪酸的速度较慢，也会导致脂肪酸的积累，从而表现为脂肪酸值的增大，同时脂肪分解反应实质是一种水解反应，高储藏水分的小麦专用粉游离水增加也会导致脂肪水解反应速度的加快，从而导致脂肪酸值的升高；总体来看，气调储藏方式比常规储藏更有利于控制脂肪酸值的增加，有利于抑制小麦专用粉品质的劣变。与常规密封和5% CO2气调储藏相比，8% CO2和95% N2气调储藏可以减缓脂肪酸值上升速度。可见：95% N2气调储藏方式效果最佳，可能是由于充N2气体比CO2效果好，也可能是由于N2浓度高的缘故，CO2充气浓度的提高也可以有效抑制脂肪酸值的增加；随着储藏时间的延长，小麦粉脂肪酸值呈增大趋势，这可能是由于储藏时间的增长则会导致游离脂肪酸的积累，从而导致脂肪酸值也随之增加。

由图3可见：储存时间在45 d～90 d时，脂肪酸值变化缓慢；而90 d～135 d 期间急剧上升；135 d 后上升速率有所降低，这可能和游离脂肪酸的分解或氧化有关。由于脂肪酸值超过80(KOH/干基)/(mg/100g)已不符合质量要求，故储藏温度不能超过35℃，储藏时间不能超过135 d。

通过方差分析可知，只有储藏时间对脂肪酸值有显著影响，且呈现正相关关系；其他因素对脂肪酸值的影响不显著。

2.4 储藏条件对降落数值的影响

降落数值可相应地表示α-淀粉酶的活性，从而反映小麦粉劣变程度。降落数值越低说明面粉中α-淀粉酶活性越高，反之则表明α-淀粉酶活性越低。降落数值的各因素水平作用趋势图见图4。

由图4可知，小麦专用粉的降落数值在20℃和25℃时差异不大，说明在低温条件下，α-淀粉酶的活性可以保持一段时间，而储藏温度在25℃～35℃期间降落数值明显增大，说明此时的α-淀粉酶的活性显著下降，此变化趋势与王颖[8]的结果一致。这可能是因为在温度较高的情况下，α-淀粉酶失活较快，分解能力变弱，糊化物中淀粉液化程度降低，使得降落数值明显增大；而在低温情况下，酶活性下降缓慢，故降落数值趋于稳定，差异不大；总体来看，降落数值随储藏水分的增加呈现降低趋势，仅在储藏水分为14.7%时出现略微的增大。这说明储藏水分的增加有利于α-淀粉酶活性的升高，从而导致降落数值的降低；相比于常规储藏，5% CO2气调储藏时，降落数值有所增大，说明此种储藏方式有效降低了α-淀粉酶的活性，而其他两种气调储藏方式的降落数值相比于常规储藏都有一定程度的降低，说明充入8% CO2和95% N2一定程度上升高了α-淀粉酶的活性，即这两种气调储藏方式效果不明显；降落数值随储藏时间的延长大体呈现增大趋势，这说明随着储藏时间的增加，α-淀粉酶的活性明显降低，从而表现为降落数值的明显增大。

图4 降落数值的各因素水平作用趋势图

通过方差分析可知，只有储藏温度对降落数值结果有显著影响，且呈现正相关关系；其他因素对降落数值的影响不显著。

3 结论

3.1 储藏温度对小麦专用粉品质的影响

根据试验结果，在储藏时间180 d内，储藏温度仅对小麦专用粉的降落数值指标影响显著，呈现显著正相关，对其他质量指标影响均不显著。

3.2 储藏时间对小麦专用粉品质的影响

根据试验结果，在储藏时间180 d内，储藏时间仅对小麦专用粉的脂肪酸值指标影响显著，呈现显著正相关，对其他质量指标影响均不显著。

3.3 其他储藏条件对小麦专用粉品质的影响

根据试验结果，在储藏时间180 d内，储藏水分(13.7%、14.2%、14.7%、15.2%)与储藏方式(95% N2、5% CO2、8% CO2、常规储藏)对小麦专用粉的面团稳定时间、面筋吸水量、脂肪酸值和降落数值指标影响均不显著。