趙亞娟 ,韓小賢*,郭 衛(wèi) ,張 杰 ,鄭學(xué)玲 ,田建珍
(1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院,河南 鄭州 450001;2.中儲糧油脂新鄭有限公司,河南 新鄭 451150)
小麥在收獲后的儲藏過程中,籽粒內(nèi)部會發(fā)生一系列的生化反應(yīng),隨著儲藏時間的延長和儲藏條件的惡化,就會發(fā)生霉變.小麥霉變一般分為3個階段:初期變質(zhì)階段、生霉階段、霉?fàn)€階段,霉變主要是由微生物引起的,霉菌是影響小麥品質(zhì)的重要因素[1-2].小麥霉變后,微生物能分泌大量的水解酶,將小麥中的碳水化合物和蛋白質(zhì)水解,使小麥中的營養(yǎng)物質(zhì)損失,干重下降.微生物還能分泌脂肪酶,將脂肪水解為脂肪酸和甘油,甘油容易繼續(xù)氧化,而脂肪酸積累致使脂肪酸值增高,從而降低小麥的儲藏穩(wěn)定性[3-4].研究霉變對小麥品質(zhì)影響,為探索霉變過程中小麥品質(zhì)變化規(guī)律及小麥安全儲藏提供可參考的試驗數(shù)據(jù).
鄭麥 9023(硬麥)、鄭育麥 9987(混合麥):河南金源種業(yè)有限公司.
布勒實驗?zāi)ィ喝鹗坎祭諆x器公司;FW-100高速萬能粉碎機:北京中興偉業(yè)儀器有限公司;HH-S水浴鍋:鞏義市英峪予華儀器廠;手提式壓力蒸汽滅菌鍋:浙江新豐醫(yī)療器械有限公司;150AB生化培養(yǎng)箱:上海樹立儀器儀表有限公司;FARINOGRAPH-E粉質(zhì)儀:布拉班德公司;SP-DJ垂直凈化工作臺:上海浦東物理化學(xué)儀器廠;真菌型降落數(shù)值儀:瑞典玻通公司;2100型面筋儀:Perten公司;HGT 01000型容重器:上海亞榮生化儀器廠;WZZ-2B型自動旋光儀:上海精密科學(xué)有限公司.
1.3.1 試驗原料的預(yù)處理
人工霉變小麥的獲得:取15 kg小麥,調(diào)節(jié)小麥的起始水分為18%,分為三等份,放入30℃生化培養(yǎng)箱中40 d,調(diào)節(jié)相對濕度分別為60%~65%、70%~75%和75%~80%,獲得不同霉變程度的小麥.
小麥制粉:采用布勒實驗?zāi)ツシ?,參照AACC26-20的方法進行.
1.3.2 檢測指標(biāo)
脂肪酸的測定:按GB/T 5510—85方法測定;酸度的測定:按GB/T 5517—85方法測定;發(fā)芽率的測定:按GB/T 5520—85方法測定;容重和千粒重的測定:分別按GB/T 5498—85和GB/T 5519—2008方法測定;淀粉含量的測定:1%鹽酸旋光法測定;面筋特性:按GB/T 14608—2003法測定小麥粉濕面筋含量、干面筋含量、面筋吸水量和面筋指數(shù);降落數(shù)值的測定(真菌型降落數(shù)值儀法):按照GB/T 10361—1989測定;粉質(zhì)特性:按GB/T 14615—2006方法測定;霉菌和酵母菌總數(shù)的測定:按GB/T 4789.15—2003方法測定.
對不同霉變程度小麥籽粒特性主要測定了籽粒的霉菌和酵母菌總數(shù)、脂肪酸值、酸度、容重、千粒重、發(fā)芽率和淀粉含量,結(jié)果如表1所示.
表1 霉變小麥籽粒特性
隨著小麥濕度的增加,霉菌和酵母菌帶菌量呈指數(shù)上升,即霉變程度加深.原麥的霉菌和酵母菌總數(shù)數(shù)量級在102,輕度霉變小麥霉菌和酵母菌總數(shù)數(shù)量級為103,中度霉變小麥霉菌和酵母菌總數(shù)數(shù)量級為104,嚴重霉變小麥霉菌和酵母菌總數(shù)數(shù)量級為105.對于不同霉變程度小麥的霉菌和酵母菌總數(shù)進行回歸分析,回歸系數(shù)R2=0.999 3.
由表1可以看出,隨著霉變程度的加深,脂肪酸值和酸度呈先增加后下降的趨勢.小麥霉變的初期,糧食脂肪酸值增高,隨著霉變的加深和微生物對脂肪酸的分解,可能使脂肪酸含量有所下降[5].霉變初期酸度的增加主要是由脂肪分解而產(chǎn)生的脂肪酸,由磷脂分解而生成的磷酸和酸性磷酸鹽,由蛋白質(zhì)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質(zhì)造成的.但是磷酸鹽和蛋白質(zhì)屬于兩性物質(zhì),所以當(dāng)小麥的品質(zhì)變化到一定程度時酸度反而下降.
由表1可以看出,隨著霉變程度的加深,小麥的容重、千粒重、淀粉含量和發(fā)芽率呈逐漸降低的趨勢,從容重看小麥由原來的等級2降為等級外[6],千粒重與原麥相比以7%的速度遞減,發(fā)芽率在中度霉變時與原麥相比下降了70%左右,使得小麥的品質(zhì)明顯下降.主要是因為霉變過程中,微生物大量繁殖,它分泌大量的水解酶,將小麥中碳水化合物水解,最終導(dǎo)致小麥籽粒中淀粉含量減少[7].小麥中的碳水化合物水解,還使非還原糖減少,還原糖增加.還原糖可作為霉菌呼吸作用的基質(zhì)而被利用,被轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,最終使小麥的容重和千粒重均下降[8].隨著小麥霉變程度的增加,小麥的發(fā)芽率明顯降低,主要是因為霉變時小麥中所含的過氧化氫酶的活性會明顯下降,嚴重霉變與原麥相比下降了92%,使種子喪失生活力,這與萬忠民[9]研究結(jié)果相同.
表2 霉變小麥粉品質(zhì)特性
對不同霉變程度小麥粉品質(zhì)特性主要測定了小麥粉的面筋含量和降落數(shù)值,結(jié)果如表2所示.
由表2可以看出,小麥粉濕面筋含量、干面筋含量、面筋指數(shù)隨著小麥霉變程度的加深逐漸下降,但是面筋吸水量變化不明顯,面筋指數(shù)能較好地反映面筋品質(zhì),面筋指數(shù)越高,則碎面筋越少,品質(zhì)越好.隨著霉變的加深,由于微生物的作用,蛋白質(zhì)也表現(xiàn)出不同的水解和變形,發(fā)生質(zhì)和量的變化,面筋品質(zhì)越來越差[10].小麥霉變的過程中降落數(shù)值隨著霉變程度的增加均呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢,嚴重霉變與原麥相比下降了36%.這說明隨著小麥霉變程度的加深,α-淀粉酶的活性增加,這與吳存榮等[11]的研究結(jié)果一致.
對不同霉變程度小麥粉粉質(zhì)特性主要測定了面團的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度和評價值,結(jié)果如表3所示.
從表3可知:隨著小麥霉變程度的加深,小麥粉面團的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、評價值總體呈下降趨勢,面團的弱化度呈上升趨勢.這樣不僅出品率下降,而且生產(chǎn)成本也增加;面團的筋力下降,表示面粉筋力越強,面筋網(wǎng)絡(luò)越牢固,攪拌耐力越好[12].
用 SPSS 11.5對不同霉變小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)、小麥品質(zhì)和小麥粉品質(zhì)進行相關(guān)性分析,結(jié)果如表4所示.
表3 不同霉變程度小麥粉面團粉質(zhì)特性
表4 小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與各品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性
小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與容重、千粒重、發(fā)芽率、淀粉含量呈顯著性負相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.732,-0.766,-0.757,-0.748,這表明霉菌和酵母菌的活動,使得小麥的容重、千粒重、發(fā)芽率、淀粉含量下降,降低了小麥的品質(zhì);小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與小麥粉的濕面筋含量、干面筋含量、面筋指數(shù)呈極顯著性負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為-0.868,-0.839,-0.916,這表明霉菌和酵母菌的活動顯著影響面筋的品質(zhì);霉菌和酵母菌總數(shù)與降落數(shù)值呈顯著性負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.822,這表明霉菌和酵母菌總數(shù)的增加會增加α-淀粉酶的活性;小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與形成時間呈顯著性負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.708,這表明霉菌和酵母菌的活動對面團的形成時間影響較大.
小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與濕面筋含量、干面筋含量、面筋指數(shù)呈極顯著性負相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為:-0.868、-0.839、-0.916;與容重、千粒重、發(fā)芽率、淀粉含量、降落數(shù)值、形成時間呈顯著性負相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為:-0.732、-0.766、-0.757、-0.748、-0.822、-0.708.通過相關(guān)性系數(shù)比較,可以得出:小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與各品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性良好.
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