韓小賢 趙亞娟 郭 衛(wèi) 張 杰 鄭學(xué)玲 田建珍

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，鄭州 450001）

小麥及其制品營(yíng)養(yǎng)豐富，在儲(chǔ)藏過(guò)程中易發(fā)生霉變，導(dǎo)致一系列品質(zhì)的變化，其營(yíng)養(yǎng)成分如糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂肪和無(wú)機(jī)鹽類(lèi)等，均被微生物分解利用，使其色澤、氣味、發(fā)芽率、食用品質(zhì)及其加工工藝品質(zhì)發(fā)生變化［1－4］。霉變小麥的品質(zhì)變化是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，如何正確評(píng)價(jià)小麥品質(zhì)狀況，探尋小麥品質(zhì)變化規(guī)律，歷來(lái)被人們所重視［5－6］。為了探討霉變小麥品質(zhì)變化規(guī)律，本研究對(duì)霉變小麥的各項(xiàng)生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的分析，為霉變小麥品質(zhì)評(píng)價(jià)提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇不同硬度的在河南省種植范圍較廣的小麥品種。

鄭麥366（硬麥）、鄭麥9023（硬麥）、周麥 18（混合麥）、周麥22（軟麥）、矮抗58（硬麥）：河南豫科種業(yè)公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BUHLER實(shí)驗(yàn)?zāi)ィ喝鹗?BUHLER儀器公司；FW－200型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：上海超億儀器有限公司；DK－S24型電熱恒溫水浴鍋、WZZ－2B型自動(dòng)旋光儀：上海精密科學(xué)有限公司；YXQ型自動(dòng)手提式壓力蒸汽滅菌器：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；HWS型恒溫恒濕箱：寧波東南儀器有限公司；粉質(zhì)拉伸儀：德國(guó)布拉班德公司；SP－DJ垂直凈化工作臺(tái)：上海浦東物理化學(xué)儀器廠；FN－1900型降落數(shù)值儀、2100／210型面筋儀：瑞典波通儀器公司；HGT－01000型容重器：新恩精密糧儀有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)原料的預(yù)處理

霉變小麥采用人工調(diào)節(jié)溫濕度的方式根據(jù)霉菌和酵母菌總數(shù)劃分獲得。將起始水分18%的小麥放在30℃培養(yǎng)箱中15 d，相對(duì)濕度分別為60%～65%（輕度霉變），70%～75%（中度霉變），75%～80%（嚴(yán)重霉變）。

小麥制粉：將處理好的樣品放到烘箱中鼓風(fēng)干燥，使水分降到13%以下，采用布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)ツシ?，參照AACC26－20的方法進(jìn)行。

1.3.2 檢測(cè)指標(biāo)

霉菌酵母菌總數(shù)按GB 4789.15—2003方法測(cè)定；容重和千粒重分別按 GB 5498—1985和 GB 5519—2008方法測(cè)定；發(fā)芽率按GB 5520—1985方法測(cè)定；硬度按GB 5517—1985方法測(cè)定；面筋特性按GB 14608—2003法測(cè)定濕面筋含量、干面筋含量和面筋指數(shù)；降落數(shù)值按照GB 10361—1989方法測(cè)定；粉質(zhì)和拉伸特性按 GB 14615—2006和 GB 14614—1993方法測(cè)定。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理方法

采用SPSS 11.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 霉變小麥品質(zhì)分析

對(duì)霉變小麥主要測(cè)定了小麥籽粒的霉菌和酵母菌總數(shù)、容重、千粒重和發(fā)芽率；測(cè)定了小麥粉的濕面筋含量、干面筋含量、面筋指數(shù)和降落數(shù)值，結(jié)果如表1所示。

結(jié)果表明：其他條件相同，隨著濕度的增加，小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)呈指數(shù)增加，數(shù)量級(jí)由102上升到104，表明霉變程度越深；隨著小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)的增加，由于微生物的分解和呼吸作用，小麥的容重和千粒重逐漸下降，使得小麥的質(zhì)量等級(jí)逐漸降低，嚴(yán)重霉變時(shí)甚至降到了等級(jí)外；發(fā)芽率也下降較多，表明發(fā)芽率與糧食的霉變密切相關(guān)［7－8］；濕面筋含量、干面筋含量和面筋指數(shù)也呈下降趨勢(shì)，可能與微生物的分解大分子物質(zhì)有關(guān)；小麥籽粒硬度反映的主要是淀粉與蛋白質(zhì)結(jié)合的緊密程度［9］，面筋含量的降低，使得小麥硬度也逐漸下降；由于微生物的活動(dòng)，酶的活性增加，降落數(shù)值的降低與α－淀粉酶的活性增加有關(guān)［10－11］。

2.2 粉質(zhì)拉伸特性

對(duì)霉變小麥粉進(jìn)行了粉質(zhì)和拉伸測(cè)定，結(jié)果如表2和表3所示。

表1 霉變小麥品質(zhì)特性

表2 霉變小麥粉面團(tuán)粉質(zhì)測(cè)定結(jié)果

續(xù)表

表3 霉變小麥粉面團(tuán)拉伸測(cè)定結(jié)果

結(jié)果表明：對(duì)于5種不同品種霉變小麥隨著小麥霉變程度的加深，面團(tuán)的吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和評(píng)價(jià)值呈下降趨勢(shì)，而弱化度呈增加的趨勢(shì)；面團(tuán)的拉伸曲線面積、拉伸阻力、延伸度和最大拉伸阻力呈下降趨勢(shì)，拉伸比與最大拉伸比呈上升趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S著小麥霉變程度的加深，面筋筋力下降，面團(tuán)筋力過(guò)小，流散性強(qiáng)，持氣性能差，面團(tuán)易流變和塌陷變形，面團(tuán)不易加工且烘焙質(zhì)量不良，可能會(huì)造成成品形狀低，體積變小［12－14］，表明隨著小麥霉變程度的加深，面團(tuán)的流變學(xué)特性降低。

2.3 相關(guān)性分析

用SPSS 11.5對(duì)不同霉變程度的小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)、小麥品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表4和表5所示。

表4 霉變小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與小麥品質(zhì)間的相關(guān)性

表4結(jié)果表明：小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與容重、千粒重、發(fā)芽率呈極顯著性負(fù)相關(guān)。小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與面筋指數(shù)呈極顯著性負(fù)相關(guān)，與降落數(shù)值、濕面筋含量、干面筋含量呈顯著性負(fù)相關(guān)。

表5 霉變小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與面團(tuán)特性的相關(guān)性

表5結(jié)果表明：小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與面團(tuán)吸水率呈極著性負(fù)相關(guān)，與面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間呈顯著性負(fù)相關(guān)。小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與面團(tuán)最大拉伸比呈顯著性正相關(guān)。

2.4 試驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的建立

用不同霉變程度的鄭麥9023、鄭麥366、周麥22和矮抗58的試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型，結(jié)果如表6所示。

表6 模型描述（霉菌和酵母菌總數(shù)）

對(duì)于不同霉變小麥的霉菌和酵母菌總數(shù)進(jìn)行回歸分析，回歸系數(shù)R2＝0.999 3。因此選取小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)（Y）作為因變量，容重（X1）、千粒重（X2）、發(fā)芽率（X3）、硬度（X4）、濕面筋含量（X5）、干面筋含量（X6）、面筋指數(shù)（X7）、降落數(shù)值（X8）、面團(tuán)吸水率（X9）、形成時(shí)間（X10）、穩(wěn)定時(shí)間（X11）、弱化度（X12）、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)（X13）、拉伸曲線面積（X14）、拉伸阻力（X15）、最大拉伸阻力（X16）、拉伸比（X17）、延伸度（X18）作為自變量進(jìn)行回歸，結(jié)果如表7所示。

從表7中得出霉菌和酵母菌總數(shù)與各指標(biāo)間的回歸方程為：Y＝－8 323.899X千粒重＋123.628X容重－11 633.727X拉伸比＋16 799.679X形成時(shí)間＋2 973.845X面筋指數(shù)＋415.119X發(fā)芽率－1 778.245X濕面筋含量＋17 598.095

表7 線性回歸分析系數(shù)

2.5 試驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證

將不同霉變程度的周麥18的試驗(yàn)數(shù)據(jù)代入預(yù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭腥ヲ?yàn)證模型的可行性，結(jié)果如表8所示。

表8 霉變小麥霉菌和酵母菌總數(shù)（霉變程度）的驗(yàn)證

根據(jù)試驗(yàn)中鄭麥9023、鄭麥366、周麥22、矮抗58的數(shù)據(jù)建立的模型用周麥18對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，由表8可知，周麥18的原麥、輕度霉變小麥、中度霉變小麥的模型驗(yàn)證的相對(duì)誤差均小于5%，而嚴(yán)重霉變小麥的相對(duì)誤差大于5%，這表明建立的數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型具有一定的統(tǒng)計(jì)意義和實(shí)際意義。

3 討論與結(jié)論

小麥籽粒霉菌和酵母菌總數(shù)與容重、千粒重、發(fā)芽率、面筋指數(shù)、面團(tuán)吸水率呈極顯著性負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為：－0.713、－0.928、－0.766、－0.847、－0.628；與降落數(shù)值、濕面筋含量、干面筋含量、面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間呈顯著性負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為：－0.565、－0.489、－0.564、－0.534、－0.517；與面團(tuán)最大拉伸比呈顯著性正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.565；在實(shí)際小麥的儲(chǔ)藏過(guò)程中，霉菌和酵母菌總數(shù)與小麥品質(zhì)有很好的相關(guān)性。

霉菌和酵母菌總數(shù)與各指標(biāo)間的回歸方程為：

Y＝－8 323.899X千粒重＋123.628X容重－11 633.727X拉伸比＋16 799.679X形成時(shí)間＋2 973.845X面筋指數(shù)＋415.119X發(fā)芽率－1 778.245X濕面筋含量＋17 598.095

進(jìn)入夏季后，我國(guó)大部分地區(qū)持續(xù)高溫、多雨，加上部分地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，小麥極易發(fā)霉變質(zhì)，造成小麥品質(zhì)的下降，本研究利用人工調(diào)節(jié)溫濕度的方式模擬霉變的條件，對(duì)霉變小麥的各項(xiàng)生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的分析，為霉變小麥品質(zhì)評(píng)價(jià)提供試驗(yàn)依據(jù)，對(duì)于我國(guó)夏季高溫高濕天氣下的小麥儲(chǔ)藏和安全過(guò)夏具有一定的參考價(jià)值。

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