張玉榮，劉月婷，張德偉，暴 潔，萇彥衡

（河南工業(yè)大學 糧油食品學院，河南 鄭州 450001）

0 引言

我國是小麥生產(chǎn)大國和儲藏大國，目前年產(chǎn)量已超過1 億t[1].小麥是我國的主要儲備糧，在儲藏過程中溫濕度對其品質(zhì)影響最大，較高的溫濕度也是微生物活動的最佳條件.小麥籽粒中大約75%是淀粉[2]，影響著小麥的儲藏、食用以及加工品質(zhì)，了解小麥淀粉的糊化特性，找到儲藏溫濕度對小麥淀粉糊化特性的影響，可為小麥儲藏條件的控制以及其他谷物更好地儲藏奠定理論基礎(chǔ)，同時也為面制品的加工提供一些參考.淀粉的糊化是淀粉微晶束的溶融過程，測定方法包括RVA、DSC 和布拉班德黏度計法等[3].有研究表明小麥淀粉糊化特性受到緯度、播種期、水分含量、施肥量及品種等因素的影響[4-6].面筋蛋白和麥麩的添加量以及淀粉的粒度對淀粉糊化特性也有影響[7-8].池曉菲等[9]研究表明小麥在谷物中糊化溫度比較低，與其他谷物糊化特性差異較大.張玉榮等[10]提出大米的峰值黏度、最終黏度以及保持黏度隨著儲藏時間的延長變化比較大.宋偉等[11]研究表明隨著儲藏時間的延長，糙米的峰值黏度是上升的.直鏈/支鏈淀粉含量的比例對糊化特性也有影響[12-13].而對于不同溫濕度組合對小麥淀粉糊化特性的影響的研究比較少.筆者選高筋和中筋兩種小麥，模擬中國典型儲糧環(huán)境區(qū)域氣候條件，對小麥糊化特性隨儲藏時間和儲藏條件的變化規(guī)律和變化機理進行研究，為小麥儲藏品質(zhì)劣變程度判斷以及儲藏條件的選擇提供一定的理論依據(jù)和基礎(chǔ).

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗選取的材料是高筋小麥（鄭麥瑞星一號）、中筋小麥（鄭麥8998），均購于種子公司，已經(jīng)度過后熟期.

1.2 主要儀器

多功能粉碎機:上海兆申科技有限公司；錘式旋風磨：上海嘉定糧油儀器有限公司；HWS 型智能恒溫恒濕箱：寧波東南儀器有限公司；RVA 快速黏度分析儀：北京微訊超技儀器技術(shù)有限公司.

1.3 試驗方法

1.3.1 小麥儲藏

根據(jù)中國儲糧環(huán)境區(qū)域氣候條件的年平均溫濕度，恒溫恒濕箱設定的4 個儲藏條件分別為：35℃、RH 85%，28 ℃、RH 75%，20 ℃、RH 65%，15℃、RH 50%，每經(jīng)過20 d 取一次樣對淀粉糊化特性進行測定.

1.3.2 淀粉提取

提取過程：小麥→錘式旋風磨磨粉→過100目篩→提取脂肪→和成面團靜置30 min→搓洗面團至洗出液遇碘不變色→洗出液經(jīng)100 目篩過濾→離心→棄去上層黑色物質(zhì)，下層白色物質(zhì)即淀粉.自然風干粉碎，過100 目篩裝入自封袋備用.水分測定參照GB/T 5497—1985 中105 ℃烘箱法[14]進行.糊化特性測定按照GB/T 24853—2010 測定[15].

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 作圖，SPSS 數(shù)據(jù)處理軟件進行方差分析和相關(guān)性分析.

2 結(jié)果與分析

淀粉的糊化特性主要受到淀粉質(zhì)量的影響，小麥是活的有機體，在儲藏的過程中一直進行著呼吸代謝，其籽粒內(nèi)部淀粉的結(jié)構(gòu)，直鏈、支鏈淀粉的含量以及淀粉顆粒特性和蛋白質(zhì)含量等各個指標都會有不同程度的變化，這些變化都會對淀粉的糊化特性造成影響.本試驗選取高筋和中筋兩種小麥，兩種小麥淀粉糊化特性特征值隨著儲藏時間的延長變化趨勢基本相同，而中筋小麥淀粉的糊化特征值變化速率較大.

2.1 峰值黏度

峰值黏度是多聚體逸出與破裂導致黏度增加和多聚體重新排列導致黏度降低之間的平衡點，顯示了淀粉結(jié)合水的能力，它與最終產(chǎn)品的質(zhì)量有關(guān).由圖1 和圖2 可以看出，短期儲藏中筋淀粉的峰值黏度總體比高筋淀粉的小，隨著儲藏時間的延長，中筋淀粉的下降趨勢更為明顯.在RH 50%、15 ℃和RH 65%、20 ℃的儲藏條件下兩個筋型的小麥淀粉峰值黏度變化很小，整個曲線的變化趨勢比較平緩.儲藏條件為RH 75%、28 ℃時淀粉的峰值黏度變化比較明顯，儲藏60 d 時峰值黏度下降幅度開始變大，而在RH 85%、35 ℃的儲藏條件下，儲藏40 d 時峰值黏度的下降趨勢就開始明顯加快.說明高溫高濕儲藏條件能使小麥淀粉的峰值黏度下降更快，且在更短時間內(nèi)就開始劣變.而低溫低濕的儲藏條件，可以很好地保持小麥在長時間儲藏中品質(zhì)不發(fā)生明顯改變.這與Zhou等[17]的研究結(jié)果不同，可能是樣品品種不同以及本論文中測定樣品是提取純淀粉進行測定而造成的.

2.2 最低黏度

淀粉顆粒受到機械剪切力和恒定高溫（95 ℃）的持續(xù)作用，淀粉顆粒進一步崩解，淀粉分子進入溶液并重新排列.這一階段通常表現(xiàn)為黏度衰減至保持黏度即最低黏度.由圖3 及圖4 可知，淀粉的最低黏度隨著儲藏時間的延長是減小的，在RH 50%、15 ℃的條件下最低黏度變化最小，在RH 85%、35 ℃的條件下，中筋淀粉比高筋淀粉更早發(fā)生變化，在儲藏20 d 時急劇下降.其他兩個儲藏條件最低黏度變化趨勢比較接近.這與劉素娟[16]的研究得到新收獲的小麥隨儲藏期的延長小麥面粉的最低黏度是增加的結(jié)論相反，其主要是與小麥是否度過后熟期以及本論文中樣品是提取的淀粉有關(guān)，而且淀粉糊化特性也受到脂肪、蛋白質(zhì)等的影響，本研究是在排除了這些因素的影響下進行的.

圖1 高筋小麥淀粉在不同儲藏條件下峰值黏度變化

圖2 中筋小麥淀粉在不同儲藏條件下峰值黏度變化

圖3 高筋小麥淀粉最低黏度隨儲藏時間的變化

2.3 最終黏度

隨著溫度的降低，淀粉分子會重新發(fā)生聚合形成凝膠，淀粉溶液黏度增加至最終黏度，最終黏度表明了樣品在熟化并冷卻后形成黏糊或凝膠的能力.圖5 和圖6 分別是高筋淀粉和中筋淀粉在不同儲藏條件下最終黏度隨儲藏時間的變化曲線，在所有的儲藏條件下淀粉的最終黏度都有所上升，中筋淀粉的上升速度更快一點，對溫濕度的變化反應更靈敏.儲藏期為60 d 在RH 85%、35℃的條件下變化幅度反而小于RH 75%、28 ℃的條件下，儲藏80 d 的變化幅度有所增大，證明儲藏溫濕度對小麥淀粉的最終黏度有一定影響.

圖4 中筋小麥淀粉最低黏度隨儲藏時間的變化

圖5 高筋小麥淀粉最終黏度變化曲線

圖6 中筋小麥淀粉最終黏度變化曲線

2.4 回生值

回生值是最低黏度與最終黏度的差值，也稱凝膠值，反映淀粉的老化程度，值越大淀粉老化程度越大.由圖7 和圖8 可看出：兩種筋型的小麥淀粉在儲藏80 d 內(nèi)，回生值總體呈現(xiàn)增加的趨勢，只有在RH 50%、15 ℃的條件下，回生值變化較小，在20 ℃和28 ℃的儲藏條件下變化趨勢比較接近，增加比較緩慢，最后曲線在慢慢靠近，在35 ℃的條件下，高筋淀粉儲藏40 d 以后增加開始變快，而中筋淀粉從第20 天開始增加就開始加快，比高筋更早發(fā)生劣變，證明儲藏溫濕度對淀粉的糊化特性有一定影響，對中筋小麥淀粉的回生值影響更為顯著.

圖7 高筋小麥淀粉回生值變化曲線

圖8 中筋小麥淀粉回生值變化曲線

2.5 其他特性參數(shù)的變化

從表1 可看出，高筋淀粉的糊化溫度在（65±2）℃波動，中筋淀粉的在（76±3）℃波動，隨著儲藏時間的延長，變化均不顯著.溫濕度對小麥淀粉的糊化溫度影響不明顯，沒有一定規(guī)律.這一特性和雷玲等[18]對稻谷的研究得出的結(jié)論相似.淀粉的崩解值（表2）隨著儲藏時間的延長而升高，溫濕度越高升高越快，儲藏條件對淀粉崩解值具有比較明顯的影響，在15 ℃的儲藏條件下兩種筋型小麥淀粉的崩解值變化比較小，說明低溫低濕條件有利于小麥的儲藏.

2.6 淀粉糊化特性參數(shù)與儲藏時間的相關(guān)性分析

儲藏時間對淀粉的糊化特性具有一定的影響，隨著儲藏時間的延長，糊化特征值均有所變化.表3 是高筋淀粉和中筋淀粉的糊化特征值與儲藏時間的相關(guān)性分析.由表3 可以看出，高筋淀粉和中筋淀粉的回生值、最終黏度、峰值黏度和最低黏度都與儲藏時間極顯著相關(guān).除了最低黏度中筋淀粉的相關(guān)系數(shù)比高筋小麥淀粉的大，說明中筋小麥淀粉受儲藏時間的影響更大，高筋小麥淀粉相對于中筋小麥淀粉而言影響小一點.由此可以看出在儲藏中高筋和中筋小麥淀粉對儲藏時間敏感的指標是回生值、最終黏度、峰值黏度和最低黏度.

2.7 淀粉糊化特性參數(shù)的差異性分析

由以上分析可以看出不同的糊化特征值受到儲藏時間和儲藏條件的影響程度不同，由雙因素方差分析可知儲藏時間和儲藏溫濕度及其交互作用對高筋淀粉和中筋淀粉的峰值黏度、最低黏度均有極顯著影響，對于最終黏度，儲藏時間和儲藏溫濕度對其具有極顯著影響，交互作用對其具有顯著影響.進一步采用最小顯著差數(shù)法（LSD）對不同儲藏溫濕度下的峰值黏度、最低黏度和最終黏度進行多重比較（表4），結(jié)果發(fā)現(xiàn)高筋淀粉和中筋淀粉受儲藏溫濕度的影響相同，峰值黏度和最低黏度在35 ℃和15 ℃的儲藏條件差異顯著，而在28 ℃和20 ℃的儲藏條件下差異不顯著，這說明在一定的中溫中濕的溫濕度范圍內(nèi)儲藏溫濕度的變化對其峰值黏度和最低黏度影響不大.而最終黏度卻在15 ℃和20 ℃的儲藏條件下差異顯著，在28 ℃和35 ℃的儲藏條件下差異不顯著，說明在溫度比較高的情況下濕度溫度的改變對淀粉的最終黏度影響不大.表5、表6、表7 分別對3 個糊化特征值進行了差異性分析.

表1 高筋、中筋小麥淀粉糊化溫度 ℃

表2 高筋、中筋小麥淀粉崩解值 cP

表3 高筋、中筋淀粉參數(shù)的相關(guān)性

表4 不同儲藏條件下糊化特征值差異性比較 cP

由表5 可知，高筋淀粉峰值黏度在儲藏20 d時，只有在RH 85%、35℃的儲藏條件下到達顯著水平，儲藏40 d、60 d 在35 ℃和28 ℃的儲藏條件下顯著，儲藏80 d 均達到顯著水平.中筋小麥淀粉比較敏感，在儲藏20 d 時均已呈現(xiàn)顯著性，不難發(fā)現(xiàn)小麥淀粉的峰值黏度在高溫高濕的條件下更易發(fā)生劣變，在15 ℃的條件下變化是最小的，而在中溫中濕范圍內(nèi)時，溫濕度的變化對淀粉的峰值黏度影響不大.

表5 峰值黏度差異性分析 cP

表6 最低黏度差異性分析 cP

表7 最終黏度差異性分析 cP

由表6 可知，在儲藏20 d 時兩種小麥淀粉的最低黏度均沒有達到顯著水平，儲藏40 d 時高筋淀粉只有在35 ℃的儲藏條件下達到顯著水平，而中筋淀粉在35 ℃和28 ℃的條件下均已達到顯著水平，中筋小麥淀粉對于溫濕度的變化反應更靈敏.隨著儲藏時間的延長，兩種淀粉的最低黏度在中溫中濕的范圍內(nèi)也趨向一致，此兩種儲藏條件下的最低黏度顯著性一致.由此得出了與前面一致的結(jié)論，在中溫中濕的范圍內(nèi)，溫濕度變化對小麥淀粉的最低黏度的影響也不是很明顯.

由表7 可知，兩種筋型小麥淀粉的最終黏度受儲藏條件的影響較大，儲藏40 d 時兩種淀粉均已達到顯著水平，而儲藏20 d 時中筋淀粉也已達到顯著水平，由此可以看出淀粉的最終黏度受到儲藏條件的影響比較大，對儲藏環(huán)境的變化更為敏感.

3 結(jié)論

不同儲藏條件下，中筋淀粉比高筋淀粉特征值更早出現(xiàn)波動.峰值黏度、最低黏度、最終黏度和回生值在高溫高濕的儲藏條件下變化顯著，在中溫中濕儲藏條件下各指標的變化趨勢相同.低溫儲藏有利于延緩小麥發(fā)生劣變，但濕度仍不能太高，否則小麥劣變速度仍會加快.

兩種筋型小麥淀粉的回生值、最終黏度、峰值黏度和最低黏度都與儲藏時間呈現(xiàn)極顯著相關(guān)，它們是兩種淀粉隨儲藏時間變化敏感的糊化特征值.

儲藏條件和儲藏時間對峰值黏度、最終黏度、最低黏度均有顯著性影響，儲藏條件對其影響比較大，峰值黏度和最低黏度在中溫中濕范圍內(nèi)儲藏溫濕度對其影響不大，最終黏度在高溫范圍內(nèi)儲藏溫濕度對其影響差異不顯著.

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