檀軍鋒,王 靜,王 磊
(河北省糧油質(zhì)量檢測中心,河北 石家莊 050021)
為了給小麥收儲企業(yè)和加工企業(yè)提供河北省小麥質(zhì)量信息,對合理利用當?shù)匦←溬Y源提供技術(shù)依據(jù),河北省糧油質(zhì)量檢測中心每年對省內(nèi)小麥主產(chǎn)區(qū)的新收獲小麥進行采樣監(jiān)測。本研究收集河北省2010年到2019年十年的新收獲小麥質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù),對監(jiān)測數(shù)據(jù)從各檢測指標的年度變化、各市檢測指標平均值比較和各市檢測指標優(yōu)選比較三個方面進行了統(tǒng)計分析。
選取2010年至2019年河北省當年新收獲小麥作為調(diào)查樣本,每年6月份到農(nóng)戶進行采樣,采樣覆蓋全省8個小麥主產(chǎn)區(qū),一般每8×8 km設(shè)定一個采樣區(qū)域,采集多個農(nóng)戶的小麥樣品混合為一個綜合樣本,樣品為當?shù)氐闹鲗贩N,品種可以不同。8個小麥主產(chǎn)區(qū)分別為:石家莊市、邯鄲市、邢臺市、衡水市、滄州市、保定市、辛集市和定州市,共計采集2 552個樣本。各年度樣本個數(shù)見表1。
表1 2010—2019年各年度樣本數(shù)量Table 1 Numbers of samples in each year from 2010 to 2019 個
所有樣品依據(jù)國家標準 GB 1351—2008《小麥》[1]和相關(guān)規(guī)定進行樣品制備。
容重:參照GB/T 5498《糧油檢驗 容重測定》[2];
千粒重:參照 GB/T 5519 《谷物與豆類 千粒重的測定》[3];
不完善粒、生芽粒:參照 GB/T 5494—2008《糧油檢驗 糧食、油料的雜質(zhì)、不完善粒檢驗》[4];
水分:參照GB/T 24898—2010《糧油檢驗 小麥水分含量測定 近紅外法》[5];
硬度指數(shù):參照GB/T 21304—2007《小麥硬度測定 硬度指數(shù)法》[6];
降落數(shù)值:參照GB/T 10361—2008《小麥、黑麥及其面粉,杜倫麥及其粗粒粉 降落數(shù)值的測定Hagberg-Perten法》[7];
濕面筋:參照GB/T 5506.2—2008《小麥和小麥粉面筋含量第2部分:儀器法測定濕面筋》[8];
蛋白質(zhì):參照GB/T 24899—2010《糧油檢驗小麥粗蛋白質(zhì)含量測定 近紅外法》[9]。
采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果表示為平均值±標準差。
2.1.1 容重
容重是糧食籽粒在單位容積內(nèi)的質(zhì)量,是小麥定等的依據(jù)。2010年至 2019年的平均容重為784 g/L,2013年、2018年的平均容重較低,為非正常年景,2014年、2015年、2016年、2019年平均容重較高,2016年的平均容重最高,達到了797 g/L。十年中最高的容重為840 g/L(2019年產(chǎn)自辛集,品種為藁優(yōu)2018),見表2。
表2 2010—2019年容重變化表Table 2 Change table of test weight from 2010 to 2019 g/L
從各等級樣品占樣本個數(shù)百分比的情況來看,三等以上(含三等,下同)總占比為92.7%,一等以上總占比為46.9%。除2013年和2018年兩個非正常年景外,其它年度三等以上占比均在94%以上,2019年最高,占比達到了 98.8%;一等以上占比均在37%以上,2019年最高,占比達到了72.2%,見表3。
表3 2010—2019年不同等級占比變化表Table 3 Change of the percentage of different grades from 2010 to 2019 %
2.1.2 千粒重
千粒重采用自然水分千粒重,是含自然水分的顆粒籽粒的質(zhì)量,用g來表示,是體現(xiàn)籽粒大小與飽滿程度的一項指標,也是田間預測產(chǎn)量時的重要依據(jù)之一。2012—2019年的平均千粒重為39.6 g,除2013年和2018年兩個非正常年景外,其它年度的平均千粒重都在 37.6~42.8 g,2016年平均千粒重達到了 42.8 g。所有樣本中最高的千粒重為52.8 g(2016年產(chǎn)自滄州),見表4。
表4 2010—2019年千粒重年度變化表Table 4 Change of the 1 000-kernel-weight from 2010 to 2019 g
2.1.3 不完善粒
不完善粒是受到損傷但尚有使用價值的小麥顆粒,包括蟲蝕粒、病斑粒、破損粒、生芽粒和生霉粒,不完善粒含量是小麥質(zhì)量檢驗中的重要指標,該指標對小麥的加工品質(zhì)也有重大影響。2010—2019年的平均不完善粒含量為3.5%,2010年、2013年、2016年平均不完善粒含量相對較高(大于4.0%),尤其2013年受芽麥的影響平均不完善粒含量最高(4.6%),其它年度的平均不完善粒含量都較低(小于4.0%),見表5。
表5 2010—2019年不完善粒含量年度變化表Table 5 Change of unsound kernel content from 2010 to 2019 %
從不完善粒含量在 6%以下、8%以下的樣本占樣本個數(shù)百分比的情況來看,6%以上樣本總體占比為91.3%,8%以下總體占比為96.1%。除2010年、2013年、2016年較低外,其它年度6%以下占比均在90%以上;8%以下占比均在97%以上,2015年最高,占比達到了100%,見表6。
表6 2010—2019年不完善粒含量占比年度變化表Table 6 Change of the percentage of unsound kernel content from 2010 to 2019 %
2.1.4 生芽粒
生芽粒是不完善粒中的一種,生芽粒含量對小麥品質(zhì)的影響很大。2011—2019年的平均生芽粒含量為0.7%,2013年、2016年平均生芽粒含量相對較高(大于1.0%),均為收獲季節(jié)遭受陰雨天氣所致,尤其2013年平均生芽粒含量最高(2.2%),當年生芽粒含量最高達到了 28.5%,其它年度的平均生芽粒含量都較低(小于1.0%),見表7。
表7 2010—2019年生芽粒含量占比年度變化表Table 7 Change of the percentage of sprouted kernel content from 2010 to 2019 %
2.1.5 降落數(shù)值
降落數(shù)值是反映α-淀粉酶活性的指標,將小麥粉加水加熱糊化,糊化物在α-淀粉酶作用下液化,以攪拌器通過該糊化物特定距離的時間為降落數(shù)值,以 s(秒)計,當生芽粒達到一定含量時降落數(shù)值下降明顯[10]。2012—2019年的平均降落數(shù)值為337s,2013年度河北省所有產(chǎn)區(qū)的小麥普遍發(fā)芽嚴重,降落數(shù)值明顯降低,平均降落數(shù)值為260 s,當年降落數(shù)值最低低至103 s,見表8。
表8 2010—2019年降落數(shù)值年度變化表Table 8 Change of falling number from 2010 to 2019 s
2.1.6 水分含量年度變化
水分含量是小麥籽粒的含水量,用百分含量表示,是糧食儲存過程中控制的一項重要指標。2010—2019年的平均水分含量為11.3%,2013年平均水分達到了12.1%,2013年水分最高含量達到了15.0%,見表9。
表9 2010—2019年水分含量年度變化表Table 9 Change of moisture content from 2010 to 2019 %
2.1.7 硬度指數(shù)
硬度指數(shù)是反映小麥硬度的一項指標,是在規(guī)定條件下粉碎小麥樣品,用留存在篩網(wǎng)上的樣品占試樣的質(zhì)量分數(shù)來表示,硬度指數(shù)越大,小麥的硬度越高。2010—2019年的平均硬度指數(shù)為65.8。從統(tǒng)計的數(shù)據(jù)看,硬度指數(shù)的年度變化并不明顯,見表10。
表10 2010—2019年硬度指數(shù)年度變化表Table 10 Change of hardness index from 2010 to 2019
2.1.8 濕面筋含量年度變化
濕面筋是主要由小麥中的谷蛋白和醇溶蛋白經(jīng)水合而成、未經(jīng)脫水干燥的具有粘彈性的物質(zhì)。對小麥品質(zhì)的影響很大。本文中的濕面筋是換算為14%水分的濕面筋含量。2012—2019年的平均濕面筋含量為 24.0%~33.4%,2017年平均濕面筋最高,達到了 33.4%,近年來濕面筋含量有增長的趨勢,最高濕面筋含量為40.2%(2017年產(chǎn)自邢臺市,品種為石麥21),見表11。
表11 2010—2019年濕面筋含量年度變化表Table 11 Change of gluten content from 2010 to 2019 %
2.1.9 蛋白質(zhì)含量
蛋白質(zhì)含量是小麥中主要的營養(yǎng)成分指標,對小麥品質(zhì)的影響很大。本文中的蛋白質(zhì)含量以干基計。2012—2019年的平均蛋白質(zhì)含量為12.8%~14.4%,總體平均蛋白質(zhì)含量為 13.6%。2018年平均蛋白質(zhì)含量最高,達到了14.4%,最高蛋白質(zhì)含量為16.8%(2018年產(chǎn)自衡水市,品種為師欒02-1),見表12。
表12 2010—2019年蛋白質(zhì)含量年度變化表Table 12 Change of protein content from 2010 to 2019 %
通過對河北省2010年至2019年小麥質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分市統(tǒng)計,對各市不同檢測指標的平均值進行了比較,并按照優(yōu)劣進行了排序。各市的樣本個數(shù)見表13。
表13 各市樣本個數(shù)表Table 13 Number of samples in each city 個
2.2.1 各市小麥容重平均值比較
辛集市、邯鄲市、邢臺市十年來小麥的平均容重為國家標準一等,石家莊市、衡水市、保定市、定州市為國家標準二等,滄州市為國家標準三等,見表14。
表14 各市容重平均值比較Table 14 Comparison of average test weight in each city g/L
2.2.2 各市小麥千粒重平均值比較
邯鄲市、邢臺市、保定市、衡水市小麥的平均千粒重在31.0 g以上,滄州市、辛集市、石家莊市在30.0~31.0 g,定州市低于30.0 g,見表15。
表15 各市小麥千粒重平均值比較Table 15 Comparison of average mass of 1 000 grains in each city g
2.2.3 各市小麥不完善粒含量平均值比較
辛集市、定州市小麥的平均不完善粒含量低于 3.0%,保定市、衡水市、石家莊市、邢臺市、滄州市在3.0%~4.0%,邯鄲市高于4.0%,見表16。
表16 各市小麥不完善粒含量平均值比較Table 16 Comparison of average unsound kernel content in each city %
2.2.4 各市小麥生芽粒含量平均值比較
辛集市、定州市、石家莊市、滄州市、保定市小麥的平均生芽粒含量在0.5%以內(nèi),邢臺市、衡水市在0.6%~0.7%,邯鄲市高于1.0%,見表17。
表17 各市小麥生芽粒含量平均值比較Table 17 Comparison of average sprouted kernel content in each city %
2.2.5 各市小麥降落數(shù)值含量平均值比較
辛集市、定州市、保定市小麥的平均降落數(shù)值在 340 s以上,滄州市、石家莊市、邢臺市、衡水市在320~335 s,邯鄲市低于320 s,見表18。
表18 各市小麥降落數(shù)值含量平均值比較Table 18 Comparison of average falling number in each city s
2.2.6 各市小麥水分含量平均值比較
各市小麥的平均水分含量在11.0%~11.6%,差異不大,見表19。
表19 各市小麥水分含量平均值比較Table 19 Comparison of average moisture content in each city %
2.2.7 各市小麥硬度指數(shù)平均值比較
各市小麥的平均硬度指數(shù)在65~67,差異不大,見表20。
表20 各市小麥硬度指數(shù)平均值比較Table 20 Comparison of average hardness index in each city
2.2.8 各市小麥濕面筋含量平均值比較
各市小麥的十年平均濕面筋含量在 26.7%~27.8%之間,差異不大,見表21。
表21 各市小麥濕面筋含量平均值比較Table 21 Comparison of average gluten content in each city %
2.2.9 各市小麥蛋白質(zhì)含量平均值比較
各市小麥的十年平均蛋白質(zhì)含量在 13.5%~13.8%之間,差異不大,見表22。
表22 各市小麥蛋白質(zhì)含量平均值比較Table 22 Comparison of average protein content in each city %
通過對各主產(chǎn)市2010年至2019年小麥質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行進一步優(yōu)選,設(shè)定檢測指標的優(yōu)選值,對高于設(shè)定優(yōu)選值的樣品占本市樣本百分比進行統(tǒng)計比較。
2.3.1 各市高容重樣品占本市樣本百分比比較
容重在800 g/L以上的小麥,辛集市、邢臺市明顯占比較高,滄州占比最低。容重在 820 g/L以上的小麥,辛集市、石家莊市明顯占比較高,滄州占比最低。辛集市在高容重小麥中具有明顯比較優(yōu)勢,如圖1。
圖1 高容重占本市樣本百分比比較Fig.1 Percentage comparison of high-test weight samples in this city
2.3.2 各市高千粒重樣品占本市樣本百分比比較
千粒重無論是在44.0 g以上的還是在46.0 g以上的小麥,邯鄲市、辛集市明顯占比較高,保定市、定州市則占比較低。邯鄲市、辛集市在高千粒重小麥中具有明顯比較優(yōu)勢,如圖2。
圖2 高千粒重占本市樣本百分比比較Fig.2 Percentage comparison of samples with high 1 000-kernel-weight in this city
2.3.3 各市低不完善粒含量樣品占本市樣本百分比比較
不完善粒含量在4.0%以內(nèi)的小麥,辛集市、衡水市、保定市占比在80%以上,邯鄲市占比低于60%,不完善粒含量在2.0%以內(nèi)的小麥,辛集市、定州市占比在 40%以上,邯鄲市占比低于15%。辛集市在低不完善粒含量中具有明顯比較優(yōu)勢,如圖3。
圖3 低不完善粒含量占本市樣本百分比比較Fig.3 Percentage comparison of samples with low-unsound kernel content in this city
2.3.4 各市高硬度指數(shù)樣品占本市樣本百分比比較
硬度指數(shù)在68以上的小麥,辛集市、石家莊市占比在30%以上,邯鄲市占比低于20%。硬度指數(shù)在70以上的小麥,辛集市、石家莊市占比在6%以上,邯鄲市、定州市占比低于 3.5%。辛集市和石家莊市在高硬度指數(shù)上有明顯比較優(yōu)勢,如圖4。
圖4 高硬度指數(shù)占本市樣本百分比比較Fig.4 Percentage comparison of samples with high-harness index in this city
2.3.5 各市高濕面筋含量樣品占本市樣本百分比比較
濕面筋含量在 32.0%以上的小麥,保定市、邢臺市占比較高均大于17%,邯鄲市占比最低為10.1%。34.0%以上的小麥,滄州市、邢臺市、保定市占比較高均大于 5.8%,邯鄲市占比最低為1.5%。邢臺市、保定市在高濕面筋含量上有明顯比較優(yōu)勢,如圖5。
圖5 高濕面筋含量占本市樣本百分比比較Fig.5 Percentage comparison of samples with high-gluten content in this city
2.3.6 各市高蛋白質(zhì)含量樣品份數(shù)比較
蛋白質(zhì)含量在 14.0%以上的小麥,定州市、石家莊市的占比高達40%以上,邯鄲市的占比最低為 25.3%。蛋白質(zhì)含量在 15.0%以上的石家莊市、邢臺市占比較高均在8.0%以上,定州市、邯鄲市、保定市占比較低,均低于4.5%。石家莊市在高蛋白質(zhì)含量上有明顯比較優(yōu)勢,如圖6。
圖6 高蛋白質(zhì)含量占本市樣本百分比比較Fig.6 Percentage comparison of samples with high-protein content in this city
通過以上對2010年至2019年小麥質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,結(jié)果表明:小麥質(zhì)量情況除2013年、2018年外均為正常年景。2013年的小麥質(zhì)量是十年之中最差的,小麥的容重、千粒重、降落數(shù)值均處于十年中的最低值,不完善粒含量及生芽粒含量、水分則處于十年中的最高值。
通過各市檢測指標的比較,結(jié)果表明:在近十年的數(shù)據(jù)中,辛集市的小麥在高容重、高千粒重、低不完善粒含量、高硬度指數(shù)方面都有著明顯的比較優(yōu)勢。另外邯鄲市、邢臺市、石家莊市的小麥在高容重方面有著明顯的比較優(yōu)勢。