郭興鳳，李倩宇，熊浩然，楊 迎，馬露燕，張 婷，張新帥

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

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的糧食作物，小麥磨成粉后可以制成面條、面包等多種食物，是人類(lèi)日常生活中的主食原料之一，也是膳食中主要的能量來(lái)源，并且提供50%的蛋白質(zhì)。不同的小麥品種其蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)組分的含量不同，而同一品種的小麥在不同的產(chǎn)地種植，其營(yíng)養(yǎng)組分的差異性，對(duì)于小麥加工品質(zhì)和其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值都具有重要的影響[1-2]。

河南是我國(guó)主要的小麥主產(chǎn)區(qū)和優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)區(qū)，小麥的品種產(chǎn)地屬性具有更為重要的意義。因此，針對(duì)河南10 個(gè)區(qū)域種植的4 個(gè)小麥品種中蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉含量變化進(jìn)行分析，探求不同小麥品種在河南各地種植時(shí)其品質(zhì)穩(wěn)定性，以期為各地小麥品種的選擇和加工企業(yè)選擇合適的原料提供依據(jù)，同時(shí)也為營(yíng)養(yǎng)和功能性主食原料的選擇提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試劑和材料

試驗(yàn)材料為4 種品種的小麥，分別為西農(nóng)979、鄭麥103、鄭麥366、矮抗58，每一品種又分別從河南省內(nèi)10 個(gè)不同產(chǎn)區(qū)取樣。

所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FW-100 型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司產(chǎn)品；FOSS 型全自動(dòng)凱氏定氮儀。

1.3 試驗(yàn)方法

小麥粉中淀粉含量的測(cè)定采用GB 5009.9—2016中的第一法：酸水解法；小麥粉中蛋白含量的測(cè)定采用GB 5009.5—2016 中的第一法：凱氏定氮法；小麥粉中脂肪含量的測(cè)定采用GB 5009.6—2016 中的第一法：索氏抽提法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)小麥樣品的每一營(yíng)養(yǎng)組分測(cè)定3 次，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，SPSS Statistics 20.0 進(jìn)行顯著性分析和聚類(lèi)分析，其中顯著性分析采用Duncan's 法（p<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥中營(yíng)養(yǎng)組分的含量

不同產(chǎn)地和品種的小麥中營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)圖1。

圖1 不同產(chǎn)地和品種的小麥中營(yíng)養(yǎng)成分含量

由圖1 可知，產(chǎn)地和品種對(duì)小麥中的蛋白質(zhì)、脂肪含量具有顯著影響（p<0.05，下同）。蛋白質(zhì)含量最高的是產(chǎn)自許昌的鄭麥366，含量為15.95%；蛋白質(zhì)含量最低的是產(chǎn)自漯河的鄭麥103，含量為11.04%。脂肪含量最高的是產(chǎn)自南陽(yáng)的鄭麥103，含量為2.87%；脂肪含量最低的是產(chǎn)自鄭州的西農(nóng)979，含量為1.41%。淀粉含量同樣受到品種和產(chǎn)地的影響，含量最高的是焦作出產(chǎn)的鄭麥103，含量為75.18%，最低的是鄭州的矮抗58，含量為68.80%。

為了進(jìn)一步分析產(chǎn)品和品種對(duì)小麥中營(yíng)養(yǎng)成分的影響，對(duì)不同產(chǎn)地和不同品種的小麥分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。

2.2 不同產(chǎn)地和品種的小麥營(yíng)養(yǎng)組分含量統(tǒng)計(jì)分析

2.2.1 蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)含量統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)圖2。

由圖2（a） 可以看出，不同品種的小麥，蛋白質(zhì)含量有顯著性差異，蛋白質(zhì)含量最高的是鄭麥366，平均值為15.09%，最高值為15.95%，產(chǎn)自許昌，最低值為14.20%，產(chǎn)自濮陽(yáng)；含量最低的是鄭麥103，平均值為12.73%，最高值14.07%，產(chǎn)自?？h，最小值11.04%，產(chǎn)自漯河。不同產(chǎn)地出產(chǎn)的相同品種的小麥，其蛋白質(zhì)含量的差別，與其播種時(shí)間、生長(zhǎng)環(huán)境的氣候條件、灌溉情況等具有關(guān)系[3-6]。

變異系數(shù)（Coefficient of variation，CV） 是概率分布離散程度的一個(gè)歸一化量度，定義為標(biāo)準(zhǔn)差與平均值之比，可以消除單位和（或） 平均數(shù)不同對(duì)組間數(shù)據(jù)變異程度比較的影響，是一組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均值的比值[7]。在河南10 個(gè)產(chǎn)地種植的4個(gè)小麥品種，鄭麥366 中蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)最?。?.92%），鄭麥103 的變異系數(shù)最大（7.44%），矮抗58 和西農(nóng)979 位于二者之間。從4 個(gè)品種的蛋白質(zhì)含量變異系數(shù)的大小可以看出，鄭麥366 和矮抗58 種植在不同的區(qū)域時(shí)蛋白質(zhì)含量具有較好的穩(wěn)定性。

圖2 蛋白質(zhì)含量統(tǒng)計(jì)分析

由圖2（b） 可以看出，許昌種植的4 個(gè)品種的小麥蛋白質(zhì)含量變異系數(shù)最大，為10.85%，而種植在商丘的4 個(gè)小麥品種蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)最小，為3.20%。蛋白質(zhì)含量平均值最高的是安陽(yáng)產(chǎn)的小麥，為14.22%，最低的是12.98%，產(chǎn)自漯河。不同產(chǎn)地生產(chǎn)的小麥蛋白質(zhì)含量變異系數(shù)最大的是許昌產(chǎn)的小麥，為10.85%，最小的是商丘產(chǎn)的小麥，其值為3.20%。說(shuō)明小麥產(chǎn)地許昌對(duì)小麥品種具有較好的辨識(shí)度，而不同的小麥種植在商丘時(shí)，其蛋白質(zhì)的含量差異較小。

對(duì)比圖 2（a） 和圖 2（b） 的 CV 值可以看出，不同品種小麥種植在同一地區(qū)時(shí)蛋白質(zhì)含量之間的變異系數(shù)大于同一品種的小麥種植在不同地區(qū)時(shí)蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)，整體上看，品種對(duì)小麥蛋白質(zhì)含量的影響大于產(chǎn)地對(duì)其影響。

除營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)外，蛋白質(zhì)含量還與小麥粉的加工品質(zhì)密切相關(guān)[8]。因此，從小麥的品種和產(chǎn)地屬性與其蛋白質(zhì)的含量關(guān)系分析結(jié)果看，同一品種的小麥種植在不同的產(chǎn)地，其蛋白質(zhì)含量具有顯著性差異。因此，除了要考查小麥的品種外，產(chǎn)地也應(yīng)該是加工企業(yè)關(guān)注的影響因素。

2.2.2 脂肪

不同產(chǎn)地和品種的小麥中脂肪含量的分析結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 不同產(chǎn)地和品種的小麥中脂肪含量的分析結(jié)果

小麥中油脂的脂肪酸大部分為不飽和脂肪酸，具有降低心腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)等諸多有益健康的功能。除此之外，小麥中的脂肪在面團(tuán)形成過(guò)程中起到重要的作用，對(duì)面團(tuán)的流變學(xué)特性及產(chǎn)品品質(zhì)有顯著影響[9]，脂肪含量也是決定小麥營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和加工特性的另一重要因素。

由圖3（a） 可以看出，4 個(gè)品種的小麥，鄭麥103 中脂肪含量的平均值最大為1.88%，最大值為2.87%，產(chǎn)自南陽(yáng)；最小值為1.47%，產(chǎn)自?？h。鄭麥103 中脂肪含量的變異系數(shù)也最大，為21.43%。西農(nóng)979 中脂肪含量的平均值最小，為1.55%，最大值為1.69%，產(chǎn)自漯河；最小值為1.41%，產(chǎn)自鄭州。西農(nóng)979 中脂肪含量的變異系數(shù)也最小，為5.15%。該結(jié)果說(shuō)明從脂肪含量分析，西農(nóng)979 具有較好的穩(wěn)定性。

由圖3（b） 可以看出，鄭州產(chǎn)的小麥中脂肪含量的平均值最大，為2.00%；浚縣產(chǎn)的小麥中脂肪含量平均值最低，為1.60%。脂肪含量變異系數(shù)最大的是南陽(yáng)產(chǎn)的小麥，為25.46%；最小的是?？h產(chǎn)的小麥，為5.04%。說(shuō)明?？h產(chǎn)的小麥中脂肪含量相對(duì)穩(wěn)定。

2.2.3 淀粉

淀粉是小麥中的主要營(yíng)養(yǎng)成分，除了提供給人體能量外，對(duì)小麥面團(tuán)的流變學(xué)特性也有顯著影響[10]。

不同產(chǎn)地和品種的小麥中淀粉含量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 不同產(chǎn)地和品種的小麥中淀粉含量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

由圖4（a） 可以看出，鄭麥103 中淀粉含量的平均值最大，為72.63%，最高值是75.18%，產(chǎn)自焦作；最低是71.17%，產(chǎn)自鄭州。矮抗58 中淀粉含量平均值最低，為70.52%，其中最大值為72.94%，產(chǎn)自延津；最小值為68.80%，產(chǎn)自鄭州。4 個(gè)品種中，變異系數(shù)最小的是鄭麥366，為1.14%，最大的是西農(nóng)979，為1.71%。

由圖4（b） 可以看出，不同產(chǎn)地的小麥中淀粉含量也具有顯著性差異。延津產(chǎn)的小麥中淀粉含量的平均值最大，為72.58%，鄭州產(chǎn)的小麥中淀粉含量的平均值最低，為70.48%。焦作產(chǎn)的小麥中淀粉含量的變異系數(shù)最大，為2.97%，?？h產(chǎn)的小麥中淀粉含量的變異系數(shù)最小，為0.52%。焦作產(chǎn)的小麥淀粉含量相對(duì)穩(wěn)定。

從以上分析結(jié)果可以得出，淀粉的變異系數(shù)小于淀粉和蛋白質(zhì)的變異系數(shù)，種植在不同地域的鄭麥366 其蛋白質(zhì)含量和淀粉含量的變異系數(shù)均最小，具有較好的地域適應(yīng)性，并且其蛋白質(zhì)含量平均值為最高。

2.3 主成分分析

主成分分析（PCA） 可以用于解釋和分析多維樣品之間的差異，進(jìn)一步獲取具有大量錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的樣品的關(guān)鍵綜合分析因子[11-12]。根據(jù)主成分在PCA得分圖上的距離來(lái)確定小麥中各營(yíng)養(yǎng)組分與產(chǎn)地和品種的相關(guān)性。

4 個(gè)品種小麥中營(yíng)養(yǎng)成分PCA 結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5 可以看出，鄭麥366 具有與其他3 個(gè)品種不同的組分特征，單獨(dú)聚成一類(lèi)，而其他的3 個(gè)品種聚類(lèi)結(jié)果互相交叉，沒(méi)有明顯的區(qū)分度，這也在一定程度上說(shuō)明了4 個(gè)品種小麥中營(yíng)養(yǎng)組分的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的合理性。

圖5 4 個(gè)品種小麥中營(yíng)養(yǎng)成分PCA 結(jié)果

3 結(jié)論

種植在不同產(chǎn)地的4 個(gè)小麥品種，鄭麥366 的蛋白質(zhì)含量平均值最高，為15.09%，且變異系數(shù)最小（3.92%）；蛋白質(zhì)含量變異系數(shù)最大的是鄭麥103，為7.44%，且其在10 個(gè)產(chǎn)地種植時(shí)蛋白質(zhì)的平均含量最低，為12.73%。脂肪含量平均值最高的是鄭麥103，為1.88%，其變異系數(shù)也最高，為21.43%；西農(nóng)979 脂肪含量平均值最低，為1.55%，變異系數(shù)也最低，為5.15%。淀粉含量平均值最高的是鄭麥103，為72.63%，最低的是矮抗58，為70.52%；淀粉含量變異系數(shù)最大的是西農(nóng)979，為1.71%，最小的是鄭麥366，為1.14%。

不同品種的小麥種植在同一個(gè)產(chǎn)地時(shí)，蛋白質(zhì)含量差異最大的是種植在許昌的小麥，變異系數(shù)為10.85%，差異最小的是商丘種植的小麥，變異系數(shù)為3.20%；小麥蛋白質(zhì)含量平均值最高是14.22%，產(chǎn)自安陽(yáng)，最低值為13.10%，產(chǎn)自濮陽(yáng)?？傮w來(lái)說(shuō)，北部產(chǎn)區(qū)種植的小麥蛋白質(zhì)含量高于南部產(chǎn)區(qū)?？？h產(chǎn)小麥的脂肪含量平均值最低，為1.60%，其變異系數(shù)也最低，5.04%，鄭州種植的4 個(gè)品種小麥脂肪含量的平均值最高，為2.00%，南陽(yáng)產(chǎn)小麥的變異系數(shù)最高，為25.46%。相比較而言，不同品種的小麥淀粉含量變異系數(shù)低于脂肪和蛋白質(zhì)含量變異系數(shù)，焦作產(chǎn)小麥淀粉的變異系數(shù)最大，為2.97%，產(chǎn)地?？h最小，為0.52%。

品種和產(chǎn)地對(duì)小麥中營(yíng)養(yǎng)成分均有顯著影響。相比較而言，種植在不同產(chǎn)地的鄭麥366 其蛋白質(zhì)含量和淀粉含量的變異系數(shù)均最小，具有較好的地域適應(yīng)性，并且其蛋白質(zhì)含量平均值為最高。