谷蠹侵害后小麥品質(zhì)變化的研究進(jìn)展

張玉榮，暴 潔，周顯青，左祥莉，王一榮

（河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，糧食儲(chǔ)藏與安全教育部工程研究中心，糧食儲(chǔ)運(yùn)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450001）

0 引言

在全世界范圍內(nèi)，谷蠹是最具破壞性的儲(chǔ)糧害蟲(chóng)，在適宜的生長(zhǎng)條件下谷蠹的侵害可將小麥籽粒全部嚙碎，同時(shí)產(chǎn)生大量粉屑，嚴(yán)重時(shí)粉屑質(zhì)量能達(dá)到儲(chǔ)糧質(zhì)量的20%～30%.大量的粉屑產(chǎn)生，不僅可降低糧堆的透氣性，還可引起糧堆發(fā)熱、霉變、結(jié)塊，最終導(dǎo)致糧食完全失去食用價(jià)值.谷蠹侵害小麥后其品質(zhì)變化以及危害程度的研究在國(guó)內(nèi)外均有相關(guān)報(bào)道，如Golebiowska[1]指出谷蠹、米象和谷象在實(shí)驗(yàn)室條件（溫、濕度分別為28 ℃和75%）下對(duì)小麥進(jìn)行30 d 感染，結(jié)果表明在整個(gè)感染期中對(duì)小麥危害最大的是幼蟲(chóng)期和成蟲(chóng)期，且谷蠹對(duì)小麥的危害最為嚴(yán)重.Campbell 等[2]指出谷蠹和谷象對(duì)從卵期到蛹期小麥進(jìn)行感染，谷蠹可引起小麥60%的質(zhì)量損失.張玉榮等[3]研究了不同的蟲(chóng)口密度和感染時(shí)間，谷蠹侵害后對(duì)小麥水分和容重的影響，結(jié)果表明：隨著蟲(chóng)口密度的增加和感染時(shí)間的延長(zhǎng)，水分含量增加、容重降低.郭長(zhǎng)征等[4]報(bào)道被谷蠹危害的小麥其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)呈下降趨勢(shì)，并且隨著蟲(chóng)口密度的增加和危害時(shí)間的延長(zhǎng)，下降幅度增大.朱光有等[5]研究報(bào)道了蛀蝕性害蟲(chóng)（玉米象、米象和谷蠹）侵害小麥后其出粉率與蟲(chóng)口密度和感染時(shí)間均呈極顯著負(fù)相關(guān)；隨蟲(chóng)口密度增加和感染時(shí)間延長(zhǎng)，出粉率總體呈降低趨勢(shì)，小麥的穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)指數(shù)呈下降趨勢(shì).作者就近幾年來(lái)谷蠹侵害后小麥中蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、淀粉、酶等相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)的變化以及對(duì)其加工品質(zhì)和食用品質(zhì)影響的研究進(jìn)行總結(jié)和分析，并對(duì)其品質(zhì)指標(biāo)變化與害蟲(chóng)密度和侵害時(shí)間的相關(guān)性進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，以期能為相關(guān)研究者提供有用的參考信息.

1 谷蠢侵害后小麥蛋白質(zhì)及相關(guān)指標(biāo)的變化與分析

1.1 谷蠢侵害后小麥蛋白質(zhì)的變化

大量的研究表明被谷蠹侵害后的小麥，其粗蛋白質(zhì)含量總體呈降低趨勢(shì).且蛀蝕程度越嚴(yán)重，粗蛋白質(zhì)含量下降越迅速，影響如圖1 所示[6].并隨著侵害時(shí)間的延長(zhǎng)，面筋蛋白中的-SH 含量呈上升趨勢(shì)，-S-S-含量呈下降趨勢(shì)，面筋蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)雖有微量變動(dòng)，但總體變化不大[7-8].

圖1 谷蠹不同蛀蝕對(duì)小麥粗蛋白含量的影響Fig.1 Effect of rhizopertha dominica decay on crude protein content of wheat

小麥面筋中的蛋白質(zhì)主要是以單體或通過(guò)二硫鍵形成的寡聚體、多聚體形式存在[9]，活性氧的累積能引起蛋白質(zhì)的氧化，導(dǎo)致二硫鍵的形成.巰基作為抗氧化成分存在于小麥籽粒中，與其他一些抗氧化基團(tuán)相比更易于氧化[10]，能夠維持細(xì)胞的正常代謝并保護(hù)細(xì)胞膜的完整性；當(dāng)小麥蛋白質(zhì)中的巰基含量減少時(shí)，可能會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡，從而導(dǎo)致小麥籽粒的衰老[11].Chrastil 等[12]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小麥谷蛋白中二硫鍵含量越高，蛋白質(zhì)分子質(zhì)量越大，加工而成的面條越硬，黏性越小.傅賓孝等[13]研究指出，品質(zhì)好的面粉中-S-S-不易斷裂，游離-SH 少，品質(zhì)差的面粉中-S-S-易斷裂，游離-SH 多.被谷蠹侵害后的小麥，面筋蛋白中的-SH 含量呈上升趨勢(shì)，-S-S-含量呈下降趨勢(shì)，并且隨著蟲(chóng)口密度增加和侵害時(shí)間的延長(zhǎng)，這些變化趨勢(shì)會(huì)更加明顯，對(duì)面條軟硬度、黏度產(chǎn)生很大影響.同時(shí)害蟲(chóng)達(dá)到一定的種群密度后其分泌的酸性物質(zhì)和酶殘留在樣品中，也可導(dǎo)致大分子之間的鍵連作用減弱，使面粉的品質(zhì)劣變，造成面筋中-S-S-還原為游離的-SH，從而導(dǎo)致小麥蛋白質(zhì)的變性，使面筋的吸水能力降低，失去彈性和延伸性，面團(tuán)流變學(xué)特性發(fā)生變化，加工品質(zhì)變劣[14].

面筋是小麥粉中所特有的一種膠體混合蛋白質(zhì)，面筋蛋白的巰基、二硫鍵、α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角等空間結(jié)構(gòu)決定了小麥粉加工產(chǎn)品的品質(zhì)，而關(guān)于蟲(chóng)蝕后面筋蛋白的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還應(yīng)該有更為精細(xì)和深入的研究，可以具體到面筋蛋白的空間肽鏈及蛋白質(zhì)亞基空間排列和亞基之間的連接和相互作用的變化，即對(duì)小麥粉及其制品品質(zhì)影響進(jìn)行深入探討研究.

1.2 谷蠢侵害后小麥面筋的變化

被谷蠢危害后的小麥其干、濕面筋含量及面筋吸水量均呈下降趨勢(shì)；且隨著谷蠢蟲(chóng)口密度增加和危害時(shí)間延長(zhǎng)，下降的趨勢(shì)更顯著；同時(shí)可引起小麥面筋的質(zhì)量嚴(yán)重劣變，面筋的結(jié)構(gòu)也會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞[3].

小麥中的面筋主要是由蛋白質(zhì)組成，組成面筋的兩種蛋白質(zhì)分別是麥膠蛋白和麥谷蛋白，在面團(tuán)揉和過(guò)程中，空氣中的氧氣會(huì)不斷進(jìn)入，氧化蛋白質(zhì)中的硫氫鍵變?yōu)槎蜴I，形成三維空間的網(wǎng)狀凝膠物質(zhì)，可留系大量的水，即形成濕面筋，將濕面筋烘去水分后即為干面筋，通過(guò)干、濕面筋質(zhì)量可計(jì)算出面筋吸水量，判斷小麥面筋蛋白的品質(zhì)變化情況.如果小麥中的面筋蛋白遭到破壞，即面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，面筋也就難以形成，其吸水量也會(huì)受到影響而發(fā)生變化[6].相關(guān)研究報(bào)道：谷蠹的危害可導(dǎo)致小麥面筋吸水量發(fā)生變化[15].在小麥籽粒中蛋白質(zhì)主要存在于小麥胚乳中，而谷蠹屬于蛀蝕性害蟲(chóng)，蛀蝕胚乳部位明顯高于其他部位[16].因此被谷蠹侵害后的小麥，胚乳損失最為嚴(yán)重，并且隨著蟲(chóng)口密度增加和侵害時(shí)間的延長(zhǎng)，這種損失會(huì)更加嚴(yán)重，同時(shí)面筋蛋白的空間結(jié)構(gòu)也會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，面筋的產(chǎn)出率會(huì)有明顯的降低，干、濕面筋含量及面筋吸水量均呈顯著下降趨勢(shì)[17].另外，谷蠢在對(duì)小麥進(jìn)行危害時(shí)，還可分泌大量的蛋白酶分解面筋蛋白，導(dǎo)致蛋白質(zhì)中的肽鍵斷裂，破壞面筋的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)面筋的出產(chǎn)率和質(zhì)量造成一定程度的損害，影響小麥粉的烘焙品質(zhì).

總之，面筋作為小麥粉品質(zhì)非常重要的組成部分，不僅可以提供人體所需的蛋白質(zhì)，還賦予小麥類(lèi)食品不同的加工性能和口味.谷蠹蛀蝕小麥后，導(dǎo)致面筋難以形成，破壞了小麥面筋的品質(zhì).因此在研究蟲(chóng)蝕后面筋含量和質(zhì)量還應(yīng)該從影響面筋蛋白組分的分子質(zhì)量分布、亞基種類(lèi)以及食品的蒸煮品質(zhì)和影響加工性能的組成成分等方面進(jìn)行.

2 谷蠹侵害后小麥脂類(lèi)的變化與分析

被谷蠢侵害后的小麥其脂肪酸值明顯升高，并且隨著谷蠢蟲(chóng)口密度的增加和危害時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，二者之間呈正相關(guān)[10].其中小麥脂肪酸值主要反映小麥中游離脂肪酸的含量，被谷蠢侵害后小麥中游離脂肪酸含量增多可導(dǎo)致糧食酸敗、發(fā)苦，嚴(yán)重時(shí)可影響小麥的加工和食用品質(zhì).小麥中游離脂肪酸的含量與小麥儲(chǔ)藏品質(zhì)有極強(qiáng)的相關(guān)性，同時(shí)也是評(píng)價(jià)儲(chǔ)藏小麥粉脂類(lèi)品質(zhì)優(yōu)劣的主要指標(biāo)[18].故可通過(guò)檢測(cè)小麥中脂肪酸值的變化來(lái)較為準(zhǔn)確地反映小麥中脂類(lèi)品質(zhì)的優(yōu)劣.

脂類(lèi)作為小麥營(yíng)養(yǎng)的3 大成分之一，是決定小麥品質(zhì)的另一重要因素，小麥籽粒中脂類(lèi)的變化主要有兩個(gè)方面，一種是發(fā)生氧化產(chǎn)生過(guò)氧化物和不飽和脂肪酸，另一種是受脂肪酶水解產(chǎn)生甘油和脂肪酸.根據(jù)近些年的研究發(fā)現(xiàn)：脂肪酸含量與組成變化均會(huì)對(duì)小麥的儲(chǔ)藏以及烘焙品質(zhì)產(chǎn)生影響，同時(shí)脂肪酸在氧氣充足的條件下發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)，并進(jìn)一步分解產(chǎn)生酮、醛等小分子物質(zhì)，造成小麥儲(chǔ)藏品質(zhì)劣變[18].章紹兵等[19]研究了游離脂肪酸對(duì)面條品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，隨著游離脂肪酸含量的增加，面條的硬度先增大后減小，黏聚性和回復(fù)性也有所降低.Rho 等[20]研究脂類(lèi)對(duì)面條品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示，脂類(lèi)能夠增加熟面條的硬度，面粉脫脂后熟面條的應(yīng)切力、咀嚼性和蒸煮損失增加.谷蠹在侵害小麥時(shí)，可將其嚙碎，破碎的糧粒直接暴露于空氣中，糧粒中所含脂類(lèi)很快被空氣中的氧氣氧化，形成游離脂肪酸[4].隨著谷蠢蟲(chóng)口密度的增加、危害時(shí)間的延長(zhǎng)，谷蠢對(duì)小麥籽粒的侵害更嚴(yán)重，暴露于空氣中的破碎糧粒也會(huì)逐漸增多，小麥中游離脂肪酸含量也隨之升高，嚴(yán)重影響了小麥粉制成面條和面包的品質(zhì).

脂肪酸值是目前判定糧食儲(chǔ)藏品質(zhì)的一個(gè)較好指標(biāo)，其組分和含量的變化均會(huì)對(duì)小麥的儲(chǔ)藏以及烘培品質(zhì)產(chǎn)生影響.谷蠹蛀蝕小麥后，脂肪酸含量與組成均會(huì)受到影響，并對(duì)小麥的儲(chǔ)藏以及烘焙品質(zhì)產(chǎn)生影響.小麥被谷蠹侵害后游離脂肪酸的種類(lèi)及含量、極性脂與非極性脂的組成和含量的變化，以及脂類(lèi)與面團(tuán)其他成分的相互作用對(duì)面團(tuán)品質(zhì)的影響，可從這些變化著手研究以獲得面粉、面團(tuán)、面筋和面包等食品中脂類(lèi)結(jié)合方式的更多信息及其作用機(jī)制.

從2010年7月起，集團(tuán)公司引入招投標(biāo)制度，設(shè)立了材料和配件采購(gòu)招投標(biāo)平臺(tái)，制訂材料和配件采購(gòu)招投標(biāo)辦法，組建招投標(biāo)專(zhuān)家評(píng)審委員會(huì)，制訂材料和配件采購(gòu)招投標(biāo)評(píng)議標(biāo)準(zhǔn)，由專(zhuān)家評(píng)審委員會(huì)按評(píng)議標(biāo)準(zhǔn)，從參加材料和配件采購(gòu)招投標(biāo)的供應(yīng)商中評(píng)出中標(biāo)者，作為每批材料、配件的最終供應(yīng)商，并對(duì)采購(gòu)材料的品種、數(shù)量、質(zhì)量等中標(biāo)結(jié)果在集團(tuán)內(nèi)進(jìn)行公示，接受職工及社會(huì)人士監(jiān)督.從而實(shí)現(xiàn)材料、配件采購(gòu)的陽(yáng)光操作，以確保工程材料、配件的質(zhì)優(yōu)價(jià)廉.

3 谷蠢侵害后小麥淀粉的變化與分析

隨著谷蠹蟲(chóng)口密度增加、危害時(shí)間延長(zhǎng)，被谷蠹侵害的小麥，粗淀粉含量、峰值黏度、最低黏度均呈下降趨勢(shì)；蟲(chóng)口密度愈大，粗淀粉含量的變化也越大，尤其是高蟲(chóng)口密度條件下，粗淀粉含量在較短的感染時(shí)間內(nèi)迅速降低.蟲(chóng)口密度一定時(shí)，隨著蛀蝕時(shí)間的延長(zhǎng)峰值時(shí)間均呈現(xiàn)縮短趨勢(shì)，而在蛀蝕時(shí)間一定時(shí)，蟲(chóng)口密度增加其峰值時(shí)間變化趨勢(shì)無(wú)規(guī)律可循；蟲(chóng)口密度一定時(shí)，隨著蛀蝕時(shí)間的延長(zhǎng)，衰減值和回生值呈下降趨勢(shì)，而蛀蝕時(shí)間一定時(shí)，隨著蟲(chóng)口密度增加，衰減值和回生值呈波動(dòng)變化趨勢(shì)，且變化規(guī)律不明顯.

淀粉是小麥籽粒的主要組成成分，主要存在于胚乳中，成熟的小麥籽粒胚乳占籽粒重量的90%以上.小麥?zhǔn)苤g性害蟲(chóng)侵害后，隨著蛀蝕時(shí)間的延長(zhǎng)，蟲(chóng)口密度的增加，小麥顆粒會(huì)受到不同程度的損害，其中胚乳部位損害最為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致淀粉含量及質(zhì)量受到極大損傷[21].而淀粉的糊化特性主要受到淀粉種類(lèi)、含量和顆粒大小的影響，淀粉中直鏈淀粉的鏈能夠形成螺旋結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)內(nèi)部多為疏水基團(tuán)，直鏈淀粉能夠與脂質(zhì)碳?xì)滏溨g的疏水性基團(tuán)發(fā)生交互作用形成單螺旋包接結(jié)構(gòu)，配體靠疏水鍵相互作用進(jìn)入淀粉螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部，最終形成穩(wěn)定的螺旋狀復(fù)合物[22-24].這種復(fù)合物中脂質(zhì)分子占據(jù)了淀粉顆粒螺旋腔內(nèi)部的成分，抑制了水分子的析出，從而限制了淀粉在糊化過(guò)程中的吸水溶脹能力，降低了小麥淀粉的峰值黏度[17].姚大年等[25]研究快速黏度參數(shù)與面條品質(zhì)的關(guān)系，結(jié)果表明，面粉峰值黏度、最低黏度和最終黏度等分別與面條評(píng)分呈顯著正相關(guān).Gaines等[26]研究認(rèn)為，破損淀粉含量對(duì)軟麥產(chǎn)品尤其是甜點(diǎn)、糕點(diǎn)等產(chǎn)品至關(guān)重要.小麥淀粉的糊化特性對(duì)面條、面包、饅頭以及其他面制食品的加工品質(zhì)和食用品質(zhì)具有顯著影響[27].谷蠹侵害小麥后，淀粉含量降低，致使淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物中脂質(zhì)含量相對(duì)增大，抑制水分子析出的能力增強(qiáng)，淀粉的峰值黏度會(huì)顯著下降，同時(shí)形成的螺旋狀復(fù)合物穩(wěn)定性降低，淀粉結(jié)構(gòu)的凝膠強(qiáng)度減弱，耐剪切能力降低，崩解值增大[17].

總之，在淀粉的各種特性研究中，糊化特性的研究最為廣泛.小麥?zhǔn)芄润记趾螅稍诩Z粒內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)空洞界面，此界面受到谷蠹蛀蝕的擠壓，產(chǎn)生機(jī)械力，可研究這種機(jī)械力是否能造成破損淀粉，若可引起破損淀粉含量升高，即可使其糊化特性發(fā)生改變，使小麥面制食品的品質(zhì)受到影響.也可從受谷蠹侵害后小麥中淀粉與脂類(lèi)的絡(luò)合物含量、淀粉粒度分布、結(jié)晶度、晶型結(jié)構(gòu)的變化對(duì)糊化特性的影響、與其制品品質(zhì)性狀的關(guān)系等方面進(jìn)行深入研究.

4 谷蠹侵害后小麥酶活性的變化與分析

4.1 谷蠹侵害后小麥α-淀粉酶活性的變化

受谷蠹侵害后小麥α-淀粉酶活性升高，并且隨著蟲(chóng)口密度的增大和侵害時(shí)間的延長(zhǎng)，小麥?zhǔn)芮趾Φ某潭仍絿?yán)重，α-淀粉酶活性升高的越明顯.

α-淀粉酶活性是衡量小麥發(fā)芽的一個(gè)生理指標(biāo).通常情況下，α-淀粉酶活性的強(qiáng)弱是通過(guò)降落數(shù)值反應(yīng)的，降落數(shù)值越低，則α-淀粉酶活性越高；反之，則α-淀粉酶活性越低[28].劉四奎[7]研究認(rèn)為蛀蝕性害蟲(chóng)對(duì)損傷粒的損害是降落數(shù)值下降的重要原因，α-淀粉酶主要分布于胚乳的糊粉層和胚部，由于害蟲(chóng)蛀蝕后對(duì)胚乳的糊粉層和胚部造成了嚴(yán)重?fù)p害，導(dǎo)致降落數(shù)值降低，其次害蟲(chóng)分泌物和排泄物也可對(duì)α-淀粉酶產(chǎn)生激活作用[29]，使淀粉糊化時(shí)液化程度降低，在蟲(chóng)口密度增加，侵害時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，胚和胚乳部分損害嚴(yán)重，造成降落數(shù)值顯著下降.夏晨光等[30]研究證明α-淀粉酶活性強(qiáng)弱與面團(tuán)的發(fā)酵能力呈正相關(guān).α-淀粉酶與面筋品質(zhì)有關(guān)，對(duì)小麥面筋有弱化作用.張玉榮[16]認(rèn)為α-淀粉酶活性升高可改善小麥烘焙品質(zhì)，而α-淀粉酶活性過(guò)高則會(huì)使烘焙品質(zhì)下降.蟲(chóng)蝕的小麥降落數(shù)值降低，α-淀粉酶活性升高，隨著谷蠹侵害時(shí)間延長(zhǎng)和蟲(chóng)口密度的增加，α-淀粉酶活性過(guò)高，可將淀粉分解為糖類(lèi)和糊精，使面團(tuán)黏性增加，面包體積偏小，影響烘焙品質(zhì)，從而極大地破壞了面粉的加工和食用品質(zhì).

α-淀粉酶活性測(cè)定是判定小麥發(fā)芽能力的一個(gè)較好指標(biāo)，谷蠹蛀蝕小麥后α-淀粉酶活性升高，對(duì)小麥面團(tuán)、面筋品質(zhì)、烘焙品質(zhì)產(chǎn)生較大影響.目前關(guān)于蟲(chóng)蝕小麥中α-淀粉酶活性的研究并不深入，可以尋找α-淀粉酶變化的活性區(qū)，特異性結(jié)合底物的位置及對(duì)小麥加工品質(zhì)和使用品質(zhì)的影響，可通過(guò)控制害蟲(chóng)密度、侵害時(shí)間來(lái)控制α-淀粉酶活性區(qū)與淀粉的結(jié)合程度，為提高小麥的加工和使用品質(zhì)做出更多貢獻(xiàn).

4.2 谷蠹危害后小麥過(guò)氧化物酶（POD）活性的變化

受谷蠹侵害后的小麥POD 活性降低，并且隨著蟲(chóng)口密度的增加和侵害時(shí)間延長(zhǎng)，POD 活性顯著降低.

POD 屬于抗氧化酶，主要分布于小麥的細(xì)胞組織中，用以維持自由基含量的正常水平，對(duì)清除自由基，平衡細(xì)胞內(nèi)代謝起著關(guān)鍵作用[31].研究表明：POD 具有提高植物光合作用，抗逆水平，增強(qiáng)防御能力，延緩衰老等作用[31].Fukuda 等[32-33]研究認(rèn)為自由基產(chǎn)生和清除的失衡是引起種子衰老的主要原因.據(jù)相關(guān)研究[34]報(bào)道，過(guò)氧化物酶可以消除植物細(xì)胞內(nèi)的自由基，延緩細(xì)胞衰老.谷蠹在侵害小麥時(shí)，其幼蟲(chóng)在糧粒內(nèi)部生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程，對(duì)小麥造成不同程度的損害，前期蛀蝕程度較輕時(shí)，小麥細(xì)胞膜和組織遭到破壞，細(xì)胞內(nèi)部物質(zhì)與空氣接觸，造成短時(shí)間內(nèi)過(guò)氧化物酶上升；但后期蛀蝕程度嚴(yán)重時(shí)，小麥顆粒內(nèi)部組織物質(zhì)迅速減少，從而使POD 活性下降[7]，加速了小麥細(xì)胞的衰老.POD 活性下降的兩個(gè)很重要的原因是蛀食性害蟲(chóng)的侵蝕和分泌物的產(chǎn)生：首先是害蟲(chóng)蛀蝕使糧粒內(nèi)部變空，導(dǎo)致POD 在籽粒內(nèi)的含量減少，引起小麥細(xì)胞組織減少；其次是害蟲(chóng)的分泌物和排泄物，這些代謝產(chǎn)物可對(duì)POD 的活性產(chǎn)生抑制作用[35].受谷蠹侵害程度嚴(yán)重時(shí)，可引起小麥溫度升高、水分增大，甚至發(fā)生霉變，也可導(dǎo)致自由基快速積累，加劇小麥細(xì)胞的氧化損傷、破壞細(xì)胞基質(zhì)及線(xiàn)粒體內(nèi)蛋白質(zhì)等生物大分子結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)多肽鏈斷裂，構(gòu)象發(fā)生改變，最終使酶鈍化或者失活.

目前，僅對(duì)小麥?zhǔn)芄润记趾驪OD 活性影響進(jìn)行研究，谷蠹侵害小麥后POD 活性降低抗逆水平、防御能力降低，加速細(xì)胞衰老.而對(duì)小麥?zhǔn)芄润记趾蠹?xì)胞結(jié)構(gòu)，自由基清除，細(xì)胞衰老的變化及對(duì)小麥加工品質(zhì)和食用品質(zhì)影響的研究較少，還有待今后進(jìn)一步研究.

5 谷蠹侵害后小麥被害百分率、千粒重的變化與分析

被谷蠢感染的小麥其被害百分率升高、千粒重逐漸下降，隨著谷蠢蛀蝕程度的逐漸增加，小麥樣品被害百分率變化的幅度和千粒重下降的幅度都是越來(lái)越明顯，如圖2 所示[36].

圖2 谷蠹蛀蝕對(duì)小麥千粒重、被害百分率的影響Fig.2 Effect of Rhizopertha dominica decay on grain weight and the percentage of damage of wheat

千粒重能體現(xiàn)糧粒大小與飽滿(mǎn)程度，產(chǎn)后儲(chǔ)藏過(guò)程中會(huì)因糧食呼吸和蟲(chóng)霉的侵害導(dǎo)致其降低[36]，從而影響糧食的質(zhì)量等級(jí).現(xiàn)在關(guān)于小麥被害百分率增加對(duì)面包焙烤品質(zhì)及面團(tuán)流變學(xué)特性影響方面也有一些研究，據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究報(bào)道，當(dāng)小麥被害百分率超過(guò)被查糧?？倲?shù)的5%以上時(shí)，會(huì)對(duì)其面團(tuán)流變學(xué)特性及面包的焙烤品質(zhì)有影響，此時(shí)該小麥已不再適于用作面包了[4].小麥?zhǔn)芄润记趾螅w粒受到損傷，小麥的質(zhì)量減少，千粒重降低.當(dāng)蟲(chóng)害感染時(shí)間短、害蟲(chóng)密度較小時(shí)，害蟲(chóng)的取食量小，千粒重的降低幅度不顯著；隨著感染時(shí)間延長(zhǎng)，害蟲(chóng)達(dá)到一定種群密度時(shí)，隨后代發(fā)展數(shù)量的增多，取食量加大則使千粒重變化加劇，從而對(duì)小麥粉面團(tuán)的流變性和烘焙品質(zhì)產(chǎn)生顯著的不利影響[36].

千粒重是評(píng)價(jià)種子質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)容之一.蛀食性害蟲(chóng)的發(fā)生和危害在一定時(shí)期是在糧粒內(nèi)部進(jìn)行的，外部難以發(fā)現(xiàn)糧食的受損情況，一旦發(fā)現(xiàn)就已造成較大損失.谷蠢蛀蝕小麥后其被害百分率升高、千粒重隨著谷蠢蛀蝕程度的增加逐漸下降.未來(lái)可以根據(jù)其外觀指標(biāo)變化與害蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)和品質(zhì)的變化相關(guān)性進(jìn)行深入研究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)糧食中蟲(chóng)情的發(fā)生和變化，以期達(dá)到控制害蟲(chóng)的目的.

6 谷蠹侵害后小麥加工品質(zhì)及流變學(xué)特性的變化與分析

小麥?zhǔn)芄润记趾竺鎴F(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)指數(shù)與感染時(shí)間和蟲(chóng)口密度之間均呈極顯著正相關(guān)，面團(tuán)弱化度與感染時(shí)間和蟲(chóng)口密度呈極顯著負(fù)相關(guān)，且隨蟲(chóng)口密度增加和感染時(shí)間的延長(zhǎng)，小麥的穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)指數(shù)均呈現(xiàn)大幅度的下降趨勢(shì).

穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)指數(shù)作為評(píng)價(jià)面團(tuán)粉質(zhì)特性劣變過(guò)程的指標(biāo)，其變化不是孤立的而是存在著密切的聯(lián)系[37]；小麥?zhǔn)芄润记趾r(shí)，隨著蟲(chóng)口密度的增大，侵害時(shí)間的延長(zhǎng)，取食小麥籽粒的胚乳也不斷增多，一方面破壞小麥組織結(jié)構(gòu)，消耗了小麥蛋白質(zhì)，另一方面由于其蟲(chóng)體感染增加了動(dòng)物蛋白質(zhì)和脂類(lèi)，害蟲(chóng)還會(huì)分泌一些酶類(lèi)和酸性物質(zhì)[37]，這些物質(zhì)在制粉過(guò)程中混入小麥粉中，均會(huì)對(duì)小麥的流變學(xué)特性造成影響.如淀粉酶可以水解小麥粉中的淀粉，使面團(tuán)原有的結(jié)構(gòu)受到影響，從而對(duì)穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)指數(shù)等產(chǎn)生不利影響；酸性物質(zhì)的增加，促使脂肪酶與脂肪進(jìn)行逆向反應(yīng)，脂肪酶含量得到維持，面團(tuán)吸水后脂肪酶通過(guò)反應(yīng)產(chǎn)生的氫過(guò)氧化物具有氧化能力，可使面筋蛋白質(zhì)中處于螺旋狀態(tài)相鄰的-SH 氧化脫氫為-S-S-結(jié)構(gòu)，改變了面筋的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使面團(tuán)筋力減弱，穩(wěn)定時(shí)間增加，面團(tuán)形成面筋網(wǎng)絡(luò)的速度加快，形成時(shí)間縮短；小麥?zhǔn)芄润记趾?yán)重時(shí)，小麥粉中的麥麩含量升高，麥麩不僅對(duì)蛋白質(zhì)產(chǎn)生稀釋和劣化的作用，而且還與小麥粉競(jìng)爭(zhēng)吸收水分，由于麩皮與水的接觸面積較大、比小麥粉具有更強(qiáng)的吸水性，麩皮大量吸水后使面團(tuán)具有很高的稠度，破壞了面團(tuán)的正常結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致面團(tuán)耐攪拌能力和強(qiáng)度減弱，穩(wěn)定時(shí)間縮短，粉質(zhì)指數(shù)下降.

7 結(jié)論

谷蠹侵害后小麥蛋白質(zhì)、淀粉、脂類(lèi)、酶等食用品質(zhì)及加工品質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化，這些變化不僅與谷蠹侵害時(shí)的蟲(chóng)口密度和侵害時(shí)間有密切關(guān)系，還與谷蠹侵害時(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育階段及其代謝產(chǎn)物有關(guān)系.谷蠹侵害時(shí)蟲(chóng)口密度越大，侵害時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)小麥品質(zhì)影響越嚴(yán)重.谷蠹在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段，其中幼蟲(chóng)階段和成蟲(chóng)階段的破壞程度及其分泌物和排泄物質(zhì)也最多，使小麥品質(zhì)劣變的程度也最為嚴(yán)重.

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