冬小麦灰分值的测定

刘自成，杨 虓，周芳记

(陇东学院农林科技学院，甘肃庆阳 745000)

近年来，随着工业化进程的加快，尤其是化学工业、生物技术、冶金等工业的飞速发展，对环境造成巨大的影响，使土壤、水体受到污染，间接地使小麦的生长、灌溉及施肥受到污染，使小麦及其产品也受到污染，尤其是小麦的矿物质，但从事小麦育种和栽培研究的专家比较注重小麦的产量和蛋白质、干湿面筋含量以及加工品质的研究，对小麦籽粒中矿物质营养尤其是微量元素营养的研究较少，所以说测定小麦灰分值是有必要，也是极其重要的。

通常所说的灰分是指小麦或小麦粉经高温灼烧后残留下来的无机物又称矿物质(氧化物或无机盐类)。把一定量的小麦或小麦粉经炭化后放入高温炉内灼烧，使有机物被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化物及水蒸汽等形式逸出，而无机物质以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐和金属氧化物的形式残留下来，这些残留物是灰分的主要成分。

籽粒灰分的测定在育种上可作为产量选择的一项重要依据［1］。面粉灰分含量的测定可以了解制粉各程序是否正常、面粉的质量如何。同时，亦可以作为检验面粉是否掺有其他物质的一个依据，质量技术监督部门通常检验面粉的灰分含量以判断面粉中是否掺有滑石粉或者石膏粉。然而，对于小麦的灰分国内的研究不多，他们的主要研究方法550℃和近红外线法的研究［2，3］，对于黄土高原上的小麦灰分研究未见报道。

1 材料及方法

1.1 试验材料

陇东学院农林科技学院小麦育种组育成品种陇育1号、陇育2 号、陇育3 号、陇育4 号、陇育5 号、陇育6 号小麦及其面粉。

1.2 试验仪器、用具及药品

1.2.1 仪器和用具

LYHF-1 灰分测定仪，鹤壁市先科煤质仪器有限公司;PM-8188 谷物水分测定:RMM 8040-3-D 实验磨粉机，无锡锡粮机械制造有限公司;分析天平:感量0.000 1;瓷坩埚(5cm);干燥器:内装有效的变色硅胶;电炉，北京科伟永鑫实验仪器设备厂。

1.2.2 试剂

三氯化铁:分析纯;三氯化铁溶液:0.5%FeCl3蓝墨水溶液，称取0.5gFecl3溶于100mL 的蓝墨水中。

1.3 试验方法

1.3.1 小麦及面粉的水分测量

使用PM-8188 谷物水分测定仪测定，记录为w。

1.3.2 坩埚的处理

先用三氯化铁蓝墨水溶液将坩埚编号，550℃烘干后不退色，可长久使用。然后放入500～550℃高温炉内灼烧30min～1h，取出坩埚放在炉门口处，待红热消失后，放入干燥器内冷却至室温，称重，再灼烧，称重(m0)，使后两次重量差不超过0.000 2g 为止。

1.3.3 样品测定

用灼烧至恒温的坩埚称取小麦或小麦粉试样(m)为5g，放在电炉上错开坩埚盖，加热至试样完全炭化为止。然后把坩埚放在高温炉口片刻，再移入炉膛内，错开坩埚盖，关闭炉门在500～550℃温度下灼烧2～3h。灼烧过程中，可将坩埚位置调换1～2 次。灼烧至黑点全部消失变成灰白色为止。取出坩埚冷却至室温，称重。再灼烧30min 至恒重(m1)为止。最后一次灼烧的重量如果增重，取前一次重量计算［4］。

1.3.4 样品的炭化

样品应先在电炉或电热板上小火炭化，若不经炭化直接放入灰分测定仪炉灼烧，则因急剧高温、样品内外温差大、局部产生大量气体而使样品容易飞散迸出，造成灰分含量的减少［5］，使灰分值不准确，造成误差。而且炭化过程中很容易着火，必须控制低温炭化，注意安全。对于炭化与灰化时间没有具体要求。一般炭化30min，灰化2～3h。

1.3.5 灰分的计算公式

灰分(%)=［(m1-m0)/m (100-w)］×10 000 (1)

(1)式中，m0为坩埚重量(g);m1为坩埚和灰分重量(g);m 为试样重量(g);W 为试样水分百分率(%)。

1.3.6 小麦面粉中戊聚糖含量的测定

间苯三酚分光光度法测定小麦戊聚糖［6］。

1.4 注意事项

由于温度骤升骤降，常使坩埚破裂，最好将坩埚放入冷的炉膛中逐渐升高温度。

2 试验结果及分析

2.1 灰分

灰分测定包括总灰分、水溶性灰分、水不溶性灰分、酸不溶性灰分等。本研究测定的是小麦籽粒及面粉的总灰分。

2.1.1 小麦籽粒的灰分

对各小麦品种称取5g，重复3 次，最终求其平均值，就是该小麦的灰分值(表1)。

表1 小麦籽粒的灰分值

2.1.2 小麦面粉的灰分

各小麦品种的面粉称取5g，重复3 次，求其平均值，则为该小麦面粉的灰分值(表2)。

表2 小麦面粉的灰分值

2.2 小麦籽粒及其面粉灰分值的分析

对各小麦籽粒从平均值、变幅、标准差、变异系数等方面进行统计分析(表3)。

表3 小麦籽粒灰分分析

对各小麦面粉从平均值、受幅、标准差以及变异系数等方面进行统计分析(表4)。

表4 小麦面粉灰分分析

2.2.1 小麦籽粒

从表3 可知，陇育号小麦籽粒灰分含量的变化幅度相对小，变幅1.250 5%～1.429 8%，平均值1.321 3%。其中低于1.300%的就有4 个品种。标准差0.073 1%，变异系数0.055 3。而王永吉研究的扬州小麦籽粒中灰分含量一般在1.5%～2.2%左右［1］，其中陇育2 号和陇育4 号的灰分值较高，但是比扬州小麦粒最小灰分值都要低。可知陇育号小麦的灰分值低、变异也较小。

2.2.2 小麦面粉

从表4 可知，小麦面粉的灰分含量的变化范围较大，变幅是0.437 0%～0.695 3%，平均值0.520 1%，其中低于0.520 1%的占83%，与国家食品一等粉灰分标准(0.5%左右)相符合，而且陇育3 号的灰分值是0.43%。再根据小麦粉国家标准规定:灰分是小麦粉加工精度高低和品质优劣的重要依据，一等粉灰分(干基)不得超过0.55%、二等粉灰分(干基)低于0.70%、三等粉灰分(干基)不得超过0.85%、四等粉灰分(干基)不得超过1.10%［7］。由此可知，陇育2 号小麦面粉是二等粉，其它的试验品种都是一等粉，属于强筋粉小麦［7］。研究系统的标准差0.105 4%，变异系数0.202 7。

2.3 小麦面粉中戊聚糖测定及分析

2.3.1 小麦面粉中戊聚糖的含量测定

小麦中戊聚糖含量的测定通常的测定方法是间苯三酚光度法［6，8］。将材料的水分，灰分值及戊聚糖进行分析(表5)。

表5 小麦面粉中戊聚糖的含量 单位:%

2.3.2 小麦面粉灰分与戊聚糖的关系

除陇育4 号，可以清晰地看到小麦面粉戊聚糖的含量随面粉灰分值增加而增加的趋势。陇育3 号的灰分值最小，相应它的戊聚糖含量也最低，反之，陇育2 号的灰分值最高，戊聚糖含量也最高。可见当灰分含量较低时(灰分＜0.7%，陇育2 号的灰分值0.695 3%)，戊聚糖与灰分有较好的正相关性(R2=0.718)(表5、附图)。

附图 小麦面粉灰分与戊聚糖的关系

3 讨论

3.1 小麦籽粒灰分

Charle.S.Gaines［9］的研究表明，小麦的灰分含量存在地域差异。从试验数据可知，陇育号小麦籽粒的灰分值低、变异系数也较小，这主要因为他们所处地域——黄土高原的土壤地质因素的作用，使灰分含量低。根据农林科技院的近年调查研究可知，研究材料所在地的速效氮含量是25.488mg/kg，速效钾是142.151 mg/kg，有机质24.150 g/kg，有效磷31.155 mg/kg，含氮量0.081%，酸碱度pH 为8.23。根据全国第二次土壤普查养分分级标准［10］，属于三级土壤，为小麦的生长奠定良好的生长基地。再者生长环境相同，农艺操作相似，所施磷肥、氮肥及灌溉等都在相近的条件下进行的，这是它们之间变异系数较小的主要环境因素。对不同地域种植的陇育号小麦籽粒和面粉的灰分值有待于进一步研究。

3.2 小麦面粉灰分

研究表明，戊聚糖与灰分之间有较好的正相关性。可知，戊聚糖的含量直接影响着小麦的灰分含量高低，也直接影响着面粉的品质。所以研究面粉的灰分值与小麦的品质之间的关系，可以从其戊聚糖的含量着手，对于这种观点郑学玲［8］等也进行了相关的研究，得出相似的结论。戊聚糖是我们研究小麦灰分不可缺少的一个重要课题。

［1］王永吉.小麦灰分形成及其与加工品质的关系［D］.扬州:扬州大学，2005:10-15.

［2］邓益锋，张志霞.近红外线光谱分析与传统方法检测面粉粗蛋白和粗灰分的比较［J］.畜牧与兽医，2005，7:1-2.

［3］金华丽，王金水.近红外光谱法检测小麦粉中灰分含量的研究［J］.河南工业大学学报(自然科学版)，2010，31(1):1-5.

［4］GB/T 5505-2008.粮食、油料检验灰分测定［S］.

［5］李敏，梁志洪.保健食品中灰分测定的若干问题探讨［J］.华南预防医学，2012，38(4):75-76.

［6］时侠清.间苯三酚分光光度法测定小麦戊聚糖新方法及其应用［J］.安徽技术师范学院学报，2005，19(3):6-10.

［7］小麦粉国家质量标准GB1355 (国家标准讨论稿).

［8］郑学玲，等.戊聚糖在小麦中的发布规律及其与灰分、白度相关性的研究［J］.中国油粮学报，2002，16(7):1-4.

［9］Charles Gaines 等著，杨继涛译.美国东部和西北部所培育小麦的磨粉和烘烤品质及其在两个地方的种植［J］.麦类作物，1997，27(5):32-36.

［10］全国第二次土壤普查养分分级标准［S］.