孙辉 黄兴峰 张之玉 林家永 凌家煜

小麦是一种世界性的粮食作物，小麦制品是我国人民的传统主食之一。此外，小麦还因其具有良好的耐储性而成为我国主要储备粮种，在我国的粮食战略储备中占有举足轻重的地位。当前，我国小麦质量安全的整体水平有了很大的提高，但是，在小麦生产、储运和加工过程中仍然存在一定的质量安全问题。对这些问题进行深入的调查研究，对于提高我国小麦质量安全状况，保障我国粮食安全具有重要的意义。

1 我国小麦质量现状

多年以来，我国小麦生产一直偏重提高单产和总产，对小麦品质的改良以及与之相关的流通和加工环节配套技术的研究缺乏足够的重视，致使我国小麦质量单一，难以满足各种类型食品生产企业的需要。目前，我国生产的小麦大都为中筋偏弱类型,而缺乏适宜加工面包用的强筋小麦和加工饼干、糕点用的弱筋小麦。随着经济的发展和人民生活水平的提高，我国的小麦粉生产也逐渐由生产等级粉为主转向生产各种适合于不同食品加工需要的专用粉，对优质专用小麦的需求逐渐增大。我国自20世纪80年代中期开始注重小麦的品质普查与优质专用小麦的品种培育工作，经过十多年的努力，小麦品种开发和生产都取得了显著的进步。

当前我国优质小麦生产存在的主要问题是专用小麦品种整体品质水平仍低于国外品种。目前我国选育的强筋和弱筋小麦品种存在/强筋不强，弱筋不弱0的情况，难以满足食品加工企业对小麦产品品质的多样化要求。我国目前已经生产种植的优质专用小麦品种数量不少，但能够达到国外同类小麦标准的并不多，仅3～4个品种，要加工高档专用粉，仍然需要用进口小麦进行配麦或配粉。此外，优质专用小麦品质不稳定。这是我国当前优质专用小麦生产中存在的重要问题，也是我国小麦加工厂利用国产优质小麦反映最强烈的问题之一。我国各地生产的优质小麦，因其品质性状的稳定性和适应性较差，质量存在很大的差异，这些都严重影响了国产优质小麦的市场竞争力和农民种植优质小麦的积极性。

2 我国小麦安全现状

2.1 重金属与农药残留

与其他粮食品种一样，由于受到产地环境污染和生产、储存过程中所使用的农药残留等污染的影响，小麦也存在重金属、农药残留等安全问题，尤其是在某些矿区和污灌区，小麦的重金属污染问题非常严重。虽然小麦加工过程中要将麸皮去掉，这些安全问题对于小麦口粮消费的影响并不是很大，但是在生产全麦面粉或全麦食品时，必须对这些因素的影响给予足够的重视。此外，由于重金属和农药残留会在食物链中积累，因此，对用作饲料的小麦或麸皮的重金属和农药残留污染也应该进行监测。

2.2 真菌毒素污染

某些真菌产生的毒素污染会给小麦带来较大的安全问题。赤霉病菌是污染小麦的主要真菌之一。小麦若感染了赤霉病，不仅会造成大面积减产，还会在麦粒上积累单端孢霉烯族毒素(Triclothecenes)和玉米赤霉烯酮(Zearalenone)两大类真菌毒素。前者主要包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)，二乙酰镳草镰刀菌醇(DAS)和T-2毒素。早在1973年，这些毒素就被FAO/WHO列为最危险的天然存在的食品污染源之一。DON是累积在被污麦粒中的主要真菌毒素。杂色曲霉毒素(Sterigmatocystin，简称ST)也是污染小麦的重要真菌毒素之一，是黄曲霉毒素生物合成过程中的中间体，具有强烈的致癌性。此外，污染小麦的主要真菌毒素还有伏马菌素(Fumonisins)和赭曲霉毒素(Ochratoxin)。除了质量安全问题以外，霉菌侵染还是造成小麦储存数量损失的重要因素。另外，某些检疫性真菌也可能对我国小麦生产带来较大的影响。据调查资料显示，我国小麦真菌毒素的侵染率在某些地区比较严重。例如对安徽省的小麦杂色曲霉素(ST)污染调查显示，霉菌浸染率为96.3%，阳性率高达100%，平均含量达161.3Lg/kg。山东济宁粮食局对储藏小麦霉菌污染情况的调查表明:小麦中的杂色曲霉污染率为89.9%，平均含量384Lg/kg，伏马菌素污染率为94%,平均含量为27.5Lg/kg。

2.3 添加剂的不规范使用

添加剂的超标使用是小麦粉的主要安全问题之一。按照国家5食品添加剂使用卫生标准6，共有十几种食品添加剂可以用于小麦粉及其制品的生产。这些添加剂中，有一些被证明对人体有毒害作用，只允许限量添加。如用于小麦粉熟化和增白的过氧化苯甲酰，由于受添加技术和设备条件的限制，很难做到完全均匀添加，因而造成局部超标，甚至有意过量添加。因此，在质量监督部门的市场抽查中，经常会出现超过半数产品过氧化苯甲酰超标的现象。除了增白剂以外，标准中允许添加的另外一种小麦粉增筋剂—溴酸钾的使用也是业内争论的焦点。溴酸钾曾经长期被作为小麦粉增筋剂的首选而广泛使用于面包类制品中。有学者研究表明，溴酸钾对人体有潜在的致癌性，许多国家已禁止其在食品中使用。而我国目前仍允许在小麦制品中限量添加。虽然国内有很多学者也在呼吁禁用溴酸钾，但由于国家还没有制定相关法规，而溴酸钾成本低，且其强筋作用目前仍无法由其他产品完全取代，目前仍在使用。由于受到添加技术的制约，溴酸钾在食品中也常常被过量添加。更为严重的是，我国目前尚无检测溴酸钾的标准方法，在产品市场监督时溴酸钾经常不能作为被检测指标而受到监控，致使其危害性难于控制。

3 小麦质量安全研究的内容

小麦的质量(品质)是一个综合的相对的概念,是小麦品种对某种特定最终用途、产品的适合和满意程度的综合评价。不同面制食品加工制作时对小麦品质的要求是不同的，因此，小麦品质的好坏是一个相对概念，适合于某种制品的小麦品种对另一种制品可能并不适合。

小麦的质量研究主要包括制粉品质、食品加工品质及其影响因素的研究。目前对小麦质量的研究主要集中在以下几个方面:小麦制粉品质和食品加工品质的评价方法，小麦粉面团品质的评价方法及其与食品加工品质的关系，小麦籽粒蛋白质、淀粉和其他品质性状与加工品质的关系，小麦品质特性的基因控制、表达及其检测方法，小麦品质基因与环境互作即品种品质适应性和稳定性的研究以及小麦粉品质改良技术的研究等。

小麦制粉品质的好坏不仅影响其食品加工品质，还与制粉企业的经济效益密切相关。通常以出粉率、灰份、粉色与麸星等进行评价。制粉品质好的小麦品种出粉率高、灰份少、粉色好、易筛理、残留在麸皮上的粉少、能耗低、制粉经济效益高。国外有研究机构以制粉评分(Mill Score)来对小麦的制粉品质进行评价。制粉评分主要由不同粉路的出粉率、灰份、水分等数值按照一定的公式计算后得到综合评分值。小麦食品加工品质的评价方法按照产品最终用途分为面包、饼干、蛋糕、东方面条和馒头的制作与评价等几种不同的方法。不同的方法适用于评价不同类型的小麦。其中，面包主要用于对强筋小麦进行品质评价，饼干和蛋糕主要用于弱筋小麦，馒头和面条则主要用于对中筋小麦的品质评价。

小麦的食品加工品质也常用小麦粉面团的品质来进行评价。小麦粉加水混合后可以形成既具有弹性又有延展性的面团，是以淀粉粒填充在面筋蛋白形成的网络结构之中形成的，面团所具备的各种特性是小麦加工成各种面制食品的基础。面团流变学特性(包括粘弹性和延展性等)对其最终产品的加工品质起决定性的作用，人们通常通过对小麦面团流变学特性的研究来确定其适宜的最终加工产品的类型。目前用于评价小麦面团粘弹性的方法主要有粉质仪法、拉伸仪法、粘度仪法、吹泡仪法、揉混仪法等。

小麦加工品质与小麦籽粒性状、蛋白质和淀粉以及其他籽粒组分有着密切的关系。这种关系一直是近半个世纪以来的小麦质量研究的重点。人们试图通过对这些性状的深入研究，探讨影响小麦品质的内在机理，并利用这些性状对小麦加工品质进行间接评价，以指导品质育种、栽培和加工利用。目前的研究主要集中在籽粒硬度对制粉品质的影响，多酚氧化酶(PPO)的活性对小麦粉及其制品色泽的影响、面筋蛋白质的组分和分子分布以及直链、支链淀粉的含量和比值对食品加工品质的影响等等。随着分子生物学的发展，人们将这些研究深入到基因的层面上，研究小麦品质特性(包括硬度、白度、蛋白质和淀粉)的基因控制、表达及其检测方法，为专用小麦品种的选育提供了理论依据和实际操作方法。目前，育种家已经可以通过对上述性状主控基因的选择来指导专用小麦品种的选育。

由于小麦粉加工产品的种类多种多样，单一的小麦品种很难满足最终产品的质量要求，因此，在小麦粉加工过程中，需要根据产品的质量需求，采用不同的小麦或小麦粉进行配麦或配粉，并辅以添加品质改良剂，以达到食品生产的质量要求。进行配麦和配粉研究的主体是企业，企业根据自身的条件和需要，按照一定的技术参数，合理搭配不同的小麦或小麦粉，加工成符合要求的小麦粉产品。对小麦粉品质改良的研究主要包括筋力改进和产品保鲜等几个方面。利用增筋剂或减筋剂可以增加或降低小麦粉的筋力；利用乳化剂或酶制剂等保持产品内部的柔软度，从而延长产品的货架期。除此之外，国内还针对中式食品的质量要求，对改变产品色泽的增白剂进行了一定的研究。

4 小麦质量安全标准

我国小麦质量安全标准有4大类30余项，包括小麦、小麦粉、面制食品质量标准和卫生标准。其中，国家标准10项，包括小麦、优质小麦-强筋小麦、优质小麦-弱筋小麦、专用小麦品种小麦、小麦粉、高筋小麦粉和低筋小麦粉7个产品质量标准和方便面卫生标准、面制食品中铝限量、速冻预包装面米食品卫生标准3个卫生标准。此外，还有各类行业标准20余项，包括:面包用小麦粉、面条用小麦粉、饺子用小麦粉、自发小麦粉、馒头用小麦粉、发酵饼干用小麦粉、酥性饼干用小麦粉、蛋糕用小麦粉、糕点用小麦粉9个专用小麦粉标准，绿色食品小麦粉和无公害小麦粉2个安全小麦粉标准，以及挂面、花色挂面、手工面、方便面、面包、裱花蛋糕、油炸面筋、小麦胚、谷朊粉(正在编制)等面制品及其他小麦深加工产品质量标准。

与国际标准相比，我国小麦质量安全标准数量较多，存在标准划分过细，重复制定的现象。如强调小麦对最终产品适用性的国家标准就有5优质小麦-强筋小麦65优质小麦-弱筋小麦6和5专用小麦品种小麦6两套标准，且技术指标有一定差别。产生这个问题的一个主要原因是小麦产业的行政管理按产前产后条块分割，各自为政。此外，我国小麦质量安全标准的更新滞后，先进性程度不够，不能适应社会经济发展和人民生活水平提高的需要。在10个国家标准中，除了卫生标准以外，其余标准的标龄均已经超过5年。行业标准的标龄则更长，除了极少数标准以外，绝大部分在10年以上。这些标准已经远远不能满足我国当前经济社会的发展需要。针对这一情况，我国正在对这些标准进行清理整顿，整合内容重复的标准并修改相关技术指标，例如目前正在修订的小麦粉标准将取代原有的小麦粉、高筋小麦粉、低筋小麦粉3个国家标准和9个专用小麦粉的行业标准。除此之外，国家有关部门正在研究制定“全麦粉”、“营养强化小麦粉”等国家标准，以期满足人们日益提高的对食物营养性、安全性的需求。

尽管如此，目前我国对小麦及其制品的质量安全标准的重视程度仍然不够，尤其是安全性指标，目前只有通用的粮食卫生标准和食品添加剂使用卫生标准以及2种面制品卫生标准和铝限量标准，在小麦和小麦粉的国家标准中缺乏明确的严格的安全性指标，无法满足社会对小麦及其制品质量安全的需要。

5 小麦产品过程检测技术

ISO标准中与谷物有关的检测技术标准近30个，一般均可适用于小麦，包括谷物质量指标检测如水分、灰分、千粒重、容重、脂肪酸和粘度等，安全指标检测如粮仓粮食储存温度测定、隐蔽性害虫的测定、细菌、酵母菌和霉菌计数以及赭曲霉毒素的测定等。此外，还有一些是基础标准如名词术语以及规程规范类标准如谷物储存操作规程、害虫防治等。

专用于小麦和小麦粉的检测方法有15个，主要是小麦质量指标的检测，包括小麦粉沉降值、面团物理特性(粉质仪法、拉伸仪法和吹泡仪法等)、面筋含量、黄色素含量、面包实验方法指南以及用电泳法鉴别小麦品种等。此外，还有小麦和小麦粉中动物源杂质的检测方法。

与ISO相比，美国谷物化学家协会(AACC)对小麦和小麦粉的质量安全检测技术的规定更加详细,约有100多个标准。包括小麦制粉、面类色泽测定、小麦粉中掺混鉴定、发酵时间试验、糖化力测定、面包烘焙方法、蛋糕粉烘焙方法等。

我国小麦和小麦粉的质量安全检测技术大致也可分为3类:质量指标检测、安全指标检测和过程控制规范。其中，质量指标检测主要是参考ISO或AACC标准制定的，如干湿面筋、破损淀粉测定和流变学特性测定等。也有部分是根据我国国情制定的，如小麦粉加工精度检验法以及粉类含砂量、磁性金属物、粗细度检验法等国标和正在制定过程中的面条、馒头品质评价方法等行标。小麦安全指标的检测更多是根据我国小麦中所存在的不安全因素制定的，如小麦中T2毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇的测定、小麦中野燕枯残留量、小麦粉中过氧化苯甲酰的测定、面制食品中铝的测定以及正在编制中的小麦粉中偶氮甲酰胺含量的测定和小麦储存品质的判定规则等，都是国家标准。我国现有的与小麦有关的过程控制规范较少，只有小麦粉厂卫生规范(国标)、挂面生产工艺测定方法和挂面生产工艺技术规程(行标)。

由此可见，我国小麦产品过程检测技术研究中,一方面要注意积极采用国际先进标准，等同或等效采用适用于我国的国际先进标准；另一方面不能盲目追求国际标准的采标率，要根据我国消费习惯，适时制定各类中式面制食品的检验评价方法。同时,也要根据我国小麦及其制品中存在的不安全因素,制定适合我国国情的各类不安全因素的检测方法和技术，尤其是真菌毒素和有害添加剂的检测技术。

目前，在国外，真菌毒素的检验试剂盒已经实现商业化生产，并用于国家对小麦的收购检验中，而我国则大多仅局限于实验室研究，能够达到商业化利用的很少。此外，我国目前尚缺乏小麦粉及其制品生产过程中的全程质量控制规范，小麦储存过程中的各种质量安全控制规范也很不全面。因此，应加强研究GMP和HACCP体系在小麦及其制品的生产、储存中的应用，以确保为消费者提供优质、安全的小麦和小麦制品。

6 小麦质量安全研究的发展方向

6.1 小麦质量的评价

小麦质量的评价是小麦质量安全研究的一个主要的发展方向。小麦的质量主要是指其满足不同加工用途的程度，而小麦的最终加工产品种类繁多，且很多都是我国所特有的，国外可供借鉴的研究很少。如何对这些面制食品的品质进行评价，哪些品质指标与其最终产品的关系最为密切，都需要进行进一步的研究。以前的研究大多偏重于某一种或某一类小麦粉组分的分析和研究，而对各种组分在面制品的生产和加工过程中的相互作用研究较少。例如,我国对面包小麦的选育多参照国外的研究结果，过分依赖于对“优质亚基5+10”的选择，结果出现了选育的材料具有“优质亚基”实际上却不优质的现象，而某些材料虽然具有所谓的“劣质亚基2+12”但却面包烘焙品质优良。这是因为除了“优质亚基”以外，还有很多其他因素对小麦的最终加工品质有影响，尤其是在我国小麦品种遗传背景千差万别的情况下，这些因素对小麦食品加工品质的影响更大。

另外，除了蛋白质以外，淀粉、脂类和一些酶也同样影响面制食品的品质，尤其是中式蒸煮食品的品质，对其进行深入研究，有利于确定不同用途小麦选育过程中的关键选择指标。例如，影响面条品质的因素的研究就起源于国外。主要小麦出口国为了占领亚洲的小麦市场，积极进行与面条品质相关的研究，并提出面条小麦育种的选择指标，其中，PPO(Polyphenol oxidase，多酚氧化酶，一种决定面条色泽和褐变速度的酶)的活性和淀粉性状是其主要的选择指标。

因此，对小麦质量的评价应以最终加工用途为依据，研究小麦籽粒中的各种组分对各类面制品品质的影响，找到不同面制品品质评价的品质指标，从而指导小麦品种的选育，改良小麦的品质，提高小麦资源的合理利用。

6.2 小麦质量安全过程控制技术

全程质量控制是质量安全的保障，近年来越来越受到人们的重视。在食品行业常常通过良好操作规范(GMP)和危害关键控制点(HACCP)来对食品的质量安全进行控制。对于小麦来说，小麦粉作为直接口粮，应该对其生产加工实施全程监控，以保障食品安全。目前，这方面的研究虽然不多，但是有不少制粉和食品生产企业为了自身发展的需要，正积极进行GMP和HACCP体系的认证工作。小麦自制粉至生产加工各类面制食品，均有不同的危害关键控制点，对其进行深入研究，将有助于人们对小麦粉和面制食品的生产进行全程监控。

除了小麦粉和面制食品的生产以外，小麦自播种至收获、储运过程也应该实施全程质量管理，以保证生产的小麦能够达到高产、优质和安全的要求。因此，各种小麦的生产操作和储运规程也是小麦质量安全过程控制技术的一个发展方向。

可见，研究小麦生产、储运和加工的全程质量控制技术，有助于建立“由田间到餐桌”的小麦质量安全控制体系，保障小麦质量安全。

6.3 小麦质量安全检测技术

当前，人们对小麦质量安全检测技术的要求一方面是简单、快速，另一方面，则要求数据尽量准确。因此，小麦质量安全检测技术按照不同需要向两个方向发展:一个是现场或在线的快速检测技术，一个是以数字化、仪器化为基础的准确的检测技术。

小麦穗发芽是影响小麦质量的重要因素，小麦是否穗上发芽和发芽的程度可由降落数值来表示,而通常的降落数值测定仪必须在实验室进行操作。为了满足收获前或收获时现场实地检测的需要，一种测定降落数值的生物试剂盒就应运而生。虽然只是半定量测定，但对于利用降落数值来对小麦穗上发芽情况作出判断已经足够；此外，在小麦制粉生产线上的小麦粉的水分、灰分和麸星在线检测仪也是为了满足小麦制粉生产的质量控制而研发的。这些都是现场或在线检测技术发展的实例。

随着计算机技术和图像处理技术的进步，小麦质量安全检测技术拥有了较大的发展空间。一方面，人们可以通过计算机技术将某些信号进行转化和处理，进一步简化操作，并减少操作误差，如电子式粉质仪和拉伸仪对机械式粉质仪和拉伸仪取代。另一方面，还可以通过仪器，将某些感官评价指标量化。如用粉色麸星测定仪代替人眼的观测，用食品物性分析仪代替某些感官指标的检测等。此外，人们还研究图像分析和处理技术对小麦籽粒角质率(玻璃质率)或籽粒的其他特性如不完善粒、杂质等作出判断，甚至是籽粒内隐蔽性害虫的检测等。

由此可见，小麦质量安全研究的发展方向一是按照小麦的最终用途，研究不同小麦加工产品的质量评价方法和指标；二是对小麦质量安全进行全程控制；在小麦质量安全检测技术上向快速简便的在线检测和以数字化和仪器化为基础的准确检测技术。