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小麦在收获后的储藏过程中,极易受到蛀蚀性害虫的侵害,玉米象(Sitophilus zeamais)被称为我国头号储粮害虫,被其蛀蚀后的小麦会散发出令人不悦的气味,而这些不良气味被认为可能是脂类物质水解及氧化所产生。本课题以未被玉米象侵害的小麦为对照,以脂质水解及氧化过程中相关酶活性等指标变化为基础,利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)结合多元统计分析来研究玉米象成虫侵害后其后代发育至不同虫态对小麦籽粒、全麦粉和全麦粉馒头的挥发性化合物的组成成分及其相对含量的影响,以期阐明虫蚀小麦中挥发性物质与脂类物质变化的关系,为小麦中蛀蚀性害虫的监测提供理论依据。主要研究结果如下:(1)随着玉米象成虫侵害后其后代在小麦籽粒内部的生长发育,小麦粗脂肪含量和过氧化物酶活性均呈下降趋势,且均在玉米象发育至成虫期时降至最小值;脂肪酸值、丙二醛含量、脂肪酶、脂肪氧化酶和乙醇脱氢酶的活性随着玉米象的生长发育呈增大的趋势。小麦亚油酸的相对含量最大且在各虫期小麦样品中出现显著性差异变化,棕榈酸与硬脂酸的相对含量均在成虫期小麦样品中增至最大值。随着玉米象的生长发育,油酸、亚麻酸及二十碳烯酸的相对含量变化并不显著。结果表明玉米象侵害后其后代在小麦籽粒内的生长发育会加速小麦脂类物质的水解和氧化反应进程。(2)原始样和卵期、幼虫期、蛹期、成虫期样品及其相应对照组样品的小麦籽粒中共检出挥发性化合物115种。烃类、醇类、醛类、酯类和酮类物质的相对含量均随着玉米象的生长发育而增加,其中烃类物质在幼虫期小麦样品中的相对含量达到最大值59.44%,比相应对照组增加了23.29%;醇类、醛类、酯类和酮类物质均在成虫期样品中增至最大值分别为38.2%、46.53%、8.56%和9.68%,酸类物质仅在成虫期及其对照组样品中检出。当监测到桃醛、1-辛烯-3-醇、1-十二烯、十二醇、邻苯二甲酸二异丁酯和十九烷的相对含量在逐渐的增加,反式-2-壬烯醛、辛醇、壬醛、辛醛和5-(2-甲基丙基)壬烷的相对含量在逐渐减少时则可认为粮堆中出现玉米象,需要提早进行防治。聚类分析结果说明在玉米象侵害后期,挥发性成分开始产生较大的变化。(3)将玉米象侵害后不同虫态对应的小麦样品粉碎制成全麦粉后进行挥发性化合物的检测分析。在9组全麦粉样品中共检出挥发性化合物89种,相较于小麦籽粒样品,有62种挥发性成分在磨粉后消失,但有36种挥发性成分为磨粉后新产生。烃类物质的相对含量在幼虫期及成虫期样品中显著增加,醇类和醛类物质的相对含量均在幼虫期样品中显著降低,其余虫期样品较对照组样品变化不显著,酯类物质相对含量在玉米象发育至成虫期时增至最大值3.37%,酮类物质的相对含量在各虫期的全麦粉样品中均低于相应对照组样品,其它类物质的相对含量均在各虫期样品中较其相应对照组样品有所增加,酸类物质仅在成虫期及成虫期对照组的全麦粉样品中检出。不同虫态玉米象侵害小麦后其全麦粉的特征性挥发性物质为2-甲基-十三烷、二十八烷、十二烷、十四烷、2,6,10-三甲基-十二烷、2-甲基二十二烷、2-丁基-1-辛醇、2-乙基己醇、癸醛、反-2-十二烯醛和壬醛。聚类分析结果表明,玉米象在小麦籽粒内发育一整个完整的周期和储藏时间的延长均会对小麦制成的全麦粉的挥发性成分造成显著的影响。(4)9组全麦粉馒头样品中共检出挥发性化合物79种,较全麦粉样品新检出48种挥发性化合物,但酸类物质未检出。烃类物质与其它类物质的相对含量随着玉米象的生长发育呈增大的趋势,成虫期全麦粉馒头中烃类物质的相对含量增至原始样品的3倍左右,相较于全麦粉样品,在全麦粉制作为馒头后,烃类物质相对含量有所减少,但其始终占比最高。醇类与醛类物质的数量因高温蒸制而增多,但其相对含量均随着玉米象的生长发育而减少。酯类与酮类物质的相对含量也均随着玉米象的生长发育呈下降的趋势。不同虫态玉米象侵害小麦后其全麦粉馒头的特征挥发性物质为:癸醛、反-5-癸烯醇、2,6,10-三甲基-十二烷、苯乙醇、椰子醛、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮、右旋萜二烯、十六烷、十四烷、棕榈酸乙酯、3,7,11-三甲基-1-十二醇、环十四烷和(E)-3-甲基-2-十一烯。聚类分析结果表明当全麦粉制成全麦粉馒头时,各组样品挥发性成分有了很大的改变,可能是因为高温导致一些化合物发生了转化。全麦粉馒头的感官评分值随着玉米象的生长发育而降低,其中气味和色泽评分下降最为明显,说明玉米象的侵害导致全麦粉馒头的整体挥发性物质产生变化,但由脂质水解及氧化而产生的异味并未经过高温蒸制而消除。(5)相关性分析结果表明,玉米象在小麦籽粒内部的生长发育使小麦粗脂肪含量与脂肪酶活性和脂肪酸值呈显著负相关关系,小麦亚油酸的相对含量与醇类物质相对含量出现显著负相关关系,乙醇脱氢酶活性与醛类、酯类、酮类和酸类物质相对含量均与出现显著正相关关系,脂肪氧化酶活性与醇类物质相对含量呈显著正相关关系。由此可推测出,受不同虫态玉米象侵害后小麦挥发性化合物产生变化可能是因为玉米象的侵害加速了小麦脂类物质的水解和氧化反应。未受玉米象侵害的小麦经过发酵蒸制后,对呈香起重要作用的醇类与醛类物质基本都有所增加,受不同虫态玉米象侵害后,小麦因脂质氧化产生的大量具有刺激性的醇类物质在磨粉后略微有所增大,但在经过发酵蒸制处理后均有不同程度的减少;而除成虫期小麦样品外,醛类、酯类与酮类物质在磨粉后有所减少但在发酵蒸制成全麦粉馒头后又有所增加,成虫期小麦样品中醛类、醇类、酯类和酮类物质均在小麦碾磨成全麦粉后显著减少,发酵蒸制成馒头后所检出的相对含量更少。