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小麦粉作为一种重要的加工原料粉，其需求量大，是全球最重要的主食原料粉之一。然而小麦粉的品质易受到外界环境影响，如种植区域、气候状况、储存条件等；且小麦粉在储藏过程中暴露在空气中，由于其组织松软、无外壳保护，易受微生物污染，导致微生物超标，造成粮食损失。其中霉菌污染会造成小麦粉霉变，使其品质下降，甚至会产生真菌毒素，危害食用者的身体健康；而其他病原性细菌可引起食源性感染和食物中毒。
北京工商大学食品与健康学院的王子元、李婉怡、张 敏*等选取小麦粉中检出率较高的革兰氏阴性菌（大肠杆菌）和革兰氏阳性菌（蜡样芽孢杆菌），研究LED蓝光处理技术对不同筋度小麦粉的灭菌效果，同时研究其对小麦粉理化性质的影响。研究结果将为提高食品安全、解决由于小麦粉微生物污染而导致的面制食品安全问题提供参考。
1、LED蓝光处理对小麦粉中大肠杆菌和蜡样芽孢杆菌的减菌效果
由图1A可知，不同LED蓝光光照时间（1～5 h）处理初始菌落数约为6（lg（CFU/g））的高筋、中筋和低筋小麦粉均能达到显著抑菌效果，且光照时间越长，抑菌效果越好。光照时间达到5 h时，高接菌量的小麦粉中大肠杆菌菌落数由6.1（lg（CFU/g））减少到约1.2（lg（CFU/g）），减少了约4.9（lg（CFU/g））。相同光照处理时间的不同筋度小麦粉之间的显著性分析结果显示，小麦粉的筋度不会影响LED蓝光对大肠杆菌的抑菌效果。由图1B可知，对初始菌落数约为3（lg（CFU/g））的不同筋度小麦粉进行LED光照处理2 h后，大肠杆菌菌落数均显著降低至约1.0（lg（CFU/g））。
由图2A可知，高接菌量小麦粉蜡样芽孢杆菌菌落数随着光照处理时间的延长而显著减少，光照1 h后，蜡样芽孢杆菌减少约2（lg（CFU/g）），而光照处理5 h后，菌落数由初始时的6.1（lg（CFU/g））减少至约1.4（lg（CFU/g）），减少了约4.7（lg（CFU/g））。LED蓝光处理对低接菌量小麦粉的抑菌结果表明，光照处理1 h后，蜡样芽孢杆菌菌落数由3.1（lg（CFU/g））减少至约0.8（lg（CFU/g））（图2B）。由此可知，LED蓝光处理对不同筋度小麦粉中的蜡样芽孢杆菌及大肠杆菌均有显著的减菌效果，但不同菌种对LED蓝光的敏感性不同。
2、LED蓝光处理对小麦粉水分质量分数的影响
从图3可知，与初始水分质量分数相比，LED蓝光处理5 h后小麦粉水分质量分数降低3%左右，室温放置（25 ℃、相对湿度55%）的未处理组小麦粉水分质量分数降低1%左右。该变化可能由LED长时间照射会产生的少量热效应导致。
3、LED蓝光处理对小麦粉水分分布状态的影响
由图4A可知，随着光照时间的延长，T21显著缩短，说明强结合水和非水组分之间的结合变得紧密，且在0～1 h内变化幅度较大，1 h之后趋于平缓。A21和A22分别表示T21和T22对应状态水的相对含量。由图4B可以看出，不同筋度小麦粉中强结合水所占比例较大，均高于80%，且光照时间越长，A21越小，即强结合水的峰面积减小。
观察图5A可知，光照处理不会对高筋和中筋小麦粉的T22造成显著影响，表明光照处理不会影响高筋和中筋小麦粉中弱结合水与非水组分的结合紧密程度，而低筋小麦粉中T22随光照时间延长呈延长趋势，表明低筋小麦粉中水与非水组分的结合变得更加紧密。图5B显示光照时间对高筋小麦粉的A22无显著影响，即光照处理不会影响高筋小麦粉的弱结合水含量。此外，中筋和低筋小麦粉的A22随处理时间的延长而增加，表明LED蓝光处理后中筋和低筋小麦粉中弱结合水含量增加。
观察图6可知，自然环境放置不同时间的小麦粉，随放置时间的延长，不同筋度小麦粉弛豫时间T21减小，说明小麦粉中水分与非水组分随着放置时间的延长，结合变得紧密。3 种筋度小麦粉的峰面积A21均减小，说明强结合水含量随着放置时间的延长呈下降趋势。
由图7可知，自然环境放置不同时间的小麦粉，随放置时间的延长，高筋小麦粉T22减小，而中筋和低筋小麦粉T22无显著变化，即高筋小麦粉中弱结合水与非水组分结合变得紧密。高筋和中筋小麦粉A22无显著变化，放置后低筋小麦粉A22显著增加，即低筋小麦粉中弱结合水含量增加。
4、LED蓝光处理对小麦粉色泽的影响
由图8可见，经过LED蓝光处理不同时间的小麦粉与自然环境中放置不同时间的小麦粉L*值无显著变化，随光照时间延长，小麦粉a*值呈现上升趋势，b*值减小，即光照处理对小麦粉的亮度无显著影响，而绿度和黄度下降。自然放置5 h后的小麦粉L*值，a*值及b*值均无显著变化。
5、LED蓝光处理对小麦粉湿面筋质量分数的影响
由图9可知，高筋小麦粉的湿面筋质量分数约为30%，中筋小麦粉的湿面筋质量分数约为26%，低筋小麦粉的湿面筋质量分数约为20%。随着光照处理时间的延长，3 种不同筋度的小麦粉湿面筋质量分数均未呈现显著性变化，因此可知LED蓝光处理对小麦粉湿面筋质量分数无显著影响。
6、LED蓝光处理对小麦蛋白质聚合体的影响
由图10可见，高筋、中筋和低筋小麦粉的蛋白电泳条带主要分布在20～40、60～70 kDa及85～120 kDa之间，且随着光照时间的延长，条带颜色变化不明显，说明各条带对应的蛋白质聚合体无明显差异。相关研究表明，麦醇溶蛋白主要分布在25～100 kDa之间，麦谷蛋白主要分布在100～120 kDa之间，因此可知小麦粉中麦醇溶蛋白和麦谷蛋白含量较多。从图10A、B可以看出，高筋小麦粉和中筋小麦粉的电泳条带灰度大体相同。由图10C可知，低筋小麦粉与高筋和中筋小麦粉相比，不同分子质量区间的蛋白条带颜色相对较浅，证明低筋小麦粉的蛋白质含量较少。与未处理组对比，LED光照处理组的电泳图没有出现蛋白质聚合体分子质量的差异，表明光照处理不会影响小麦粉中醇溶蛋白和谷蛋白的组成。
7、LED蓝光处理对小麦粉微观结构的影响
从图11可知，与未经LED蓝光处理的小麦粉相比较，LED处理后的小麦粉，尤其是在蓝光处理5 h后，其微观结构的不同组分，如蛋白-蛋白、蛋白-淀粉及淀粉-淀粉之间结合得更加紧密。
结 论
LED蓝光可以有效控制小麦粉中大肠杆菌和蜡样芽孢杆菌的菌落数，且光照时间越长，减菌效果越显著。与对照相比，LED蓝光处理会降低小麦粉的水分质量分数，同时随着光照时间的延长，小麦粉中的水与非水组分的结合更为紧密，且强结合水向弱结合水转变。LED蓝光处理后小麦粉的L*值无显著变化，但a*值和b*值降低。LED处理对小麦粉中湿面筋的质量分数和蛋白质聚合体无显著影响，但随着光照时间的延长，小麦粉中的蛋白、淀粉之间会发生聚集，使小麦粉的稳定性提高。综上所述，LED蓝光处理技术可有效降低小麦粉中的微生物数量且不会对其他理化特性造成不利影响。
本文《LED蓝光处理对小麦粉的减菌效果及其品质的影响》来源于《食品科学》2022年43卷15期117-124页，作者：王子元，李婉怡，马子楚，赵萌，王静涵，张敏。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210413-179。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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