张红建，李豫强，郑联合，梁爱文，谢更祥，肖安红，李志方

(1.海南省粮油科学研究所，海南 琼海 571400； 2.武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北 武汉 430030； 3.国粮武汉科学研究设计院有限该公司，湖北 武汉 430079)

赤拟谷盗食性复杂，如小麦、稻谷、玉米、高粱、豆类、薯干、油料、麸糠、大米、小米、面粉等都会受到它的危害。例如，在面粉加工厂，栖息在面粉加工车间、成品库、麸皮库中，不仅蚕食物料，而且成虫体内臭腺会分泌臭液污染物料，使物料产生一种极难闻的霉臭味；当大量发生时，被严重污染的面粉往往结成块状，产生腥臭味，颜色也发生变化，以致无法食用[1]。因此，赤拟谷盗是粮食储藏和加工中需要防治的主要害虫之一。

赤拟谷盗危害粮食一方面是粮食本身富含各种营养物质，另一方面可能是粮食具有吸引它的气味，这是储粮害虫的习性之一，也是开展习性防治储粮害虫的机理基础之一。目前关于习性防治储粮害虫的方法越来越受到重视，气味诱集方法是研究热点之一，但急待解决的关键问题是如何确定有效诱集储粮害虫的气味成分，以提高气味诱集效果。本研究采用小麦类物料气味对赤拟谷盗进行诱集实验，并对物料气味成分进行测定分析，为筛选出诱集赤拟谷盗有效成分并由此开发赤拟谷盗诱集剂提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

赤拟谷盗(Triboliumcastaneum)，本实验室在温度28℃、湿度75%恒温恒湿培养箱中以全麦粉与酵母比例为95∶5的饲料培养。取羽化3周有活力的成虫，饥饿处理(禁食12 h)作实验试虫。

整粒小麦、小麦细麸皮、小麦粗麸皮、小麦粉(普)、小麦粉(精)、小麦胚(生)、小麦熟胚，由湖北三杰粮油食品有限公司提供。

主要仪器设备：FlavourSpec顶空气相色谱-离子迁移谱联用仪，配CTC CombiPAL自动顶空进样装置，德国GAS公司。

1.2 实验方法

1.2.1气味诱集赤拟谷盗效果的测定方法

采用独立陷井装置测定气味诱集赤拟谷盗的诱集效果，如图1所示。该装置在直径90 mm、深15 mm的一次性培养皿中间开一个直径为10 mm、深40 mm的圆洞陷阱，培养皿侧壁和陷阱内壁涂上避免试虫逃出的聚四氟乙烯。

图1 气味诱集储粮害虫的独立陷井装置示意图

将20头禁食12 h即饥饿处理的储粮害虫在圆盘边缘释放，盖上有孔的盖子。8 h时记录被诱集进入陷阱的储粮害虫的头数。每种物料做6次平行，同时做一组不加任何物料的空白作为空白对照。按照公式(1)计算诱集诱率。

诱集率=

(1)

1.2.2食物挥发性气味物质成分分析检测方法

采用FlavourSpec顶空气相色谱-离子迁移谱联用仪测试。

CTC CombiPAL自动顶空进样条件：将样品放于20 ml进样瓶中，放入孵化装置，在60℃、200 r/min震荡10 min孵化；在进样针温度80℃、进样量500 μl条件下，采用不分流模式进样，正离子模式条件下自动进样检测。

测试与分析：采用30 m×0.25 mm×0.5 μm石英毛细管柱色谱柱、氮气(99.999%)为载气、5 cm漂移管；在色谱柱、漂移管、IMS探测器的温度均为45℃条件下，以载气流速为：初始5 ml/min、3 min；然后10 min内升至100 ml/min；最后4 min内升至150 ml/min后，保持1 min进行检测。检测完毕，在LAV分析软件中Reporter插件程序制作3DGC-IMS图谱，见图2，并以气相色谱的保留时间(s)为纵坐标、以离子迁移时间为横坐标将三维图谱投影为二维平面图谱，见图3。图中RIP 峰两侧的每一个点代表一种挥发性有机物，颜色代表物质的浓度，颜色越深表示浓度越大，在GC×IMS Library Search数据库进行对比分析，图谱上每一个点代表一种挥发性有机物，并显示英文名称和CAS编号；再将编号通过LAV(Laboratory Analytical Viewer)软件产生每种成分的指纹图谱，见图4；并确定其相对成分质量分数(%)，采用Dynamic PCA 插件对样品进行聚类分析，见图5。

2 结果与分析

2.1 实验结果

各种小麦类物料气味诱集赤拟谷盗的效果测定实验结果见表1，各种小麦类物料气味诱集赤拟谷盗的气味成分分析见图2、图3、图4、图5和表2。

表2 小麦可物质气味成分分析结果

续表

续表

图3 小麦麦类物质气味成分二维GC-IMS图谱

表1 各种小麦类物料气味诱集赤拟谷盗的效果测定实验结果

从左至右依次为小麦细麸皮、全麦小麦粉、小麦粉(普)、小麦粗麸皮、小麦粉(精)、整粒小麦、小麦胚(生)、小麦胚(熟)。

图2 小麦类物质气味成分3DGC-IMS图谱

1.小麦细麸皮；2.小麦粉(普)；3.小麦粗麸皮；4.小麦粉(精)；5.小麦胚(熟)；6.小麦胚(生)；7.整粒小麦；8.全麦小麦粉图4 小麦麦类物质气味成分指纹图谱

[1]苯甲醛；[2]2-庚酮；[3]正己醇；[4]正辛酸；[5]己酸；[6]反-2辛烯醛；[7]苯乙烯；[8]2-甲基丁酸图5 表2中8种物料均含有的成分数据的两个主成分得分和载荷

2.2 实验结果分析

从表1 可见，8种小麦类的物料都具有诱集赤拟谷盗的作用，其诱集效果好的顺序为：小麦细麸皮、全麦小麦粉、小麦粉(普)、小麦粗麸皮、小麦粉(精)、小麦胚(生)、整粒小麦、小麦胚(熟)。

小麦细麸皮主要含小麦籽粒的糊粉层部分和紧贴近糊粉层的部分皮层。小麦粗麸皮主要是皮层和少量糊粉层。小麦粉(普)主要是靠近糊粉层的胚乳、糊粉层和部分皮层组成，小麦粉(精)主要是靠近麦芯的胚乳，也含有少量糊粉层和皮层并少于小麦粉(普)，这一点可通过小麦粉灰分即矿物质含量反映出来，糊粉层灰分含量最高，因此，小麦粉(普)的灰分高于小麦粉(精)。小麦胚是相对独立的部分，在制粉生产中先被混入麸皮中，可再从细麸皮中较为完整地被分离出来。

结合这些物料与小麦籽粒结构关系来看，诱集有效气味成分主要存在于糊粉层中，糊粉层含量高的物料诱集效果更好。整粒小麦因糊粉层完全没有暴露而诱集效果不佳。熟小麦胚因为加热会使有效诱集气味成分失去，或生产一些新气味成分，影响诱集效果。

从表2可见，小麦类物质的气味成分共有74种，有醇类、醛类、酮类、酸类、酯类、醚类、呋喃类、胺类、噻唑类、烯类、吡嗪类和酚类共十二类物质。74种气味成分中小麦细麸皮气味中含有40种有机化合物，小麦粗麸皮含39种，小麦粉(普)含44种，小麦粉(精)含43种，整粒小麦含45种，全麦小麦粉含34种，小麦胚(生)含37种，小麦胚(熟)含42种。全麦小麦粉气味成分中含有其它物料没有的20种有机化合物，全粒小麦颗粒含有5种，小麦胚(熟)中含有2种，其它几种物料均不含独立气味成分。

8种物料的气味含有8种相同的有机化合物成分，苯甲醛、2-庚酮、正己醇、正辛酸、己酸、反-2辛烯醛、苯乙烯、2-甲基丁酸；除全麦小麦粉外的7种物料含有25种相同的有机化合物成分；小麦细麸皮、小麦粉(普)、小麦粗麸皮、小麦粉(精)、小麦胚(生)、小麦胚(熟)含有32种相同的有机化合物成分；小麦细麸皮、小麦粉(普)、小麦粗麸皮、小麦粉(精)、小麦胚(生)含有35种相同的有机化合物成分；小麦细麸皮、小麦粉(普)、小麦粗麸皮、小麦粉(精)含有39种相同的有机化合物成分。

不少研究者对诱集赤拟谷盗的有效成分也进行了实验研究与分析。沈兆鹏等[2]发现槐豆、槐豆粉、小麦胚中的己酸成分是诱集赤拟谷盗的原因之一。曾姝静等[3]的研究发现，正己醇对赤拟谷盗具有诱集效果。Xie等[4]鉴定出小麦植株中正己醇挥发物有诱集作用。李兴奎等[5]研究发现，1-辛烯-3-醇对赤拟谷盗诱集效果良好。Pierce[6]发现，从啤酒酵母里提取出的苯甲醛可诱集赤拟谷盗等害虫。汪中明[7]等发现，正辛酸对多种储粮害虫具有诱集作用。这些成分均在表2中出现，其中苯甲醛、正己醇、己酸、正辛酸在8种物料气味中均含有。1-辛烯-3-醇存在于小麦胚以外的物料气味中。

图5是根据8种物料均含有的8种气味成分做出的主成分分析结果图。特征成分载荷向量的夹角越小，说明特征成分越相关。从图5 可见，特征成分6和8高度相关；除特征成分4以外，其它特征成分均具有较好的相关性，特征成分4与3为逆相关。

特征成分载荷向量方向与样品的接近程度，可以说明该特征成分在建立主成分模型中的重要程度。从图5可以看出特征成分将小麦胚(生)类与小麦细麸皮、小麦粗麸皮和小麦胚(熟)区分开；特征成分3和5载荷向量方向与样品最接近，特征成分1与样品较为接近，说明它们对建立主成分模型有具有重要性。从特征成分载荷向量在主要成分坐标上的投影越大，则该特征成分对主成分越具价值。由此可知，对主成分模型具有重要价值的特征成分为1、3、4、5、7，即苯甲酸、正己醇、正辛酸、己酸、笨乙烯。与目前已经认为能较好诱集赤拟谷盗的气味成分苯甲酸、正己醇、正辛酸、己酸等一致，但还需对这些成分进行进一步诱集效果的验证，从而筛选出更多具有较好诱集效果的气味成分。

3 结论

小麦类物质气味可以诱集赤拟谷盗，其中小麦细麸皮诱集效果最好。这些气味成分主要存在于小麦糊粉层。小麦类物质气味均含有苯甲醛、2-庚酮、正己醇、正辛酸、己酸、反-2辛烯醛、苯乙烯、2-甲基丁酸8种物质，其中可能具有诱集成分为苯甲酸、正己醇、正辛酸、己酸、笨乙烯。