貴紫系列小麥加工品質分析及應用評價

摘要 [目的]了解貴紫系列小麥的加工品質，明確其適宜加工的產品。[方法]對27個遺傳性穩定的貴紫特色小麥和3個普通小麥品種進行了濕面筋含量、干面筋、沉降值、蛋白質含量測定，結合食品加工應用進行分析。[結果]分析表明，30個小麥品種（系）濕面筋含量變幅為22.19%～38.87%，根據國家標準按濕面筋含量劃分，有9個屬于高筋小麥（≥32.0%），9個中筋小麥（28.0%～32.0%），12個弱筋小麥（<28.0%）;貴紫小麥沉降值變幅為3～44 ml，按沉降值劃分無強筋粉小麥（≥45 ml），9個中筋粉（30～45 ml），21個弱筋粉（<30 ml），表明貴紫小麥面筋強度普遍較弱;貴紫小麥蛋白質含量變幅為13.4%～17.8%，平均15.7%，有22個小麥品系蛋白質含量高于15%，說明貴紫小麥營養價值較高。相關分析表明，小麥沉降值與濕面筋之間呈非線性顯著負相關（R=-0.380），蛋白質含量與濕面筋呈顯著正相關（R=0.485），蛋白質含量與沉降值呈顯性負相關（R=-0.432）。[結論]在面食加工業中貴紫系列小麥可加工面條、饅頭，部分小麥品系可試制餅干、蛋糕，不適合加工面包產品。此外，貴紫系列小麥可在八寶粥等營養價值較高的產品中大力推廣應用。

關鍵詞 貴紫小麥;面筋;沉降值;蛋白質;食品加工

中圖分類號 S512 "文獻標識碼

A "文章編號 0517-6611（2014）32-11498-04

Evaluation of Processing Quality Traits and Application of a Series of Guizhou Purple Wheat Varieties

CUI Libo1， REN Mingjian1， 2*， CHEN Junwei1 nbsp;（1. College of Agriculture， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025; 2. Guizhou Subcenter of National Wheat Improvement Center， Guiyang， Guizhou 550025）

Abstract "[Objective] To understand processing quality of Guizhou purple wheat varieties and obtain optimal processing products. [Method] Twentyseven purple wheat varieties and three common wheat varieties which have stably genetical traits were used to investigate their wet gluten content， Zeleny sediment value， protein content and their potential value in the food processing industry. [Result] According to the standard of wet gluten content in GB/T 17320-1998， there are nine highgluten material （wet gluten≥32.0%）， nine middlegluten materials（28.0%-32.0%） and twelve lowgluten materials（lt;28.0%）. Then， it was found that the Zeleny sediment value and wet gluten content had a significant negative nonlinear correlation， R=-0.380， and nine highgluten varieties. Zeleny sediment value are only about 9 "ml， but the value is about 34 "ml and even 44 "ml in the middle and lowergluten materials. The protein content is significantly and positively nonlinear correlated with wet gluten， R=0.485， and it’s significantly and negatively nonlinear correlated with Zeleny sediment value， R=-0.432. [Conclusion]In the food processing industry， the majority of Guizi wheats can be used to process noodle and steamed bread， meanwhile， some stuff can be tried to process cake and biscuit， and it’s not suitable to use them process bread. In addition， it’s great to produce high nutritious food by Guizi wheats， such as the Eighttreasure gruel.

Key words "Purple wheat in Guizhou; Gluten content; Zeleny sediment value; Protein content; Food processing industry

目前，特色食品的開發和利用已成為當今食品工業領域的熱點問題，特色小麥食品深受世人關注，也不斷激勵育種家們培育出純天然的特色小麥品種。特色小麥呈藍色、紫色、深褐色或近乎于黑色，不僅具有普通小麥的一般特征，還具有獨特的營養和保健功能。

小麥可以加工成許多種食品，如饅頭、面條、面包、餅干、糕點等，不僅供給人們熱量，同時也是蛋白質的重要來源。就食品加工而言，不同的面制品對小麥面粉具有不同的品質要求，如加工面包要求面粉的蛋白質含量和面筋含量高，面筋強度強，延伸性好;加工餅干、糕點食品則宜蛋白質含量和濕面筋含量低、面筋強度弱，延伸性要好的小麥面粉。由于不同的面食品需用相對應品質的小麥粉加工而成，為小麥育種、生產、加工產業化提供了極大的發展空間。同時，要想應用特色小麥的獨特營養保健優勢并進入市場，就必須對小麥品質指標進行分析，并作出綜合判斷和評價，明確其適宜加工產品。筆者以遺傳性穩定、產量較高的貴紫系列特色小麥為材料，通過品質檢測，了解其加工品質特點，為遺傳育種、農業生產及加工利用提供科學依據，促進貴州省小麥產業化發展。

1 材料與方法

1.1 供試材料

30個供試小麥材料均由貴州大學農學院任明見教授提供，其中有26個為自育遺傳性穩定的貴紫系列紫色小麥，3個為貴州生產上大面積推廣應用的普通小麥（貴農19號、貴農25號、貴農26號），1個為外引紫色小麥（漯珍麥1號）。

1.2 材料種植

田間試驗于2013年在貴陽市花溪區麥坪鄉種植基地進行，選擇地勢平坦、土壤肥力均勻一致的土壤，于2012年11月分小區播種，小區面積12 m2（長×寬=4 m×3 m），重復3次，四周設置保護行。田間水肥管理措施一致，于2013年6月分別收獲、干燥、脫粒、儲存。

1.3 測定項目與方法 試驗共測定小麥濕面筋含量、干面筋含量、Zeleny沉降值、蛋白質含量4個項目指標。用微型高速樣品粉碎機將小麥磨成面粉，手工洗滌法測定濕面筋、干面筋含量;Zeleny沉降值參考GB/T 21119-2007;將50 g小麥粉裝入紙杯，在烘箱內烘干3 h，分別測定小麥水分，并換算出14%基準水分試樣下濕面筋、干面筋、Zeleny沉降值，重復3次求平均值。利用谷物分析儀測定小麥蛋白質含量，重復3～5次求平均值。

1.4 統計分析 用SPSS軟件進行統計分析，Excel制作趨勢圖。

2 結果與分析

供試30份小麥品種（系）的濕面筋含量、干面筋含量、沉降值、蛋白質含量的測定結果匯總于表1。

表1 30份貴紫系列小麥品種（系）品質分析結果

試驗

號品種 " 濕面筋

% " 干面筋

% "沉降值

ml 蛋白質

% "備注

1紫R212 " 29.98 "9.02 " " "44.0 " -

2紫粒麥7號1 25.21 "8.26 41.0-

3紫粒麥2號 23.61 "8.64 38.0 " 14.7

4紫蘭雜4號 23.72 "7.83 38.0 " 14.8

52010矮紫8 26.18 "9.03 37.0 " 14.8

62012矮紫7 26.75 "9.02 36.0 " 15.1

7紫蘭雜3號 22.19 "7.84 35.0 " 16.6

82010矮紫71 28.08 "9.69 34.0 " 13.4

9紫R121 " 29.98 "9.86 33.0 "-

10Blskg紫4 " 29.94 "9.89 27.0 " 15.3

11Blskg紫2 " 27.16 "9.16 24.0 " 15.1

12紫R182 " 26.26 "8.84 23.0 " 15.2

13001分紫5 " 38.81 "11.86 21.5 " 16.7

14紫R23 " 34.78 "11.58 21.0 " 15.8

15紫R2 " " " 28.04 "9.20 20.0 " 15.4

16貴紫2號 " 32.65 "10.84 18.0 " 14.4

17紫分選 " 24.44 "8.72 12.0 " 15.0

18001分紫4 " 38.87 "11.54 11.5 " 17.8

19貴紫4號 " 34.31 "11.05 11.5 " 17.6

20紫分08選紫 37.13 "12.08 9.8 " 16.0

21貴紫200722 23.53 "8.43 9.5 " 17.4

22漯珍麥1號 31.36 "10.60 9.0 " 16.1

23貴紫2005選 35.22 "11.27 9.0 " 17.4

24紫R61 " 31.12 "10.03 8.0 " 16.2

25貴農19號 " 31.76 "10.29 8.0 " 15.1 " " " （普通小麥）

26紫R511 " 33.33 "10.85 7.0 " 16.8

27貴紫矮大穗1 23.53 "8.03 7.0 " 15.5

28貴農25號 " " "29.27 "9.68 7.0 " 16.0 " " " （普通小麥）

29貴農26號 " 22.70 "8.32 6.0 " 14.2 " " " （普通小麥）

30紫無芒 " 34.43 "11.64 3.0 " 15.6

2.1 貴紫小麥面筋含量分析

面筋是小麥面粉中獨有的，其他谷類作物所沒有的具有彈性的物質，面筋含量和質量是決定面制品加工品質的重要指標。該試驗中30份材料的面筋含量的變幅為22.19%～38.87%。根據國家標準（GB/T 17320-1998）對不同專用小麥品種品質按面筋含量劃分，符合強筋小麥（≥32.0%）的有9個（001分紫4、001分紫5、紫分08選紫、貴紫2005選、紫R23、紫無芒、貴紫4號、紫R511、貴紫2號），符合中筋小麥（28.0%～32.0%）的有9個（貴農19號、漯珍麥1號、紫R61、紫R121、紫R212、Blskg紫4、貴農25號、2010矮紫71、紫R2），符合弱筋小麥（<28%）的有12個（Blskg紫2、2012矮紫7、紫R182、2010矮紫8、紫粒麥7號1、紫分選、紫蘭雜4號、紫粒麥2號、貴紫矮大穗1、貴紫200722、貴農26號、紫蘭雜3號）。

2.2 貴紫小麥沉降值分析

沉降值是反映面筋蛋白質含量與質量的綜合指標，與面條煮熟品質顯著相關。一般來說，沉降值越大表明面筋強度越大，對剪切力有較強抵抗作用，所制作的面條韌性好，烹調損失低有助于提高面條品質[1]。30份供試貴紫系列小麥沉降值變幅范圍為3.0～44.0 ml，根據國家標準（GB/T 17320-1998）對面筋強度進行劃分，供試材料中沒有達到強筋面粉（≥45 ml），中筋粉材料（30.0～45.0 ml）有9個，低筋粉材料21個（lt;30.0 ml）。從整體上看，貴紫系列小麥呈現面筋強度弱的特點。

2.3 貴紫小麥蛋白質分析

蛋白質是人體的重要營養來源，與小麥營養品質有十分密切的關系，其中醇溶蛋白與麥谷蛋白是面筋的主要成分，其數量和質量的好壞直接影響小麥在食品加工業中的應用。一般認為，我國小麥籽粒的蛋白質含量為15.0%左右[2]。由表1可知，貴紫系列小麥蛋白質含量變化范圍在13.4%～17.8%，平均值為15.7%，有22個小麥品系材料高于15.0%，說明貴紫小麥的蛋白質含量較高，營養價值豐富。

2.4 貴紫小麥加工品質綜合評價

小麥的加工品質是一個綜合復雜的性狀，涉及性質指標多，其中蛋白質含量和質量起著關鍵作用。發掘各指標間的內在關系，有利于對育種和栽培提供理論參考，協調各指標之間的關系，為生產出符合加工業相應需求的貴紫小麥起到積極作用。經相關性分析表明，供試小麥的蛋白質含量與面筋含量之間存在顯著正相關關系，R=0.485*。沉降值與面筋含量呈顯著負相關，R=-0.380*（詳見圖1）。沉降值與蛋白質含量之間呈負相關，R=-0.432*（詳見圖2）。由圖1可知，貴紫系列小麥具有面筋含量高、面筋強度弱的特點。在品質育種中面筋數量和質量之間存在負相關性，相關性公式為Y=-421.09X2+154.09X+12.443（Y為面筋數量，X為面筋質量）。

圖1 Zeleny沉降值與濕面筋非線性相關與散點圖

從蛋白質平均值看，隨著沉降值減小，蛋白質呈增加趨勢，其中蛋白質含量最大的001分紫4（17.8%）的沉降值為11.5 ml，屬低筋面粉材料;蛋白質含量最低（13.4%）的2010矮紫71沉降值為34.0 ml，達到中筋面粉的標準（30 ml≤Zeleny≤45 ml）。

圖2 Zeleny沉降值與蛋白質含量非線性相關與散點圖

3 討論

3.1 蛋白質含量、面筋含量、沉降值之間的關系 有研究表明，面筋含量、蛋白質含量、沉降值呈正相關關系[3-4]。馬傳喜等認為，面筋強度、蛋白質數量有密切的正相關關系，培育高蛋白、強面筋的硬質小麥品種和培育低蛋白、弱面筋的軟質小麥都是有利的[5]。許多小麥品種的蛋白質含量為15%時，沉降值保持在20 ml以上，濕面筋含量為35%[6]。如冀麥585蛋白質含量14.5%，濕面筋含量30%，沉降值20 ml[7]。而當蛋白質含量達17%時，其濕面筋含量和沉降值均較高，如冀麥439的蛋白質含量16.5%，濕面筋40%，沉降值31.5 ml[8]。山農紫麥1號籽粒蛋白質含量16.3%，沉淀值45.8 ml，濕面筋含量35.4%，干面筋含量11.8%[9]。供試材料中貴紫4號小麥的蛋白質含量17.6%，濕面筋含量34.31%，干面筋含量11.05%，沉淀值11.5 ml，說明其面筋強度弱。

3.2 蛋白質在加工品質中的作用 有研究認為，小麥蛋白質高的加工品質也好。shelke等認為，高的面粉蛋白含量與高蛋白質量增加面條的硬度和咀嚼力[10]。該試驗中貴紫4號小麥的蛋白質含量高達17.6%，濕面筋含量34.13%，初步加工成面條比較硬，韌性差，易斷。對此，應從小麥蛋白質組成和栽培環境上分析。

小麥蛋白質由可溶性蛋白和貯藏蛋白組成，其中可溶性蛋白為清蛋白與球蛋白，貯藏蛋白為醇溶蛋白與麥谷蛋白，即面筋的主要成分。在小麥加工品質中起主要作用的是貯藏蛋白，醇溶蛋白富有黏性、延展性和膨脹性，麥谷蛋白決定面筋的彈性，其在面粉、面筋中的含量多少和質量好壞與面包烘烤品質有關。可溶性蛋白主要決定小麥的營養品質，清蛋白氨基酸組成比較平衡，特別是賴氨酸、色氨酸和蛋氨酸含量較高，營養平衡較好[11]。

在栽培方面，小麥蛋白質含量極易受環境的影響，小麥生育中后期特別是抽穗以后降雨量增多可降低籽粒蛋白質含量[12]。適度干旱和適宜的水肥互作有利于改善小麥品質狀況，可達高產優質的目的，氮素營養增加成熟時籽粒蛋白的總量增加，氮素會增加小麥醇溶蛋白的百分比[11]。栽培條件的改變對蛋白質組分影響很大，進而影響到小麥的加工品質，在一定條件下，增加施氮量和灌水量導致面團穩定時間縮短，其原因是清蛋白和球蛋白占總蛋白含量的比例，即谷醇/清球比值降低[13]。

關于小麥蛋白質含量與加工品質的關系有不同結論。王憲澤等認為，蛋白質含量較高的品種，其加工品質未必就好[14-15]，可能是其選用的試驗材料所含的清蛋白、球蛋白含量高，而面筋（醇溶蛋白+麥谷蛋白）含量或比例較低，同時，Sidi Huang等指出，蛋白質含量在10%以下時，蛋白質含量與饅頭總評分呈顯著線性關系，當蛋白質含量高于10%時，影響饅頭質量的因素就不僅是蛋白質含量，更重要的是蛋白質質量[16]。程國旺等研究得出，蛋白質含量與濕面筋含量達到極顯著相關水平（R=0.898 6），認同在反映烘烤品質時，以測定干、濕面筋含量來代替蛋白質含量的測定[17]，表明小麥面筋含量和蛋白質含量在加工方面提供的信息是一致的，可能因為其所選供試小麥材料面筋（醇溶蛋白+麥谷蛋白）的合成途徑強于可溶蛋白（球蛋白+清蛋白）途徑，使貯藏蛋白占蛋白質總量比例較高，以致面筋含量與蛋白質達到極顯著相關。

筆者認為，小麥蛋白質合成可簡單分為兩大類途徑，可溶性蛋白合成途徑和貯藏蛋白合成途徑，二者在一定程度上存在競爭關系。當環境條件不同時，會出現2種情況：①貯藏蛋白合成強度大，積累量占蛋白質總量比例大，因此會出現面筋與蛋白質提供相同加工品質信息，可以代替蛋白質的觀點。②可溶性蛋白合成強度大，占蛋白質總量的比例較高，就會出現蛋白質含量高，面筋含量較低，面筋質量差，以致加工品質不佳的現象，這與該試驗結果相符，此時蛋白質含量不能用來表達加工品質的優劣。

因此，無論哪種途徑合成強度大，都應以用面筋含量代替蛋白質含量更能反映小麥的加工品質特性，尤其是烘烤品質，因為烘烤品質主要與構成面筋的醇溶蛋白和麥谷蛋白有關。蛋白質含量側重于反映小麥的營養品質，尤其是當蛋白質含量很高而面筋含量低時，說明小麥的可溶性蛋白含量高，營養品質更豐富。

安徽農業科學 " " " " " " " " " " " " 2014年

3.3 貴紫系列小麥在面食加工業中的應用評價 就面制食品加工而言，不同的面制品對小麥面粉具有不同的品質要求，如優質面包的濕面筋含量在33.2%左右，沉降值為50.2 ml，最低標準也要求小麥達到濕面筋26.2%，沉降值37.8 ml[18]。優質的面條要求籽粒蛋白13.0%左右，濕面筋含量30.0%～35.0%，Zeleny沉降值>30 ml;優質北方饅頭籽粒蛋白>13.0%，濕面筋含量>33.0%，Zeleny沉降值>30 ml[19]。優質南方饅頭面粉濕面筋含量20%～22%[20]，與優質餅干需要的面粉濕面筋含量20%～25%[21]均是利用弱筋小麥。供試的高筋粉材料因強度差，不適合加工面包。制作餅干和蛋糕則要求面筋含量低，強度弱，如果面筋強度太高，會使生產出來的餅干發硬、變形、起泡[22]，口感不酥，用其制作的蛋糕也會內部孔泡大且不均勻，口感發硬，收縮變形[23]。該試驗的貴紫矮大穗1、貴紫200722可以試制相關產品。齊兵建認為，低面筋含量、高筋力或高面筋含量、低筋力的小麥粉，也能蒸制出品質優良的饅頭[24]，由此說明，面筋含量與面筋強度在一定程度上可以實現互補。供試的高筋粉材料中001分紫5、紫R23、貴紫2號面筋強度偏低，面筋數量較高，中筋粉中9個材料面筋含量偏低，面筋強度高，面筋強度和數量形成互補，可在面條、饅頭加工業中加以試制應用。同時，貴紫系列小麥的可溶性蛋白含量高，其營養成分豐富，可借鑒其他黑小麥在麥片及八寶粥等高附加值加工產業中[25]，這也是貴州小麥一個值得考慮的應用方向。

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