雍雅萍,張 華,張麗芳,蘇 靖
(1.河套學院農學系,內蒙古巴彥淖爾 015000;2.五原縣和勝鄉,內蒙古巴彥淖爾 015100)
小麥是我國第二大糧食作物,是河套地區主要糧食作物之一,該地區具備優質小麥生長發育的生態條件,其日照充足、晝夜溫差大、光合作用利用率高,可有效積累小麥籽粒中干物質含量,生產的春小麥蛋白質含量高,具有優良的加工品質,以其為原料加工的面粉遠銷國內外。影響小麥粉品質的因素有地區氣候因素、小麥粉的化學組成,以及加工工藝導致的面粉色澤、破損淀粉等含量的不同。
小麥出苗和開花授粉時期的氣溫較高,會加快小麥籽粒灌漿進程,可縮短灌漿期,有利于干物質的積累。灌漿期間籽粒淀粉、蛋白質的積累受降水量、氣溫、空氣濕度的影響。降水量過多、溫度偏低會導致蛋白質含量下降而影響面筋彈性。而溫度較高、空氣濕度較低時會提高小麥籽粒氮的吸收速度,有利于蛋白質的合成。河套地區年平均降水量150.6 mm[1],屬干旱地區。小麥在乳熟至成熟期是需水的高峰期,此時期該地區降水量增加,土壤經黃河水灌溉,能夠保持一定水分,有利于提高小麥產量和品質。
河套地區屬溫帶大陸性氣候,年平均日照時數為3 096.2 h[2],晝夜溫差較大,有利于形成品質較好的春小麥。氣候變化對該地區春小麥的產量及品質產生一定的影響。近幾年,河套地區的氣候正逐漸趨向于暖干,適當延遲播種期可增加籽粒蛋白質含量。因該地區晝夜溫差較大,小麥呼吸作用會減弱,從而利于干物質的積累,小麥籽粒粒重增加[1],加之后期強烈的短波光照,增加小麥植株氮的積累,提高籽粒蛋白質的含量。
面粉白度是人們的主要追求,面粉色澤與胚乳、胚芽和麥皮顏色有一定關系,不同品種小麥面粉色澤也會有差異。加工中麩皮去除較干凈的小麥粉,其面粉顏色為乳白色,反之則帶褐色[3]。除以上因素外,孫道杰等人[4]發現影響面粉類食品色澤的因素還有氧化酶類、黃色素等。河套地區春小麥為硬質紅麥,種皮色澤偏紅,加工過程中麩皮星的數量直接影響面粉色澤。硬質小麥胚芽中含有的類胡蘿卜素、葉黃素、胡蘿卜素含量也會影響面粉色澤。硬質小麥磨成的高筋小麥粉粒度較大,較大的顆粒主要有蛋白質包裹的淀粉和大粒淀粉組成,含蛋白質較多,河套地區春小麥粉中粒徑超過35 μm的顆粒大于85%[3]。
面粉中蛋白質含量和質量直接影響面粉及其制品的品質,也是評價面粉品質的關鍵指標。小麥中蛋白質含量12%~14%,主要分為醇溶蛋白、麥谷蛋白、麥白蛋白、球蛋白4種,面粉中的醇溶蛋白和麥谷蛋白遇水能相互結合在一起形成面筋,是小麥粉加工性的最大優勢。面筋質量由醇溶蛋白和麥谷蛋白的數量和比例決定,其彈性由麥谷蛋白決定;黏性、延展性與醇溶蛋白含量相關[5]。以小麥粉為原料制作而成的面包、饅頭、面條、蛋糕等品質特性與小麥蛋白有直接關系,品種不同的小麥,醇溶蛋白和麥谷蛋白的含量和比例也有差異,表現出不同的彈性和延展性,因而造成加工品質有差異,因此面粉中蛋白的研究是面制品加工品質研究中重要的課題之一。有研究表明[6],含有γ-醇溶蛋白45的硬粒小麥粉制作的面條具有較好的蒸煮品質,說明具有γ-醇溶蛋白45的硬粒小麥面筋具有較高的黏彈性。因此,可進一步深入研究蛋白質亞基的構成與面條煮制品質影響關系。
小麥粉中的淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉,研究表明,淀粉與面條品質具有一定關系,直鏈淀粉含量高時,面條韌性差、易斷裂,其蛋白損失率大,而支鏈淀粉含量高時,面條質地柔軟、富有彈性[7-9],淀粉的膨脹勢可反映面條蒸煮品質。姚大年等人[10]認為膨脹勢越高,面條光滑且彈性越好,淀粉膨脹勢的大小與直鏈淀粉含量和比例直接相關。支鏈淀粉含量高的淀粉,制作的饅頭體積和感官評分較高,直鏈淀粉含量高的面粉制作的饅頭體積偏小,韌性差,使得食用品質變差[11]。
小麥中脂質多由不飽和脂肪酸組成,含量2%~4%,主要存在于胚芽和糊粉層中,因不飽和脂肪酸易氧化,在制粉過程中一般會將麥芽去除。面條的蒸煮品質受面粉中脂類含量的影響,少量的脂類可提高面條的拉伸性,對面條色澤有一定改善。河套地區小麥粉脂質含量約2%,包含磷脂質和糖脂質,在面團中和面筋質結合,對加工性能有一定影響,特別是卵磷脂可使面包柔軟[3]。
小麥加工過程中部分淀粉顆粒受磨輥等的影響會受到破損,破損淀粉易吸水增加面粉吸水率,降低面條表面和內部硬度,影響面條黏彈性[12]。面粉中破損淀粉含量較高時,制作的面條會減少反射光,面條色澤變暗影響面條白度。研究表明[13-15],較高含量的破損淀粉除影響面條黏彈性外、面團的持水能力下降外,面條蒸煮損失率增大,面條干物質損失率和蛋白質損失率增加,減少煮制過程中面條吸水率,使得蒸煮品質變差,渾湯現象嚴重。
河套地區的優質春小麥具有很強的市場競爭力,其小麥籽粒容重高、面粉中蛋白質含量高,主要品質指標已達到了國標一級優質強筋麥標準[16],面粉品質具有優越的蒸煮特色,烘烤品質上乘,是面制品生產工業的上佳原料[17]。通過查閱資料發現,河套地區春小麥品質與面制品品質研究尚鮮見報道,與冬小麥相比差距較大,今后可從以下幾方面開展研究。
以面制產品為主,利用冬小麥品質研究思路方法,深入研究春小麥中蛋白質含量與質量、淀粉含量與結構、破損淀粉含量、多酚氧化酶含量等與饅頭、面條、包子、餃子、掛面等蒸煮食品品質關系的研究,開展河套地區春小麥品質與該地區傳統特色的面制品(發酵饅頭)品質關系研究,建立春小麥品質評價體系,為河套地區春小麥育種和生產提供理論基礎。
利用分子技術深入研究優質蛋白質亞基與劣質亞基對蒸煮面制品的影響,各蛋白質之間的適宜比例對蒸煮食品品質的影響,以及蛋白質、淀粉、脂類之間的交互作用,淀粉作用機制和麩皮中生物活性物質提取等方面開展研究,為面粉企業及小麥副產品利用提供科學依據。