強筋小麥品種周麥33號品質性狀穩定性及食品加工適用性分析

洪 宇，吳海彬，段曉亮，常 柳，邢曉婷，孫 輝?

（1.國家糧食和物資儲備局科學研究院，北京 100037；2.中國種子集團有限公司，北京 100045）

小麥是中國第二大口糧作物，也是中國重要的商品糧和主要的糧食儲備品種。近年來，國內小麥品質改良取得了顯著進步，育成一批優質小麥品種并在生產上推廣種植；但隨著社會經濟發展和人民生活水平不斷提高，面制品的色澤、形狀和口感等加工品質需求不斷提高，小麥品質的專用化要求越來越高。根據小麥面筋含量分高筋、中筋和低筋小麥；根據籽粒硬度分為硬質小麥和軟質小麥；根據用途又分面條用小麥、面包用小麥和饅頭用小麥等。不同用途的小麥對其面筋含量、面筋指數、流變學特性等品質指標有不同的要求。小麥品質主要受基因型控制，環境和栽培條件對其也有很大影響[1-4]，而且對不同小麥品種的影響是不同的[5]。黃淮南片麥區包括豫、皖、蘇、陜等省，是我國的小麥優勢產區，小麥播種面積和產量分別占全國的40%和55%，商品小麥調出量占全國的65%，對保障口糧絕對安全和人民生活水平的提高具有舉足輕重的影響。黃淮南片麥區處于亞熱帶濕潤地區向暖溫帶半濕潤地區的過渡地帶，灌區與旱區、肥地與薄地共存，小麥生育期間寒、旱、澇、風、雹災、熱等農業氣象災害頻發，小麥品質的穩定性不高。

周麥33號是優質強筋、高產穩產、矮稈抗倒、抗倒春寒、廣適的半冬性小麥新品種，2018年獲得植物新品種權保護，2020年通過國家審定。目前對于該品種在不同種植地區的品質表現還沒有相關的研究，為了更好地掌握周麥33號在黃淮南片麥區的品質穩定性和食品加工特性，因此設置本試驗，為黃淮南片麥區優質強筋小麥生產提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2017—2018年度、2018—2019年度在黃淮南片麥區豫、皖、蘇、陜等4省設置小麥品質試驗，其中小區面積13 m2，3次重復，隨機區組排列，田間管理同當地大田，只治蟲、不防病。兩年共收獲的周麥33號樣品共31個，其中2018年18個，2019年13個；種植地區包括安徽省5個，河南省16個，江蘇省7個，陜西省3個。

1.2 試驗方法

制粉采用六個粉路的布勒試驗磨；小麥籽粒硬度參照AACC5–31；面筋含量參照GB/T 5506.2—2008；面筋指數參照SB/T 10248—1995；降落數值參照GB/T 10361—2008；粉質測試參照GB/T 14614—2006；拉伸測試參照GB/T 14615—2006；糊化特性測試參照 GB/T24853—2010；面包制作及評分參照GB/T 35869—2018；面條制作及評分參照GB/T 35875—2018。

2 結果與討論

2.1 品質指標檢測結果及分析

品質指標及食品評分平均值見表 1，從總體上看2019年兩年4省31點次周麥33號的面包評分和面條評分平均值分別為82和87分，均達到國家標準和行業標準《優質小麥 強筋小麥》和《中國好糧油 小麥》中對強筋小麥的要求。容重2019年平均水平比2018年高，面筋含量稍低，但面筋質量較好。由于2018年我國小麥部分產區受倒春寒、灌漿期多次雨后急晴和成熟期高溫逼熟天氣影響，導致灌漿受到影響，容重偏低。2019年小麥生長期間氣候總體正常，特別是在灌漿期，天氣晴好，光照充足，灌漿充分，籽粒飽滿，容重較高；淀粉含量增加，糊化粘度較高，但同時也導致了蛋白質及面筋含量的下降。因此對面筋含量要求較高的面包評分受到相應影響，導致2019年面包評分有所下降。

表1 主要品質指標及食品評分的最大值、最小值及平均值Table 1 Maximum,minimum and average values of main quality indexes and food scores

2.1.1 容重、籽粒硬度及出粉率

兩年31點次周麥33號中容重≥790 g/L的樣品26個，占83.9%，其余>750 g/L；平均水平均達到國家標準一等小麥對容重的要求。硬度參照AACC標準中規定，85%的檢測結果都達到標準中規定的硬質麥范圍。

出粉率只有一個河南的種植點低于 60%，除了此點外，出粉率最小值64.8%。2019年出粉率平均水平高于 2018年，也是由于其淀粉含量較高，小麥粉主要成分是淀粉，而 2019年比 2018年面筋含量低，說明其淀粉含量較高，因此導致出粉率稍高。

2.1.2 面筋含量及質量

面筋含量達到國家標準[6]中規定的中強筋小麥占比達77.4%，2018年94.4%達到中強筋小麥要求，其中77.8%達到強筋小麥的要求。2019年樣品整體面筋含量稍低，但其面筋質量較好。在同一年內面筋含量波動較兩年整體波動小（圖1），這與前面提到的由于兩年天氣的差異導致品質差異相一致，說明面筋含量受氣候環境影響較大。

圖1 2018年和2019年不同地區面筋含量Fig.1 Gluten content in different regions in 2018 and 2019

2.1.3 流變學特性

面團的流變學特性是反映小麥粉加水形成面團后粘彈性和耐揉程度的指標，可預測最終產品品質，在小麥育種和品質檢測中有重要地位[7]。面筋蛋白質主要有谷蛋白和醇溶蛋白組成，決定了面團的彈性和延展性等流變學特性。目前對面團流變學測定主要有粉質儀法、拉伸儀法和吹泡儀法等。有研究表明[8]粉質穩定時間與面包體積和面包的評分呈顯著的正相關，拉伸面積與面條評分相關關系達到正的極顯著水平。

2.1.3.1 粉質參數 蛋白質含量和破損淀粉率與吸水率之間有很好的相關性。較高的吸水率可增加面包體積外，還可改良面包質地，一般制作面包小麥粉吸水率越高越好。穩定時間反應面團的穩定性和耐受程度，面團的穩定時間越長，對剪切力有較強的抵抗力，韌性越好，面筋的強度越大，面團的加工性能越高。周麥33號吸水率較高，最小值59.6 mL，其他樣品均大于60 mL，符合強筋小麥要求60 mL/100 g水平[6]。31個樣品中只有兩個穩定時間小于強筋小麥標準要求的8 min，其余29個樣品均大于強筋小麥標準，穩定性較好。

2.1.3.2 拉伸參數 最大拉伸阻力在 135 min時平均值為681 BU，延伸度平均值為151.9 mm。拉伸曲線面積平均值為133.9 cm2。拉伸曲線反應了麥谷蛋白賦予面團的強度和抗延阻力，以及醇溶蛋白提供的易流動和延展性所需要的粘合力，對于制作食品尤其是面包，有一定的指導意義。周麥33號最大拉伸阻力較大，而相對的延伸度稍小，因此拉伸曲線面積較小，而延伸度小會影響到醒發過程中面團的持氣能力，及起發的體積大小，因此，可能會影響制作面包的體積。

2.1.4 淀粉糊化特性

在衡量小麥品質形狀的指標中，淀粉糊化特性非常重要，常常以RVA作為度量的特征參數。有研究表明，淀粉糊化特性對食品（面包、饅頭、面條等）的加工品質都有顯著的影響，其中對面條品質的影響較為顯著[9-10]。

從表1中可知，2019年峰值粘度、最低粘度、最終粘度平均值均大于 2018年平均值，而 2019年面筋含量較低，小麥胚乳中最主要的成分為淀粉和蛋白，蛋白含量低，也就是說其籽粒的淀粉含量較高，因此其糊化粘度也較高。由于糊化特性與面條品質有顯著的正相關性，因此，2019年面條評分較2018年稍高也與糊化特性高有關。

2.2 食品品質評分

2.2.1 面包評分

2018年面包評分平均值為 84.1分，2019年平均值78.5分，總平均分81.7分。總平均分達到了國家標準和行業標準《優質小麥 強筋小麥》和《中國好糧油 小麥》中對強筋小麥食品評分值80分的要求。2018年與2019年制作的面包主要在面包體積上差異較大，2018年面包體積平均810 mL，2019年平均747 mL。造成面包體積差異可能與小麥粉面筋含量有關，有研究表明[8]面筋含量與面包品質呈正相關關系，2019年整體面筋含量水平較低，因此制作的面包體積較小。而面包評分中體積得分占45%，體積的差異是造成周麥33號兩年面包評分的主要差異。

對豫中北、陜西關中地區、安徽北部等半雨養地區與其他地區周麥 33號制作的面包評分比較，結果2018年和2019年在豫中北、安徽北部和陜西地區面包評分平均值均比其他地區面包評分平均值高，也說明對于該品種豫中北、陜西關中地區、安徽北部等半雨養地區可以作為優質面包小麥種植生產地。

表2 豫中北、安徽北部和陜西和其他地區面包評分Table 2 Bread scores of North Central Henan,Northern Anhui,Shaanxi and other regions

2.2.2 面條評分

面條評分平均值87.1分。2018年平均分86.2分，2019年平均分88.3分，總平均值為87.1分。面條的顏色較好，亮度較高，制作的面片白度L*值均在85以上，制作的面條顏色比市售雪花粉稍黃，但亮度高，彈性較好，是適宜制作優質面條的小麥品種。

2.3 變異系數比較和相關性分析

2.3.1 變異系數比較

對所有取樣的周麥 33號面包評分和面條評分進行了比較（圖2），面條評分基本在85～90分之間，評分散點趨于平穩，波動較小；而面包評分的波動較大，不同年份和地域差異較大。因此，周麥33號面條的品質性狀受基因影響較大，對氣候環境相對不敏感；而制作面包整體水平中等，并且受氣候環境影響較大。

圖2 2018年和2019年不同地區周麥33號面包和面條評分Fig.2 Bread and noodle scores of Zhoumai 33 in different regions in 2018 and 2019

變異系數是原始數據標準差與原始數據平均數的比，它與標準偏差一樣可以反映數據離散程度，但變異系數消除了測量尺度和量綱的影響。從圖3中變異系數的大小可以看出，面筋含量、粉質穩定時間、拉伸能量、延伸性、最大拉伸阻力、峰值粘度和面包評分的變異系數較大，說明這幾個指標在不同種植區不同年份波動較大，因此，其受環境和不同年份的影響較大。而面條評分變異系數較小，說明其不同年份、不同種植地區的面條品質性狀相當或差異不大，與圖1結果一致，說明周麥33號面條品質性狀受基因型影響較大，而對環境的影響不敏感，因此周麥33號適宜制作面條并且品質性狀穩定。

圖3 2018年和2019年不同地區周麥33號不同指標變異系數Fig.3 The coefficient variations of different indexes of Zhoumai 33 in different regions in 2018 and 2019

2.3.2 相關性分析

利用SPSS軟件進行Pearson相關性分析，其中*代表在0.05水平有相關性，**代表在0.01水平有相關性。結果顯示，面包體積與面筋含量和延伸度在0.01水平上有正相關性，與吸水率及降落數值在0.05水平上有負相關關系，面包評分與延伸度和面包體積在0.01水平上有正相關關系，與拉伸能量和面筋含量在0.05水平上有正相關關系。說明面包的體積對面包評分有較大的影響，而該品種小麥面包的品質主要受面筋含量和拉伸性能的影響較大，與穩定時間無相關關系。面團的延伸度越好，制作的面包體積大并且評分較高，拉伸能量越大，在一定程度上制作的面包品質也越好。而面筋含量也會顯著影響面包品質，這與2019年面包體積較小，評分較低是由于其面筋含量低導致的結論一致。

表3 周麥33號面包和面條品質與品質指標相關性Table 3 Correlation between bread and noodle quality and quality indexes of Zhoumai 33

面條彈性與面筋質量、吸水率在0.01水平上有正相關關系；面條的色澤與面筋質量在0.01水平上有正相關關系，與面筋含量、粗蛋白含量、延伸度在0.01水平上有負相關關系；面條的評分與面筋含量和延伸度在 0.01水平上有負相關關系，與面筋質量在0.01水平上有正相關關系，與吸水率和最大拉伸阻力在0.05水平上有正相關關系。說明面筋含量越高，面條色澤越差，因此，品嘗評分會降低。周麥33號面筋質量對面條彈性和色澤都有正向影響，面筋含量與面筋質量有極顯著的負相關關系，因此在種植該品種小麥用于制作面條時，應在保證產量的同時，注意控制氮肥的施肥方式及施肥量，在保證產量的同時，控制一定的施肥量，以保證最佳的面筋質量，來提高面條品質。

3 結果與討論

小麥的品質受基因型和環境共同影響，在不同的生長環境中，小麥的品質性狀表現不同。有研究[12]認為面粉的糊化特性受基因型、環境及基因型和環境互作不同程度的影響，在大多數品質性狀上基因型的影響大于環境，但是環境也不可忽視。在發展優質強筋小麥生產時，一定要根據小麥品種的基因型，布置多點試驗，對比不同地區品質性狀差異，找出最佳的種植區域，生產出更優質的商品小麥。

對于周麥33號而言，環境對面筋含量、粉質穩定時間、拉伸能量、延伸性、最大拉伸阻力、峰值粘度和面包評分影響較大，而對制作面條的品質影響較小。周麥33號制作的面條光澤性好，褐變程度輕，彈性好，并且感官評分較高，因此該品種種植在豫、皖、蘇、陜等省均適合制作面條，并且品質穩定性好。在豫中北、陜西關中地區、安徽北部等半雨養地區可以作為優質面包小麥種植生產。