徐志村 蔣潔 張聰男 馮曉宇 田祥瑞 滕志英 周鳳明 王莉 陳正行 王俊仁








摘要:本試驗以2019—2020年度江蘇淮南麥區生產的華麥1028為對象,采用熱機械學特性分析、面團糊化特性分析等方法研究該品種的品質和加工適宜性。結果表明,華麥1028小麥硬度指數范圍為55% ~58%,粗蛋白含量為13.05% ~14.42%,沉淀值為26.0~27.5mL,濕面筋含量為31.3% ~40.5%,吸水率為58.2% ~63.6%,形成時間為1.2~4.7min,穩定時間為3.2~7.6min,最大拉伸阻力為286~664BU,拉伸面積為65~97cm2。華麥1028糊化特性參數變化范圍分別為峰值黏度2501~2902cP、谷值黏度1560~1692cP、崩解值896~1334cP、最終黏度3015~3288cP、峰值時間5.87~6.07min,糊化溫度86.35~87.25℃。面包評分61.8~79.1分,與延伸性和面包體積呈極顯著正相關(P<0.01),與拉伸面積和濕面筋含量呈顯著正相關(P<0.05);面條評分72.0~92.5分,與粗蛋白含量和面條色澤呈極顯著正相關(P<0.01),與濕面筋含量、面筋指數和延伸性呈極顯著負相關(P<0.01)。整體上看,華麥1028是一個適合加工面條等蒸煮類食品的優質中筋小麥品種。
關鍵詞:華麥1028;品質;糊化特性;加工適宜性
中圖分類號:S512.1 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2022)01-0137-07
小麥是我國第二大口糧作物,也是我國重要的商品糧和主要的糧食儲備品種。隨著社會經濟發展和人民生活水平不斷提高,小麥面制品的色澤、形狀和口感等加工品質需求也不斷提高,小麥品質的專用化要求也越來越高。近年來,國內小麥品質改良取得顯著進步,選育出一批優質小麥品種并在生產上推廣種植,華麥1028便是其中之一。該品種是由江蘇省大華種業集團有限公司以揚麥11[1]為母本、華麥6號[2]為父本雜交配組,并經多年系譜選育而成的春性品種,具有高產穩產、抗性強、農藝性狀優良、耐遲播等優點[3],于2018年通過國家農作物品種審定委員會審定(國審麥20180007),適宜在長江中下游冬麥區的江蘇淮南、安徽淮南、浙江、上海、河南信陽、湖北中北部等地區種植[4-6]。目前對于該品種在不同種植地區的品質表現還沒有相關研究。為了更好地掌握華麥1028在江蘇淮南地區的品質特性和加工適宜性,本試驗以2019—2020年度江蘇淮安、鹽城種植的華麥1028為對象,研究其品質特性和加工適宜性,以期為該麥區優質小麥生產提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
原料:小麥(華麥1028),由江蘇省農墾農業發展股份有限公司現代農業研究院提供,產地江蘇淮安、鹽城,不同地區取樣分別編號為1~10(表1)。
氯化鈉、氫氧化鈉、硫酸銅、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、次甲基藍、無水乙醇等試劑均為分析純,購自國藥集團化學試劑有限公司。
1.2 儀器與設備
ALMB布勒實驗磨,布勒(中國)投資有限公司產品;CHCS-1000電子容重器,杭州大吉光電儀器有限公司產品;JYDX10040小麥硬度指數測定儀,無錫穗邦科技有限公司產品;FOSSKJELTEC全自動凱式定氮儀,美國福斯分析儀器公司產品;MJ-III雙頭面筋測定儀、FN降落值測定儀,杭州大材光電科技有限公司產品;Farinograph-AT自動型粉質儀、TSSR-Meter面團拉伸儀,德國布拉本德公司產品;RVA快速黏度分析儀,瑞典波通儀器公司產品;Mixolab混合試驗儀,法國肖邦技術公司產品。
1.3 試驗方法
1.3.1 小麥品質指標檢測 容重采用GB/T5498—2013方法測定;硬度指數采用GB/T21304—2007方法測定;粗蛋白采用GB5009.5—2016方法測定;濕面筋采用GB/T5506.2—2008方法測定;沉淀值采用NY/T1095—2006方法測定;面筋指數參照LS/T6102—1995方法測定;降落數值采用GB/T10361—2008方法測定;拉伸測試采用GB/T14615—2006方法測定;面包制作及評分采用GB/T35869—2018方法進行;面條制作及評分采用GB/T35875—2018方法進行。
1.3.2 小麥面團熱機械學特性測定 小麥面團熱機械學特性,使用Mixolab混合實驗儀分析,可同時測定面團物理化學特性的變化及加熱冷卻過程中蛋白質網絡和淀粉的性質[7]。采樣(面粉和水)總重75g,和面轉速80r/min,目標扭矩1.1±0.05Nm。程序參考Han等[8]設置如下:①30℃攪拌8min;②加熱速度以4℃/min升至90℃,冷卻速度以4℃/min降到50℃,總分析時間為45min。
1.3.3 小麥面團糊化特性測定 利用快速黏度分析儀(RVA),按照AACC22—08[9]方法測定小麥面團糊化特性。以14%水分含量為基準,稱取小麥面粉3.5g,添加25mL去離子水于鋁盒中,并快速用攪拌槳上下攪拌使樣品均勻分散,然后按照13minstandard1測定小麥粉糊化特性。每個測試樣品重復3次。小麥粉糊化特性測試程序如表2所示。
1.4 數據處理
所有試驗重復3次,結果為平均值。試驗數據采用Origin8.0軟件制圖,采用SPSS軟件進行相關性分析。
2 結果與分析
2.1 小麥品質指標檢測結果分析
由表3可知,2019—2020年度不同地區華麥1028容重均大于790g/L,最大值821g/L,最小值808g/L,平均值813g/L,變異系數0.62%,全部達到國家標準一等小麥對容重的要求[10]。小麥硬度指數最高值58%,最低值55%,平均值56%,變異系數2.24%,按照AACC標準中的規定,該品種介于軟質小麥和硬質小麥之間。沉淀值最高值27.5mL,最低值26.0mL,平均值26.5mL,變異系數1.95%;粗蛋白含量最高值14.42%,最低值13.05%,平均值13.68%,變異系數4.03%;濕面筋含量(14%水分基)最高值40.50%,最低值31.30%,平均值34.97%,變異系數8.89%,這表明該品種蛋白質和濕面筋含量普遍較高,達到我國小麥品種品質分類標準(GB/T17320—2013)中強筋及強筋小麥品種標準[11]。拉伸面積最大值97cm2,最低值65cm2,平均值83cm2,變異系數12.37%;最大拉伸阻力(Rm)最高值664BU,最低值286BU,平均值477BU,變異系數10.20%,這表明兩指標均達到我國小麥品種品質分類標準(GB/T17320—2013)中筋和中強筋小麥品種標準[11]。
綜上,華麥1028小麥品種整體達到中筋和中強筋小麥標準。
不同地區小麥粗蛋白和濕面筋含量變化如圖1所示,可看出同年度不同取樣點小麥粗蛋白含量和濕面筋含量變化波動較小,但濕面筋含量與粗蛋白含量之間呈強相關性(P<0.01),這與Gozé等[12]的研究結論一致。
圖2顯示,不同取樣點小麥面筋指數最高值77.4%,最低值56.0%,平均值66.4%,變異系數13.2%。華麥1028整體表現為高蛋白質、高濕面筋含量,但面筋指數相對較低,達到《中國好糧油小麥》[13]中對面條小麥和中筋小麥的面筋質量要求。
2.2 小麥面團熱機械學特性分析
使用Mixolab混合試驗儀評估面團的強度、穩定性以及淀粉的糊化特性[14]。不同地區小麥面團熱機械學特性測定結果見表4。其中,小麥面粉吸水率變幅在58.2% ~63.6%之間,平均值60.1%,變異系數2.91%,達到我國小麥品種品質分類標準(GB/T17320—2013)[11]中筋和中強筋小麥品種的標準(吸水率≥56%)。形成時間是谷物和水混合后,達到目標扭矩(1.1±0.05)Nm所需要的時間,反映面筋網絡蛋白的形成速度[15],通常來說,形成時間越長,小麥粉的筋力越強[16]。華麥1028形成時間在1.2~4.7min之間,平均值3.1min,變異系數23.84%;穩定時間在3.2~7.6min之間,平均值5.4min(>3min),變異系數19.32%,兩指標達到我國小麥品種品質分類標準(GB/T17320—2013)[11]中筋和中強筋小麥品種的標準。不同小麥品種形成時間和穩定時間上的差異,反映出不同品種小麥蛋白數量和質量上的差異[9]。形成時間與穩定時間呈顯著正相關(r=0.425,P<0.05)。加熱和機械剪切力的綜合作用導致蛋白質的結構改變與不穩定,從而導致面團稠度降低[17,18]。稠度最小值C2,表示面粉和水在混合過程中蛋白質弱化的程度,變幅在0.32~0.36Nm之間,平均值0.34Nm,變異系數4.32%。C1-C2表示面粉和水混合過程中的總弱化值,其變幅在0.75~0.79Nm之間,平均值0.77Nm,變異系數2.02%。C3是面團在糊化過程中的最大扭矩,變幅在0.83~0.87Nm 之間,平均值0.85 Nm,變異系數1.39%。回生終點值C5指面團冷卻階段糊化淀粉的回生特性,反映面團最終達到的冷黏度,其值越高越易于凝沉,變幅在0.98~1.13Nm之間,平均值1.07Nm,變異系數5.02%。C5-C4(回生值)的大小能夠反映冷黏度的穩定性,其值越高,表明隨時間變化其冷黏度越大。C5-C4(回生值)變幅在0.83~0.89Nm之間,平均值0.86Nm,變異系數2.49%。整體來看,不同取樣點華麥1028樣品品質差異性不大,整體品質穩定。
2.3 小麥面團糊化特性分析
如表5所示,小麥面團峰值黏度范圍在2501~2902cP之間,平均值2689cP,變異系數5.63%,其中鹽城市淮海農場小麥樣品的峰值黏度最高,臨海農場小麥樣品的最低。谷值黏度范圍在1560~1692cP之間,平均值1641cP,變異系數3.45%,其中淮安市三河農場小麥樣品的谷值黏度最高,鹽城市淮海農場小麥樣品的最低。崩解值變幅在896~1334cP之間,平均值1055cP,變異系數15.87%,其中鹽城市淮海農場小麥樣品的崩解值最高,說明其小麥粉淀粉糊的穩定性較差。最終黏度范圍在3015~3288cP之間,平均值3167cP,變異系數3.28%。回升值在1442~1600cP之間,平均值1525cP,變異系數3.95%,其中淮安市寶應湖農場小麥樣品的回升值最高,表明用其制作的面制品更容易老化。峰值時間變幅在5.87~6.07min之間,平均值6.00min,變異系數1.14%。糊化溫度變幅在86.35~87.25℃之間,平均值86.70℃,變異系數0.40%,其中鹽城市臨海農場小麥樣品的糊化溫度最高,說明該地華麥1028不易糊化或糊化需要吸收較高熱量[19]。董凱娜[20]以不同品種小麥為對象,研究其淀粉特性,發現糊化溫度范圍為61~67℃,峰值黏度為48~746cP,谷值黏度為13~486cP,最終黏度為25~893cP,回升值為13~499cP,可以看出不同小麥品種糊化特性差異顯著。Cao等[21]研究表明6個具有明顯不同淀粉特性的變種表現出不同的面團特性。本研究結果表明,相同小麥品種在不同地區種植,由于環境和水肥條件不同也會導致糊化特性的差異性。
2.4 食品評分指標相關性分析
對所有華麥1028樣品面包評分和面條評分進行比較,結果(圖3)顯示,前者分布范圍在61.8~79.1分之間,后者分布范圍在72.0~92.5分之間。
相關性分析結果(表6)顯示,面包體積與濕面筋含量、穩定時間和延伸性呈極顯著正相關(P<0.01),與吸水率、降落數值、最低粘度和最終黏度呈顯著負相關(P<0.05);面包評分與延伸性、面包體積呈極顯著正相關(P<0.01),與拉伸面積、濕面筋含量呈顯著正相關(P<0.05)。這表明面包體積對面包評分有較大影響,而該品種的面包品質受濕面筋含量、穩定時間和拉伸參數的影響較大。面團的延伸性越好,面包體積越大并且評分越高;拉伸面積越大,在一定程度上制作的面包品質也越好;穩定時間越長,面團韌性越好,面筋的強度越大,面團的加工性能越好,面包品質也越高。華麥1028面包評分相對較低,主要原因是穩定時間較短,拉伸參數較低,這與前述研究結論一致。
由表6可知,面條色澤與粗蛋白含量呈極顯著正相關(P<0.01),與濕面筋含量、面筋指數和延伸性呈極顯著負相關(P<0.01),與峰值黏度、最低黏度和最終黏度呈顯著正相關(P<0.05)。面條評分與粗蛋白含量和面條色澤呈極顯著正相關(P<0.01),與濕面筋含量、面筋指數和延伸性呈極顯著負相關(P<0.01),與吸水率、最大拉伸阻力、峰值黏度、最低黏度和最終黏度呈顯著正相關(P<0.05)。這說明濕面筋含量越高、面筋指數越大,面條的色澤越差,因此面條評分也會降低。小麥品質是一個綜合性狀,不同品種小麥的品質和加工特性也不相同[22,23]。華麥1028粗蛋白含量較高,對面條色澤和面條評分具有正向作用;濕面筋含量雖然較高,但其面筋指數和拉伸性能相對較低,對面條色澤和面條評分也有正向作用。
3 討論與結論
江蘇省大華種業集團有限公司自20世紀90年代始,針對長江中下游麥區生產現狀開展育種并育成高產穩產、性狀優良、早熟性好、穗粒結構協調、綜合抗性好、品質優良的小麥新品種華麥1028。該品種適宜在長江中下游冬麥區的江蘇淮南地區、安徽淮南地區、上海、浙江、湖北中南部地區、河南信陽等地區種植[3-5]。該品種繼承了母本揚麥11穩產、早熟、抗赤霉病等優良特性,但比揚麥11抗倒伏、高產潛力大,具有“早發早熟、抗病抗倒、大穗高產、廣適”的特點。
本研究對江蘇淮安、鹽城兩地區種植的華麥1028進行品質和加工適宜性分析,顯示:小麥硬度指數范圍為55% ~58%,粗蛋白含量為13.05% ~14.42%,沉淀值為26.0~27.5mL,濕面筋含量為31.3% ~40.5%,吸水率為58.2% ~63.6%,形成時間為1.2~4.7min,穩定時間為3.2~7.6min,最大拉伸阻力為286~664BU,拉伸面積為65~97cm2。這表明華麥1028品質整體達到了中筋和中強筋小麥標準。
不同地區小麥糊化特性相關參數值變化范圍分別是,峰值黏度2501~2902cP、谷值黏度1560~1692cP、崩解值896~1334cP、最終黏度3015~3288cP、峰值時間5.87~6.07min,糊化溫度86.35~87.25℃。面團形成時間與穩定時間呈顯著正相關。面包評分范圍為61.8~79.1分,與延伸性和面包體積呈極顯著正相關(P<0.01),與拉伸面積和濕面筋含量呈顯著正相關(P<0.05)。面條評分范圍為72.0~92.5分,與粗蛋白含量和面條色澤呈極顯著正相關(P<0.01),與濕面筋含量、面筋指數和延伸性呈極顯著負相關(P<0.01),與吸水率、最大拉伸阻力、峰值黏度、最低黏度和最終黏度呈顯著正相關(P<0.05)。可以看出,華麥1028是一個更適合加工面條等中餐蒸煮類食品的優質中筋小麥品種。