曹穎妮,趙光華,辛玉杰,郝學飛,胡衛國,余大杰,柴慧娟,馮 丹,裴金花,劉繼紅
(1.河南省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所/農業部農產品質量監督檢驗測試中心/河南省糧食質量安全與檢測重點實驗室,河南鄭州 450002; 2.河南省農業科學院小麥研究所,河南鄭州 450002)
面筋的含量和質量共同決定小麥的品質。黃淮南片麥區是我國小麥商品糧核心產區,品種數量及類型均較為豐富,但是多數中筋小麥存在品質不高、加工適應性較差的缺點,具體表現為面筋含量高、穩定時間短,或者穩定時間長、面筋含量低,這些小麥很難被食品加工企業單獨應用。河南省歷年參試品種(系)中,中筋小麥占比80%以上,大部分濕面筋含量高、質量差。配麥和配粉技術是改善育成品種加工適應性的有效措施。不同品質類型的小麥經過合理搭配,不僅可以改善小麥的理化性質和加工特性,還可以降低不同地區或不同年份氣候環境等外界條件引起的小麥內在品質的波動,保持品質穩定。
我國學者對不同類型小麥之間的配麥或配粉進行了大量的研究,認為不同小麥品種以不同比例混合后,配粉的品質表現出不同的互補或抑制作用,互補性較強的小麥品種經合適比例配粉后,其面粉品質和加工品質可以得到顯著提高。于章龍等利用兩個優質強筋小麥粉與中筋黑小麥搭配,顯著改善了中筋黑小麥的面筋指數、抗延阻力、穩定時間,用其制作的面包體積大、品質好。趙乃新等研究發現,強筋小麥龍麥30與中筋小麥克豐6號以60%∶40%比例搭配時,其混配粉濕面筋含量和延伸性顯著增加,面團流變學特性得到改善,面包體積增大,面包芯部結構、平滑度等指標均得到提高,面包烘焙品質較佳。昝香存等給周麥22配以適量的鄭麥7698,顯著改善了周麥22的面條加工品質。糯小麥粉可以延長食品貨架期,隨著糯小麥粉在配粉中占比的增加,配粉的淀粉回生值降低,面筋指數降低,沉淀值降低,吸水率增加,面團穩定時間變短,面條的適口性和光滑性均得到改善。
以往的研究多以新品種推廣或是改善當地品種的缺點為目的,針對具體參數進行配粉的研究較少。本試驗以濕面筋含量、面筋指數和穩定時間3個指標作為主要研究對象,用濕面筋含量高、面筋指數低和穩定時間短的小麥品種與面筋指數和穩定時間較高的小麥品種進行搭配,測定配粉的流變學特性和加工品質,篩選生產中最佳的搭配比例,以期探索改善濕面筋含量高、質量低的小麥的配粉規律,為更好地開發利用這類小麥提供理論依據。
供試材料為黃淮南片麥區國審小麥新品種鄭麥618、新麥26和鄭麥7698。其中鄭麥618為中筋小麥品種,濕面筋含量為32.2%,面筋指數為68.8%,穩定時間3.2 min;新麥26和鄭麥7698分別為強筋和中強筋品種,濕面筋含量分別為30.0%和30.4%;面筋指數和穩定時間分別為99.0%、75.2%和15.5 min、7.2 min,是食品企業優質面包、拉面、餃子粉等的配粉原料。
1.2.1 制粉
稱取新麥26和鄭麥7698各15 kg,鄭麥618為30 kg,快速水分儀測定小麥籽粒水分后潤麥,強筋和中強筋小麥調節水分至16.0%,中筋麥調節水分至15.0%。按照國家農業行業標準NY/Y 1094-2006,布勒磨(Buhler)制粉,三皮三心,制粉完成后混勻放置兩周以上備用。
1.2.2 配粉方案
將鄭麥618按照100%、80%、60%、40%、20%和0%的比例分別與新麥26、鄭麥7698混合,鄭麥618與新麥26的配粉用ZX表示,編號依次為ZX1~ZX6;與鄭麥7698的配粉用ZZ表示,編號依次為ZZ1~ZZ6;其中,ZX1和ZZ1均是100%鄭麥618面粉,ZX6是100%新麥26面粉,ZZ6是100%鄭麥7698面粉。
1.2.3 面粉品質檢測
濕面筋含量(以14%濕基計)按照GB/T 5506.2-2008測定;面粉吸水量和面團流變學特性采用粉質儀法(GB/T 14614-2019)測定;拉伸參數參照拉伸儀法(GB/T 14615-2019)測定。
1.2.4 面條和饅頭評分
面條和饅頭(北方饅頭)的制作和評分方法參考國家標準GB/T 35875-2018和GB/T 3204-1993進行。面條評分由農業農村部谷物監督檢驗測試中心(北京)評定,饅頭評分由本中心常年從事小麥饅頭制作和評分的5名專業技術人員打分,結果取平均值。
采用SPASS 18.0和EXCEL 2007對試驗數據進行多重比較和相關性分析。
由表1可知,新麥26的濕面筋含量30.0%,面筋指數99.0%,穩定時間25.5 min,能量229 cm,最大拉伸阻力893 EU,屬于強筋面包小麥;鄭麥7698的濕面筋含量30.4 %,面筋指數 75.2%,穩定時間7.2 min;鄭麥618的濕面筋含量顯著高于新麥26和鄭麥7698(<0.05),但面筋指數、沉淀指數、穩定時間、能量、拉伸阻力和最大拉伸阻力均顯著低于新麥26和鄭麥7698(< 0.05),說明鄭麥618的面筋含量雖然較高,但是質量偏弱。

表1 不同比例配粉的品質性狀Table 1 Quality parameters of different blended flours

表2 不同比例配粉的RVA糊化特性Table 2 RVA pasting viscosity of different blended flours
鄭麥618與新麥26搭配時,配粉ZX2~ZX5的品質參數值基本上隨著新麥26添加比例的增加而增加;與鄭麥7698搭配時,配粉的形成時間、穩定時間、能量、拉伸阻力和最大拉伸阻力均隨著鄭麥7698添加比例的增加而增加,而濕面筋含量、面筋指數、沉淀指數、吸水量、弱化度和延伸性的變化較復雜。其中,配粉ZZ2~ZZ5的面筋指數和延伸性均大于原粉值;沉淀指數值均小于原粉值,這說明鄭麥618和鄭麥7698搭配時,面筋延彈性增強。配粉的面筋指數、延伸性和沉淀指數出現大于或小于原粉值的現象均存在于兩個原粉數值相近,差異不顯著的情況。推測當兩個原粉值相差較大時,配粉的數值隨著原粉數值較大一方比例增加而增加;當兩個原粉值相近時,配粉的數值會出現高于或低于原粉的現象。
當鄭麥618搭配新麥26或鄭麥7698時,配粉的峰值粘度、最低粘度、衰減值和最終粘度基本上隨著數值較大的原粉添加比例的增加而增加;原粉的峰值時間相近時,配粉出現小于或等于原粉的現象,與面筋品質性狀配粉規律相似。值得注意的是,鄭麥618的衰減值顯著高于新麥26和鄭麥7698(<0.05),配粉的衰減值更接近于衰減值較高的一方;而鄭麥618的糊化溫度顯著低于新麥26和鄭麥7698(<0.05),配粉的糊化溫度則更接近于糊化溫度較低的一方,與面筋品質性狀配粉規律不同。這個結果說明,通過配粉原粉值可以直接預測配粉的衰減值和糊化溫度,為改善原粉的淀粉特性提供參考。
用鄭麥618和新麥26制作的面條總分接近,分別是80分和81分(表3)。鄭麥618制作的面條在色澤、適口性方面較好,新麥26制作的面條在表觀狀況、韌性、粘性、光滑性方面較好。當鄭麥618搭配新麥26時,各配粉制作的面條總分均接近或大于原粉,隨著新麥26添加比例的增加,配粉面條的色澤、適口性、光滑性下降,粘性和韌性增大,隨著鄭麥618添加比例的增加,面條的色澤、適口性、光滑性和面條總分逐漸增加。配粉ZX2的面條總分最高,達到85.9分,粘性也最高,說明在鄭麥618中添加少量的新麥26就能達到降低粘性的作用。鄭麥7698制作的面條韌性、粘性、光滑性較鄭麥618好,面條總分87.3分。當鄭麥618搭配鄭麥7698時,隨著鄭麥7698添加比例的增加,配粉面條的韌性和光滑性增加,粘性降低,以ZX4和ZX5配粉口感較好,評分較高,達到84.0分和84.5分。這說明在鄭麥618中添加鄭麥7698可以改善其面條韌性和光滑性。

表3 不同比例配粉的面條加工品質Table 3 Noodle quality of different blended flours
鄭麥618制作的饅頭表皮光滑,內部結構密實,體積較大,但咀嚼時彈韌性稍差,較硬,這與其面筋松弛、彈性較差有關。新麥26制作的饅頭彈韌性好,咀嚼時有咬勁,但表皮不光滑,皺縮,體積小,比容僅2 mL·g,外觀形狀減去3分,內部結構也不均勻,總分較低,這與其面筋過硬有關。鄭麥7698制作的饅頭表皮較光滑、彈韌性好,內部結構介于鄭麥618和新麥26之間。
除ZX6(新麥26原粉)外,其余各配粉的饅頭比容均大于2.3 mL·g,得分均為滿分20。造成配粉間饅頭總分的差異主要在外觀形狀、色澤、結構和彈韌性上。各配粉制作的饅頭體積均大于原粉,鄭麥618搭配新麥26時,ZX2和ZX3配粉的饅頭體積分別達到380和370 mL·100 g,饅頭評分相對也較高,表現在其體積較大,外觀形狀、內部結構和彈韌性較好;當搭配7698時,各配粉的饅頭體積均在380 mL·100 g以上,尤其是ZZ3配粉,饅頭體積達到405 mL·100 g,為最大值;結合饅頭評分各項指標,ZZ4和ZZ5的饅頭總分較高,達到96.8分和95.8分,其外觀形狀、內部結構和彈韌性相比其它配粉均較高。因此,鄭麥618搭配新麥26或鄭麥7698均能增強其面筋彈韌性,從而起到增大饅頭體積,改善外觀形狀、內部結構和彈韌性的作用。
2.5.1 面團流變學特性參數與面條和饅頭品質的相關性分析
從表5可以看出,面條的色澤和適口性與面筋指數、沉淀指數、吸水量、形成時間、穩定時間、拉伸各參數均呈極顯著負相關(<0.01),與弱化度呈極顯著正相關,與濕面筋含量相關不顯著,推測色澤和適口性與面筋質量(亞基類型)有關,與面筋含量關系不大。韌性與面筋指數、拉伸阻力、最大拉伸阻力、沉淀指數、形成時間、穩定時間和能量呈極顯著或顯著正相關,與弱化度呈顯著負相關,這些指標均體現蛋白質的質量,與濕面筋含量相關性較小。粘性與濕面筋含量呈顯著負相關,與吸水量和拉伸阻力呈顯著正相關,這與濕面筋含量較高的鄭麥618其面條粘性較大,粘性值最小相一致。面條總分和光滑性均與濕面筋含量呈顯著負相關。因為本試驗中材料濕面筋含量數值接近,因此,濕面筋含量與面條和饅頭評價各指標的相關性結果有一定局限性。

表4 不同比例配粉的饅頭加工品質Table 4 Steamed bread quality of different blended flours

表5 面團流變學特性參數與面條和饅頭評分的相關系數Table 5 Correlation coefficients between dough rheological parameters and noodle and steamed bread scores
饅頭的體積與沉淀指數、穩定時間、能量、拉伸阻力和最大拉伸阻力呈極顯著或顯著負相關,與弱化度呈顯著正相關;饅頭的比容、外觀形狀、色澤、結構、粘牙和總分均與面筋指數、沉淀指數、形成時間、穩定時間、能量、拉伸阻力、延伸性和最大拉伸阻力呈極顯著或顯著負相關,與弱化度呈極顯著、顯著正相關;饅頭的彈韌性與與濕面筋含量呈顯著負相關,與吸水量呈顯著正相關;這說明制作品質優良的饅頭需要平衡濕面筋的質量和含量,在濕面筋含量在達標的情況下,要控制濕面筋質量,避免面筋過硬造成饅頭體積和比容小、外觀形狀皺縮,結構差,總分低。
2.5.2 淀粉糊化特征值與面條和饅頭品質的相關性分析
由表6可以看出,面條的色澤和適口性均與淀粉最終粘度和回生值呈顯著負相關,韌性與最低粘度和最終粘度呈顯著正相關;粘性與峰值粘度、最低粘度、衰減值和最終粘度呈極顯著正相關,與回生值呈顯著正相關,說明面粉的峰值粘度、最低粘度、衰減值、最終粘度和回生值越高,糊化溫度越低,其制作的面條在咀嚼時越爽口,不粘牙。光滑性與糊化溫度呈極顯著負相關;面條總分與峰值粘度、最低粘度、衰減值呈正相關,與糊化溫度呈負相關,與面條粘性和光滑性極顯著正相關(<0.01,數據未提供)。ZZ6(鄭麥7698)的面條總分最高(87.3),說明鄭麥7698的淀粉品質較適合制作面條。結合表2和表3可以看出,配粉ZX2、ZZ4和ZZ5的面條總分較高,淀粉糊化各特征值也接近于鄭麥7698,這可能是其面條總分較高的原因。由此可見,峰值粘度、最低粘度、衰減值和最終粘度越高,糊化溫度越低,面條總分越高。

表6 淀粉糊化特征值與面條和饅頭評分的相關系數Table 6 Correlation coefficients between starch gelatinization characteristic values and noodle and steamed bread scores
饅頭的體積、比容、外觀形狀、粘牙、氣味和總分與淀粉糊化各特征值的相關性不顯著,色澤與最終粘度和回生值呈顯著、極顯著負相關,結構與峰值粘度和最終粘度呈極顯著負相關,彈韌性與峰值粘度、最低粘度、衰減值、最終粘度和回生值呈極顯著正相關,與糊化溫度呈極顯著負相關;饅頭總分與淀粉糊化參數均相關不顯著。可見,淀粉品質對饅頭總分影響不大,但是高淀粉品質對饅頭的彈韌性有利,對色澤和結構不利。
通過配麥或配粉,可以使面粉的品質發生變化,大多數配粉的改良主要是隨著優質粉所占比例越大,配粉的品質越好。當兩個原粉的同一品質指標差異顯著時,配粉的該指標一般隨著原粉數值較大一方含量的增加相應增加;而當兩個原粉值相近或相等,差異不顯著時,配粉的某些指標測定值會出現低于或高于原粉值的現象。本研究結果與前人研究結果基本一致,如鄭麥618與鄭麥7698搭配時,配粉的沉淀指數均小于兩個原粉,而面筋指數和延伸性均大于兩個原粉。值得注意的是,淀粉糊化特征參數中,衰減值和糊化溫度不符合此規律,在兩個原粉數值差異顯著的情況下,配粉的衰減值更接近于原粉數值較高的一方,而糊化溫度則更接近于原粉數值較低的一方;也有研究發現,配粉的衰減值變化規律與之不一致,具體原因有待進一步的研究。建議改良面筋蛋白質量時,選擇具有互補性狀的原粉;改良淀粉品質時,在選擇具有互補性狀的原粉時,要兼顧原粉的衰減值和糊化溫度。
依據國家標準對面條粉和饅頭粉的要求,濕面筋含量達到26.0%以上、穩定時間3.0 min以上的小麥粉就可用于制作面條;濕面筋含量 25.0%~30.0%,穩定時間3.0 min以上就可用于制作饅頭。但本研究發現,濕面筋含量達到 32.2%,穩定時間3.2 min的小麥品種鄭麥618,其制作的面條和饅頭評分偏低,面筋質量和淀粉品質是最主要的制約因素。經相關性分析,面條的韌性和粘性與體現面筋質量的各指標呈極顯著或顯著正相關,與淀粉糊化各參數呈極顯著或顯著正相關;但面條總分與體現蛋白質質量的品質參數的相關系數較小,與前人研究一致,而梁 靜等的研究結論與之不一致,這可能跟所選擇的材料有關。饅頭總分與濕面筋含量的相關性不顯著,與體現蛋白質質量的相關參數呈極顯著或顯著負相關,說明在濕面筋含量較高的情況下,面筋質量過高(面筋指數高和穩定時間長)的面粉對饅頭的體積、比容、色澤、外觀形狀、結構等均不利。也有研究認為,高蛋白含量和面筋強度有利于饅頭的體積和比容,不利于饅頭的外觀形狀、結構和彈韌性。本研究中,配粉的饅頭體積均大于原粉,尤其是面筋指數為76.4時,這說明在原粉和配粉濕面筋含量相近且較高的情況下,饅頭體積取決于面筋質量,但不是越高越好,僅在一定范圍內成正比。饅頭的韌性與淀粉糊化參數呈極顯著正相關,與糊化溫度極顯著負相關,饅頭總分與淀粉糊化參數的相關性不顯著,這與前人研究結果不完全一致,可能與所選材料類型有關,也可能是因為饅頭為發酵類食品,淀粉的作用主要是填充在其蛋白質網絡中,饅頭評分中的外觀性狀、結構、彈韌性和粘牙主要與蛋白質量有關,具體有待于進一步的研究。
本研究選取的3個材料,濕面筋含量均較高,達到30.0%以上,但在試驗過程中發現,其濕面筋的表型特征差異較大,鄭麥618鹽水洗出的濕面筋表面有光澤度,但質地稀松綿軟,這是絕大多數中筋小麥的典型特點;鄭麥7698的濕面筋表面有光澤,質地適中,彈性中等;而新麥26的濕面筋表面無光澤,質地硬,呈顆粒累積狀,彈性強。經過對比面筋的表型狀況與饅頭的外觀形狀發現,兩者完全一致,在今后的研究中可以根據濕面筋的表型狀況直接預測饅頭的外觀形狀。這個結果也印證了新麥26和鄭麥7698對鄭麥618的互補作用,彌補了其面筋質地軟的缺點,在保證濕面筋含量的情況下,使其面筋質地富有彈性、韌性,滿足了其制作優質面條和饅頭的要求。