溶劑保持力在小麥粉品質評價中的應用

吳桂玲 ，劉銳 *，王旭琳 ，杜亞飛 ，邢亞楠

1. 農業農村部食物與營養發展研究所（北京 100081）；2. 金沙河集團產業技術研究院/北京金瑞典膳科技有限公司（北京 100068）；3. 河北省谷物食品加工技術創新中心（邢臺 054100）

溶劑保持力（solvent retention capacity，SRC）由美國Nabisco餅干公司的小麥粉及烘焙專家Slade和Levine于1994年提出，應用于低筋小麥粉的品質預測和用途評估，于1999年通過了美國谷物化學家學會（American Association of Cereal Chemists，簡稱AACC）認定，標準編號為AACC 56-11，現SRC在美國已成為評價軟麥品質的主導方法。自20世紀90年代SRC檢測方法引入中國后，SRC主要用于品種資源的檢測及評價、低筋小麥粉尤其是餅干小麥粉的品質特性評價，但是缺乏對SRC系統的對比論述，尤其是在面制品品質應用方面。該文在分析4種溶劑保持力與小麥粉加工品質指標相關性的基礎上，綜合分析了SRC與餅干、蛋糕、南方饅頭和面包品質的關系，以期為SRC在評價小麥及面粉品質及加工適用性、專用小麥粉生產等方面提供參考。

1 溶劑保持力（SRC）檢測原理和方法

SRC是指在一定離心力作用下，小麥粉保持溶劑的能力，是一種基于高聚物-溶液相容性的小麥粉理化特性測試方法，主要用去離子水、5%碳酸鈉溶液、50%蔗糖溶液和5%乳酸溶液4種溶劑去衡量不同小麥粉保持溶劑的特性，從而構成水溶劑保持力、碳酸鈉溶劑保持力、蔗糖溶劑保持力和乳酸溶劑保持力4個不同指標。碳酸鈉溶劑保持力能夠直接反映小麥粉中淀粉的損傷程度，與破損淀粉含量顯著正相關；蔗糖溶劑保持力能夠反映小麥粉中戊聚糖和醇溶蛋白的含量，與戊聚糖含量顯著正相關；乳酸溶劑保持力可反映面筋特性，與麥谷蛋白含量顯著正相關；而水溶劑保持力則是一個綜合指標，能夠反映小麥粉所有組分特性。面筋特性指數（gluten performance index，GPI）是由Louise Slade提出的新SRC參數，計算公式GPI=乳酸SRC/（碳酸鈉SRC+蔗糖SRC），該指數可以很好地反映小麥粉的蛋白質特性。從結果數值看，乳酸SRC＞蔗糖SRC＞碳酸鈉SRC＞水SRC[1-4]。

SRC檢測的標準方法為5 g小麥粉法，Betta等[5]對標準的5 g小麥粉檢測方法進行改良，在改良方法中樣品用量分別為1 g全麥粉、1 g小麥粉（置于15 mL離心管，加入5 g溶劑）和0.2 g全麥粉（置于2 mL離心管，加入1 mL溶劑），對比檢測結果表明，1 g全麥粉、1 g小麥粉與5 g小麥粉檢測結果各項指標間均呈顯著正相關，相關系數為0.75～0.99（P＜0.05）；0.2 g全麥粉與5 g小麥粉檢測的各SRC值的相關系數雖有所降低，但也達到顯著水平（R=0.69～0.86，P＜0.05）。Ram等[6]采用1 g全麥粉、1 g小麥粉的檢測方法，結果顯示1 g全麥粉與1 g小麥粉的各SRC值間均呈極顯著正相關（P＜0.001）。GB/T 35866—2018《糧油檢驗 小麥粉溶劑保持力的測定》也規定微量法，小麥粉用量為1 g。綜上認為，采用1 g小麥粉或1 g全麥粉代替5 g小麥粉完全可行，而采用0.2 g全麥粉代替5 g小麥粉在育種早代選擇上也可行；SRC檢測具備方便快捷、小麥粉用量少、成本低等應用優勢。

2 SRC值與小麥及小麥粉加工品質指標的關系

SRC檢測最初為分析軟麥品質開發，后來也被應用于硬麥中。很多研究表明，溶劑保持力主要受基因型的影響[7-9]。SRC與小麥籽粒品質特性及面團流變學特性存在高度相關性。

2.1 水SRC

在4種溶劑保持力中，水SRC與小麥籽粒硬度關系最為密切，與單籽粒硬度儀（SKCS）和近紅外分析儀（NIR）測試的硬度值之間呈極顯著正相關（P＜0.01）[10-11]。大量研究表明，水SRC與小麥粉的蛋白質含量、破損淀粉含量呈極顯著正相關（P＜0.01）[1-2,7,10-13]。有研究表明，水SRC與粉質吸水率[2-3,14-15]、面團形成時間[2-3]、穩定時間呈顯著正相關[2,14]。Wessels等[4]與Li等[7]研究發現，水SRC與吹泡儀參數顯著相關，與最大壓力、曲線形狀比值、形變能量均呈極顯著正相關（P＜0.01），與延展性極顯著負相關（P＜0.01）。水SRC與粉質穩定時間、吹泡儀最大壓力顯著正相關，是因為硬麥面粉的吸水率、蛋白質含量、破損淀粉含量高于軟麥。Moiraghi等[12]研究結果表明，水SRC值與小麥粉的水溶性戊聚糖含量顯著正相關[13]，與糊化溫度、峰值黏度、最終黏度顯著負相關（P＜0.05）。

2.2 碳酸鈉SRC

碳酸鈉SRC可以反映破損淀粉數量，數值高表示破損淀粉含量較高[10-13]；能間接反映小麥籽粒硬度，與硬度表現出極顯著的正相關關系（P＜0.01）[1,10-11,14-15]。錢和森等[11]和Moiraghi等[12]的研究結果顯示，碳酸鈉SRC與小麥粉顆粒大小呈極顯著正相關（P＜0.01）。多數研究結果表明，碳酸鈉SRC與小麥粉的蛋白質含量[1-3,12,16]、粉質吸水率[2-3,14,16-17]、面團形成時間[2-3,14,16]呈顯著正相關。Moiraghi等[12]研究表明，碳酸鈉SRC與小麥粉的總戊聚糖含量[13]、糊化溫度、峰值黏度、最終黏度呈顯著負相關（P＜0.05）。整體來看，碳酸鈉SRC與小麥粉品質指標的關系表現與水SRC較為類似。

2.3 乳酸SRC

乳酸SRC是反映小麥粉面筋特性的指標，大量研究表明，乳酸SRC與小麥粉的蛋白質含量[2,4,17]、濕面筋含量[2,4]、沉淀值[1-4,7,11,14-20]呈顯著正相關。乳酸SRC是預測面團面筋強度的良好快速指標，與反映面筋特性的指標，如粉質儀、吹泡儀、拉伸儀參數，均顯著相關。乳酸SRC與粉質儀的吸水率[2-3,17]、面團形成時間[2-3]、穩定時間[2,14-18]、吹泡儀的最大壓力[4,7,18-19]、形變能量[4,7,18-19]、揉混儀的峰值時間[2,4,7,11,15]、耐揉性[1,11]呈顯著正相關關系。有研究發現，小麥粉的SDS不溶性聚合體蛋白含量對乳酸SRC值有極顯著的正向影響（P＜0.01）[2,10,20]。乳酸SRC檢測原理與沉淀值基本相似，也證實其能反映麥谷蛋白的功能特性。有學者認為，乳酸SRC比SDS沉淀值更能區分蛋白質質量和面筋強度，甚至在蛋白質含量一致的情況下，可以很好地評價面包質量[7,11]。

2.4 蔗糖SRC

蔗糖SRC主要受小麥粉中的戊聚糖含量和醇溶蛋白特性影響，與水溶性戊聚糖、總戊聚糖含量呈極顯著正相關[13,19]。Katyal等[10]研究發現，蔗糖SRC與小麥籽粒硬度指數呈極顯著正相關（r=0.827，P＜0.05）。Moiraghi等[12]發現，蔗糖SRC與小麥粉平均粒徑、破損淀粉、蛋白質含量呈極顯著正相關（P＜0.001），與糊化溫度呈極顯著負相關（P＜0.001）。大量研究表明，蔗糖SRC與小麥粉蛋白質含量、濕面筋含量[1-4,12,14,16-17]、粉質吸水率[2-3,10,16-17]呈顯著正相關。有研究表明，蔗糖SRC與SDS沉淀值[1,16,18]、粉質形成時間[2-3,17]、穩定時間[2,14]呈顯著正相關。蔗糖SRC與吹泡儀延展性呈高度正相關，因為兩者都受醇溶蛋白特性的影響。

李曼等[21]認為，水SRC、碳酸鈉SRC更能敏感反映弱筋小麥間的品質差異，是弱筋小麥品質篩選的有效指標，優質弱筋小麥品質評價標準推薦為：水SRC≤60%，碳酸鈉SRC≤75%。

3 SRC與餅干品質的關系

SRC是評價弱筋小麥和小麥粉加工品質，尤其是餅干加工適用性的重要指標。多數研究結果表明，4種SRC均與餅干直徑呈顯著負相關[14-15,18-19,22-23]。Ram等[6]研究92份小麥品種（系）SRC與餅干品質的關系，結果表明采用小麥粉和全麥粉測定的4種SRC值均與餅干直徑呈極顯著負相關（P＜0.001），進一步的多元回歸分析表明，采用全麥粉測定的乳酸SRC和碳酸鈉SRC分別可以解釋餅干直徑變異的88%和12%（線性回歸系數r=0.76）。劉健等[24]研究表明，4種SRC值均與曲奇餅干的直徑和直徑/厚度比[13]、酥性餅干的感官評分呈極顯著負相關，而與曲奇餅干的厚度、酥性餅干的硬度[15]和脆性呈極顯著正相關（P＜0.01）。蔗糖SRC與餅干整體評分呈顯著相關，制作曲奇餅干需要低蔗糖SRC的小麥粉[16,25]。綜合認為，小麥SRC與餅干品質呈負相關關系，具有較低SRC值的小麥粉可以加工出優質餅干。這主要是因為餅干為低水分含量的烘焙食品，吸水率低、破損淀粉含量低、面筋含量少、戊聚糖含量低的小麥粉面團筋力和面團彈性較差，但面團的延伸性和可塑性性較好，制作出的餅干具有形態整齊、花紋清晰、口感酥脆等優點。

李蓓蓓等[26]研究推薦適宜加工酥性餅干使用的小麥粉SRC指標范圍：水SRC≤55%、碳酸鈉SRC≤70%、蔗糖SRC≤100%、乳酸SRC≤90%。張岐軍等[19]指出優質餅干小麥品種的具體指標要求：水SRC≤53%、碳酸鈉SRC≤66%、蔗糖SRC≤87%、乳酸SRC≤83%。而Kweon[27]提出曲奇和酥性餅干小麥粉的SRC值最適范圍：水SRC≤51%、碳酸鈉SRC≤64%、蔗糖SRC≤89%、乳酸SRC值≥87%，韌性餅干和蘇打餅干小麥粉的最適水SRC≤57%、碳酸鈉SRC≤72%、蔗糖SRC≤96%、乳酸SRC值≥100%。其中，國內外關于水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC的標準要求較為接近，而乳酸SRC則截然相反，這可能是因為我國軟質小麥在面筋組分和品質特性上與國外品種存在明顯差異所導致。

4 SRC與蛋糕品質的關系

Ma等[20]研究表明，蔗糖SRC、乳酸SRC與松餅形狀指數（厚度比，最厚部分/最薄部分）呈顯著正相關（P＜0.05），水SRC與松餅比容極顯著負相關（P＜0.01），與松餅芯的水分顯著正相關（P＜0.05），這說明高水SRC的小麥粉減少松餅焙烤過程中水分的蒸發，導致了松餅質量的增加和比容的降低。Moiraghi等[12]發現，水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC均與蛋糕糊的黏度和稠度，蛋糕的硬度、黏聚性、膠著性和咀嚼性呈顯著正相關，與蛋糕體積呈極顯著負相關（P＜0.01）；乳酸SRC僅與蛋糕體積呈顯著負相關（P＜0.05）。

5 SRC與南方饅頭品質的關系

南方饅頭在形狀、口味和氣味上屬于甜點饅頭，研究表明用蛋白質含量在7.5%～11%的低筋粉或中低筋面粉制作，可獲得質地松軟、口感細膩的南方饅頭。李卓等[28]用24種低筋和中筋市售面粉研究溶劑保持力與南方刀切饅頭品質相關性，結果表明水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC與南方饅頭感官總分呈顯著負相關，與南方饅頭外形、光滑度、彈性、內瓤結構、口感均呈顯著負相關，優質南方饅頭的面粉的溶劑保持力指標為：水SRC≤55%，碳酸鈉SRC≤75%，蔗糖SRC≤100%。較低溶劑保持力的的中低筋面粉，制作的南方饅頭品質較好，有利于其內瓤結構和口感的改善，其中“揚麥13”“揚麥15”“寧麥9”是制作南方饅頭的優質小麥品種。

6 SRC與面包品質的關系

Hammed等[2]研究表明，乳酸SRC與烘焙吸水率、面包體積呈極顯著正相關（P＜0.01）。Xiao等[1]以美國116個硬質冬小麥為材料研究發現，乳酸SRC與面包體積和紋理結構評分呈極顯著正相關（P＜0.001），其認為乳酸SRC比SDS沉淀值更能區分蛋白質質量，甚至在蛋白質含量一致的情況下，可以很好地評價面包品質。韓虎群等[29]研究表明，小麥的水SRC值與冷凍面團、面包比容的關系密切，乳酸SRC值對冷凍5 d內面包比容變化的影響較大，而冷凍5～10 d間的面包比容所發生的變化受各種類型SRC值的影響，可以利用SRC值較好地預測面包冷凍面團的品質。現有研究表明，水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC、乳酸SRC均與面包體積呈顯著正相關，溶劑保持力數值高，面包體積大[1-4]。其中，乳酸SRC與面包品質的關系最為密切且為顯著正相關，主要是因為乳酸SRC主要反映蛋白質質量，乳酸SRC值越大，小麥粉中面筋蛋白含量越高、質量越好，面筋蛋白在二硫鍵作用下聚合形成較好的網絡結構，使面包體積較大且穩定性較好。

7 結語

溶劑保持力（SRC）是評價軟麥加工品質的主導方法，也是評價硬麥品質的重要參考指標，主要是受基因型的影響，其數值與小麥籽粒品質、面粉品質及面團流變學特性存在高度相關性。SRC可以很好地預測小麥粉烘焙特性，尤其是餅干品質。優質餅干小麥粉應該具有較低的SRC值；而面包小麥粉則與之相反，SRC值越高，面包體積越大。