潤(rùn)麥水分對(duì)中筋小麥品質(zhì)特性的影響

王曉曦，王紹文

（河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

潤(rùn)麥水分對(duì)中筋小麥品質(zhì)特性的影響

王曉曦，王紹文

（河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

選擇5種中筋小麥，固定潤(rùn)麥時(shí)間與溫度，改變潤(rùn)麥加水量，探討不同潤(rùn)麥水分對(duì)小麥粉品質(zhì)特性的影響.結(jié)果表明：隨著潤(rùn)麥水分的增加，出粉率、灰分、蛋白質(zhì)呈下降趨勢(shì)；損傷淀粉變化并無規(guī)律性，但總體呈下降趨勢(shì)；潤(rùn)麥水分與面筋指數(shù)、面筋持水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間正相關(guān)，與面筋含量、吸水率、延伸度負(fù)相關(guān)；除延伸度外，其余拉伸指標(biāo)均與潤(rùn)麥水分顯著或極顯著正相關(guān).

中筋小麥；潤(rùn)麥水分；品質(zhì)特性

0 前言

小麥的品質(zhì)主要包括加工品質(zhì)、食用品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等.品質(zhì)的優(yōu)劣通過品質(zhì)指標(biāo)反映出來，如灰分含量、粉質(zhì)特性、面筋質(zhì)量等.小麥的調(diào)質(zhì)處理是制粉工藝中一道重要的工序，適當(dāng)?shù)恼{(diào)質(zhì)方法能夠改善這些品質(zhì)指標(biāo)，并最終改善小麥的加工品質(zhì)和食用品質(zhì).潤(rùn)麥溫度、潤(rùn)麥時(shí)間對(duì)小麥制粉有著重要的影響，對(duì)小麥粉的品質(zhì)特性也有一定影響[1].中筋小麥?zhǔn)俏覈?guó)種植最為廣泛的小麥品種，也是傳統(tǒng)面制食品較為適用的原料品種[2].作者選擇5種我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)有一定代表性的中筋小麥（豫麥49、周麥 16、矮抗 58、冀 5385、優(yōu)麥 2號(hào)），固定潤(rùn)麥時(shí)間與潤(rùn)麥溫度，改變潤(rùn)麥加水量，探討不同加水量對(duì)小麥粉品質(zhì)特性的影響，為中筋小麥調(diào)質(zhì)參數(shù)的形成提供參考.

1 材料與方法

1.1 原料

在全國(guó)選擇有代表性的中筋小麥5種：豫麥49、周麥 16、矮抗 58、冀 5385、優(yōu)麥 2號(hào)，其中前 3種產(chǎn)自河南，冀5385產(chǎn)自河北，優(yōu)麥2號(hào)產(chǎn)自山東.

1.2 主要儀器與試劑

粉質(zhì)儀、拉伸儀：德國(guó)布拉班德Brabender OHG公司；RVA—3D型快速黏度儀：澳大利亞Newport ScientificTyl公司；101A—3E型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司；電子分析天平：中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第一計(jì)量測(cè)試研究所；MLU—202型布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)ィ喝鹗坎祭展?；HWS型智能恒溫恒濕箱：國(guó)華電器有限公司；Sdmatic損傷淀粉測(cè)定儀：法國(guó)特里白特－雷諾公司；馬弗爐：天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司；WZZ—2B自動(dòng)旋光儀：上海精密科學(xué)儀器有限公司；2100型自動(dòng)面筋洗滌儀：Parton公司.

硫酸、硼酸、無水碳酸鈉、硫代硫酸鈉等試劑均為分析純.

1.3 方法

1.3.1 調(diào)質(zhì)方法

準(zhǔn)確稱取2 kg小麥樣品，放入自封袋中，根據(jù)小麥籽粒的含水量加入計(jì)算并設(shè)定好溫度的水，封口搖混，使其混合均勻（水分與小麥籽粒的充分混合非常關(guān)鍵[3]），然后放置到恒溫恒濕箱中進(jìn)行潤(rùn)麥，并記錄開始時(shí)間.

設(shè)定潤(rùn)麥時(shí)間24 h、潤(rùn)麥溫度25℃，潤(rùn)麥加水量分別為 12.5%、14%、15%、17.5%、19.5%等 5個(gè)水分段.加水量計(jì)算公式：

式中：W 為樣品重（g）；M1為目標(biāo)水分（%）；M0為原始水分（%）.目標(biāo)水分M1指的是小麥入磨水分，并不是最終面粉的水分.小麥在制粉的過程中會(huì)有水分損失，本試驗(yàn)采用的布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)サ乃謸p失一般為0.5%～1.2%[4]，所以最終的面粉水分需要在W1的基礎(chǔ)上進(jìn)行校正.

1.3.2 磨粉

用MLU—202型布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)⒁言诟鱾€(gè)設(shè)定加水量下調(diào)質(zhì)完成的小麥原料進(jìn)行磨粉，收集各個(gè)系統(tǒng)粉，混勻、并在相同條件下密封保存，放置4～5周后測(cè)定其品質(zhì).

1.3.3 面粉品質(zhì)測(cè)定方法

灰分按GB/T5505-2008中550℃灼燒法測(cè)定；水分按GB5497-1985定溫定時(shí)烘干法測(cè)定；粉質(zhì)特性按GB/T14614-1993粉質(zhì)儀法測(cè)定；拉伸特性按GB/T14614-1993拉伸儀法測(cè)定；破損淀粉按Chopin法[5]測(cè)定；面筋含量、面筋指數(shù)按 GB/T14608-1993法測(cè)定；淀粉含量采用1%鹽酸旋光法測(cè)定；蛋白質(zhì)含量按微量凱氏定氮法測(cè)定.所有品質(zhì)測(cè)定項(xiàng)目均重復(fù)兩次.

1.3.4 數(shù)據(jù)處理方法

試驗(yàn)結(jié)果用EXCLE軟件和SPSS13.0分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.

2 結(jié)果與討論

2.1 原料小麥基本理化指標(biāo)的測(cè)定

5種中筋原料小麥的基本理化指標(biāo)如表1所示.

表1 小麥原料的基本理化指標(biāo)

2.2 潤(rùn)麥水分對(duì)出粉率的影響

不同調(diào)質(zhì)加水量對(duì)面粉出粉率的影響如圖1所示.

圖1 潤(rùn)麥水分對(duì)面粉出粉率的影響

由圖1可知，潤(rùn)麥水分在12.5%～19.5%之間，隨著加水量的增加5種小麥的出粉率均呈逐漸下降趨勢(shì)，且19.5%時(shí)出粉率均最低.出粉率的高低取決于兩個(gè)因素，一是胚乳占小麥籽粒的比例，二是胚乳與皮層分離的難易程度[6].當(dāng)原料入磨水分較低時(shí)，麥皮較脆、韌性較差、易破碎，研磨時(shí)細(xì)小麩屑混入到胚乳之中，增加了出粉率；隨著入磨水分的增加，麥皮韌性增加，胚乳軟熟，研磨時(shí)胚乳和麩皮能較好地分離，混入到胚乳中的麩屑較少，出粉率較之前降低；隨著水分的進(jìn)一步增加，麥皮和胚乳含水量均較高，麥皮上的胚乳難以剝刮，物料篩理困難，導(dǎo)致出粉率進(jìn)一步下降，如圖1中的豫麥49、周麥16、矮抗58，在加水量為 15%～19.5%時(shí)，隨著水分的增加，出粉率明顯下降.冀5385和優(yōu)麥2號(hào)出粉率變化幅度較小.

2.3 潤(rùn)麥水分對(duì)灰分（干基）的影響

不同調(diào)質(zhì)加水量對(duì)面粉中灰分含量的影響如圖2所示.

圖2 潤(rùn)麥水分對(duì)面粉灰分的影響

灰分主要存在于小麥籽粒的皮層和糊粉層中，其含量分別為4.47%和13.95%[7].它在面粉中的含量直接反映了面粉的加工精度.由圖2可知，隨著潤(rùn)麥水分的變化，5種小麥的灰分均呈下降趨勢(shì)，且幅度變化較大.說明增加小麥水分能夠顯著降低小麥面粉的灰分含量，這與前人[4]的研究結(jié)果是一致的.隨著潤(rùn)麥加水量的增加，面粉的灰分含量降低[8]的結(jié)論已得到廣泛的證實(shí).當(dāng)入磨水分增加時(shí)，皮層韌性增加，在皮磨系統(tǒng)研磨過程中，皮層不易粉碎混入面粉中，小麥籽粒外層的高灰分胚乳（尤其是糊粉層）由于較難從皮層剝刮而更多的進(jìn)入麩皮中，最終使整個(gè)面粉的灰分降低.不同種小麥之間變化幅度不同，取決于小麥自身的特性.

2.4 潤(rùn)麥水分對(duì)蛋白質(zhì)（干基）的影響

不同調(diào)質(zhì)加水量對(duì)面粉中蛋白質(zhì)含量的影響如圖3所示.

圖3 潤(rùn)麥水分對(duì)面粉蛋白質(zhì)的影響

由圖3可知，潤(rùn)麥水分在12.5%～19.5%之間，5種小麥的蛋白質(zhì)含量均呈逐漸下降趨勢(shì).原因可能是，潤(rùn)麥水分的增加使得胚乳與麥皮的水分含量均較高，研磨時(shí)麥皮上的胚乳難以剝刮，混入到麩皮中的外層胚乳增加.王曉曦等[9]研究表明：小麥蛋白質(zhì)在胚乳中越靠近皮層含量越高，越靠近胚乳內(nèi)心部分則越低.因此，隨著入磨水分的增加，混入到麩皮中的蛋白質(zhì)含量增加，蛋白質(zhì)損失量增大，留存在胚乳中的含量相對(duì)減小.

2.5 潤(rùn)麥水分對(duì)損傷淀粉的影響

不同調(diào)質(zhì)水分對(duì)面粉中損傷淀粉含量的影響見圖4.

圖4 潤(rùn)麥水分對(duì)面粉損傷淀粉的影響

由圖4可知，隨著潤(rùn)麥加水量的增加，5種小麥的損傷淀粉含量均呈逐漸下降趨勢(shì).直線擬合損傷淀粉在不同加水量下的變化方程：豫麥49為y=-0.94x+22.8，R2=0.976 1；周麥 16 為 y=-1.36x+27.12，R2=0.955；矮抗 58 為 y=-1.13x+24.58，R2=0.946 4；冀5385為 y=-1.02x+32.7，R2=0.971 6；優(yōu)麥 2號(hào)為 y=-0.74x+35.24，R2=0.973.從相關(guān)系數(shù)R2的值可以看出，5種原料的線性相關(guān)均極顯著.這是因?yàn)椋谛←溩蚜?nèi)淀粉是以淀粉粒形式埋存在蛋白質(zhì)的基質(zhì)之中，形成淀粉-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu).當(dāng)入磨水分較低時(shí)，小麥蛋白質(zhì)與淀粉粒之間的結(jié)合力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊密，胚乳質(zhì)地堅(jiān)硬，加工過程中受到磨輥的機(jī)械力作用時(shí)，易產(chǎn)生損傷淀粉；隨著入磨水分的增加，進(jìn)入到胚乳中的水分增加，充斥于淀粉-蛋白質(zhì)基質(zhì)的間隙之中，使得蛋白質(zhì)與淀粉粒之間結(jié)合力變?nèi)酰Y(jié)構(gòu)與質(zhì)地松軟，加工過程中不易產(chǎn)生損傷淀粉.

2.6 潤(rùn)麥水分對(duì)面筋質(zhì)量的影響

潤(rùn)麥水分對(duì)小麥面筋質(zhì)量的影響如表2所示，與面筋質(zhì)量的相關(guān)性見表3.

表2 潤(rùn)麥水分對(duì)面筋質(zhì)量的影響

由表2可知，隨著潤(rùn)麥水分的改變，5種小麥的面筋指數(shù)總體呈增大的趨勢(shì).由表3可知，5種小麥的面筋指數(shù)變化與潤(rùn)麥水分均為正相關(guān)，其中冀5385為極顯著相關(guān).濕、干面筋含量總體呈減小趨勢(shì)，5種小麥均為負(fù)相關(guān)，其中，矮抗58的濕面筋、冀5385的干面筋變化呈顯著性負(fù)相關(guān).5種小麥的面筋持水率變化較復(fù)雜，沒有規(guī)律性，表3顯示5種小麥均為正相關(guān)，但均不具有顯著性.

面筋指數(shù)是面筋質(zhì)量的綜合指標(biāo)，面筋指數(shù)越大，面筋質(zhì)量越好.隨著潤(rùn)麥水分的增加，面筋蛋白中的蛋白質(zhì)膠體粒子可以最大限度地與水分接觸，通過氫鍵作用，使其充分水化，從而使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)彼此粘連，相對(duì)分子質(zhì)量增大，因此可以推測(cè)在潤(rùn)麥水分增加的過程中，面粉中的面筋指數(shù)會(huì)隨蛋白質(zhì)膠體粒子的漲潤(rùn)過程呈現(xiàn)增大的趨勢(shì).面筋形成是由于面粉中不溶于水的麥膠蛋白和麥谷蛋白的吸水膨脹所致.因此，干、濕面筋的含量與面筋蛋白的含量有關(guān).干、濕面筋含量與潤(rùn)麥水分呈負(fù)相關(guān)，原因從圖1可以得知，隨著出粉率的降低樣品中外層胚乳含量降低，蛋白質(zhì)含量也降低，因此，面筋含量也隨之降低.面筋持水率的大小主要取決于面筋及其蛋白質(zhì)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、組成以及水分子的特性[10]，可以認(rèn)為，潤(rùn)麥水分對(duì)面筋持水率的影響較復(fù)雜.由表2可以看出，除冀5385外其余4種小麥在水分增加到19.5%，面筋指數(shù)均出現(xiàn)減小現(xiàn)象，說明對(duì)大部分中筋小麥來說潤(rùn)麥水分超過17.5%時(shí)，面粉品質(zhì)將會(huì)有所下降.

表3 潤(rùn)麥水分與面筋質(zhì)量的相關(guān)性

2.7 潤(rùn)麥水分對(duì)粉質(zhì)特性的影響

潤(rùn)麥水分對(duì)面粉粉質(zhì)特性的影響如表4所示，潤(rùn)麥水分與面粉粉質(zhì)特性的相關(guān)性見表5.

由表4可知，隨著潤(rùn)麥水分的增加5種小麥吸水率均呈減小趨勢(shì)，且由表5可知，5種小麥的潤(rùn)麥水分和吸水率的相關(guān)性均為負(fù)相關(guān)，冀5385為顯著相關(guān)，優(yōu)麥2號(hào)無顯著性，其余3種小麥均為極顯著相關(guān).5種小麥的形成時(shí)間與穩(wěn)定時(shí)間均出現(xiàn)了先增大后減小的現(xiàn)象，豫麥49在15%時(shí)的形成時(shí)間、17.5%時(shí)的穩(wěn)定時(shí)間分別為最大，其余4種小麥均為17.5%時(shí)值最大，不同種小麥之間變化幅度不同，5種小麥均為正相關(guān).其中，矮抗58的形成時(shí)間、冀5385的穩(wěn)定時(shí)間為顯著正相關(guān)，優(yōu)麥2號(hào)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間分別為極顯著和顯著正相關(guān).5種小麥的弱化度和評(píng)價(jià)值變化不具有規(guī)律性，均分別和潤(rùn)麥水分呈負(fù)相關(guān)和正相關(guān)，且優(yōu)麥2號(hào)弱化度為顯著負(fù)相關(guān)，評(píng)價(jià)值與潤(rùn)麥水分相關(guān)性均不顯著.

小麥潤(rùn)麥水分不同，得到的面粉水分也不相同，因此隨著入磨水分的增大面粉的水分也增大，顯而易見吸水率減小[11].同時(shí)，損傷淀粉含量高吸水率也較高這一事實(shí)已被前人廣泛證實(shí)[12]，因此吸水率與潤(rùn)麥水分呈負(fù)相關(guān)也可以從前述（圖4）損傷淀粉含量的變化趨勢(shì)得知.研究表明[13]，面團(tuán)形成時(shí)間主要受醇溶蛋白和谷蛋白的影響，呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間與谷蛋白含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)；評(píng)價(jià)值與谷蛋白含量顯著正相關(guān).

表4 潤(rùn)麥水分對(duì)面粉粉質(zhì)特性影響

表5 潤(rùn)麥水分與面粉粉質(zhì)特性的相關(guān)性

隨著潤(rùn)麥水分的增加，面粉中水分增加，面粉形成面團(tuán)時(shí)，有更多的水分子與面筋蛋白的親水基團(tuán)結(jié)合，蛋白質(zhì)微粒相互黏結(jié)，面筋網(wǎng)絡(luò)筋力增強(qiáng)，表現(xiàn)為形成時(shí)間與穩(wěn)定時(shí)間的增大，弱化度的減?。划?dāng)潤(rùn)麥水分進(jìn)一步增加為19.5%時(shí)，此時(shí)面筋蛋白已經(jīng)與水分子全部結(jié)合，多余的水分將會(huì)對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生稀釋作用，導(dǎo)致筋力減弱，表現(xiàn)為形成時(shí)間與穩(wěn)定時(shí)間減小，弱化度增大.可見對(duì)中筋小麥來說，潤(rùn)麥水分超過17.5%時(shí)，面粉品質(zhì)將會(huì)有所下降.

2.8 潤(rùn)麥水分對(duì)拉伸特性的影響

潤(rùn)麥水分對(duì)面粉拉伸特性的影響如表6所示，與拉伸特性的相關(guān)性如表7所示.

表6 潤(rùn)麥水分水分對(duì)面粉拉伸特性影響

表7 潤(rùn)麥水分與面粉拉伸特性的相關(guān)性

由表6可知，隨著潤(rùn)麥水分的改變5種小麥的拉伸面積、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例均呈增大趨勢(shì)，其中，豫麥49、矮抗58在潤(rùn)麥水分19.5%時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)均略有下降，但總體仍表現(xiàn)出了較強(qiáng)勢(shì)的增大趨勢(shì).在潤(rùn)麥水分低于17.5%時(shí)，5種小麥的延伸度變化較復(fù)雜，大于17.5%時(shí)均一致減小，且當(dāng)潤(rùn)麥水分為19.5%時(shí)，延伸度均為最小值.由表7可知，延伸度為負(fù)相關(guān)，其中冀5385為顯著負(fù)相關(guān)；5種小麥的其他指標(biāo)均為正相關(guān)，且大部分為顯著或極顯著相關(guān).

面筋蛋白由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成，麥谷蛋白賦予面筋抗拉伸性，醇溶蛋白賦予面筋延伸性，二者結(jié)合使面筋具有膨脹性、延伸性和彈性.面筋這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)主要取決于其中存在的特殊蛋白質(zhì)的數(shù)量和類型，即使主要的蛋白亞基的數(shù)量和類型有輕微的變化都可能引起面筋的質(zhì)量和功能性的顯著變化[14].研究表明，高分子質(zhì)量谷蛋白是影響面筋強(qiáng)度的重要因素[15]，醇溶蛋白和谷蛋白是影響面團(tuán)拉伸特性的主要因素[13].可見，潤(rùn)麥水分的增加對(duì)面筋蛋白的結(jié)構(gòu)和含量產(chǎn)生了一定的影響，從而導(dǎo)致了拉伸阻力、拉伸面積、拉伸比例的增大，延伸度的減小.當(dāng)潤(rùn)麥水分增加到19.5%時(shí)，延伸度明顯減小，原因可能是過量的水分對(duì)醇溶蛋白的三維結(jié)構(gòu)起到了過度稀釋的作用；此時(shí)，除豫麥49外，其余4種小麥的拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例仍然呈現(xiàn)增大的現(xiàn)象，可見小麥品質(zhì)的變化不僅受外界條件的影響，同時(shí)也受樣品原料特性的制約.

3 結(jié)論

（1）隨著潤(rùn)麥水分的增加，出粉率、灰分和蛋白質(zhì)呈下降趨勢(shì)；損傷淀粉含量變化并無規(guī)律性，但總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì).

（2）面筋指數(shù)、面筋含量與潤(rùn)麥水分分別呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)；面筋持水率呈微弱的正相關(guān).

（3）潤(rùn)麥水分與除優(yōu)麥2號(hào)外其余4種小麥的吸水率呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；與形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間正相關(guān)；與弱化度負(fù)相關(guān)；與評(píng)價(jià)值微弱正相關(guān).

（4）除延伸度外，其余拉伸指標(biāo)均與潤(rùn)麥水分呈顯著或極顯著正相關(guān)；冀5385的延伸度與潤(rùn)麥水分呈顯著負(fù)相關(guān)，其余小麥也呈負(fù)相關(guān)，但無顯著性.

（5）潤(rùn)麥水分對(duì)小麥粉品質(zhì)的影響是復(fù)雜的，盡管都是中筋小麥，但對(duì)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)影響也各有不同，說明不同品種中筋小麥在調(diào)質(zhì)時(shí)仍應(yīng)設(shè)置不同調(diào)質(zhì)參數(shù).

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INFLUENCE OF TEMPERING MOISTURE CONTENT ON QUALITY CHARACTERISTICSOFMIDDLE GLUTENWHEAT

WANG Xiao-xi,WANG Shao-wen
（School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China）

In this paper,we selected five kinds of medium-gluten wheat to study the influences of tempering moisture content on the quality characteristics of the wheat flour by fixing the tempering time and temperature and changing the tempering moisture content.The results showed that the flour yield,the ash content,and the protein content were decreased w ith the increase of the tempering moisture content;the damage starch content had irregular change but was in the downward trend generally;the tempering moisture content was in positive correlation to the gluten index,themoisture holding capacity of gluten,the formation time,and the stability time,and was in negative correlation to the gluten content,themoisture absorption rate and the extensibility;except for the extensibility,the other tensile indexes were in significant or extremely significant positive correlation to the tempering moisture content.

medium-gluten wheat； temperingmoisture； quality characteristics

TS 210.1

B

CNKI:41-1378/N.20120208.0844.003

1673-2383（2012）01-0011-06

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120208.0844.003.html

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2012-2-8 08:44:47AM

2011-05-06

王曉曦（1963-），男，內(nèi)蒙古錫盟人，教授，研究方向?yàn)榧Z食品質(zhì)與工程研究.