小麥面粉及鮮面片色澤的影響因素

王君嬋，吳旭江，吳 迪，李 曼，江 偉，劉大同，高德榮，張 曉

(江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)林部長江中下游小麥生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室，江蘇揚州 225007)

小麥面粉色澤對制粉工業(yè)、面制食品工業(yè)、小麥生產(chǎn)種植業(yè)具有重要影響。面粉的色澤(白度)在很大程度上反映面粉的質(zhì)量和制粉精度，是面粉分級的主要指標[1]；不僅影響面制品的色澤[2]，也會影響消費者對面制品的消費度[3]。一般面粉R457白度達到80左右才可被消費者接受[4]；我國目前推廣的小麥品種面粉自然白度偏低[2]，不能滿足蒸煮類食品對面粉色澤的要求[5]。面粉白度高于80的品種多為弱筋小麥品種，市場上缺乏白度高的中筋和強筋小麥品種[6]。

探尋面粉白度影響因素，選育高面粉白度的小麥品種，了解栽培措施對面粉白度的效應(yīng)，以滿足市場對面粉白度的要求，已成為小麥品質(zhì)研究的新方向。研究發(fā)現(xiàn)，小麥面粉及其制品的色澤受遺傳因素和非遺傳因素兩方面的影響[7]。李宗智等[8]研究表明，小麥籽粒硬度與面粉白度呈顯著負相關(guān)；胡新中等[9]認為，面粉白度與破損淀粉粒含量、吸水率呈極顯著負相關(guān)，其中破損淀粉粒含量對小麥面粉白度的影響主要是通過改變面粉顆粒表面的光反射特性來實現(xiàn)的，硬質(zhì)小麥制粉時破損淀粉粒較多。蘭 靜等[10]對在黑龍江省兩個生態(tài)區(qū)域種植的小麥品種龍麥26和龍輻麥12的面粉色澤進行研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)含量與面粉白度L*值呈極顯著負相關(guān)。Feillet等[11]和蔡 華等[12]均認為，面粉多酚氧化酶(PPO活性)所引起的酶促褐變是導(dǎo)致面制食品在加工和貯藏過程中顏色褐變的主要原因，且與面粉白度及24 h面團顏色呈顯著負相關(guān)[13-14]。張 曉等[15]認為，PPO活性和黃色素含量高，面粉及面制品黃度大。紀海波等[16]研究結(jié)果表明，在相同出粉率條件下，白小麥比紅小麥的面粉白；出粉率與面粉白度呈顯著負相關(guān)[17]。麩星和黑星多少亦影響面粉色澤[18]。劉建軍[6]等認為，氣候因素、土壤條件、栽培措施和基因型對小麥面粉白度均有顯著影響，基因型作用最大；張國叢等[19]認為，面粉色澤與其生、熟面片色澤顯著正相關(guān)，面粉越白則制成的面片也越白。昝香存等[20]通過檢測不同出粉點面粉制成面條的色澤差異發(fā)現(xiàn)，3道心磨和3道皮磨的面粉和面片色澤的L*值均隨出粉點后移呈下降趨勢，而a*值和b*值則呈上升趨勢。

前人對面粉色澤的研究多集中于黃淮麥區(qū)小麥新品種，沿淮及淮南麥區(qū)推廣品種的有關(guān)研究較少。本研究擬以江蘇沿淮及淮南地區(qū)10個主推品種為試驗材料，比較不同品種面粉及鮮面片色澤差異，分析基因型和環(huán)境因素對面粉及鮮面片色澤的影響及面粉與放置不同時間面片色澤的白度、L*值、b*值的關(guān)系，并探討籽粒品質(zhì)與面粉及鮮面片色澤間相關(guān)性，為選育適合市場需求的面粉及其制品的小麥品種提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為揚麥158、揚麥11、揚麥16、揚麥20、揚輻麥4號、寧麥14、淮麥20、淮麥22、鎮(zhèn)麥168和鄭麥9023共10個品種。試驗于2016-2017年、2017-2018年分別種植于揚州(東經(jīng)119°26′、北緯32°24′)、寶應(yīng)(東經(jīng)119°15′、北緯33°10′)和宿遷(東經(jīng)118°16′、北緯33°58′)三地。各試驗點每年均于10月25日播種，所用地塊和種植制度保持不變。

1.2 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積6.7 m2，2次重復(fù)，機械條播，田塊四周設(shè)置 1 m保護行。試驗施純氮210 kg·hm-2，基肥：分蘗肥：拔節(jié)肥為 5∶1∶4，基肥于播種前一天施用，分蘗肥于4葉期施用，拔節(jié)肥于葉齡余數(shù)2.5葉期施用。磷、鉀肥均是105 kg·hm-2，全部基施。田間管理同大田生產(chǎn)，及時防治病蟲草害。生長期間未受到自然災(zāi)害，成熟后按小區(qū)收獲、脫粒、磨粉。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 面粉制備

采用MLU-202型Buhler磨粉機參照AACC26-20方法進行磨粉。

1.3.2 面粉白度測定

采用WSB-Ⅳ型智能白度儀(杭州麥哲儀器有限公司)測定。

1.3.3 鮮面片制作

取小麥粉30 g(15%濕基)，加入小麥粉質(zhì)量28%～32%的蒸餾水，針式和面機攪拌5 min；使用專用面條機在壓輥間距4 mm處將和好的坯料壓片成型；醒發(fā)30 min后，將面片厚度壓為2.5 mm；面片置于塑料封口袋，留足空氣封袋保濕；保存于恒溫室內(nèi)(25 ℃)。

1.3.4 面粉及鮮面片的色度測定

采用CR-300型色彩色差計(Minolta)測定面粉白度、L*、b*值。L*值為亮度，數(shù)值越高則越白；b*值為黃藍度，數(shù)值越大則越黃。分別于放置0 h、2 h、4 h、24 h測定面片L*、b*值，每個樣品取面片不同點測2次。重復(fù)3次。

1.3.5 品質(zhì)指標的測定

小麥籽粒成熟后收獲晾干，采用瑞典Perten SKCS 4100型單粒谷物特性測定儀測定籽粒硬度。磨粉方法同1.3.1，并計算出粉率，出粉率(%)=面粉重/小麥重×100%。采用瑞典Perten DA7200 整粒型近紅外分析儀測定籽粒蛋白質(zhì)含量。采用Perten 2200 型面筋洗滌儀，按GB/T 14606-1993測定濕面筋含量。采用美國National公司生產(chǎn)的10 g揉混儀，按AACC-54-40方法測定揉混儀參數(shù)。采用德國Brabender 810104型電子粉質(zhì)儀，按 AACC-54-21方法測定粉質(zhì)參數(shù)。采用澳大利亞 Newport Scientific Pty有限公司RVA-Super3型快速黏度儀測定淀粉糊化特性，數(shù)據(jù)由自帶軟件自動處理。

1.4 統(tǒng)計方法

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理，用SPSS 22進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種小麥的面粉及鮮面片色澤分析

供試小麥的面粉白度為72.58～80.85，其中揚麥11和揚輻麥4號的面粉白度超過80，顯著高于其他品種；其次為寧麥14和揚麥20；鎮(zhèn)麥168和淮麥20白度較小。揚麥11、揚輻麥4號、寧麥14、揚麥20和淮麥22的面粉L*值較高，5者間沒有顯著性差異；鎮(zhèn)麥168的L*值最低，與其他品種差異性顯著。淮麥20、淮麥22的面粉b*值較高，且與其他品種差異均顯著，揚輻麥4號和揚麥11的b*值較低。從面粉白度及色澤來看，揚麥11和揚輻麥4號最好，寧麥14和揚麥20次之，淮麥20最差(表1)。

表1 不同小麥品種面粉及鮮面片色澤表現(xiàn)

10個小麥品種的鮮面片放置不同時間的L*值和b*值存在差異。放置0 h，淮麥22 的L*值最高，與揚麥11、揚輻麥4號、寧麥14、揚麥20、鄭麥9023、淮麥20等品種間無顯著差異，鎮(zhèn)麥168最低；放置2 h和4 h，淮麥22的L*值最高，鎮(zhèn)麥168最低；揚輻麥4號和淮麥22面片放置24 h的L*值最高，鄭麥9023和鎮(zhèn)麥168較低。鮮面片的L*值在放置2、4、24 h時，揚輻麥4號、寧麥14、揚麥20間差異不顯著，與鎮(zhèn)麥168差異顯著。就鮮面片b*值而言，放置0 h，淮麥20最高，揚麥11和鄭麥9023最低，揚麥16、揚麥158、鎮(zhèn)麥168、揚麥20、揚輻麥4號之間差異不顯著；放置2、4、24 h，淮麥20最高，鄭麥9023最低，揚麥11、揚輻麥4號、揚麥16、揚麥158、鎮(zhèn)麥168五個品種間差異不顯著。相同品種鮮面片的L*值均隨著時間推移而下降；除淮麥22外，放置2 h的b*均較0 h升高，在放置4 h、24 h時，揚麥11、寧麥14、淮麥22、鄭麥9023、揚麥158、鎮(zhèn)麥168、淮麥20的b*值呈下降趨勢，而揚輻麥4號、揚麥20、揚麥16略有上升。從鮮面片色澤表現(xiàn)來看，淮麥22的L*值最高，但b*值也較高；揚輻麥4號、揚麥20的L*值接近于淮麥22，但其b*值低；淮麥20的L*值較低，b*值最高。

2.2 環(huán)境對面粉、鮮面片色澤的影響

對2年3點10個品種的面粉及鮮面片色澤進行方差分析，結(jié)果(表2)顯示，除年度對面粉的L*值、地點對鮮面片放置24 h的L*值影響不顯著外，年度、地點、基因型對面粉及鮮面片的其他被測指標均有顯著或極顯著影響。地點×基因型、年度×基因型互作對面粉白度和b*值有顯著和極顯著影響，對面片放置0 h、2 h和4 h的L*值有顯著影響。年度×地點互作對除面粉L*值外的其他被測指標均有顯著或極顯著影響；地點、基因型、年度三者互作僅對面粉的b*值有極顯著影響。

表2 不同地點不同品種面粉及鮮面片色澤方差分析

由表3可知，不同地點間比較，揚州的面粉白度和L*值較高，宿遷的面粉白度和L*值較低；高郵的面粉b*較低，宿遷面粉的b*較高。揚麥20、揚麥16、寧麥14、鄭麥9023和鎮(zhèn)麥168在三個地點的面粉色澤較穩(wěn)定。兩年度間，相同品種的白度、L*及b*的變幅為0.15%～1.84%、0.06%～0.56%及 2.21%～10.79%，其中，揚麥11、揚麥158、鄭麥9023、揚麥16和揚麥20變幅較小(表4)。

表3 地點對小麥面粉色澤的影響

表4 年度間面粉色澤的差異

2.3 面粉色澤和鮮面片色澤間相關(guān)性

從表5可以看出，面粉白度與面粉L*值、鮮面片放置2 h、4 h、24 h的L*值均呈極顯著正相關(guān)，與鮮面片放置0 h的L*值呈顯著正相關(guān)；與面粉的b*值、鮮面片放置不同時間的b*值均呈極顯著負相關(guān)。面粉L*值和鮮面片放置不同時間的L*值之間呈極顯著正相關(guān)；與各b*值之間也呈極顯著正相關(guān)。面粉L*值與b*值呈極顯著的負相關(guān)，鮮面片放置不同時間的L*值與b*值之間無顯著相關(guān)性。

表5 面粉及鮮面片色澤性狀的相關(guān)性

2.4 品質(zhì)性狀與面粉及鮮面片色澤關(guān)系

多數(shù)籽粒理化品質(zhì)性狀與面粉及鮮面片色澤指標都有顯著相關(guān)性(表6)。硬度、出粉率與面粉白度、面粉L*值呈極顯著負相關(guān)，與面粉b*值呈極顯著正相關(guān)，與其他被測色澤指標相關(guān)性不顯著。蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量與面粉及鮮面片放置不同時間的L*值呈極顯著負相關(guān)。面粉白度與揉混儀參數(shù)的峰值時間、峰值能量呈極顯著負相關(guān)，與峰值高度顯著負相關(guān)。粉質(zhì)儀參數(shù)與大部分面粉及鮮面片色澤指標呈顯著或極顯著相關(guān)，其中吸水率與面粉L*值相關(guān)系數(shù)較高，形成時間、穩(wěn)定時間及粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)均與鮮面片放置24 h的L*值相關(guān)系數(shù)較高。糊化特征參數(shù)均與面粉白度呈極顯著正相關(guān)(除峰值時間、回升值外)，所有參數(shù)與面粉L*值呈極顯著正相關(guān)；峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、回升值、峰值時間這5個參數(shù)與鮮面片放置不同時間的L*值均呈極顯著正相關(guān)，稀懈值與面粉b*值相關(guān)系數(shù)最高。

表6 面粉及鮮面片色澤與品質(zhì)性狀的相關(guān)性

3 討 論

劉建軍等[6]對4個環(huán)境條件下的中國和澳大利亞104份小麥品種(系)面粉白度分析表明，年份、地點和品種對面粉白度均有顯著影響，品種的影響最大；年份×品種和地點×品種互作的影響不顯著。本試驗結(jié)果表明，不同年度、地點及品種對面粉白度均有極顯著影響，與前人研究結(jié)果一致；面粉白度也受地點與品種互作影響，可能是小麥色澤受非遺傳因素影響，不同品種對不同環(huán)境條件反應(yīng)不同[8,20-21]。鮮面片放置不同時間的L*值、b*值均受品種影響。品種是影響面粉白度及鮮面片色澤的最主要因素。年度與地點互作對面粉及鮮面片色澤有極顯著影響，說明年份、氣候及地力等因素亦會影響面粉及鮮面片色澤表現(xiàn)。揚麥11、揚輻麥4號、寧麥14和揚麥20面粉白度表現(xiàn)較好，揚麥11、揚麥16、揚麥20和鄭麥9023的白度在不同年度間差異較小，可將這些品種作為高白度面粉的主栽品種或用作優(yōu)良親本加以改造和利用。

不同供試品種鮮面片L*、b*值隨時間變化不盡相同，除淮麥22外，其余品種鮮面片放置時間越長亮度值越低、黃度值越高，品種間色澤變化不同可能是因PPO活性或黃色素含量存在差異，有研究表明，PPO含量影響面團及其食品色澤穩(wěn)定性[22]；面粉白度與放置不同時間鮮面片L*值、b*值呈顯著或極顯著相關(guān)；面粉L*值與鮮面片放置不同時間L*值極顯著正相關(guān)，面粉b*值與鮮面片放置不同時間b*值間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，說明面粉色澤與鮮面片放置不同時間色澤極顯著相關(guān)，這與與張 曉等[23]的面粉和鮮面片的L*值間、b*值間均呈極顯著正相關(guān)結(jié)果一致。張國叢等[19]也認為面粉的色澤與其生、熟面片的色澤顯著相關(guān),面粉越白, 制成的面片也越白。因此，由面粉色澤指標可以預(yù)判不同品種小麥鮮面片或饅頭等面制品放置不同時間色澤差異。

面粉及其制品色澤受籽粒硬度、淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、黃色素和出粉率等因素影響[24-25]。本試驗中，面粉白度與籽粒硬度、出粉率、揉混儀參數(shù)及粉質(zhì)儀參數(shù)呈顯著或極顯著負相關(guān)，與糊化特性參數(shù)呈顯著或極顯著正相關(guān)，這也說明了淀粉含量、組分和種類等都可能會對面粉及鮮面片色澤有影響。Miskelly[26]指出，蛋白質(zhì)是決定面粉白度最重要的因素之一，蛋白含量越低，面粉白度越高，但在本試驗中未發(fā)現(xiàn)籽粒蛋白質(zhì)含量與白度間的顯著相關(guān)性，這可能是本試驗品種多為中弱筋品種，試驗地區(qū)處于弱筋小麥產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢帶，不利于籽粒蛋白質(zhì)及濕面筋的積累，供試材料的蛋白質(zhì)含量等指標差距未能完全表現(xiàn)。目前，生產(chǎn)上的高白度小麥品種多為中弱筋小麥品種，缺乏高白度強筋小麥品種，需加強篩選高白度強筋的小麥品種或種質(zhì)資源。強筋小麥為硬質(zhì)麥，硬質(zhì)麥一般色澤差，但面粉色澤除與理化品質(zhì)有關(guān)外，還受PPO等影響[23]，所以可以通過選擇低PPO活性來進行高白度中強筋小麥育種。同時應(yīng)考慮品種在不同地區(qū)表現(xiàn)存在差異，以更好地培育制粉色澤亮白且優(yōu)質(zhì)的小麥新品種。