山西主栽小麥品種蒸煮食品加工性比較

姜蘭芳，王 敏，曹 勇，馬小飛，李曉麗，郝建宇，張定一，姬虎太

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所，山西臨汾 041000)

對(duì)于我國北方各省而言，小麥?zhǔn)侨藗冑囈陨娴闹骷Z，而就全國來講，小麥與玉米、水稻并稱三大糧食作物，是制作面包、饅頭、面條、餃子、餅干等面食品的主要原料，其品質(zhì)直接影響著面粉的品質(zhì)和用途。

饅頭和面條發(fā)展至今已有1700年歷史，是我國的傳統(tǒng)面制食品，約占中國小麥消費(fèi)量的65%[1]，是北方人不可缺少的主食，山西省臨汾、運(yùn)城地區(qū)尤以饅頭為主[2]。隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)面制品的需求逐步由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變；發(fā)展優(yōu)質(zhì)專用小麥，滿足消費(fèi)者需求，是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整主要方向[3-4]。優(yōu)質(zhì)面條的生產(chǎn)需要質(zhì)量穩(wěn)定的專用面粉提供保障，而專用面粉來源于優(yōu)質(zhì)專用小麥。2021年我國小麥進(jìn)口量達(dá)977×107kg，較2020年的838×107kg增長 16.6%。開展小麥品質(zhì)研究，發(fā)展優(yōu)質(zhì)專用小麥生產(chǎn)是我國優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的主要內(nèi)容之一[5]。目前，有關(guān)山西省小麥品種的蒸煮品質(zhì)相關(guān)研究鮮見報(bào)道。本研究擬對(duì)山西省主推小麥品種的品質(zhì)性狀及蒸煮面食品加工適應(yīng)性進(jìn)行系統(tǒng)研究，測(cè)定和分析小麥流變學(xué)、淀粉、質(zhì)構(gòu)等特性，并對(duì)小麥品質(zhì)性狀與面條、饅頭品質(zhì)的相關(guān)性進(jìn)行分析，以了解山西主栽品種品質(zhì)特性及加工適宜性，篩選出適宜面條、饅頭加工的小麥品種，并尋找影響山西蒸煮面制品的主要小麥品質(zhì)性狀及其評(píng)價(jià)方法，為山西專用粉小麥的育種及其工業(yè)化應(yīng)用提供理論支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料包括21個(gè)近5年山西省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重點(diǎn)推廣主導(dǎo)小麥品種，包括水地品種：品育8012、晉太102、晉太1508、太412、晉麥96、濟(jì)麥23、翔麥23、煙農(nóng)999、煙農(nóng)1212、石4366、濟(jì)麥22；旱地品種：晉麥92、長6990、晉麥101、臨旱8號(hào)、長麥251、運(yùn)旱139-1、運(yùn)旱618、長6197、運(yùn)旱805、晉麥47，分別編號(hào)1-21。晉麥95號(hào)為對(duì)照，該品種被首屆黃淮麥區(qū)優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥品種質(zhì)量鑒評(píng)委員會(huì)鑒評(píng)為面條、饅頭小麥品種。供試材料均來源于各育種單位。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2019年10月20日將供試材料種植于山西省臨汾市山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所試驗(yàn)基地，播種期在當(dāng)?shù)剡m宜的播期范圍內(nèi)。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，雙行，行長3.0 m，3次重復(fù)，按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方法進(jìn)行田間管理；2020年6月17日收獲。放置三個(gè)月后統(tǒng)一磨粉，測(cè)定小麥品質(zhì)性狀，根據(jù)吸水率加入一定量的蒸餾水制作面條和饅頭，并檢測(cè)其品質(zhì)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 小麥品質(zhì)性狀的測(cè)定

蛋白質(zhì)含量：根據(jù)GB/T24899-2010采用 Perten 7200近紅外谷物品質(zhì)分析儀(Perten 瑞典)測(cè)定；籽粒硬度指數(shù)、粒徑、千粒重：參照AACC No. 55-31 標(biāo)準(zhǔn)，采用單籽粒谷物特性測(cè)定儀(Perten 瑞典)測(cè)定；容重：根據(jù)GB/T 5498-2013采用谷物容重器測(cè)定；濕面筋含量、干面筋含量及面筋指數(shù)：參照AACC38-12A標(biāo)準(zhǔn)，采用Perten自動(dòng)面筋洗滌系統(tǒng)(Perten 瑞典)測(cè)定；沉降值：根據(jù) GB/T15685-1995采用 880511 沉降值測(cè)定儀(Brabender 德國)測(cè)定；粉質(zhì)參數(shù)：根據(jù) GB/T 14614-2019 采用 810130型粉質(zhì)儀(Brabender 德國)測(cè)定；拉伸參數(shù)：根據(jù) GB/T 14615-2019 采用860704 型拉伸儀(Brabender 德國)測(cè)定；小麥面粉黏度特性： 根據(jù) LS/T 6101-2002 采用 SUPER3 型 RVA 快速黏度分析儀(Newport 澳大利亞)測(cè)定。

1.3.2 面條制作及品質(zhì)評(píng)價(jià)

面條制作、熟制過程和感官評(píng)價(jià)參照GB/T 35875-2018進(jìn)行。采用質(zhì)構(gòu)儀(FTC 美國)測(cè)定面條的內(nèi)聚性、硬度、彈性、膠黏性、咀嚼度等品質(zhì)指標(biāo)；質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)：探頭測(cè)試前移動(dòng)速度為20.0 mm·s-1；測(cè)試過程中移動(dòng)速度為60.0 mm·s-1，回升到樣品表面的高度20 mm，形變75%；測(cè)試后返回移動(dòng)速度為20.0 mm·s-1。

1.3.3 饅頭制作及品質(zhì)評(píng)價(jià)

饅頭制作、熟制過程和感官評(píng)價(jià)參照GB/T 35991-2018進(jìn)行。采用質(zhì)構(gòu)儀(FTC 美國)測(cè)定內(nèi)聚性、硬度、彈性、膠黏性、咀嚼度；質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)：探頭回升到樣品表面上高度90 mm，其他參數(shù)同1.3.2。采用食品體積測(cè)定儀(Perten 瑞典)測(cè)定體積比容、寬/高比等品質(zhì)指標(biāo)，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)均采用 Excel 2003和SPSS 22.0進(jìn)行處理、分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試小麥品種品質(zhì)分析

將品質(zhì)性狀分成籽粒品質(zhì)、面粉品質(zhì)、面團(tuán)品質(zhì)和淀粉糊化品質(zhì)共 4 類指標(biāo)進(jìn)行分析 ，結(jié)果(表1)表明，籽粒品質(zhì)指標(biāo)中，容重平均值為 791.83 g·L-1，變異系數(shù)最小 ( 1. 37% ) ，全部品種達(dá)到國家小麥強(qiáng)筋、中筋標(biāo)準(zhǔn)(≥770 g·L-1) ；千粒重和硬度指數(shù)的變異系數(shù)較大，千粒重平均值為 42.78 g，變化范圍為 33.56 g～ 53.72 g，變異系數(shù)為14.27%；硬度指數(shù)平均值為 64.56，變化范圍為19.15～81.71，變異系數(shù)為 22.03%；供試樣品中，太412和煙農(nóng)999為軟質(zhì)麥，煙農(nóng)1212為混合型麥，其余品種均為硬質(zhì)麥。面粉品質(zhì)指標(biāo)中，穩(wěn)定時(shí)間變異系數(shù)最大，為 54.96%，平均值為5.66 min，變化范圍為1.20～12.90 min，穩(wěn)定時(shí)間在3～6 min 之間的品種數(shù)目最多，所占比例為63.6%；吸水率變異系數(shù)較小 (4.69%)，平均值為61.97%，變化范圍為 56.10%～66.50%。面團(tuán)品質(zhì)指標(biāo)中，最大拉伸阻力變異系數(shù)最大(42.47%)，平均值為 357.45 BU，其次為拉伸面積(40.59%)，平均值為 72.77 cm2，變化范圍為17.00～134.00 cm2。根據(jù)GB/T 17320-2013 的標(biāo)準(zhǔn)，山西省近5年的21個(gè)主推品種多數(shù)為中強(qiáng)筋小麥品種，且品質(zhì)性狀間差異較大，遺傳多樣性比較豐富。淀粉糊化特性中，稀懈值變異系數(shù)最大(31.47%)，變化范圍為376.00～1 114.00 cP，其次為低谷黏度 (24.58%)，變化范圍為402.00～2 274.00 cP，峰值時(shí)間變異系數(shù)最小(4.89%)。

表1 山西省21個(gè)主推小麥品種品質(zhì)性狀Table 1 Quality traits of the 21 wheat cultivars in Shanxi Province

2.2 供試小麥面條、饅頭加工品質(zhì)評(píng)價(jià)

2.2.1 面條品質(zhì)性狀分析

由表2可知，不同小麥品種的內(nèi)聚性、彈性、膠黏性、咀嚼度及硬度存在差異，21個(gè)品種面條感官評(píng)分為77.5～86.5分，平均為81.59分，其中，達(dá)到良好面條標(biāo)準(zhǔn)(80～90分)的共有15個(gè)品種，分別為臨旱8號(hào)、運(yùn)旱805、運(yùn)旱139-1、晉麥47、運(yùn)旱618、晉麥101、晉麥92、太412、濟(jì)麥22、晉麥96、石4366、長麥251、煙農(nóng)999、品育8012、濟(jì)麥23，占主推小麥品種68.2%。說明山西省主推小麥的面條品質(zhì)普遍較好。

表2 山西主推小麥品種熟制面條質(zhì)構(gòu)參數(shù)和感官評(píng)分Table 2 Texture parameters and sensory scores of noodles made from the wheat cultivars in Shanxi Province

2.2.2 饅頭品質(zhì)性狀分析

由表3可知，21個(gè)供試小麥品種饅頭感官評(píng)分范圍為77.0～88.5分，平均為82.0分，其中，達(dá)到良好饅頭標(biāo)準(zhǔn)(80～90分)的共有14個(gè)品種，分別為晉太1508、濟(jì)麥22、晉麥96、晉麥92、濟(jì)麥23、運(yùn)旱805、晉麥47、運(yùn)旱139-1、運(yùn)旱618、煙農(nóng)999、臨旱8號(hào)、品育8012、石4366、晉麥101，占主推小麥品種66.7%。從質(zhì)構(gòu)儀單項(xiàng)指標(biāo)看，品育8012和晉麥101制作的饅頭彈性和咀嚼性較好，饅頭評(píng)分較高；運(yùn)旱618制作的饅頭內(nèi)聚性和比容大、咀嚼性高，饅頭評(píng)分較高。說明山西省主推小麥品種多數(shù)可以制作饅頭；晉麥92、晉麥47、運(yùn)旱139-1、運(yùn)旱805、濟(jì)麥23、品育8012、運(yùn)旱618、晉麥101的饅頭感官評(píng)分超過晉麥95(83.0分)，為優(yōu)質(zhì)饅頭原料。

表3 山西主推小麥品種熟制饅頭質(zhì)構(gòu)參數(shù)和感官評(píng)分Table 3 Texture parameters and sensory scores of steamed bread made from the wheat cultivars in Shanxi Province

2.3 面粉品質(zhì)性狀與面條、饅頭品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表4可知，面條的內(nèi)聚性、膠黏性、咀嚼度和硬度與面條感官評(píng)分呈極顯著正相關(guān)關(guān)系 (P<0.01)；面粉沉降值、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)和拉伸面積與面條感官評(píng)分呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；面條膠黏性與粉質(zhì)指標(biāo)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與淀粉糊化特性指標(biāo)中的低谷黏度、最終黏度和回生值呈顯著正相關(guān)，與糊化溫度呈顯著負(fù)相關(guān)。

表4 面粉品質(zhì)性狀與面條品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性Table 4 Correlation between flour quality characters and noodle quality index

表5結(jié)果顯示，饅頭感官評(píng)分與內(nèi)聚性、彈性、咀嚼度呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與膠黏性和硬度呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；與面粉粉質(zhì)指標(biāo)中的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)呈顯著正相關(guān)，與淀粉糊化指標(biāo)中的峰值黏度、低谷黏度和峰值時(shí)間呈顯著正相關(guān)；形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間與饅頭體積比容呈顯著正相關(guān)；同時(shí)形成時(shí)間與饅頭的內(nèi)聚性和彈性呈顯著正相關(guān)。

表5 面粉品質(zhì)性狀與饅頭品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性Table 5 Correlation between flour quality characters and steamed bread quality index

2.4 山西主推小麥品種聚類分析

對(duì) 21個(gè)山西主推小麥品種的籽粒品質(zhì)、面粉品質(zhì)、面團(tuán)品質(zhì)和糊化特性指標(biāo)及面條、饅頭加工品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，為去除不同量綱、數(shù)量級(jí)帶來的影響，使用 SPSS 22.0對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以聚類方法為組間聯(lián)接，度量標(biāo)準(zhǔn)為平方歐氏距離，進(jìn)行個(gè)案系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果如圖 1 所示。當(dāng)類間距為 16.5 時(shí)，將21個(gè)山西主推小麥品種分為 3 類，第Ⅰ類包括晉麥96、運(yùn)旱805、濟(jì)麥22、品育8012、臨旱8號(hào)、長麥251、晉麥92、運(yùn)旱139-1、晉麥47、運(yùn)旱618、石4366、長6990、濟(jì)麥23、煙農(nóng)999 和晉麥101 共15 個(gè)小麥品種，主要集中了適宜制作面條和饅頭的小麥品種；第Ⅱ類包括晉太102、晉太1508、翔麥23、長6197和煙農(nóng)1212 共5個(gè)小麥品種，主要為面筋蛋白質(zhì)量偏低的小麥品種；第 Ⅲ類為太412，屬于軟質(zhì)麥，糊化特性中的峰值黏度、低谷黏度和回生值較低。

圖1 山西主推小麥品種系統(tǒng)聚類分析

3 討 論

3.1 不同小麥品種對(duì)面條加工品質(zhì)的影響

山西面食歷史悠久，是中國面食文化的發(fā)祥地。因其獨(dú)特的自然稟賦，適合優(yōu)質(zhì)小麥種植，生產(chǎn)的面粉具有蛋白質(zhì)高、口感佳、加工品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)，特別適合面條、饅頭等面食的制作[2]。但長久以來，對(duì)小麥品種缺乏系統(tǒng)、深入的品質(zhì)研究，已成為限制山西省小麥專業(yè)面粉產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸所在。目前，關(guān)于面條、饅頭品質(zhì)評(píng)價(jià)以及與其質(zhì)量相關(guān)的小麥品質(zhì)性狀的研究已有報(bào)道[6-14]。前人研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)中筋小麥適宜面條的加工，但也有部分中筋小麥不適合面條制作[15]。本研究結(jié)果顯示，山西省主推品種中大部分中筋小麥適宜面條加工，但是感官評(píng)分相對(duì)中強(qiáng)筋小麥、強(qiáng)筋小麥偏低。Ye等[17]研究發(fā)現(xiàn)，適宜制作中國白鹽面條的面粉要求為高白度、中等蛋白質(zhì)含量、中等偏高黏彈性、中等硬度偏上小麥和中強(qiáng)筋類型，使面條的質(zhì)地適度堅(jiān)硬。面粉蛋白含量和品質(zhì)影響面條的硬度、彈性和平滑度[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，面條感官總分與面粉沉降值、穩(wěn)定時(shí)間、形成時(shí)間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)和拉伸面積呈顯著正相關(guān)；面條膠黏性穩(wěn)定時(shí)間、形成時(shí)間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)等流變學(xué)指標(biāo)呈極顯著正相關(guān)。這與前人研究相一致。說明蛋白質(zhì)含量適中、面筋質(zhì)量高、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)大、延展性好的小麥適宜制作優(yōu)質(zhì)面條。

3.2 不同小麥品種對(duì)饅頭加工品質(zhì)的影響

中國北方饅頭是以蛋白質(zhì)含量為10%～12%的中強(qiáng)筋偏硬質(zhì)小麥面粉為主[19]。范玉頂?shù)萚20]研究表明，高蛋白質(zhì)含量有利于增加饅頭的體積和比容，但不利于饅頭優(yōu)良外觀、結(jié)構(gòu)和彈韌性的改善，最終明顯降低饅頭的總分，要提高饅頭評(píng)分，必須協(xié)調(diào)好饅頭體積、比容與外觀、結(jié)構(gòu)、彈韌性間的矛盾。Pan等[21]研究表明，饅頭的良好面團(tuán)性能通常與良好的面團(tuán)阻力和延展性有關(guān)，北方風(fēng)格的饅頭有堅(jiān)實(shí)、黏性、密集和耐嚼的質(zhì)地。Lukow等[22]研究表明，饅頭評(píng)分與面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著正相關(guān)，與吸水率和沉降值呈顯著正相關(guān)，本研究結(jié)果與其一致。本研究還表明，山西省主推小麥品種多數(shù)為中強(qiáng)筋小麥品種，適宜制作饅頭，相當(dāng)一部分可以制作優(yōu)質(zhì)饅頭；饅頭評(píng)分與體積比容呈正相關(guān)，與寬/高比呈負(fù)相關(guān)，因此，制作優(yōu)質(zhì)饅頭應(yīng)該平衡好饅頭的體積比容、寬/高比。總之，制作饅頭要求中等強(qiáng)度、適度延伸性(平衡型)小麥粉，強(qiáng)度太高或太低皆不利于加工高質(zhì)量饅頭。

山西省近五年主推小麥品種多為中強(qiáng)筋小麥，所占比例為63.6%，大部分品質(zhì)性狀的遺傳多樣性較為豐富；多數(shù)適宜制作面條和饅頭，其中晉麥101、品育8012、濟(jì)麥23、晉麥92、煙農(nóng)999、運(yùn)旱618、石4366可以制作優(yōu)質(zhì)面條和饅頭，感官評(píng)分均在82分以上。面條、饅頭感官評(píng)分與小麥面粉的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著正相關(guān)，與弱化度呈顯著負(fù)相關(guān)，與質(zhì)構(gòu)參數(shù)(TPA)的內(nèi)聚性、膠黏性和咀嚼度均呈極顯著正相關(guān)。綜上所述，山西近五年主推小麥品種有較好的蒸煮加工品質(zhì)特性，大多數(shù)品種能滿足市場需求。