仝勝利， 李 猛， 郝紫瑞， 孫君艷， 楚宗麗， 張?zhí)旌＃?雷 玲

(1. 信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院 農(nóng)學(xué)院， 河南 信陽(yáng) 464000； 2. 信陽(yáng)師范學(xué)院 音樂與舞蹈學(xué)院， 河南 信陽(yáng) 464000)

0 引言

小麥(Triticumaestivum)是我國(guó)重要的糧食農(nóng)作物，其品質(zhì)在小麥栽培育種和食品加工中具有重要的作用。小麥吸水率和蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等品質(zhì)高低直接決定這些食品的質(zhì)量及價(jià)格[1]。研究顯示，2009年中國(guó)小麥質(zhì)量報(bào)告顯示小麥籽粒中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化范圍為9.19%～17.52%，平均值為13.58%[2]。2013年中國(guó)小麥質(zhì)量報(bào)告顯示小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化范圍為7.86%～19.77%，平均值13.87%。2006—2015年中國(guó)小麥質(zhì)量年度變化顯示小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)總均值13.94%，年度平均值13.60%～14.02%[3]，小麥籽粒蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐步提高，對(duì)小麥加工制成品的品質(zhì)也有很大的影響，也越來(lái)越被人們所重視[4]。面粉吸水率是檢驗(yàn)面粉烘焙質(zhì)量的重要指標(biāo)，2009中國(guó)小麥選育品種的面粉流變學(xué)特性分析顯示小麥的面粉吸水率的變化范圍為53.9%～66.2%，平均值為59.1%[5]。2013年中國(guó)小麥質(zhì)量報(bào)告顯示豫南地區(qū)小麥的面粉吸水率變化范圍在54.2%～63.0%，平均值為59.2%。小麥面粉吸水率高可以提高饅頭、面包的生產(chǎn)率，使面包的內(nèi)芯變得柔嫩[6]。豫南地區(qū)是河南省重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)，對(duì)河南南部小麥生產(chǎn)和加工影響巨大，小麥品種對(duì)該地區(qū)的種植空間優(yōu)化和有效保障糧食安全具有重要意義[7]。小麥品質(zhì)性狀中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率及相關(guān)性鮮有研究,本試驗(yàn)選用豫南地區(qū)主栽的17個(gè)不同品種的小麥作為試驗(yàn)對(duì)象，測(cè)定小麥面粉吸水率以及蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)指標(biāo),并進(jìn)行相關(guān)性研究，以期為小麥栽培育種和食品加工提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試小麥樣品材料見表1。

表1 小麥品種Tab. 1 Wheat varieties

1.2 試驗(yàn)儀器

分析天平，感量為0.01 g；近紅外分析儀；瑞典Perten DA7250；粉質(zhì)儀。

1.3 試驗(yàn)方法

樣品進(jìn)行預(yù)處理。粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)按照GB/T 24899—2010《糧油檢驗(yàn) 小麥粗蛋白質(zhì)含量測(cè)定 近紅外法》[8]，采用Perten DA7250近紅外分析儀測(cè)定計(jì)算，3次數(shù)據(jù)取平均值。小麥面粉吸水率，按照GB/T 14614—2019《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測(cè)試 粉質(zhì)儀法》[9],采用粉質(zhì)儀進(jìn)行測(cè)定計(jì)算，3次數(shù)據(jù)取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)使用Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)初步整理及圖表制作,利用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

由表2可知，17種小麥品種的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)中，鄭麥0856最高(14.74%)，西農(nóng)585位于第二(14.34%)，西農(nóng)979(金)位于第三(14.10%)，新麥208位于第四位(14.01%)，17個(gè)小麥品種中有10個(gè)樣品的小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于平均值，占樣品總數(shù)的59%，其中金麥8號(hào)(2)的小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低(13.12%)，其中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于14.00%的小麥品種有4個(gè)，參試樣品中有16個(gè)樣品的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在13.5%～14.0%之間。

表2 17個(gè)小麥品種蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值Tab. 2 Average crude protein content of 17 wheat varieties

小麥品種蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在12.50%～13.00%中的是中筋小麥；在13.00%～14.00%中的是中強(qiáng)筋小麥；大于14.0%的為強(qiáng)筋小麥。17個(gè)參試的小麥樣品中，屬于強(qiáng)筋小麥品種的有4個(gè)，占24%，分別是鄭麥0856(14.74%)、西農(nóng)585(14.34%)、西農(nóng)979(金)(14.10%)、新麥208(14.01%)，剩余的13個(gè)參試樣品蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于13.00%～14.00%，占參試樣品總數(shù)的76%，這13個(gè)參試小麥樣品都符合國(guó)家中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，參試品種中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)沒有低于12.50%的品種。

由表3可得，17個(gè)參試小麥樣品蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化范圍為13.12%～14.74%，均值為13.82%，極差為1.62，方差為0.35，說(shuō)明17個(gè)參試小麥樣品的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)小。

表3 小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值及其變異Tab. 3 Mean value and variation of wheat protein

2.2 小麥面粉吸水率

由表4可知，17個(gè)參試樣品中，金麥8號(hào)(2)的面粉吸水率最高(為67.33%)，新麥208的面粉吸水率第二(為64.97%)，西農(nóng)979的面粉吸水率第三(為64.87%)，淮麥29的面粉吸水率第四(為64.47%)，鄭麥0856的面粉吸水率(為52.77%)，是17個(gè)品種中最低的。小麥面粉吸水率通常在60%～70%為適宜，中國(guó)小麥面粉吸水率在50.2%～70.5%之內(nèi)，平均為57%，17個(gè)參試樣品中16個(gè)小麥樣品均符合國(guó)家強(qiáng)筋小麥面粉吸水率(≥60%)，面粉吸水率在60%～65%左右浮動(dòng)，上下浮動(dòng)范圍較小，變化范圍在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之間。

表4 17個(gè)參試樣品小麥面粉吸水率平均值Tab. 4 Average water absorption rate of wheat flour of 17 samples

由表5可得，小麥面粉吸水率的變幅為52.77%～67.33%，平均值為63.04%，極差為14.56，方差為2.98，變異系數(shù)為0.05%。總體來(lái)看，本次參試的17個(gè)小麥樣品中面粉吸水率的變化趨勢(shì)小。

表5 小麥面粉吸水率平均值及其變異Tab. 5 Average water absorption of wheat and its variation

2.3 小麥蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率相關(guān)性分析

用Pearson函數(shù)對(duì)17個(gè)參試小麥樣品蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率兩個(gè)變量進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果如表6所示，17個(gè)參試小麥樣品蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與面粉吸水率的顯著性為0.001(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)為-0.733。由此可以得出，小麥品質(zhì)中的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率二者具有顯著的負(fù)相關(guān)。

表6 相關(guān)性分析Tab. 6 Correlation analysis

由表7可得，17個(gè)小麥品種的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率的相關(guān)系數(shù)大約為-0.732 9，相關(guān)系數(shù)在-1≤|r|<1，二者為高度相關(guān)；結(jié)合表7和表8可知，測(cè)定系數(shù)為0.537 1，校正測(cè)定系數(shù)為0.506 2，說(shuō)明模型擬合度良好，F(xiàn)值為17.404 4，顯著性系數(shù)大約為0.000 8，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.05，所以二者關(guān)系顯著，且相關(guān)性極高。

表7 回歸統(tǒng)計(jì)Tab. 7 Regression statistics

表8 方差分析Tab. 8 Analysis of variance

17個(gè)參試小麥樣品的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與小麥面粉吸水率的直線關(guān)系顯著(見圖1)，所以可進(jìn)一步進(jìn)行蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和小麥面粉吸水率的回歸分析。回歸分析結(jié)果表明蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和小麥面粉吸水率存在一定的函數(shù)關(guān)系，得出一元二次方程

圖1 蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與小麥面粉吸水率的關(guān)系Fig. 1 Relationship between crude protein content and water absorption of wheat flour

y=-6.172 7x+148.37,

擬合優(yōu)度R2為0.537 1，表明此回歸直線模型的擬合效果良好。

綜上可知，這次試驗(yàn)的17個(gè)小麥樣品中的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率的關(guān)系為顯著的負(fù)相關(guān)。本試驗(yàn)選中的17個(gè)豫南地區(qū)主栽的小麥品種中有兩個(gè)小麥品種面粉吸水率和蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在17個(gè)品種中都相對(duì)較高，分別是新麥208和西農(nóng)585。表示這兩個(gè)品種品質(zhì)優(yōu)于其他參試小麥品種，可結(jié)合其他品質(zhì)性狀進(jìn)一步分析。

3 討論

通過對(duì)17個(gè)參試小麥樣品進(jìn)行蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率兩項(xiàng)品質(zhì)性狀指標(biāo)分析，結(jié)果顯示，符合強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)[10](蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥14%，面粉吸水率≥60%)的樣品小麥有3個(gè)，占樣品小麥的18%，分別是新麥208、西農(nóng)585、西農(nóng)979(金)；符合中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)[11](蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥13%，面粉吸水率含量≥58%)的參試樣品有13個(gè)，分別是西農(nóng)979、淮麥29、豐抗38、西農(nóng)889、鄭麥379、鄭麥98、豫麥9908、山農(nóng)優(yōu)麥2號(hào)、豫農(nóng)035、鄭麥113、金麥8號(hào)(1)、魯農(nóng)116、金麥8號(hào)(2)、占樣品小麥的76%。

有研究表明，小麥品種中面粉吸水率和蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈線性關(guān)系[12]。小麥品質(zhì)性狀表現(xiàn)受田間管理、環(huán)境、年份、地區(qū)以及遺傳基因等因素的影響較大，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率等品質(zhì)性狀測(cè)定值具有差異性[13-14]。本次試驗(yàn)所選的17個(gè)豫南地區(qū)主栽的小麥樣品，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變異系數(shù)為0.03%，變幅為13.12%～14.74%，平均為13.82%；面粉吸水率的變異系數(shù)為0.05%，變幅為52.77%～67.33%，平均為63.04%。由此可以看出，選擇的這17個(gè)小麥樣品蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化較小，但小麥面粉吸水率變化較大。面粉水分含量越高，面粉吸水率相對(duì)越大，面團(tuán)過度攪拌后面筋變?nèi)趸蚪钚韵陆档某潭仍絿?yán)重，17個(gè)參試小麥樣品蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率二者具有顯著的負(fù)相關(guān)，此與滕曉煥、章銀良結(jié)果一致[15]。

4 結(jié)論

選取的豫南地區(qū)小麥品種中有3個(gè)參試樣品符合強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，有13個(gè)參試樣品符合中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與面粉吸水率是顯著性為0.001(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)為-0.733，小麥品質(zhì)中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率二者具有顯著的負(fù)相關(guān)。在對(duì)蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和小麥面粉吸水率的回歸分析的結(jié)果也表明，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和小麥面粉吸水率存在一定的函數(shù)關(guān)系，擬合優(yōu)度R2為0.537 1，回歸直線模型的擬合效果良好。

小麥品質(zhì)有多種性狀指標(biāo)，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率對(duì)小麥品質(zhì)有很大影響，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和面粉吸水率結(jié)合其他品質(zhì)性狀，結(jié)合遺傳基因進(jìn)一步綜合分析，能更加客觀地為小麥粉后期加工品質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)參考，為小麥品質(zhì)性狀的有效改良及優(yōu)質(zhì)小麥品種栽培選育提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。