溫艷霞，張春娥，廖若宇

1. 寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院（銀川 750021）；2. 寧夏糧油產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心（銀川 750001）

依據(jù)LS/T 3109—2017《中國好糧油 小麥》[1]標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，小麥類別分為強(qiáng)筋小麥、中筋小麥和低筋軟麥，中筋小麥包括面條小麥、硬式饅頭小麥和軟式饅頭小麥三類。由此可見，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。近五年寧夏地區(qū)種植的小麥品質(zhì)適用于面條和饅頭的食品工業(yè)生產(chǎn)。雖然我國面包的消費(fèi)量不到5%[2]，依據(jù)GB/T 17892—1999《優(yōu)質(zhì)小麥 強(qiáng)筋小麥》[3]標(biāo)準(zhǔn)要求，強(qiáng)筋小麥烘焙品質(zhì)評分值應(yīng)大于等于80分，由于評分值低于80分，寧夏種植的小麥適用于優(yōu)質(zhì)面包生產(chǎn)的小麥品種比例為0。我國市場流通的小麥主要用于面條和饅頭的生產(chǎn)，

據(jù)統(tǒng)計，我國小麥總產(chǎn)量的70%用于農(nóng)民自足，30%用于市場流通，市場流通中80%的小麥用于生產(chǎn)面條和饅頭[4]。

小麥粉加水至含水量高于35%時，用手或機(jī)械揉合可形成面團(tuán)，面團(tuán)在水中搓洗，可溶性物質(zhì)溶于水中，并將淀粉、麩皮等洗脫，剩下具有黏性、彈性、延展性類似橡膠的物質(zhì)，即為粗面筋，因含水量大于65%，因此又稱為濕面筋，烘去水分即為干面筋，干面筋主要成分為面筋蛋白，其影響小麥粉的食用品質(zhì)[5]，因此研究調(diào)查濕面筋的面筋含量與質(zhì)量。降落數(shù)值是對谷物中α-淀粉酶的活力進(jìn)行測定的方法，是準(zhǔn)確評價谷物發(fā)芽損傷的程度，與小麥粉的發(fā)酵程度有關(guān)[5]。粗蛋白含量、濕面筋含量與質(zhì)量和α-淀粉酶的活力，對于小麥的食用品質(zhì)起決定因素。小麥經(jīng)加工后，可制備品種繁多的面食制品，為了更好地了解不同品種小麥的品質(zhì)特性，最大程度地發(fā)揮不同小麥的經(jīng)濟(jì)效益，此次試驗(yàn)以濕面筋含量以及面筋指數(shù)、降落數(shù)值、面團(tuán)流變學(xué)特性、烘焙特性和粗蛋白含量等品質(zhì)指標(biāo)為研究對象，調(diào)研了寧夏種植流通的小麥品種特性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

不同品種小麥，寧夏各市縣農(nóng)戶及農(nóng)場田間取樣；燕子牌干酵母，保牛牛奶酥油，超市購買；氯化鈉，分析純，成都市科隆化學(xué)品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9240電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；GM2200面筋測定儀（瑞典波通儀器公司）；CF2015面筋指數(shù)測定儀（瑞典波通儀器公司）；FN1000降落數(shù)值儀（瑞典波通儀器公司）；DA7200近紅外谷物分析儀（瑞典波通儀器公司）；Faringraph-TS粉質(zhì)儀（德國Barbender儀器）；JMLD150拉伸儀（北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心）；JHMZ針式攪拌機(jī)（北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心）；JXFD醒發(fā)箱（北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心）；JMFB70×30實(shí)驗(yàn)室小麥磨粉機(jī)（成都施威特科技發(fā)展公司）；XP204電子天平[瑞士梅特勒-托利多（上海）有限公司]；PL602E電子天平[瑞士梅特勒-托利多（上海）有限公司]。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 小麥粉的制備

按照NY/T 1094.1—2006《小麥實(shí)驗(yàn)制粉 第1部分：設(shè)備、樣品制備和潤麥》[6]中的方法制粉，小麥經(jīng)清理、潤麥后采用實(shí)驗(yàn)室小麥磨粉機(jī)制粉，將皮粉與心粉混合均勻待用。

1.3.2 濕面筋含量和面筋指數(shù)的測定

水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》[7]中105 ℃直接干燥法測定，濕面筋含量按照GB/T 5506.2—2008《小麥和小麥粉 面筋含量 第2部分：儀器法測定濕面筋》[8]方法測定。按照LS/T 6102—1995《小麥粉濕面筋質(zhì)量測定法面筋指數(shù)法》[9]規(guī)定方法測定面筋指數(shù)。

1.3.3 降落數(shù)值測定

按照GB/T 10361—2008《小麥、黑麥及其面粉，杜倫麥及其粗粒粉 降落數(shù)值的測定 Hagberg-Perten法》[10]方法測定。

1.3.4 面團(tuán)流變學(xué)特性測定

粉質(zhì)特性按照GB/T 14614—2019《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測試 粉質(zhì)儀法》方法測定，拉伸特性按照GB/T 14615—2019《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測試 拉伸儀法》[11]方法測定。

1.3.5 小麥粉烘焙特性測試

按照GB/T 14611—2008《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn) 直接發(fā)酵法》[12]方法測定。

1.3.6 粗蛋白含量的測定按照GB/T 24899—2010《糧油檢驗(yàn) 小麥粗蛋白質(zhì)含量測定 近紅外法》[13]方法測定。

1.3.7 面包烘焙品質(zhì)評分

面包烘焙品質(zhì)評分采用GB/T 14611—2008《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn) 直接發(fā)酵法》[12]附錄A計算，評分項(xiàng)目包括面包體積、面包外觀、面包芯色澤、面包芯質(zhì)地和面包芯紋理結(jié)構(gòu)。

1.3.8 小麥品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

整理12個品種小麥的濕面筋含量、面筋指數(shù)、形成時間、穩(wěn)定時間、降落數(shù)值及蛋白質(zhì)含量指標(biāo)數(shù)據(jù)，采用SPSS 26軟件主成分分析程序進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，依據(jù)小麥主成分分析特征向量系數(shù)構(gòu)建的函數(shù)表達(dá)式計算各指標(biāo)貢獻(xiàn)率，得到不容品種小麥的品質(zhì)得分，進(jìn)而分析評價不同品種小麥品質(zhì)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和圖表制作。利用Excel 2016建立數(shù)據(jù)庫，SPSS 26軟件進(jìn)行小麥主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 濕面筋含量和面筋指數(shù)分析

小麥面筋是小麥粉加工生產(chǎn)過程中的一種副產(chǎn)品，又稱活性小麥面筋蛋白，主要是由谷蛋白和醇溶蛋白組成。面筋具有溶解性、乳化性、吸水性、黏彈性和延伸性。面筋蛋白對饅頭的結(jié)構(gòu)和體積起重要作用[14-15]。適量添加面筋蛋白可改變面粉的理化性質(zhì)，并且提高其面包烘焙品質(zhì)[16]。濕面筋含量對饅頭的加工品質(zhì)有明顯的影響，濕面筋含量過低時，饅頭體積小，濕面筋含量過高時，饅頭體積大并且松軟、無嚼勁。被調(diào)查的15種小麥的面筋含量和面筋指數(shù)情況，寧春55號、寧春51號、晉黑76號、寧春52號、寧冬11號五個品種的濕面筋含量高于30%，寧春5號和寧春38號濕面筋含量低于24%，其余含量介于25%～29%，分別符合LS/T 3109—2017《中國好糧油 小麥》[1]標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)筋硬麥、中筋小麥和低筋小麥面筋含量要求。

2.2 降落數(shù)值分析

降落數(shù)值分析測定法是一種衡量小麥品質(zhì)受基因型與環(huán)境交互作用影響的方法。降落數(shù)值分析測定法檢測小麥籽粒中存在的α-淀粉酶導(dǎo)致的淀粉降解，降落數(shù)值低表明α-淀粉酶活性高，預(yù)示產(chǎn)品質(zhì)量差的風(fēng)險高。研究測試了不同品種的降落數(shù)值，為分析育種提供依據(jù)。表1可見，降落數(shù)值大于300 s且由高至低依次為晉黑76號、寧春5號、寧春52號、寧春54號、寧春51號、寧春15號、寧春39號、寧春4號、寧春55號、寧春16號、寧春50號和寧春38號，均符合GB/T 17892—1999《優(yōu)質(zhì)小麥 強(qiáng)筋小麥》[3]規(guī)定的強(qiáng)筋優(yōu)質(zhì)小麥要求，寧冬11號小麥的降落數(shù)值最低，僅為233 s。

2.3 面團(tuán)流變學(xué)特性分析

小麥粉面團(tuán)品質(zhì)與面制品的質(zhì)量密切相關(guān)，粉質(zhì)儀法和拉伸儀法是評價面團(tuán)品質(zhì)的通用國際方法。面團(tuán)是一種介于固體和液體之間的物質(zhì)，面團(tuán)的流變性質(zhì)可以影響面團(tuán)的最終品質(zhì)。最大稠度準(zhǔn)確處于500 FU，小麥粉從加水開始到粉質(zhì)曲線達(dá)到最大稠度后開始下降時刻點(diǎn)的時間間隔為面團(tuán)形成時間。形成時間越長，表明小麥粉的面筋越強(qiáng)[13]。粉質(zhì)曲線的上邊緣首次與500 FU標(biāo)線相交至下降離開500 FU標(biāo)線兩點(diǎn)之間的時間差值稱為穩(wěn)定時間。穩(wěn)定時間表示小麥粉的耐攪拌特性。

面團(tuán)的抗拉伸阻力和延伸度的分析測定，對面團(tuán)改進(jìn)劑的研究和選擇面包生產(chǎn)中的最適醒發(fā)時間具有重要意義。拉伸曲線面積越大，面團(tuán)彈性越強(qiáng)，由面團(tuán)最大拉伸阻力與面團(tuán)延伸度的比值稱為拉比系數(shù)，拉比系數(shù)越大，表明面團(tuán)堅實(shí)，延伸性小，脆性大，面團(tuán)不易拉長；拉比系數(shù)越小，說明面團(tuán)延伸性大而拉力小，面團(tuán)性質(zhì)弱且易流變，易拉長。一般情況下，拉伸面積大而拉力比數(shù)適中的小麥粉，食用品質(zhì)較好，面積小而比數(shù)大的面團(tuán)，食用品質(zhì)較差。比較12種小麥的拉伸面積和拉比系數(shù)，拉力比數(shù)和拉伸面積趨勢幾乎一致，拉伸面積大的品種，拉力比數(shù)也大；拉伸面積小的品種，拉力比數(shù)也小，這可能是影響烘焙品質(zhì)評分的因素之一。

2.4 粗蛋白含量分析

有關(guān)小麥籽粒中蛋白質(zhì)含量對小麥粉加工品質(zhì)的影響有許多研究報道，如高蛋白含量的面粉適宜制作面包，低蛋白含量的面粉適宜制作饅頭、面條等[17]，小麥中高蛋白質(zhì)含量有助于增加饅頭的比容和體積，蛋白質(zhì)質(zhì)量上的差異會對面包品質(zhì)產(chǎn)生重要的影響[18]。不同品種小麥的粗蛋白含量見表1。

2.5 小麥粉烘焙特性分析

對不同品種的小麥烘焙特性進(jìn)行分析，結(jié)果如表1所示。小麥制粉后在無任何配方和面粉調(diào)制情況下，面包體積小是導(dǎo)致小麥評分值低于80分的主要因素，其次，面包口感粗糙、質(zhì)地干硬、缺乏彈性影響面包質(zhì)地和紋理結(jié)構(gòu)分值。

表1 不同品種小麥品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)

2.6 不同品種小麥的品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

2.6.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

不同品種小麥質(zhì)量指標(biāo)變化無明顯規(guī)律，無法直接通過檢測數(shù)據(jù)判斷小麥的優(yōu)劣，同時由于檢測分析所選擇的小麥品種不同，因此不能直接采用數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。

2.6.2 主成分分析

將表中數(shù)據(jù)按SPSS 26主成分分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到小麥品質(zhì)的主成分累積方差貢獻(xiàn)率，結(jié)果見表2。

表2 小麥品質(zhì)特征主成分方差累計貢獻(xiàn)率

采用主成分分析法對13個小麥品種的6個品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，該次數(shù)據(jù)分析中有2個方差特征大于1的數(shù)值，其主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為43.816%和36.395%，這2個主成分的累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)80.212%（表），具有一定的代表性。方差貢獻(xiàn)率表中第3個主成分的方差特征值為0.709，接近特征值1，其主成分的方差貢獻(xiàn)率為11.817%，加上第3個主成分后累計方差貢獻(xiàn)率為92.028%，其貢獻(xiàn)率大于85%，更具有代表性，需要納入主成分提取。

圖1中主成分特征值的連線陡峭部分即為應(yīng)取得主成分?jǐn)?shù)目。前3個主成分的特征值較大，連線較為陡峭，即前3個主成分對解釋變量的貢獻(xiàn)最大。由表可知，前3個主成分特征值＞0.7，提取3個主成分最合適，綜合了小麥品質(zhì)指標(biāo)的大部分信息。

圖1 主成分分析碎石圖

2.6.3 小麥品質(zhì)綜合評價

主成分特征向量系數(shù)按式（1）計算。

構(gòu)建得到主成分1，2和3的函數(shù)表達(dá)式，分別如式（2）～（4）所示。

式中：Z1、Z2和Z3分別代表第1，第2和第3個主成分的特征向量系數(shù)。

小麥品質(zhì)主成分分析綜合得分，由式（5）計算得到。

式中：t1、t2和t3分別為主成分1，2和3的主成分特征值。

圖2 主成分分析得分圖

由主成分分析得分圖可知不同品種的小麥大體可以分為4類，其中寧春55號、寧春52號、寧春51號、寧春50號、寧春15號、寧春4號、寧春16號、寧春39號、寧春38號和寧春54號為一類，晉黑76號、寧春5號和寧冬11號各為一類。

從圖3可以看出：寧春55號面筋指數(shù)表現(xiàn)較為突出；晉黑76號形成時間、穩(wěn)定時間、降落數(shù)值及蛋白質(zhì)含量指標(biāo)表現(xiàn)均較為突出；寧春39號在面筋指數(shù)方面表現(xiàn)較為突出；寧冬11號濕面筋含量較為突出；寧春5號在降落數(shù)值方面表現(xiàn)較為突出。綜上所述，相較于其他品種的小麥，晉黑76號小麥品種更適合在寧夏種植。

圖3 不同品種小麥品質(zhì)指標(biāo)分析

3 結(jié)論

對幾種小麥品種的品質(zhì)指標(biāo)分析，濕面筋含量、蛋白質(zhì)含量、形成時間和穩(wěn)定時間是影響小麥品質(zhì)的主要因素。拉力比數(shù)和拉伸面積在主成分分析時貢獻(xiàn)率不顯著，不適合做主成分分析。寧春55號、寧春52號、寧春51號、寧春50號、寧春15號、寧春4號、寧春16號、寧春39號、寧春38號和寧春54號品質(zhì)相近，晉黑76號、寧春5號和寧冬11號品質(zhì)各不相同。寧春55號面筋指數(shù)表現(xiàn)較為突出；晉黑76號形成時間、穩(wěn)定時間、降落數(shù)值及蛋白質(zhì)含量指標(biāo)表現(xiàn)均較為突出；寧春39號在面筋指數(shù)方面表現(xiàn)較為突出；寧冬11號濕面筋含量較為突出；寧春5號在降落數(shù)值方面表現(xiàn)較為突出。