171份小麦种质面粉糊化特性及其与品质性状的相关性分析

李 淦，姜小苓，吴晓军，李小军，茹振钢，王跃东，张 双

(河南科技学院小麦中心/河南省现代生物育种协同创新中心/河南省高校作物分子育种重点开放实验室，河南新乡 453003)

蛋白质和淀粉是小麦的主要组成成分，两者共同决定小麦粉及面制品的品质。目前，国内外学者对小麦蛋白质进行了深入的研究，但对淀粉的研究相对较少[1]。糊化特性是淀粉品质最重要的指标之一，主要由淀粉粒大小和比例、直链淀粉含量、直/支链淀粉比例等决定[2]，还受到淀粉酶活性以及糊化体系中糖分和蛋白质等的影响[3-4]。研究表明，淀粉糊化特性对面条、馒头等面制品品质有重要影响，特别是与面条品质密切相关[5]。Huang等[6]研究认为，峰值黏度与馒头体积、比容、结构和评分间的相关系数达到显著或极显著水平。黏度性状不仅影响面条外观品质，对面条的质地和口感也有影响，峰值黏度与面条的色泽、光滑性、食味、总评分呈显著或极显著正相关，是评价面条品质的重要因素[4,7]。

迄今，国内外学者对淀粉糊化特性的影响因素[8-10]及其与面条[11]、馒头[12]、面包[13]等食品加工品质的关系做了大量研究，而有关淀粉糊化特性变异特点及优质资源筛选方面的报道较少。本研究以不同区域的171个小麦品种(系)为材料，研究小麦面粉糊化特性的变异及其与品质性状的相关关系，旨在筛选小麦淀粉优异种质材料，为小麦品质育种提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为来源于不同区域的171个小麦品种(系)，其中国外引进品种26个，北方冬麦区11个，黄淮冬麦区103个，长江中下游冬麦区20个，西南冬麦区11个。试验材料于2014-2015年度种植于河南科技学院试验基地(河南省辉县市)。每份材料种植2行，行距25 cm，行长4 m，每行播种80粒，田间管理同一般大田。成熟后，分行收获，脱粒，晾晒，室温储藏备用。

1.2 试验方法

采用实验磨粉机(LRMM8040-3-D，江苏)磨粉，出粉率65%左右；面粉含水量参照GB50093-85方法测定；面粉糊化特性参照AACC76-21方法，用快速黏度分析仪(RVA4500，瑞典Perten公司)测定；面粉白度，用数显白度仪(SBDY-1)测定；面粉色泽分别用L*、a*和b*值表示，用色彩色差计(CR-400，日本)测定；面粉粗蛋白质含量，采用全自动凯氏定氮仪(UDK159，意大利)测定；面粉粗淀粉含量参照GB 5006-1985方法用旋光仪(WZZ-2S/2SS，上海)测定；面团粉质特性，参照GB/T14614-06方法用粉质仪(Brabender 810101，德国)测定；面筋含量及面筋指数参照SB/T10249-95方法，用面筋仪(Perten 2200，瑞典)测定并计算。

1.3 数据分析

用DPS 7.05和Excel进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 参试材料的面粉糊化特性

由表1可知，除糊化时间外，面粉糊化特征参数的变异系数均大于10%，其中稀懈值的变异系数最大，为22.33%。品种对被测面粉糊化特征参数的影响均达到极显著水平(P<0.01)。171份参试材料的峰值黏度平均为2 632 cP，变化范围为1 374 ～3 352 cP，变异系数为12.63%，高于平均值的有97个小麦品种(系)，占材料总数的56.7%；稀懈值平均为871 cP，变化范围为370～1 561 cP，变异系数为22.33%，49.7%的材料高于平均值；最终黏度平均为3 088 cP，变化范围为1 464～3 770 cP，变异系数为12.35%，有100个小麦品种(系)高于平均值，占总数的58.5%；糊化时间平均为6.34 min，变化范围为5.64～6.67 min，变异系数为2.62%，50.9%的品种(系)高于平均值；糊化温度平均为77.57 ℃，变化范围为65.95～88.80 ℃，变异系数为11.97%。

由图1可看出，171份参试材料的面粉被测糊化特征参数基本呈正态分布，存在含量极高和极低的材料，可作为培育优质专用小麦品种的首选亲本。其中，有81.9%的材料峰值黏度集中在2 250～3 000 cP；高于3 200 cP的仅有6个品种(系)，分别为贵州的丰优7号、山东的优麦3号、四川的L661及河南的郑麦08H286-47和郑麦366；低于1 800 cP的有河南的TMF2、北京的CP20-3-1-2-1-1F13和河北的冀师20103。73.7%的材料稀懈值集中在600～1 000 cP；高于1 400 cP的材料有四川的MR168、云南的云麦53和贵州的丰优7号；低于400 cP的材料为四川的L658(369.5 cP)和河南的洛麦29(398.0 cP)。77.8%的材料最终黏度集中在2700～3500cP；高于3 700 cP的有河南的矮抗58(3 712.5 cP)、丰德存1号(3 770.0 cP)及意大利的Ciava(3 726.5 cP)；河南的TMF2(1 463.5 cP)和郑州8 960(1 867.5 cP)及北京的CP20-3-1-2-1-1F13(1 723.0 cP)最终黏度较低。回生值主要集中于1 200～1 500 cP，占总数的74.3%(127个)；回生值高于1 600 cP的仅有4个品种(系)，分别为来自河南的洛麦23和温麦6号、江苏的生选5号及意大利的Ciava(最高，为1 730.0 cP)；回生值低于1 000cP的有4个材料，分别为来自河南的TMF2(最低)和郑州8960、四川的MR168及北京的CP20-3-1-2-1-1F13。

表1 171份参试材料面粉糊化特性的统计分析Table 1 Statistical analysis of flour pasting characteristics in 171 wheat varieties(lines)

*：P<0.05；**：P<0.01。下表同。

*：P<0.05；**：P<0.01,respectively. The same in tables 3 and 4.

图1 171份参试材料面粉糊化参数分布图Fig.1 Distribution of flour pasting characteristics in 171 varieties(lines)

2.2 不同来源小麦品种(系)面粉糊化特性的 差异

由不同来源小麦品种(系)的面粉糊化参数(表2)可看出，不同糊化参数在不同来源材料间的差异程度不同。其中，长江中下游冬麦区的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度均最高，西南冬麦区的低谷黏度、最终黏度、回生值和糊化时间均较低。长江中下游冬麦区的峰值黏度(2 692 cP)显著高于北方冬麦区(2 505 cP)，其低谷黏度(1 832 cP)和最终黏度(3 170 cP)显著高于西南冬麦区。西南冬麦区的稀懈值最高(1 047 cP)，显著高于黄淮冬麦区(825 cP)和北方冬麦区(842 cP)；国外引进材料的回生值最高(1 344 cP)，显著高于西南冬麦区(1 259 cP)。黄淮冬麦区的糊化时间最高(6.37 min)，显著高于西南冬麦区(6.25 min)。而西南冬麦区的糊化温度最高(81.32 ℃)，其次是黄淮冬麦区(78.81 ℃)和北方冬麦区(77.77 ℃)，均显著高于国外引进材料(72.08 ℃)。

2.3 面粉糊化参数间的相关性

由面粉糊化参数间的相关性分析(表3)可知，除稀懈值外，面粉糊化参数间的相关性均呈正相关。其中，峰值黏度与其他所有糊化参数均呈极显著正相关；低谷黏度与最终黏度、回生值、糊化时间和糊化温度呈极显著正相关；稀懈值与糊化时间呈极显著负相关；最终黏度与回生值、糊化时间和糊化温度呈极显著正相关；回生值与糊化时间和糊化温度呈极显著正相关；糊化时间与糊化温度呈显著正相关。

表2 不同来源参试材料面粉糊化参数比较分析Table 2 Flour pasting characteristics of wheat varieties(lines) from different regions

同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Different letters following data within same column mean significant difference at 0.05 level.

表3 面粉糊化参数间的相关性分析Table 3 Correlation analysis among flour pasting parameters

2.4 面粉糊化参数与小麦主要品质性状的相关性分析

由面粉糊化参数与小麦主要品质性状的相关性(表4)可知，峰值黏度与面粉白度、L*、a*、稳定时间和粉质质量指数呈显著或极显著正相关，与b*和吸水率呈极显著负相关；低谷黏度与白度、L*、稳定时间和粉质质量指数呈显著或极显著正相关；稀懈值与白度、L*、a*、粗淀粉含量和稳定时间呈显著或极显著正相关，与b*和吸水率呈极显著负相关；最终黏度与白度、L*和稳定时间呈显著或极显著正相关，与吸水率呈显著负相关；回生值与白度和L*呈显著正相关，与吸水率呈极显著负相关；糊化时间与粗蛋白含量、粉质质量参数和湿面筋含量呈显著或极显著正相关，与粗淀粉含量呈极显著负相关；糊化温度与白度和L*呈极显著正相关，与b*、粗蛋白含量、粉质质量参数和面筋参数均呈显著或极显著负相关；其他参数间相关性均不显著。

表4 面粉糊化参数与小麦主要品质性状的相关性Table 4 Correlation between flour pasting parameters with main quality traits in wheat

3 讨论与结论

峰值黏度和稀懈值是反映面粉糊化特性最重要的参数[14-15],其中峰值黏度与面条评分极显著正相关[5]，密切影响面条质量，可作为预测面条质量的关键指标[16-18]；稀懈值可作为有效改善面条外观、质地和口感等品质的指标[19]。

本研究中，171份参试材料的面粉糊化参数的变异系数均大于10%(糊化时间除外)，稀懈值的变异系数最大(22.33%)，这与刘建军等[18]的研究结果基本一致。品种对所有糊化参数均存在极显著影响(P<0.01)，说明糊化参数主要受基因型控制，可通过育种途径对其改良。171份参试材料面粉糊化参数基本呈正态分布，81.9%的材料峰值黏度主要集中在2 250～3 000 cP，筛选出峰值黏度高于3 200 cP的6个品种(系)，分别为丰优7号、优麦3号、L661、郑麦08H286-47和郑麦366，这些优异材料可用于小麦品质育种。

不同糊化参数在不同来源材料间的差异程度不同，其中，长江中下游冬麦区品种(系)的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度均最高，而西南冬麦区的多数指标普遍较低。长江中下游冬麦区的峰值黏度与西南冬麦区、黄淮冬麦区和国外引进材料间差异不显著，但显著高于北方冬麦区。因此，小麦品质育种家今后可以重点考虑在南方麦区选育优良面条小麦品种材料。

相关分析表明，峰值黏度与其他所有糊化参数均呈极显著正相关，与张 勇等[1]的研究结果一致。这说明峰值黏度可整体反映面粉的糊化特性，是评价糊化特性最重要的参数。峰值黏度与面粉白度、L*、稳定时间和粉质质量指数均呈显著正相关，说明面条品质优良的小麦粉还可能具有面粉色泽亮白和面团筋力强等特点。