陈 倩,颉晖晖,王兴昊,曹子鑫,马小乐*,王兴荣
(1.甘肃农业大学农学院,甘肃兰州730070;2.甘肃省农业科学院作物所,甘肃兰州730070)
小麦(Triticum aestivum L.)是世界总产量第二的粮食作物,随着社会生活水平的提高,人们对以小麦面粉为加工食品的种类及品质要求不断精益求精。因此,应培育优质专用小麦品种来迎合面粉市场的需求。
小麦品质状况的评价存在多种指标,其中溶剂保持力(Solvent Retention Capacity,SRC)可用来评价软质小麦的品质状况[1],主要有4种SRC,水溶剂保持力(WaterSRC,WSRC)、乳酸溶剂保持力(Lactic acidSRC,LASRC)、蔗糖溶剂保持力 (SucroseSRC,SSRC)和碳酸钠溶剂保持力(Sodium carbonateSRC,SCSRC)[2]。WSRC与籽粒硬度和面粉颗粒大小相关联,可反映面粉的综合特性;LASRC可反映面粉麦谷蛋白特性和面筋特性;SSRC反映戊聚糖和醇溶蛋白特性,在一定范围内,数值低则表明面粉戊聚糖含量低,醇溶蛋白特性好,具有较强的吸水和持水特性;SCSRC与面粉中破损淀粉数目相关联,体现了面粉中破损淀粉的数量[3-4]。姚金保等[5]研究表明可以通过面粉SRC值选出制作饼干需要的优质小麦品种,为弱筋小麦的品质改良奠定坚实基础。钱森和等[4]提出SRC不仅适于预测软质小麦面粉品质和烘焙特性,同样可在硬质小麦品质性状的评价中发挥作用。张岐军等[6]研究表明选择面粉SRC作为品质检测指标优于蛋白质含量指标。
对小麦籽粒进行水分调节是磨粉加工前的一项必要工序,即加入适量水在一定时间内进行润麦,使得水分在麦粒内部进行重新分布并和内部物质发生变化。水分在小麦皮层和胚乳中的渗透速率不同,水分首先渗透到皮层和糊粉层,继而到胚乳。皮层吸水韧性增加,而胚乳内部变得疏松,二者的结合力下降并产生位移,利于把胚乳从小麦皮层上剥刮下来研磨制粉,可改善小麦物理特性和加工特性[7]。在小麦籽粒中,淀粉以淀粉粒的形式与蛋白质基质结合形成淀粉—蛋白质结构,当入磨水分较低时,淀粉粒与蛋白质紧密结合,小麦胚乳结构坚硬致密,磨辊加工易产生破损淀粉;而随着润麦时间的延长,水分充斥在淀粉—蛋白质结构的间隙中,淀粉粒和蛋白质的结合力变弱,使得加工过程中不易出现破损淀粉。王晓曦等[7]认为,润麦水分对面筋持水率的影响较复杂,损伤淀粉含量高,吸水率也较高,反而不利于面粉加工。因此,润麦时间对小麦籽粒硬度、破损淀粉含量、面粉吸水率、面筋持水率等有重要影响。本文通过对不同润麦时间磨制的面粉进行SRC测定,确定润麦时间对面粉SRC的影响及最适润麦时间,为综合评价小麦面粉品质状况及适合的食品加工提供理论依据。
供试材料为春小麦品种甘春20号(强筋)、甘春24号(中筋)。
1.2.1 润麦 将供试材料清理除杂并测定籽粒水分,称取200 g小麦样品分别放入密封袋,按照14%湿基润麦,充分混匀后密封,放入25℃恒温箱中,分别在润麦时间达到8 h、16 h、24 h、32 h和40 h时进行磨粉。磨粉采用法国肖邦仿工业磨(NG-1型),按照“二皮二心”法进行[8]。
1.2.2 面粉中含水量的测定 小麦的水分含量测定参照GB/T5497-1985[9]。
1.2.3 SRC的测定 SRC测定参照AACC56-11方法[10]。称取1.000 g面粉倒入10 ml离心管中,接着用移液枪向离心管中分别加入蒸馏水、5%碳酸钠、50%蔗糖、5%乳酸溶液各6 ml,然后迅速上下震荡、充分摇匀。每隔5分钟摇动5 s,30 min后可以达到溶胀,离心15 min,去掉上清液,再把离心管倒扣在放有定性滤纸的蒸发皿中,吸水15 min后用电子分析天平称重,重复3次。
式中,M0为沉淀物质量(g);m为面粉质量(g);A为面粉水分(%)。
采用Excel 2010、SPSS21.0进行数据分析。
WSRC反映面粉中所有组分的综合特性。结果表明:甘春24号WSRC值明显高于甘春20号(见图1)。甘春20号的WSRC值随着润麦时间的延长呈现先上升后下降的趋势,在24 h时达最高值,且24 h与8 h、16 h、32 h处理之间差异显著。而甘春24号WSRC值随着润麦时间的延长没有明显的变化趋势,各处理之间差异不显著,表明润麦时间的变化对甘春24号面粉综合特性的影响不显著。
LASRC与面粉麦谷蛋白和湿面筋含量呈显著正相关。结果表明:甘春20号的LASRC值显著高于甘春24号(见图2)。在不同润麦时间下,甘春20号各处理之间差异不显著,LASRC值随着润麦时间的增加没有明显的变化趋势。甘春24号的LASRC值随着润麦时间的延长呈先下降后上升的趋势,在32 h时面粉LASRC值达到最高,且与24 h处理间差异显著。
SSRC与面粉中戊聚糖含量呈显著正相关。结果表明:甘春20号的SSRC值随着润麦时间的延长呈现逐渐上升的趋势(见图3),在40 h面粉SSRC值达到最高,除16 h处理之外,与其他处理间均未达到显著差异;甘春24号的SSRC值随着润麦时间的增加呈现逐渐上升的趋势,除32 h时以上的润麦时间与8 h间存在显著差异以外,其余均未有显著差异,说明润麦时间对甘春20号、甘春24号的SSRC的影响较小。
SCSRC与面粉中破损的淀粉数目呈显著正相关,SCSRC值越高,面粉中损伤的淀粉数目越多,面粉吸水率越高,不利于加工品质。结果表明:甘春20号的SCSRC值随着润麦时间的延长呈现先上升后下降的趋势(见图4),从损伤淀粉、吸水率和持水特性等角度来看,甘春20号的润麦时间应该在24 h以上;甘春24号的SCSRC值随着润麦时间的延长呈现逐渐下降的趋势,在40 h面粉SCSRC值达到最低,表明润麦时间的延长可降低破损淀粉的数量。
在影响面粉SSRC的因素中,戊聚糖具有极强的吸水能力和持水能力,其吸水能力是自身重量的10倍左右,是平衡面团水分的重要调节剂[4]。吴雪辉等[11]表示戊聚糖对面团品质和焙烤特性的影响与其组成、结构和添加量有关,往往表现出双重性;Rouau和Moreau[12]报道,添加适量的戊聚糖对面团起到改良作用,添加过量则起到恶化作用。在本试验中,润麦时间对供试材料的SSRC影响较小,说明戊聚糖随着润麦时间的变化不会发生显著改变。
过多的破损淀粉会致使馒头和面条加工品质变劣,本试验中甘春24号的润麦时间在40 h时SCSRC值达到最低,此时胚乳中水分达到良好的分配状态,胚乳受到磨辊的机械力压力较小,损伤淀粉含量低,据此选择低SCSRC的润麦时间可有效改善馒头和面条的加工品质[13]。LASRC能够有效预测面包烘烤品质。在本试验中,润麦时间的变化对甘春20号(强筋)的LASRC无显著差异,在32 h时甘春24号(中筋)的LASRC与24 h差异显著,表明润麦时间对中筋小麦湿面筋含量具有影响,品种间LASRC的差异可能由不同硬度使水分在籽粒内部重新分配的不同速率引起;甘春20号的LASRC显著大于甘春24号,说明甘春20号的湿面筋含量显著高于甘春24号,恰恰验证了甘春20号为强筋高蛋白品种、甘春24号为中筋品种,这表明了SRC作为评价小麦品质的指标具有实际意义。综上所述,不同润麦时间对4种SRC均有影响,强筋小麦和中筋小麦的最佳润麦时间应该分布在24 h以上。