龙麦35的加工特性及其在面制品中的应用研究

刘东军，宋维富，戴常军，杨雪峰，赵丽娟，宋庆杰，张春利，辛文利，白光宇，孙志玲，孙雪松，张宝辉，肖志敏

(黑龙江农业科学院作物资源研究所1，哈尔滨 150086)(黑龙江农业科学院农产品质量安全研究所2，哈尔滨 150086)(内蒙古自治区陈巴尔虎旗特泥河农牧场3，海拉尔 021022)

龙麦35是东北春麦区的强筋小麦新品种之一，加工特性优良，产量不低于当地高产品种，多抗性突出，广适性较好，现为东北春麦区主栽小麦品种。龙麦35的加工及其在面制品中的应用研究，对于发挥强筋小麦龙麦35的源头作用和促进东北春麦区强筋小麦产业发展等具有重要意义。因此，本文对龙麦35的品质及其遗传基础进行了分析，并对龙麦35及其配麦的加工特性及其在面制品中应用进行了研究，探讨了湿面筋含量、质量和淀粉特性等加工特性之间关系，以期为东北春麦区强筋小麦育种和产业发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

选取东北春麦区龙麦35和垦九10为实验材料，取材于黑龙江省农科院民主科技园区(哈尔滨)小麦品种比较实验，施肥水平为纯氮75 kg/hm2，纯磷(P2O5)60 kg/hm2，纯钾37.5 kg/hm2。

1.2 实验方法

1.2.1 龙麦35品质分析

对东北春麦区不同地点的龙麦35进行品质分析。本实验中采用布勒E202实验磨按NT/T 1094标准制粉，过100目筛，出粉率控制在67%～70%之间。Glutomatic2200面筋自动分析仪方法测定湿面筋含量；面团流变学特性用Brabender粉质仪和拉伸仪，参照GB/T 14614—2006[1]和GB/T14615—2006[2]标准测定粉质和拉伸参数。淀粉糊化特性用Barander Visco-E测定，参照 GB/T 24853—2010[3]标准测试淀粉糊化温度和最大黏度。

1.2.2 龙麦35的加工特性分析

对龙麦35∶垦九10(100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100)等五种不同比例配麦品质进行分析，湿面筋含量、粉质和拉伸参数测定方法同上。

1.2.3 主要品质遗传基础分析

基因组DNA提取采用CTAB法，高分子质量麦谷蛋白检测采用张延滨等[4]的SDS-PAGE方法，Wx基因检测采用宋建民等[5]的STS分子标记技术鉴定。

1.2.4 龙麦35在面制品中的应用及评价方法

面包和面、醒发和烘焙采用National MFG CO. Lincoln.neb仪器进行，面包制作参照GB/T 14611—2008[6]标准，发酵温度(30.0±1.0) ℃，时间90 min，相对湿度85%。醒发温度(30.0±1.0) ℃，时间45 min；烘烤温度215 ℃，时间约为20 min，实验中设置3个平行样品，从面包质量、体积、面包芯色泽，质地和纹理结构等进行评价。面条采用东孚久恒JMTD168/140试验面条机制作。面条制作参照GB/T 17320—2013[7]标准，面条加水量为32%～35%，和面机和面5 min，室温醒发30 min，经过2次轧片，最终面片厚度控制在(1.45±0.05) mm，切条成宽(2.0±0.1)mm和长25 cm的面条，实验中设置3次平行样品。从面条色泽、表观状态、硬度、黏弹性、光滑性和食味等方面进行评价。面包和面条评价由3名长期从事农产品食品加工人员组成。

1.2.5 数据分析方法

每个实验均设置3个平行样品，采用SPSS19对数据进行单因素方差分析，在P=0.05水平分析差异显著性。

2 结果与分析

2.1 龙麦35品质及其加工特性分析

对2018年嫩江、海拉尔和哈尔滨三个地点生产的龙麦35的品质分析结果显示，籽粒蛋白质量分数12.65%～14.21%，湿面筋质量分数29.2%～30.5%，稳定时间10.8～19.3 min，最大拉伸阻力515～699 E.U，延伸性126～207 mm，能量144～175 cm2，品质分析结果表明龙麦35是优质强筋小麦品种。

表1 龙麦35品质分析结果

对龙麦35的高分子质量麦谷蛋白亚基组成和淀粉合成基因Wx分析发现：龙麦35高分子质量麦谷蛋白亚基组成为：2*，7+9，5+10(图1A-4)；Wx-B1基因缺失 (图1B-3)。垦九10高分子质量麦谷蛋白亚基组成为1，7+9，2+12(图1A-3)；Wx-B1基因未缺失(图1B-4)。Glu-D1 5+10是公认的优质亚基基因，Wx-B1基因缺失会提高糯性淀粉含量，适于加工优质面条，验证了龙麦35具有优异的加工特性。

注：A图为HWM-GS图谱，其中1，CK1；2，CK2；3，垦九10；4，龙麦35。B图为Wax-B1基因分子标记图谱，1，CK(+)；2，CK(-)；3，龙麦35；4，垦九10。图1 龙麦35和垦九10的HWM-GS和Wx基因分析

2.2 龙麦35及其配麦加工特性分析

通过龙麦35及其配麦加工特性的研究发现：龙麦35的湿面筋质量分数为26.7%，稳定时间为22.6 min，能量为125.8 cm2(表1)，糊化温度为67.0 ℃，峰值黏度1 094 BU。除湿面筋含量外，其他各项指标均达到国家强筋小麦标准。垦九10的湿面筋含量26.1%，稳定时间3.1 min，能量55.8 cm2(表1)。糊化温度为69.2 ℃，峰值黏度714 BU。

龙麦35和垦九10的湿面筋含量水平相当，稳定时间和能量差异较大，说明二者差异与湿面筋数量无关，主要与湿面筋质量有关。通过不同比例配麦制粉的流变学特性研究发现，垦九10加入25%龙麦35时，其稳定时间、最大抗延阻力、延伸性和能量均得到显著提高，且随着龙麦35配比的上升，稳定时间、最大抗延阻力和能量均得以提升，且稳定时间、最大抗延阻力和能量均达到了显著水平(表2)。

表2 龙麦35及其配粉主要品质指标与面包和面条品质的关系

2.3 龙麦35及其配麦在面包和面条中的应用和评价

当利用龙麦35和垦九10的小麦粉制作面包时，前者面包体积为925 mL，面包总评分92.3；后者面包体积为780 mL，面包总评分62.1。同时，龙麦35的面包体积、面包外观、面包芯色泽、面包芯质地、面包芯纹理结构等均优于垦九10。当龙麦35∶垦九10(3∶1)时，面包芯纹理结构和体积评分与龙麦35评分相当。随着龙麦35配比减少，质量没有显著变化，面包体积呈现先增后减的趋势；面包外观、面包芯色泽、面包芯质地及总评分均随着龙麦35配比减少而降低。依据小麦品种品质分类GB/T 17320—2013标准，龙麦35∶垦九10(3∶1和1∶1)配粉制作的面包评分91.2和84.3，品质均达到了优良以上水平(表3)。

龙麦35的面条品质评分88.5，垦九10面条评分77。随着龙麦35配比减少，色泽、表观状态、硬度、黏弹性和总评分逐渐降低，龙麦35及其配麦制粉的光滑性较高，垦九10光滑性较低，分析其中原因，可能与龙麦35的Wx-B1基因缺失有关。食味评分中，龙麦35和垦九10均为当年小麦，麦香浓郁，均为4.5分。龙麦35∶垦九10(3∶1或1∶1)配麦制粉的评分分别为86.5和82.0，品质均达到了优良水平(表4)。

表3 龙麦35及其配粉制作的面包品质评价

表4 龙麦35及其配麦制粉面条的品质评价

2.4 龙麦35及其配麦的加工特性与面团流变学特性关系

龙麦35和垦九10及其配麦的加工特性与面团流变学特性相关分析发现：面包总评分与稳定时间、最大拉伸阻力和能量呈显著正相关关系；面条总评分与最大抗延阻力和能量均呈极显著正相关关系，与稳定时间呈显著正相关关系。结果表明：稳定时间、最大抗延阻力和能量是影响面包和面条的共同性状。

从表5数据分析结果来看，面包体积与能量正相关；面包外观和面包色泽与稳定时间和最大抗延阻力正相关。面包质地和结构与稳定时间、最大抗延阻力和能量正相关。

面条色泽和韧性与稳定时间、最大抗延阻力和能量呈显著正相关关系。表观状态与最大抗延阻力和能量呈显著正相关关系。适口性和黏性与稳定时间、最大抗延阻力和能量均达到了极显著水平。光滑性与蛋白质质量没有相关性，与淀粉特性相关。

表5 龙麦35及其配麦加工特性与品质指标之间关系

3 讨论

3.1 湿面筋和淀粉特性与加工品质关系

本研究中中龙麦35湿面筋质量分数仅为26.7%时，仍可直接或利用配麦工艺制作质量优异的面包和面条制品，说明该品种面筋质量和淀粉特性优良。龙麦35湿面筋含量不高的原因，应与氮素供应不足和产量偏高有关[8，9]。蛋白(面筋)含量是强筋小麦加工品质表现的基础，蛋白(面筋)质量是强筋小麦加工品质的保障。在面包和面条加工品质表现上，优异面筋质量对偏低蛋白质含量小麦制粉的面包和面条的加工品质有一定补偿效应，刘锐等[10]也认为小麦蛋白质质量可促进加工品质的提高。淀粉糊化特性与支链淀粉/直链淀粉有关[11]，随着支链淀粉/直链淀粉提高，糊化温度降低，峰值黏度升高，面条的弹性、韧性、口感和光滑度[12-15]，支链淀粉含量为24%～25%时，面条品质和总评分最佳[16]。龙麦35面筋质量优异，淀粉糊化特性显示糊化温度低，峰值黏度较高，是优质面包/面条兼用型小麦。

3.2 优质蛋白和淀粉基因积聚是面包/面条麦品质改良的关键

龙麦35之所以湿面筋质量优良，淀粉微糯特性，与其具备Glu-D1(5+10)等优质亚基基因和Wx-B1基因缺失等遗传基础密不可分。这点从国内面包/面条品种如龙麦26、郑麦366[17]、龙麦67等育种实践，以及澳大利亚优质面条麦品种多属Glu-D1(5+10)基因与Wx-B1基因缺失类型[18，19]中可进一步得到验证。国内外大量研究表明，强筋小麦品种的蛋白(面筋)质量好坏，与其是否具备Glu-D1(5+10)[20-22]和Bx7oe[23]等优异麦谷蛋白亚基遗传基础高度相关。Wx-B1基因缺失可提高支链淀粉含量，降低糊化温度，增加峰值黏度，提高面包持水能力和光滑度等[24]，从而改善面包/面条食用品质[25，26]。我国是以蒸煮面食制品消费为主的国家。面包/面条兼用型小麦育种现已成为我国强筋小麦育种的重要发展方向。着重进行Glu-D1(5+10)、Bx7OE、Glu-A3d[27，28]等优质亚基与Wx-B1基因缺失的定向集聚与选择，是实现面包/面条兼用型强筋小麦加工品质改良的关键所在。

3.3 面团流变学特性与强筋小麦加工特性品质的关系

面团流变学特性是衡量强筋小麦面筋质量和加工品质的重要依据。龙麦35及其配麦的加工品质评价结果认为：面包和面条评分与稳定时间、最大拉伸阻力和能量呈显著正相关关系，与前人研究结果一致[29]。面条评分与稳定时间达到了极显著正相关关系，稳定时间，能量和抗延阻力是影响面包和面条品质的共同性状。杨金等[25]研究发现这些指标对面包和面条品质的影响程度和方式不同，面包体积和评分与稳定时间和能量呈直线关系，而面条总评分与稳定时间，能量呈二次曲线关系。

4 结论

龙麦35具有优异的蛋白质量和淀粉糊化特性，通过对高分子量麦谷蛋白亚基和淀粉合成基因Wx的检测发现，龙麦35具有优异蛋白质量和淀粉糊化特性的遗传基础，也证实了龙麦35是面包/面条麦兼用小麦新品种。通过小麦龙麦35与垦九10配麦及其在面包和面条品质评价结果，表明龙麦35可显著提升垦九10的稳定时间、最大抗延阻力和能量。进一步对龙麦35配麦制粉加工的面包和面条品质评价，发现龙麦35∶垦九10(3∶1和1∶1)制粉面包和面条评价均达到优良水平。通过分析加工特性与食品品质之间关系认为，稳定时间、最大抗延阻力和能量是影响面包和面条制品品质的重要参数。