全麥粉面筋指數(shù)法在小麥育種中應(yīng)用條件的研究

宋昱等

摘要：[目的]為了更加靈活、方便地對小樣本小麥品種進(jìn)行品質(zhì)測定，采用全麥粉面筋指數(shù)法代替面粉面筋指數(shù)法進(jìn)行研究。[方法]選用適合山西省南部小麥種植的高、中、低筋型10個(gè)小麥品種（系）為試驗(yàn)材料，對不同溫度、濕度條件下小麥全麥粉面筋指數(shù)（簡稱小麥面筋指數(shù)）與面粉的沉降值、穩(wěn)定時(shí)間的相關(guān)性，小麥面筋指數(shù)與面粉面筋指數(shù)的相關(guān)性進(jìn)行分析研究。[結(jié)果]通過試驗(yàn)可以得出，小麥面筋指數(shù)測定條件以溫度20 ℃，濕度50%左右最適宜，且小麥面筋指數(shù)與面粉面筋指數(shù)高度相關(guān)，小麥濕面筋含量與面粉濕面筋含量高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均在0.9以上。[結(jié)論] 利用小麥面筋指數(shù)法可以代替面粉面筋指數(shù)法指導(dǎo)小麥育種、倉儲(chǔ)及面粉和食品加工等。

關(guān)鍵詞：全麥粉；面筋指數(shù)；穩(wěn)定時(shí)間；沉降值；小麥育種

中圖分類號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2015）08-248-04

小麥?zhǔn)侨祟愔匾募Z食之一，小麥籽粒含9%～14%的蛋白質(zhì)，是由麥清蛋白、麥球蛋白、麥醇溶蛋白和麥谷蛋白組成[1]。小麥制粉后，保留在小麥粉中的蛋白質(zhì)主要是麥醇溶蛋白和麥谷蛋白，前者的黏性和延伸性與后者的黏結(jié)性和彈性構(gòu)成了小麥粉獨(dú)有的面筋特性[2]。我國小麥優(yōu)質(zhì)育種進(jìn)展迅速，而小麥品質(zhì)鑒定又是優(yōu)質(zhì)育種不可缺少的重要手段。目前小麥品質(zhì)鑒定的方法主要有國標(biāo)方法（其中蛋白質(zhì)含量測定為GB/T17320-1998，濕面筋含量測定為GB/T 14608-1993，沉降值測定為GB/T15685-1995）和近紅外谷物子粒品質(zhì)分析法。國標(biāo)方法主要進(jìn)行子粒容重、蛋白質(zhì)含量及面粉濕面筋含量、沉降值、吸水率、穩(wěn)定時(shí)間、最大抗延阻力、拉伸面積等品質(zhì)指標(biāo)的測定。該方法測定結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，操作程序繁瑣，測定價(jià)格昂貴，不適合大批量測定樣品。此方法需樣品量較大（測定1次大約需2.5 kg小麥子粒），不適合育種早代材料的品質(zhì)測定。

近年來，近紅外品質(zhì)測定是結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、光譜技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)等多個(gè)學(xué)科的最新研究成果，在谷物子粒檢測方面具有快速、簡便、無損、無污染等優(yōu)點(diǎn)[3]。段國輝等利用近紅外光譜分析法和國標(biāo)法對小麥新品種進(jìn)行品質(zhì)測定，對2種方法測定結(jié)果進(jìn)行對比，表明近紅外小麥品質(zhì)測定結(jié)果與國標(biāo)法測定結(jié)果相關(guān)達(dá)極顯著水平[4]。但由于它是一項(xiàng)間接測量技術(shù)，被測小麥子粒粒質(zhì)等諸多自身因素會(huì)對測定結(jié)果造成影響，且設(shè)備成本較高[5]。王仙菊等用黏度計(jì)法測定小麥粉中濕面筋，不需要制備和洗滌面團(tuán)，克服了制備和洗滌面團(tuán)過程中存在的缺陷，有較好的重復(fù)性和再現(xiàn)性，可提高檢測的準(zhǔn)確度，但對小樣本小麥品種仍有一定的局限性[6]。楊路加等對不同品種的小麥進(jìn)行了粗蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量測定，通過對檢測結(jié)果的分析，可以看出小麥中粗蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量存在明顯的相關(guān)性，但此方法依然比較繁瑣[7]。筆者利用面筋指數(shù)測定儀分析和測試當(dāng)前山西省南部主要品種中的10個(gè)不同品種的小麥面筋指數(shù)，并與傳統(tǒng)的分析方法[8]進(jìn)行比較，研究小麥全麥粉與面粉面筋指數(shù)及濕面筋含量的相關(guān)性，以小麥面筋指數(shù)代替面粉面筋指數(shù)，以小麥濕面筋含量代替面粉濕面筋含量，可簡化分析程序，降低分析成本，為小麥面筋指數(shù)法在小麥育種、倉儲(chǔ)及面粉和食品加工等方面的應(yīng)用提供依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗(yàn)選用以山西省南部生產(chǎn)主干品種為主的高、中、低筋型小麥品種（系）10個(gè)為試驗(yàn)對象，其中有：運(yùn)旱618、A6、204W38、22-33、06觀264、運(yùn)麥218、運(yùn)麥3101、煙農(nóng)19等。

主要儀器及設(shè)備：

3100型小麥粉碎儀， 2200型面筋指數(shù)測定儀，均由瑞典波通公司生產(chǎn)；

BAO-A型沉淀值測定儀，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)儀器修配室；

810108型粉質(zhì)儀，德國Brabender公司；

0.2 mm標(biāo)準(zhǔn)篩，浙江上虞市道墟張興紗篩廠。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法 取各樣品50 g，用3100型小麥粉碎儀粉碎得到全麥粉備用；取各樣品5 kg，用傳統(tǒng)磨粉機(jī)制取面粉備用。

1.2.1 不同溫度條件下小麥面筋指數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間和沉降值相關(guān)性的研究。在不同溫度（RH=50%，T=10、20、30 ℃）條件下測定小麥面筋指數(shù)。

稱取所需面粉倒入粉質(zhì)儀揉面缽中，蓋上蓋子預(yù)攪1 min后注入一定量的水，待粉質(zhì)儀運(yùn)行結(jié)束得粉質(zhì)圖，從而獲得穩(wěn)定時(shí)間指數(shù)。按照GB/T21119-2007[9]方法測定小麥沉降值。

1.2.2 不同濕度條件下小麥面筋指數(shù)與沉降值和穩(wěn)定時(shí)間相關(guān)性的研究。

在不同濕度（T=20 ℃，RH=20%、50%、90%）條件下測定小麥面筋指數(shù)。

稱取所需面粉倒入粉質(zhì)儀揉面缽中，蓋上蓋子預(yù)攪1 min后注入一定量的水，待粉質(zhì)儀運(yùn)行結(jié)束得粉質(zhì)圖，從而獲得穩(wěn)定時(shí)間指數(shù)。

按照GB/T21119-2007[9]方法測定小麥沉降值。

1.2.3 最佳溫度、濕度條件下小麥面筋指數(shù)與面粉面筋指數(shù)相關(guān)性的研究。

把小麥粉、面粉樣品用氯化鈉緩沖液制成面團(tuán)，再用氯化鈉緩沖液洗滌并分離出面團(tuán)中的淀粉、糖、纖維素及可溶性蛋白質(zhì)等，再除去多余的洗滌液，剩余膠狀物即為濕面筋。將面筋儀離心機(jī)上的篩片改為篩盒， 篩盒中有一定孔徑的篩板， 把洗出的面筋球放在篩盒中離心1 min，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下面筋會(huì)部分穿過篩板， 面筋筋力越強(qiáng)穿過篩板的數(shù)量越少， 面筋筋力越弱穿過篩板的數(shù)量越多， 分別收集篩板前后濕面筋加以稱量， 計(jì)算出面筋指數(shù)值和濕面筋含量。面筋指數(shù)越大， 表示面筋筋力越強(qiáng)， 反之， 面筋指數(shù)越小表示面筋筋力越弱。

面筋指數(shù)%=[留存在篩板上的濕面筋重量（g）/全部濕面筋重量（g）]×100%

1.2.4 最佳溫度、濕度條件下小麥濕面筋含量與面粉濕面筋含量相關(guān)性的研究。

試驗(yàn)方法同“1.2.3”。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度條件下小麥面筋指數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間和沉降值相關(guān)性的影響分析

2.1.1 不同溫度條件下小麥面筋指數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間相關(guān)性分析。

從表1、2數(shù)據(jù)可以看出，在相對濕度為50%條件下，10、20、30 ℃時(shí)，小麥面筋指數(shù)與面粉穩(wěn)定時(shí)間高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)0.887 200、0.889 412和0.839 537，在不同溫度下，各樣品面筋指數(shù)變化無規(guī)律，但從顯著水平考慮，RH=50%，T=20 ℃時(shí)小麥面筋指數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間相關(guān)性最高且也極顯著。

2.1.2 不同溫度條件下小麥面筋指數(shù)與沉降值相關(guān)性分析。經(jīng)分析可知（表3、4），在10、20、30 ℃條件下，小麥面筋指數(shù)與沉降值的相關(guān)系數(shù)分別為0.877 388、0.851 774、0.820 778，以10 ℃相關(guān)性最高。

2.1.3 不同溫度條件下小麥面筋指數(shù)方差分析。

方差分析顯示，F(xiàn)區(qū)組間=118.446，F(xiàn)處理間=3.776。LSD法多重比較結(jié)果見表5。

由此表明，10、20 ℃兩處理間在5%水平差異不顯著，10、20和30 ℃在5%水平達(dá)顯著差異但達(dá)不到1%極顯著水平。再結(jié)合表1～4分析結(jié)果，測量小麥面筋指數(shù)時(shí)應(yīng)

2.2 不同濕度條件下小麥面筋指數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間和沉降值相關(guān)性的影響分析

2.2.1 不同濕度條件下小麥面筋指數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間相關(guān)性分析。由表6、表7可見，在溫度為20 ℃，相對濕度分別為20%、50%、90%下，小麥面筋指數(shù)與面粉穩(wěn)定時(shí)間高度相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)分別為0.906 902、0.923 895、0.912 968。由數(shù)據(jù)可知，相對濕度控制在50%時(shí)，小麥面筋指數(shù)與面粉穩(wěn)定時(shí)間極相關(guān)。

2.2.2 不同濕度條件下小麥面筋指數(shù)與沉降值相關(guān)性分析。

由表8、9可知，小麥面筋指數(shù)與沉降值高度相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)分別為0.839 841、0.846 442、0.853 100。相對濕度90%時(shí)相關(guān)系數(shù)最高。

2.2.3 不同濕度條件下小麥面筋指數(shù)方差分析。方差分析顯示，F(xiàn)區(qū)組間=146.018，F(xiàn)處理間=0.482。LSD法多重比較處理見表10。由此可知，不同濕度條件下小麥面筋指數(shù)之間無顯著差別，說明相對濕度對其分析結(jié)果影響均不顯著。

2.3 最佳溫度、濕度條件下小麥面筋指數(shù)與面粉面筋指數(shù)相關(guān)性分析 通過分析，在最佳測定條件下，小麥面筋指數(shù)與面粉面筋指數(shù)相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.952 509，達(dá)到極顯著水平（表11）。由此可知，在此測定條件下，小麥面筋指數(shù)可以代替面粉面筋指數(shù)來確定小麥質(zhì)量。

2.4 最佳溫度、濕度條件下小麥濕面筋含量與面粉濕面筋含量相關(guān)性分析 由表12可知，在最佳測定條件下，小麥濕面筋含量與面粉濕面筋含量相關(guān)系數(shù)為0.902 325，也達(dá)到極顯著水平。結(jié)果進(jìn)一步說明，在此測定條件下小麥濕面筋含量與面粉濕面筋含量基本相同，也從側(cè)面證明了小麥面筋指數(shù)可以代替面粉面筋指數(shù)。

3 結(jié)論

通過數(shù)據(jù)分析可以看出， 環(huán)境條件以溫度20 ℃，相對濕度50%時(shí)，小麥面筋指數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間和沉降值高度相關(guān)，且在此條件下，全麥粉面筋指數(shù)與面粉面筋指數(shù)高度相關(guān)，小

麥濕面筋含量與面粉濕面筋含量高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均在0.9以上。由LSD法多重比較可知，溫度在20 ℃時(shí)既接近于室溫能節(jié)省能源又最有利于試驗(yàn)；而濕度間的差別并不顯著，這說明利用小麥面筋指數(shù)法鑒定小麥質(zhì)量具有微量、快速、準(zhǔn)確、廉價(jià)，對環(huán)境條件要求不嚴(yán)等特點(diǎn)，不僅對小麥育種起到指導(dǎo)作用并在小麥?zhǔn)召徍蛡}儲(chǔ)中可快速區(qū)分面筋特性的強(qiáng)弱，便于分倉儲(chǔ)存，避免不同品質(zhì)小麥互混，以滿足面粉加工對不同質(zhì)量和特性小麥的需求，提高小麥?zhǔn)秤脙r(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 況偉，趙仁勇，王金水.小麥蛋白質(zhì)與面包烘焙[J].鄭州工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，23（3）：95-99.

[2] 馬濤.糧油食品檢驗(yàn)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[3] WILLAMS P C，STEVENSON S G，STARKEY P M.The application of nearinfrared reflectance spectroscopy to protein-testing in puls breedingprogrammes[J]. Journal of Science Food Agriculture， 1978，29：285-292.

[4] 段國輝，張園，高海濤，等. 利用近紅外光譜技術(shù)分析不同類型小麥品質(zhì)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，3（5）：422-424.

[5] 陸婉珍，袁洪福，徐廣通，等.現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)[M].北京：中國石化出版社，2000.

[6] 王仙菊，盧亭. 黏度計(jì)法測定小麥粉中濕面筋含量初探[J].糧食與飼料工業(yè)， 2013（2）： 55-58.

[7] 楊路加，孫麗華，柏祿乾.小麥中粗蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量相關(guān)性[J].糧油倉儲(chǔ)科技通訊， 2014（4）： 50-51.

[8] 孫輝，姜薇莉，王立坤，等.手洗法測定濕面筋GB/T5506.1-2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[9] 國家糧食局科學(xué)研究院.小麥沉降指數(shù)測定GB/T21119-2007[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.