豫北地區小麥籽粒質量及其加工利用潛力研究

張影全 張 波 關二旗 趙宗武 楊春玲 魏益民

豫北地區小麥籽粒質量及其加工利用潛力研究

張影全1張 波1關二旗2趙宗武3楊春玲4魏益民1

（中國農業科學院農產品加工研究所／農業部農產品加工綜合重點實驗室1，北京 100193）

（河南工業大學糧油食品學院2，鄭州 450001）
（新鄉市農業科學院3，新鄉 453002）
（安陽市農業科學院4，安陽 455000）

為明確豫北地區大田小麥籽粒質量現狀，分析區域小麥加工利用潛力，以2008年—2013年在豫北地區按試驗設計采集的486份大田小麥樣品為材料，分析豫北地區大田小麥籽粒質量現狀，探討小麥加工適用性及加工利用潛力。結果表明，豫北地區大田小麥容重、面團穩定時間較高，濕面筋含量偏低；沉降指數、面團形成時間、弱化度、粉質質量指數年際間變化較大。2008年～2013年豫北地區大田小麥樣品有2.88%達到《優質小麥 強筋小麥》二等標準。濕面筋含量較低是豫北地區優質小麥比例較低的限制性因素。以濕面筋含量、面團穩定時間同時滿足要求作為參考依據，豫北地區大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例依次為面條＞饅頭＞餃子＞發酵餅干＞面包＞酥性餅干＞蛋糕、糕點。

小麥 籽粒 質量性狀 食品加工 利用潛力 豫北地區

小麥籽粒質量性狀是小麥育種和生產的重要目標性狀，也是生產優質原料和加工優質食品的基礎。豫北地區屬于黃淮冬麥區北部強筋小麥產區，是河南省重要的優質小麥產區和優質商品糧供應基地。分析主產地區小麥籽粒質量，研究其加工利用潛力和優勢，可以穩定優質小麥生產，提高加工利用效率，促進小麥產業的可持續發展。

小麥籽粒質量是小麥制品質量的基礎，不同制品對小麥籽粒質量的要求有所差異。籽粒質量受基因型、生態環境和栽培措施等因素影響，不同地區間小麥籽粒質量性狀差異較大［1－5］。長期以來，中國小麥育種和栽培研究主要以高產為目標，兼顧優質和資源高效利用，特別是對小麥品種主要質量性狀的遺傳改良和加工適應性認識還不夠系統，品質改良還存在一定的盲目性。這些問題的長期積累導致我國小麥品種質量結構嚴重失衡，難以滿足食品產業現代化對優質小麥原料的需求［6－8，12］。小麥原糧是面制品企業生產的原料，原料質量的優劣直接影響到加工制品質量。目前，小麥籽粒質量研究大多集中在質量性狀改良、不同條件對質量性狀影響，以及不同食品對小麥質量性狀要求等方面。關于大田小麥籽粒質量的系統分析，及其加工利用潛力方面的研究還較少。近十年來，黃淮冬麥區參加區試小麥品種（系）籽粒蛋白質含量和濕面筋含量沒有顯著變化，蛋白質質量分數為14.2%，濕面筋質量分數為31.0%；沉淀值和面團穩定時間略有增加，但增幅有限［9－12］。由于受區域環境條件變化的影響，以及小麥品種更新換代，甚至多年推廣的品種質量退化，不同小麥品種的多數質量性狀存在較大的變異［13］。這些問題最終導致生產的小麥產品質量性狀間一致性較差，面筋筋力不強，地域和年份間質量性狀變異幅度較大［14－18］。

為進一步明確豫北地區大田小麥籽粒質量及其加工利用潛力，以2008年—2013年按試驗設計抽取的豫北地區486份大田小麥樣品為材料，分析豫北地區大田小麥籽粒質量現狀，探討豫北地區小麥加工適用性及加工利用潛能，為區域小麥生產和食品工業的可持續發展提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

根據國家小麥產業技術體系加工研究室編制的《小麥質量調查指南（試行）》的要求，2008年～2013年連續6年夏收時節，在豫北小麥主產區新鄉（輝縣市、新鄉縣、延津縣）、鶴壁（淇濱區、淇縣、浚縣）、安陽（安陽縣、滑縣、林州市）設計布點，采集農戶大田收獲的小麥樣品。小麥樣品曬干后，篩理除雜、熏蒸殺蟲。后熟兩個月后，檢測籽粒質量性狀。

試驗布點方法為每個地市選3個縣區，每個縣區選3個鄉鎮，每個鄉鎮選該鄉鎮種植的主要栽培品種，并選代表性農戶，抽取3份樣品，每個樣品5 kg。每年采集81份大田小麥樣品，6年共計486份大田小麥樣品。

1.2 試驗方法

千粒重：參照GB／T 5519—2008《谷物與豆類千粒重的測定測定。

容重：參照GB／T 5498—1985《糧食、油料檢驗容重測定法》測定。

籽粒蛋白質含量：參照GB／T 24899—2010《糧油檢驗 小麥粗蛋白質含量測定 近紅外法》，采用瑞典Perten DA7200型近紅外（NIR）谷物品質分析儀測定。

籽粒硬度：參照GB／T 21304—2007《小麥硬度測定 硬度指數法》，采用無錫錫糧機械制造有限公司生產的JYDB100×40型小麥硬度指數測定儀測定。

濕面筋含量：參照GB／T 5506.1—2008《小麥和小麥粉 面筋含量第1部分：手洗法測定濕面筋》，采用手洗法測定。

沉降指數：參照GB／T 21119—2007《小麥 沉降指數測定 Zeleny試驗》采用德國Brabender公司沉淀值測定儀測定。

降落數值：參照GB／T 10361—2008《小麥、黑麥及其面粉，杜倫麥及其粗粒粉降落數值的測定Hagberg－Perten法》，采用上海嘉定糧油儀器有限公司JJLF降落數值測定儀測定。

粉質參數：參照GB／T 14614—2006《小麥粉 面團的物理特性 吸水量和流變學特性的測定 粉質儀法》，采用德國布拉本德粉質儀測定。

1.3 數據分析方法

采用PASW Statistics 18.0統計分析軟件做方差分析，檢驗水平為P＜0.05。采用Excel 2007處理數據、表格。

2 結果分析

2.1 小麥籽粒物理性狀

2008年—2013年豫北地區大田小麥籽粒千粒重平均為（41.87±4.21）g，變異系數為10.06%，變幅為30.03～59.60 g。年際間平均值變幅為40.44～44.31 g，變異系數為4.12%，變異較小。年際間方差分析結果表明，2008年、2010年大田小麥樣品千粒重顯著高于其余4年（P＜0.05，表1）。

2008年—2013年豫北地區大田小麥籽粒容重平均為（804.6 ±20.08）g／L，變異系數為2.49%，變幅為732.5～844.0 g／L。年際間平均值變幅為791.9～812.1 g／L，變異系數為0.88%，變異較小。年際間方差分析結果表明，2010年大田小麥容重顯著高于2009年、2013年，與其他年之間沒有顯著差異（P＜0.05，表1）；2013年大田小麥樣品容重最低。

2008年—2013年豫北地區大田小麥籽粒硬度平均為（58±8.55）%，變異系數為14.85%，變幅為29% ～70%。年際間平均值變幅為56% ～61%，變異系數為3.38%，變異較小。年際間方差分析結果表明，2011年大田小麥樣品籽粒硬度指數顯著高于其他年份（P ＜0.05）；2013年最低（表1）。

表1 2008年—2013年度豫北大田小麥樣品籽粒物理性狀

2008年—2013年豫北地區大田小麥降落數值平均為（433±66.69）s，變異系數為15.41%，變幅為197～736 s。年際間平均值變幅為382～472 s，變異系數為9.27%，變異較小。年際間方差分析結果表明，2009年、2010年大田小麥樣品降落數值顯著高于其他年份（P ＜0.05，表1）。

2.2 小麥籽粒蛋白質質量

2008年—2013年豫北地區大田小麥籽粒蛋白質質量分數平均為（13.92±1.31）%，變異系數為9.40%，變幅為11.03% ～17.91%。年際間平均值變幅為12.33% ～15.03%，變異系數為7.27%，變異較小。年際間方差分析結果表明，2012年、2013年大田小麥樣品籽粒蛋白質含量顯著高于其他年份（P＜0.05）；2011年籽粒蛋白質含量最低（表2）。

2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品濕面筋質量分數平均為（28.15±3.50）%，變異系數為12.45%，變幅為20.45% ～38.36%。年際間平均值變幅為25.38% ～31.09%，變異系數為7.94%，變異較小。年際間方差分析結果表明，2008年大田小麥樣品濕面筋含量顯著高于其他年份（P＜0.05）；2010、2011年濕面筋含量最低（表2）。

2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品沉降指數平均為（28±7.85）mL，變異系數為27.85%，變幅為10～66 mL。年際間平均值變幅為25～34 mL，

變異系數為11.73%，變異較大。年際間方差分析結果表明，2013年大田小麥樣品沉降指數顯著高于其他年份（P＜0.05）；2008年沉降指數最低（表2）。

2.3 小麥籽粒面團粉質參數

2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品面團吸水率平均為（57.27±2.54）%，變異系數為4.44%，變幅為50.10%～68.30%。年際間平均值變幅為55.79% ～58.28%，變異系數為1.71%，變異較小。年際間方差分析結果表明，2008年、2009年、2011年大田小麥樣品面團吸水率顯著高于其他年份（P＜0.05），2010 年最低（表3）。

表2 2008年—2013年度豫北大田小麥樣品籽粒蛋白質質量

表3 2008年—2013年度豫北大田小麥樣品籽粒面團粉質參數

2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品面團形成時間平均為（4.7±5.29）min，變異系數為112.21%，變幅為1.3～37.3 min。年際間平均值變幅為3.7～5.6 min，變異系數為15.17%。年際間、樣品間變異均較大。年際間方差分析結果表明，2013年大田小麥樣品面團吸水率顯著高于2008年，與其他年份之間沒有顯著差異（P＜0.05，表3）。

2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品面團穩定時間平均為（8.7±10.12）min，變異系數為115.86%，變幅為0.8～66.0 min。年際間平均值變幅為7.5～9.5 min，變異系數為8.05%。樣品之間變異系數較大，年際間變異較小。年際間方差分析結果表明面團穩定時間無差異（P＜0.05，表3）。

2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品面團弱化度平均為（57±36.32）BU，變異系數為63.60%，變幅為1～190 BU。年際間平均值變幅為48～69 BU，變異系數為12.78%。年際間、樣品間變異均較大。年際間方差分析結果表明，2008年大田小麥樣品面團弱化度與2009年無顯著差異，顯著高于其他年份（P ＜0.05）；2011年最低（表3）。

2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品面團粉質質量指數平均為（97±100.73）mm，變異系數為103.82%，變幅為18～558 mm。年際間平均值變幅為55～110 mm，變異系數為21.57%。年際間、樣品間變異均較大。年際間方差分析結果表明，2008年大田小麥樣品面團粉質質量指數顯著低于其他年份（P＜0.05）；2009年—2013年年際間沒有顯著差異（表3）。

2.4 豫北地區小麥質量現狀分析

由2008年—2013年豫北地區大田小麥籽粒性狀直方圖（圖1）分析可知，大田小麥樣品容重、籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、穩定時間均符合正態分布，其中容重呈“左偏”分布，濕面筋含量、面團穩定時間呈“右偏”分布。95.00%以上的容重集中在778～818 g／L 之間，均值為（801 ±11）g／L；95.00%以上的籽粒蛋白質質量分數集中在11.34%～16.35%之間，均值為（13.90±1.17）%；95.00%以上的濕面筋質量分數集中在22.08% ～35.91%之間，均值為（28.32±2.9）%；95.00%以上的面團穩定時間集中在3.76～45.25 min之間，均值為（11.88±9.78）min。

參照GB／T 17892—1999《優質小麥強筋小麥》、GB／T 17893—1999《優質小麥弱筋小麥》，對2008年—2013年豫北地區抽取的486份大田小麥樣品優質率統計分析可知，以容重、蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間4個指標同時滿足要求作為判斷依據，2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品中有2.88%達到《優質小麥 強筋小麥》二等標準（表4）；僅有1個樣品達到《優質小麥 弱筋小麥》標準要求（表5）。如分別以容重、蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間單項指標作為判斷依據，單項達到《優質小麥 強筋小麥》二等標準的比例分別為94.44%、47.33%、12.14%、38.27%（表4）；達到《優質小麥 弱筋小麥》標準的比例分別為99.38%、3.50%、2.88%、20.99%（表5）。豫北地區大田小麥樣品整體屬于中強筋小麥。濕面筋含量較低是豫北地區大田強筋小麥優質率特低的主要因素。

表4 2008年—2013年豫北地區強筋小麥比例

表5 2008年—2013年豫北地區弱筋小麥比例

圖1 2008年～2013年豫北地區大田小麥籽粒質量性狀直方圖

2.5 豫北地區小麥加工潛力分析

參照SB／T 10136—1993《面包用小麥粉》等一系列面制品專用小麥粉標準，以不同面制品對濕面筋含量、穩定時間要求作為參考依據，分析豫北地區大田小麥樣品加工潛力。由表6可知，僅以濕面筋含量作為依據，豫北地區大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例依次為面條＞發酵餅干＞饅頭＞餃子＞面包＞酥性餅干＞蛋糕、糕點；僅以穩定時間作為依據，豫北地區大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例依次為面條＞饅頭＞餃子＞面包＞發酵餅干＞酥性餅干＞蛋糕、糕點；以濕面筋含量、面團穩定時間同時滿足要求作為依據，豫北地區大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例依次為面條＞饅頭＞餃子＞發酵餅干＞面包＞酥性餅干＞蛋糕、糕點。可見，豫北地區大田小麥樣品能夠較好地滿足面條、饅頭、餃子等傳統中式面食的生產需求。

3 討論

3.1 豫北地區小麥籽粒質量現狀

與胡學旭等［19］研究結果相比，近年來豫北地區大田小麥籽粒容重（804.6 g／L）、面團形成時間（4.7 min）、面團穩定時間（8.73 min）有所提高，而籽粒蛋白質質量分數（13.92%）、濕面筋質量分數（28.15%）有所下降。質量性狀年際之間方差分析表明，籽粒質量性狀年際間均有差異，其中，沉降指數、面團形成時間、弱化度、粉質質量指數年際間變異較大。

參照GB／T 17892—1999《優質小麥 強筋小麥》，2008年—2013年豫北地區大田小麥樣品中有2.88%達到《優質小麥 強筋小麥》二等標準。僅以容重、蛋白質含量、濕面筋含量或穩定時間單項指標作為判斷依據，達到《優質小麥 強筋小麥》二等標準的樣品比例分別為94.44%、47.33%、12.14%、38.27%。其中，濕面筋含量較低是導致地區整體優質率偏低的主要原因。豫北地區大田小麥樣品屬于中強筋小麥。濕面筋含量較低是豫北地區大田強筋小麥優質率較低的主要因素。

3.2 豫北地區小麥的加工利用潛力

不同小麥制品對籽粒質量要求不同。目前行業標準中多以面粉濕面筋含量、穩定時間作為評價不同小麥制品加工適用性的依據。參照SB／T 10136—1993《面包用小麥粉》等一系列面制品專用小麥粉標準，以濕面筋含量、面團穩定時間同時滿足要求作為依據，豫北地區大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例依次為面條＞饅頭＞餃子＞發酵餅干＞面包＞酥性餅干＞蛋糕、糕點。參照SB／T 10137—1993《面條用小麥粉》、SB／T 10138—1993《餃子用小麥粉》、SB／T 10139—1993《饅頭用小麥粉》，濕面筋質量分數≥25.0%時，即可滿足優質面條、饅頭、餃子等中國傳統食品生產需求。如果以此作為參考依據，豫北地區大田小麥滿足中國傳統食品生產的比例為85.80%。以劉銳等［22－25］研究面條、饅頭對小麥面團穩定時間的要求（面條：4.5～20 min；饅頭：2.0～11.0 min）作為判斷依據，豫北地區大田小麥樣品滿足面條、饅頭加工要求的比例分別為45.06%、70.16%。整體來看，豫北地區大田小麥適宜生產面條、饅頭等傳統食品。目前，國內對不同小麥品種的食品加工特性或適用性的研究較多，而對區域小麥加工利用潛力研究較少［23－25］。因此，本研究系統的分析區域小麥加工利用潛力，可指導和規劃區域小麥加工產業布局，促進食品工業的轉型升級。

表6 豫北地區小麥加工潛力分析

4 結論

4.1 豫北地區大田小麥容重、面團穩定時間較高，濕面筋含量偏低；沉降指數、面團形成時間、弱化度、粉質質量指數年際間變化較大。

4.2 2008年—2013年豫北地區優質強筋小麥的比例為2.88%；面團穩定時間單項指標達到強筋小麥標準要求的比例為38.27%，而濕面筋僅為12.14%。豫北地區適宜中筋、強筋小麥生產。

4.3 豫北地區生產的小麥適宜加工面條、饅頭等中式傳統食品。

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［22］劉銳，張波，魏益民.小麥蛋白質與面條品質關系研究進展［J］.麥類作物學報，2012，32（2）：344 －349

Liu Rui，Zhang Bo，Wei Yimin.Review on relationship between wheat protein and noodle quality［J］.Journal of Triticeae Crops，2012，32（2）：344 －349

［23］張影全.小麥籽粒蛋白質特性與面條質量關系研究［D］.陜西：西北農林科技大學，2012

Zhang Yingquan.Study on the relationship between wheat kernel protein quality property and noodle quality［D］.Shaanxi：Northwest Agriculture ＆ Forestry University，2012

［24］范玉頂，李斯深，孫海艷，等.小麥品質性狀與北方手工饅頭品質指標關系的研究［J］.中國糧油學報，2005，20（2）：16 －20

Fan Yuding，Li Sishen，Sun Haiyan，et al.Relationship between wheat quality and Chinese northern style hand－made steamed bread quality［J］.Journal of the Chinese Cereals and Oils Association，2005，20（2）：16 －20

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Zhang Guiying.Analysis of wheat quality properties and constructing for evaluation system of steamed bread of guanzhong area in Shaanxi Province［D］.Xi′an：Northwest Agriculture ＆ Forestry University，2010

Investigation and Study on the Kernel Quality Properties of Wheat in North of Henan Province and the Processing Potency

Zhang Yingquan1Zhang Bo1Guan Erqi2Zhao Zongwu3Yang Chunling4Wei Yimin1
（Institute of Agro－Products Processing Science and Technology，Chinese Academy of Agriculture Science／Key Laboratory of Agro － Products Processing，Ministry of Agriculture1，Beijing 100193）
（College of Grain Oil and Food Science，Henan University of Technology2，Zhengzhou 450001）
（Xinxiang Academy of Agricultural Sciences3，Xinxiang 453002）
（Anyang Academy of Agricultural Sciences4，Anyang 455000）

This investigation was carried out to study the quality properties of wheat from the northern Henan Province and their potential process capacity.A total of 486 wheat samples were collected from farmlands in the northern Henan Province from the year 2008 to 2013.The wheat kernel quality properties were analyzed，and the applicability of wheat processing and processing potential were investigated.The results showed that wheat quality from North of Henan Province was higher in volume weight and stability of dough，and lower in wet gluten content.The sedimentation value，dough formation time，softening degree and farinograms quality number had bigger change between years.Second－class quality wheat proportion is only 2.88%by the standard ＜High Quality Wheat Strong Gluten Wheat＞.Low wet gluten content is the restrictive factor of low high quality wheat proportion in the north of Henan province.On the condition that wet gluten content and dough stability time conform to requirements，Satisf the requirement of different food，the proportion in the order：noodles＞steamed bread＞dumplings＞fermentation of biscuits＞bread＞crisp cookies＞cakes and pastries.

wheat kernel，quality property，food processing，applying potency，north of Henan province

TS211.2

A

1003－0174（2016）08－0006－08

公益性行業（農業）科研專項（201303070），現代農業產業技術體系建設專項（CARS－03）

2014－10－15

張影全，男，1985年出生，碩士，助理研究員，小麥質量分析與綜合利用

魏益民，男，1957年出生，教授，食品科學與工程