冀南地區(qū)小麥籽粒品質現(xiàn)狀及利用潛力分析

張影全，唐 娜，張 波，景東林，馬永安，魏益民

(1.中國農業(yè)科學院農產品加工研究所/農業(yè)部農產品加工綜合重點實驗室，北京 100193；2.邢臺市農業(yè)科學院，河北邢臺 054000；3.邯鄲市農業(yè)科學院，河北邯鄲 056006)

小麥籽粒品質性狀受基因型、生態(tài)環(huán)境(土壤類型、溫度、降水量等)和栽培措施等因素影響，不同地區(qū)小麥籽粒品質性狀差異較大[1-6]。調查、分析冀南麥區(qū)農戶大田生產小麥籽粒品質現(xiàn)狀，可以為冀南地區(qū)小麥生產、品質改良及相關食品加工提供理論依據。

河北省是我國小麥主產省份和重要商品糧基地。國家統(tǒng)計局數(shù)據顯示，2006-2015年河北省小麥播種面積占全國小麥播種面積的9.61%～10.61%，年均占比10.98%；總產量占全國小麥總產量的10.68%～11.38%，年均占比9.98%，僅次于河南省和山東省[7]。冀南地區(qū)，包括邢臺市、邯鄲市，是河北省小麥主產區(qū)之一。邢臺市冬小麥播種面積常年保持在34.7萬hm-2以上，平均單產6 300 kg·hm-2以上[8]。邯鄲市冬小麥常年種植面積在37.3萬hm2左右，2013 年全市小麥平均單產達6 897 kg·hm-2，位居河北省第1位[9]。冀南地區(qū)屬于強筋、中筋半冬性小麥生態(tài)區(qū)[10]。韓 然等[11]對河北省生產上推廣面積較大的25個優(yōu)質小麥品種品質分析結果表明，被測小麥的容重、濕面筋和蛋白質含量較高，品種間面團流變學特性差異較大。孟祥海等[12]從產量、品質和抗病性等方面，對1976-2009年河北省育成審定的冬小麥品種分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)品種屬中筋類型，52.8%的品種存在品質不穩(wěn)定和不協(xié)調的問題，優(yōu)質強筋品種僅占3.8%。尹成華等[13]對2012年我國黃淮麥區(qū)強筋小麥品質狀況的研究表明，與安徽、河南、江蘇、山東四省相比，河北省小麥千粒重、硬度指數(shù)、沉淀指數(shù)、吸水率、弱化度均較高。胡紀鵬等[14]對2013年我國黃淮麥區(qū)強筋小麥品種的品質特性研究發(fā)現(xiàn)，與安徽、河南、江蘇、山東四省相比，河北省小麥千粒重較低，容重稍高，降落數(shù)值較低，籽粒硬度、蛋白質含量、濕面筋含量較高，面團穩(wěn)定時間較長，面團最大拉伸阻力較大。對河北省小麥籽粒品質的研究多集中在育種改良、品種現(xiàn)狀分析等方面[15-20]，關于冀南主產區(qū)大田生產小麥籽粒品質現(xiàn)狀及其加工利用潛力的分析還鮮見報道。

本研究以2013-2016年河北省邢臺市、邯鄲市10個小麥主產縣定點抽取的360份大田生產的小麥樣品為試驗材料，依照國家標準，對其籽粒及面粉品質性狀進行系統(tǒng)分析，以期掌握近年來該區(qū)大田小麥品質現(xiàn)狀，為冀南地區(qū)的小麥生產品質改良及加工產業(yè)發(fā)展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

根據國家小麥產業(yè)技術體系加工研究室編制的《小麥籽粒質量調查指南(試行)》要求，2013-2016年連續(xù)在河北省邢臺地區(qū)(邢臺縣、柏鄉(xiāng)縣、任縣、隆堯縣、南和縣)、邯鄲地區(qū)(臨漳縣、邯鄲縣、大名縣、魏縣、館陶縣)布點，每個縣選取3個代表性鄉(xiāng)鎮(zhèn)，每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)選取3個代表性村，于小麥收獲期在每個代表村定點采集農戶大田小麥樣品5 kg。4年共收集到小麥樣品360份。樣品經清理除雜、熏蒸后，利用Buhler MLU202型實驗磨粉機磨粉，出粉率70%左右。面粉后熟15 d 后，檢測面粉品質性狀。

1.2 測定項目與方法

千粒重參照GB/T 5519-2008測定。容重參照GB/T 5498-1985測定。籽粒硬度參照GB/T 21304-2007，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(shù)測定儀測定。籽粒蛋白質含量參照GB/T24899-010，采用瑞典Perten DA7200型近紅外(NIR)谷物品質分析儀測定。濕面筋含量參照GB/T 5506.1-2008，采用手洗法測定。沉降指數(shù)參照GB/T 21119-2007，采用德國Brabender公司沉降指數(shù)測定儀測定。降落數(shù)值參照GB/T 10361-2008，采用上海嘉定糧油儀器有限公司JJLF降落數(shù)值測定儀測定。粉質參數(shù)參照GB/T 14614-2006，采用德國布拉本德粉質儀測定。拉伸參數(shù)參照GB/T 14615-2006，采用德國布拉本德拉伸儀測定。

1.3 數(shù)據處理

利用Excel 2010進行數(shù)據統(tǒng)計和處理，采用PASW Statistics 18.0進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 小麥籽粒的物理性狀

由表1可知，2013-2016年冀南地區(qū)小麥千粒重平均值為39.49±5.19 g，容重平均值為817±20 g·L-1，籽粒硬度平均值為63.8%±3.7%，降落數(shù)值平均值為404±83 s。經方差分析，2016年小麥千粒重顯著高于2013年，顯著低于2014年，與2015年無顯著差異。2016年籽粒容重顯著高于2013年，顯著低于2015年，與2014年無顯著差異。2016年籽粒硬度顯著低于2013、2014和2015年，前三年無顯著差異。四年間小麥降落數(shù)值存在顯著差異，以2014年最高，2013年最低。邢臺與邯鄲間小麥千粒重無顯著差異，邢臺的小麥容重顯著低于邯鄲，籽粒硬度、降落數(shù)值顯著高于邯鄲。

表1 2013-2016年冀南地區(qū)大田小麥樣品的籽粒物理性狀Table 1 Kernel quality properties of wheat in the south of Hebei province from 2013 to 2016

同行數(shù)據后不同小寫字母表示年份間差異顯著(P<0.05)；同列數(shù)據后不同大寫字母表示地區(qū)間差異顯著(P<0.05)。表2～4同。

Different small letters following data within same row represent significant difference between different years(P<0.05). Different capital letters following data represent significant difference between areas in same year(P<0.05).The same in table 2-4.

2.2 小麥籽粒的蛋白質性狀

由表2可知，2013-2016年冀南地區(qū)小麥籽粒蛋白含量平均值為14.4%±1.0%，沉降指數(shù)平均值為33.1±8.1 mL，濕面筋含量平均值為29.3%±2.5%。方差分析結果表明，2016年冀南地區(qū)小麥樣品籽粒蛋白質含量顯著低于2013和2015年，與2014年無顯著差異。2016年沉淀指數(shù)顯著低于2013年，與2014和2015年無顯著差異。濕面筋含量顯著低于2013、2014和2015年，其中，2014與2015年無顯著差異。邢臺與邯鄲間籽粒蛋白質含量、沉降指數(shù)均無顯著差異，邢臺的濕面筋含量顯著高于邯鄲。

表2 2013-2016年冀南地區(qū)大田小麥樣品的蛋白質質量性狀Table 2 Protein quality properties of wheat in the south of Hebei province from 2013 to 2016

2.3 小麥的粉質參數(shù)

由表3可知，2013-2016年冀南地區(qū)小麥面團吸水率平均值為62.6%±4.0%，面團形成時間平均值為4.8±6.2 min，面團穩(wěn)定時間平均值為7.0±9.4 min，面團弱化度平均值為71±32 BU，粉質質量指數(shù)平均值為84±98 mm。方差分析結果表明，2016年冀南地區(qū)小麥樣品面團吸水率顯著高于2013年，顯著低于2014年，與2015年無顯著差異；2016年小麥面團形成時間、粉質質量指數(shù)顯著低于2015年，與2013和2014年無顯著差異；2016年小麥面團穩(wěn)定時間顯著低于2013和2015年，與2014無顯著差異；面團弱化度顯著高于2013年與2015年，與2014年無顯著差異。邢臺的小麥樣品面團弱化度顯著低于邯鄲，其余粉質參數(shù)在邢臺與邯鄲間無顯著差異。

2.4 小麥的拉伸參數(shù)

2013-2016年冀南地區(qū)小麥樣品的面團拉伸長度平均值為171.4±21.1 mm，面團拉伸阻力平均值為194.7±103.2 BU，面團最大拉伸阻力平均值為291.5±222.9 BU，拉伸能量平均值為69.8±52.5 cm2。經方差分析，2016年冀南地區(qū)小麥樣品的面團拉伸長度顯著低于2013年，顯著高于2015年，與2014年無顯著差異；2016年拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸能量均顯著低于2013年，與2014和2015年無顯著差異。不同地區(qū)比較，邢臺的小麥樣品面團拉伸長度顯著低于邯鄲，其余拉伸參數(shù)在邢臺與邯鄲間無顯著差異(表4)。

表3 2013-2016年冀南地區(qū)大田小麥樣品的粉質參數(shù)Table 3 Farinograms of wheat in the south of Hebei province from 2013 to 2016

表4 2013-2016年冀南地區(qū)大田小麥樣品的拉伸參數(shù)Table 4 Extensograms of wheat in the south of Hebei province from 2013 to 2016

2.5 冀南地區(qū)小麥生產現(xiàn)狀分析

參照《優(yōu)質小麥-強筋小麥(GB/T 17892-1999)》，分別以容重、蛋白質含量、濕面筋含量和穩(wěn)定時間作為指標，對冀南地區(qū)抽取的360份大田小麥樣品進行品質分析，結果發(fā)現(xiàn)，冀南地區(qū)達到《優(yōu)質小麥-強筋小麥》二等標準的比例分別為97.78%、64.17%、13.06%、16.94%；四個指標同時達標的比例為4.44%。不同地區(qū)比較，邢臺地區(qū)達標率(6.11%)，高于邯鄲地區(qū)(2.78%，表5)。

2.6 冀南地區(qū)小麥食品加工利用潛力分析

參照面制品專用小麥粉系列標準(SB/T 10136-93等)，以濕面筋含量、穩(wěn)定時間作為評價依據，分析冀南地區(qū)大田小麥食品加工利用潛力。結果(表6)發(fā)現(xiàn)，僅以濕面筋含量作為評價依據，冀南地區(qū)大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例大小依次為面條>發(fā)酵餅干>餃子>饅頭>面包>酥性餅干>蛋糕、糕點；以穩(wěn)定時間作為評價依據，冀南地區(qū)大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例大小依次為面條=饅頭>發(fā)酵餅干=酥性餅干>餃子>面包>蛋糕、糕點；以濕面筋含量、面團穩(wěn)定時間同時滿足要求作為評價依據，冀南地區(qū)大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例大小依次為面條>發(fā)酵餅干>饅頭>餃子>酥性餅干>面包>蛋糕、糕點。

表5 2013-2016年冀南地區(qū)大田小麥樣品達標率分析Table 5 Analysis of rate of reaching the standard of wheat in the south of Hebei province from 2013 to 2016

40/88.89：40表示達標樣品數(shù)量；88.89表示達標樣品數(shù)量占樣品總數(shù)的百分比為88.89%.其余數(shù)據類同。表6同。

40/88.89: 40 means the number of samples achieved standard requirements, and 88.89 means the proportion of number of samples achieved standard requirements to total number of samples. The same others.The same in table 6.

表6 冀南地區(qū)小麥食品加工利用潛力分析Table 6 Food processing utilization potency for wheat in the south of Hebei province

3 討 論

3.1 冀南地區(qū)小麥籽粒品質現(xiàn)狀

趙廣才等[10]根據2005-2006年4個小麥品種在河北省主要小麥產區(qū)和不同生態(tài)類型區(qū)定點種植實驗結果認為，冀南屬于強筋、中筋半冬性小麥生態(tài)區(qū)，該區(qū)包括邢臺市除柏鄉(xiāng)縣、寧晉縣、新河縣以外的大部和邯鄲市全部行政區(qū)；該區(qū)種植強筋小麥和中筋小麥品質表現(xiàn)都較好，可以發(fā)展強筋小麥，土壤條件較差的地區(qū)可種植中筋小麥。本研究通過對2013-2016年冀南地區(qū)大田小麥籽粒質量性狀分析發(fā)現(xiàn)，分別以容重、蛋白質含量、濕面筋含量和穩(wěn)定時間單個指標作為判斷依據，達到《優(yōu)質小麥-強筋小麥》二級標準的比例分別為97.78%、64.17%、13.06%、16.94%，4個指標同時達標的樣品比例僅占4.44%，冀南地區(qū)大田生產的小麥籽粒質量能達到中、強筋小麥品種的水平。這與趙廣才等[10]、張 靜等[21]研究得到的冀南地區(qū)適宜發(fā)展中筋、強筋小麥的結論一致。小麥濕面筋含量整體較低、穩(wěn)定時間品種間差異較大，是造成冀南地區(qū)大田強筋小麥達標率低的主要因素。因此，在該地區(qū)推廣優(yōu)質小麥品種時，應注意提升蛋白質質量，增強面筋強度，以提高區(qū)域小麥整體質量水平。

3.2 冀南地區(qū)小麥籽粒品質穩(wěn)定性

小麥籽粒品質性狀受基因型、生態(tài)環(huán)境(土壤類型、溫度、降水量等)和栽培措施等多種因素的共同影響[1-6]。本研究表明，邢臺地區(qū)小麥容重、面團弱化度、拉伸長度顯著低于邯鄲地區(qū)；籽粒硬度、降落數(shù)值、濕面筋含量顯著高于邯鄲地區(qū)，其余質量性狀兩地區(qū)之間沒有顯著差異。不同年際間比較，冀南地區(qū)大田小麥千粒重、容重有逐年升高趨勢，籽粒蛋白質含量、沉降指數(shù)、濕面筋含量有逐年下降的趨勢，其余被測性狀年際間變化規(guī)律不明顯。2016年冀南大田小麥的蛋白質品質和面筋筋力顯著弱于往年，造成這一結果的原因之一可能是當年在該地區(qū)，特別是邯鄲地區(qū)，夏收期間受連續(xù)陰雨天氣的影響，發(fā)生了一定程度的穗發(fā)芽現(xiàn)象。整體來看，該區(qū)域大田小麥籽粒品質在地區(qū)間差異不大，但年際間差異較大。這可能是受種植的小麥品種、氣候因素等影響。

3.3 冀南地區(qū)小麥籽粒食品加工利用潛力

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[24-25]，而對區(qū)域或生產的小麥加工利用潛力研究較少。參照《面包用小麥粉(SB/T 10136-1993)》等一系列面制品用小麥粉標準，以濕面筋含量、面團穩(wěn)定時間同時滿足要求作為依據，冀南地區(qū)大田小麥樣品滿足不同食品要求的比例依次為面條>發(fā)酵餅干>饅頭>餃子>酥性餅干>面包>蛋糕、糕點。參照《面條用小麥粉(SB/T 10137-1993)》、《餃子用小麥粉(SB/T 10138-1993)》、《饅頭用小麥粉(SB/T 10139-1993)》，濕面筋含量≥26.0%，穩(wěn)定時間≥3 min時，即可滿足優(yōu)質面條、饅頭、餃子等中國傳統(tǒng)主食生產需求。以此作為參考依據，冀南地區(qū)大田小麥滿足中國傳統(tǒng)主食生產的比例為66.30%。整體來看，冀南地區(qū)大田小麥適宜生產面條、饅頭、餃子等中國傳統(tǒng)主食品。這一結果可以作為食品加工企業(yè)生產專用粉的原料選擇提供參考，也可指導和規(guī)劃區(qū)域小麥加工產業(yè)布局。

4 結 論

2013-2016年冀南地區(qū)大田小麥籽粒容重平均值為817±20 g·L-1，籽粒蛋白含量平均值為14.4%±1.0%，籽粒濕面筋含量平均值為29.3%±2.5%，穩(wěn)定時間平均值為7.0±9.4 min。冀南地區(qū)大田小麥整體水平達到中強筋小麥要求，優(yōu)質商品小麥的比例比較低。

冀南地區(qū)區(qū)域間籽粒質量差異較小。小麥濕面筋含量整體較低、穩(wěn)定時間品種間差異較大是造成冀南地區(qū)大田強筋小麥優(yōu)質率低的主要因素。

冀南地區(qū)大田小麥可以較好地滿足傳統(tǒng)中式食品(面條、饅頭、餃子)的生產需求。

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