王紅日,巨偉,馬曉,王燦國,汪曉璐,劉愛峰,李豪圣,趙世杰,宋健民,訾妍
(1.山東省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所,山東 濟南 250100;2.山東農(nóng)業(yè)大學作物生物學國家重點實驗室,山東泰安 271018)
小麥是世界上主要的糧食作物之一,隨著經(jīng)濟發(fā)展與人們物質(zhì)文化追求的提升,對以小麥粉為原料的面制品的種類和質(zhì)量有了更高的要求。但我國優(yōu)質(zhì)小麥與進口優(yōu)質(zhì)小麥在品質(zhì)上仍存在一定差距,限制了我國小麥的生產(chǎn)與加工利用;此外,不同品種、不同年份生產(chǎn)的小麥粉品質(zhì)也存在顯著差異,有些品質(zhì)較劣的小麥粉往往達不到加工不同面食制品的要求。利用優(yōu)質(zhì)小麥資源進行配粉,不僅可以改善小麥粉的品質(zhì)特性,還可以平衡不同生產(chǎn)地區(qū)和年份造成的小麥品質(zhì)波動[1,2],進而生產(chǎn)出符合食品加工需求的各種優(yōu)質(zhì)小麥專用粉。因此,配麥或配粉技術(shù)在食品生產(chǎn)中的應用越來越廣泛。
在配粉研究方面,前人對糯性與非糯性小麥的配粉研究較多。糯小麥因具有直鏈淀粉含量幾乎為零的特殊淀粉特性,其不同比例的配粉能對小麥淀粉特性、糊化特性、粉質(zhì)特性、面團流變學特性及面條、饅頭等食品品質(zhì)產(chǎn)生較大的影響[3-5]。在非糯性小麥粉中添加適宜比例的糯小麥粉,可以降低直鏈淀粉含量,從而提高面條的食用品質(zhì)[6],改良饅頭的品質(zhì)及口感[7],提高面包的持水性能[8],有助于延長面食制品的保質(zhì)期和貨架壽命[9]。利用不同筋力的非糯性小麥進行配麥或配粉,也能夠改良面粉品質(zhì),如改善面粉的流變學特性,提高面團穩(wěn)定時間、粉質(zhì)指數(shù)及拉伸特性,降低吸水率、弱化度和延伸度[2];高筋粉所占比例越大,混配粉品質(zhì)越好,穩(wěn)定時間越長[10];配麥后面團形成時間及穩(wěn)定時間適中、拉伸比中等的小麥粉制作饅頭品質(zhì)更好[11]。
適宜比例配粉可以改善小麥粉的蛋白質(zhì)、淀粉等理化品質(zhì)以及面團的流變學特性,進一步改善蒸煮、烘焙等食品品質(zhì),從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,滿足食品加工需求,提高生產(chǎn)效益和市場競爭力。楊學舉等[12]發(fā)現(xiàn),兩個品種小麥粉按不同比例配粉時,配粉的品質(zhì)與占比大的小麥粉的品質(zhì)更接近,兩者占比接近相等時對配粉品質(zhì)的改變最明顯。劉鑫等[2]研究表明,通過配麥或者配粉能夠顯著改善小麥粉的流變學特性,且品質(zhì)差異較大的小麥(粉)采用適宜比例搭配改善效果更明顯。
在前期試驗基礎上,本研究選用面包和面條品質(zhì)兼優(yōu)的小麥品種鄭麥366、濟麥4072與面包、面條品質(zhì)較劣的品種魯麥1號、青豐1號進行配粉,研究了配粉對小麥粉理化特性及食品加工品質(zhì)的影響,分析了不同比例配粉后面包、面條的品質(zhì)變化,以期確立影響配粉后面包、面條品質(zhì)的關鍵因素。
選用優(yōu)質(zhì)面包和面條小麥品種濟麥4072、鄭麥366與劣質(zhì)面包和面條小麥品種青豐1號、魯麥1號,收獲籽粒放置2個月后制粉。先根據(jù)AACC 26-10方法潤麥(15%含水量)24 h,再采用MLU-202型自動實驗磨粉機按AACC 26-21A方法磨粉,然后根據(jù)試驗設計進行配粉,得到不同比例的濟麥4072×青豐1號配粉(JQ)、鄭麥366×魯麥1號(ZL)配粉。面粉熟化2周后用于指標的測定。
MLU-202型自動實驗磨粉機,德國Buhler公司;DA7200型近紅外分析儀、Newport Scientific RVA-4型快速黏度儀、Gluten index 2200型面筋儀,瑞典Perten公司;National 13ED型和面機,德國美最時公司;810152電子型粉質(zhì)儀,德國Brabender公司;JMTD-1681140型實驗面條機、JXFD7型醒發(fā)箱,北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心。
按優(yōu)質(zhì)麥占比0、30%、50%、70%和100%的比例,分別將濟麥4072(JM4072)與青豐1號(QF1)、鄭麥366(ZM366)與魯麥1號(LM1)進行配粉,配粉處理見表1。

表1 試驗處理及配粉比例 (%)
1.4.1 蛋白質(zhì)含量 使用DA7200型近紅外儀,參照GB/T 24871—2010的方法進行測定。
1.4.2 面筋參數(shù) 使用Gluten index 2200型面筋洗滌儀,采用GB/T 14608—1993的方法測定濕面筋含量、干面筋含量以及面筋指數(shù),并將所測干、濕面筋含量換算成14%濕基下的含量。
1.4.3 Zeleny沉淀值 按AACC 56-61A方法進行測定,并將所測數(shù)值換算成14%濕基下的值。
1.4.4 面粉膨脹勢 根據(jù)McCormick等[13]的方法進行測定,略有改動。稱取面粉0.25 g放入離心管,加入蒸餾水5 mL,混勻;將離心管放入70℃水浴鍋中攪拌10 min,再移到100℃的水浴鍋中水浴10 min,冷卻,1700×g離心4 min。膨脹勢以g/g面粉計算。
1.4.5 粉質(zhì)參數(shù) 用810152電子型粉質(zhì)儀按照AACC 54-21的方法測定面團形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度、吸水率以及粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)等參數(shù)。
1.4.6 面粉糊化特性 使用Newport Scientific RVA-4型快速黏度儀測定淀粉糊化特性[6,14]。稱取3.5 g樣品置入小鋁筒,加入蒸餾水25 mL,用小型塑料螺旋漿預攪1 min,待面粉散開后,卡入RVA旋轉(zhuǎn)塔。RVA在電腦控制下運作,具體加溫過程為:50℃保持1 min,然后以12℃/min的速度上升到95℃(需時3.75 min),保持2.5 min;以12℃/min下降到50℃(需時3.75 min),保持1.4 min。測定面粉的峰值粘度、低谷粘度、最終粘度、糊化溫度、稀懈值、反彈值和峰值時間等參數(shù),重復3次。
1.4.7 面包、面條的制作與品質(zhì)評價 面包的制作(100 g面粉,14%水分基礎)和品質(zhì)評估按照文獻[14,15]的方法略有改進。由5名經(jīng)過訓練的感官評價小組成員品嘗后進行綜合評分,總分為100分,其中,面包體積35分,外觀5分,表皮質(zhì)地5分,表皮色澤5分,面包芯色澤5分,平滑度10分,面包芯紋理結(jié)構(gòu)20分,柔軟性10分,口感5分。
面條的制作和品質(zhì)評價按照文獻[14,16]的方法略有改進。由5名經(jīng)過訓練的小組成員品嘗后進行綜合評分,總分為100分,其中,色澤10分,表觀狀況10分,適口性20分,韌性25分,粘彈性25分,光滑性5分,口感5分。稱取50 g干面條于500 mL沸水中煮3 min后,每間隔0.5 min品嘗一次,面條保持微沸狀態(tài),7 min后,觀察面條是否斷條,是否耐煮,并按照標準逐項打分;同時取出一部分熟面條于白瓷盆中,進行色澤和表觀評價。
所有試驗均設置3次重復,試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和SPSS 10.0進行處理和統(tǒng)計分析,LSD法檢驗差異顯著性(α=0.05),Pearson法進行指標間的相關性分析。Origin 8作圖。
由圖1可知,濟麥4072與鄭麥366的籽粒蛋白質(zhì)與支鏈淀粉含量顯著高于青豐1號與魯麥1號,分別提高24.9%和6.4%、1.4%和7.8%;直鏈淀粉含量與總淀粉含量則顯著低于青豐1號和魯麥1號,分別降低12.6%和16.3%、3.5%和0.9%。我們前期試驗結(jié)果表明,優(yōu)質(zhì)品種的直鏈淀粉含量低、支鏈淀粉含量與籽粒蛋白質(zhì)含量高,其做成的面包與面條品質(zhì)較好。說明濟麥4072與鄭麥366的品質(zhì)較好。

圖1 供試小麥品種的蛋白質(zhì)和淀粉特性
2.2.1 配粉對面粉蛋白質(zhì)特性的影響 由表2可知,隨著濟麥4072面粉添加量的增加,其與青豐1號配粉的蛋白質(zhì)含量與干、濕面筋含量均顯著增加;鄭麥366與魯麥1號配粉也能在一定程度上改善蛋白質(zhì)與干、濕面筋含量,但改善效果不顯著。兩種配粉的面筋指數(shù)整體上均隨優(yōu)質(zhì)麥面粉比例的增加而呈升高趨勢,其中鄭麥366與魯麥1號不同比例配粉間差異顯著。兩種配粉的沉淀值均隨著優(yōu)質(zhì)麥面粉比例的增加而升高,且差異顯著。說明用優(yōu)質(zhì)麥面粉進行配粉可以有效改善面粉的蛋白質(zhì)特性,但不同品種間配粉對蛋白質(zhì)和干、濕面筋含量的改善效果不同,以濟麥4072與青豐1號配粉改善效果更明顯。

表2 配粉對面粉蛋白質(zhì)特性的影響
2.2.2 配粉對面團流變學特性的影響 隨著優(yōu)質(zhì)面粉添加量的增加,配粉后的面團流變學特性發(fā)生了明顯變化(表3)。兩種面粉配粉后,面團的形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)以及吸水率均顯著增加,弱化度顯著下降。優(yōu)質(zhì)麥面粉的添加顯著提高了劣質(zhì)麥的面團流變學特性。
2.2.3 配粉對淀粉理化特性的影響 由表4可知,鄭麥366與魯麥1號配粉后,低谷粘度、最終粘度、反彈值、峰值時間以及糊化溫度總體隨鄭麥366添加比例的增加呈下降趨勢,稀懈值、峰值粘度呈上升趨勢。隨著濟麥4072麥粉比例的增加,其與青豐1號配粉的稀懈值增加,最終粘度下降,峰值粘度整體呈上升趨勢,但對低谷粘度、反彈值、峰值時間、糊化溫度、膨脹勢的影響不顯著。說明通過與適宜比例優(yōu)質(zhì)小麥粉配粉可以改善劣質(zhì)小麥粉的淀粉糊化和膨脹特性。

表3 配粉對面團流變學特性的影響

表4 配粉對淀粉糊化和膨脹特性的影響
2.3.1 配粉對面條品質(zhì)的影響 由圖2可知,相比青豐1號和魯麥1號,配粉明顯改善了面條品質(zhì),且隨著濟麥4072和鄭麥366優(yōu)質(zhì)面粉添加比例的增加,面條品質(zhì)綜合評分明顯提高,其中面條的適口性、韌性、粘彈性及總分顯著提高。青豐1號和魯麥1號面條品質(zhì)評分分別為75.33和71.83分,當分別添加50%的濟麥4072和鄭麥366面粉后,面條總評分均提高至80分以上,分別提升7.1%和13.3%;繼續(xù)增加優(yōu)質(zhì)面粉添加比例,面條總評分繼續(xù)升高,但與添加比例50%時差異不顯著。
2.3.2 配粉對面包品質(zhì)的影響 從面包評分看(圖3),青豐1號和魯麥1號面包品質(zhì)較差,綜合評分均不到60分,分別與濟麥4072和鄭麥366優(yōu)質(zhì)面粉配粉后面包品質(zhì)顯著提高,優(yōu)質(zhì)面粉添加比例為30%時提升幅度即可分別達28.6%和30.2%,綜合評分均達到70分以上。但繼續(xù)增加優(yōu)質(zhì)面粉比例,面包評分提高不顯著。

圖3 配粉對面包品質(zhì)的影響
從表5可以看出,配粉蛋白質(zhì)含量、沉淀值、干面筋含量、面筋指數(shù)以及面團形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)、吸水率、稀懈值均與面包、面條評分呈極顯著正相關關系,弱化度、低谷粘度、最終粘度、反彈值與面包、面條評分呈極顯著負相關關系。

表5 面包、面條評分與配粉理化特性的相關性
我國小麥育種近年來發(fā)展迅速,形成了相對成熟的優(yōu)質(zhì)小麥育種與產(chǎn)業(yè)化模式[17]。利用配粉或配麥打破品種、環(huán)境、天氣等因素造成的面粉質(zhì)量差異,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)專用粉,是面粉和食品企業(yè)普遍采用的方式[18]。研究表明,配麥加工品質(zhì)常表現(xiàn)出互補或者互作效應,進一步改善其加工品質(zhì)[19,20]。
趙乃新等[19]在劣質(zhì)小麥新克旱9號中添加50%的優(yōu)質(zhì)強筋小麥,配麥制粉品質(zhì)明顯提高。于章龍等[21]研究表明優(yōu)質(zhì)強筋小麥與中筋小麥配粉可以顯著改善中筋小麥粉的面包品質(zhì),且兩種面粉的配比接近時,對面包品質(zhì)及面粉品質(zhì)性狀的改善最為有效。有研究表明,蛋白質(zhì)含量中等、面筋強度中等偏強、淀粉糊化特性以及白度較好的小麥品種更適宜加工優(yōu)質(zhì)面條[17,22]。梁靜等[23]對強筋小麥新麥26與弱筋小麥皖麥47不同比例配粉研究表明,配比為8∶2時面條評分最高,且隨著皖麥47比例的增加,面條的主要品質(zhì)性狀呈下降趨勢,評分逐漸降低。本研究中,青豐1號和魯麥1號中分別添加濟麥4072和鄭麥366面粉能有效提高面條與面包的制作品質(zhì),改善煮熟面條的適口性、韌性以及粘性,面包評分顯著提高;當優(yōu)質(zhì)粉的添加量達到30%時,面粉品質(zhì)明顯改善,兩種配粉的面包評分均提高了30%左右,但面條評分提高幅度均低于10%,面包品質(zhì)的提升比面條品質(zhì)的提升更明顯;當優(yōu)質(zhì)粉添加到50%時,配粉達到了面條優(yōu)質(zhì)粉的標準,接近面包優(yōu)質(zhì)粉的標準,對面包、面條品質(zhì)的提升最顯著。
陳舒唱等[24]研究表明,隨著高筋粉添加量的增加,配粉中支鏈淀粉的含量降低,導致配粉的峰值黏度、最低黏度、最終黏度均呈現(xiàn)下降趨勢。此外,高筋粉的蛋白質(zhì)含量較高,添加后能增加配粉的蛋白質(zhì)含量,使得蛋白質(zhì)和淀粉間的相互作用增強,有助于維持淀粉結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,阻礙淀粉分子的重新聚集,降低回升值[25],縮短峰值時間[26]。將強筋面粉與弱筋面粉進行混配,混配粉的穩(wěn)定時間以及延伸性等面團流變學特性均發(fā)生變化,而濕面筋和沉降值則變化不大[27]。可見,通過不同成分互補,科學地進行配麥或配粉,對商品小麥類型篩選工作具有重要的實際意義。
本試驗中,兩種配粉的沉淀值、面筋指數(shù)及面團形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)、吸水率均隨著優(yōu)質(zhì)麥粉添加量的增加而升高,弱化度顯著下降,濟麥4072與青麥1號配粉的干、濕面筋含量隨濟麥4072占比的增加而顯著增加。在淀粉特性方面,兩種配粉隨優(yōu)質(zhì)麥添加量的增加各指標變化不盡相同,鄭麥366與魯麥1號配粉的低谷粘度、最終粘度、反彈值、峰值時間以及糊化溫度總體隨鄭麥366的添加量增加呈下降趨勢,稀懈值、峰值粘度呈上升趨勢;而隨著濟麥4072添加量的增加,其與青豐1號配粉的稀懈值增加,最終粘度下降,但對低谷粘度、峰值時間、糊化溫度、膨脹勢的影響不顯著,添加比例適宜時呈現(xiàn)一定互補性,這可能與兩種小麥籽粒總淀粉及蛋白質(zhì)含量差異較大有關。隨著優(yōu)質(zhì)粉比例的增加,蛋白特性、面團特性以及淀粉特性都得到了改善,這就說明配粉后,改善了面粉品質(zhì),這與于章龍[21]、楊學舉[12]等的研究結(jié)果一致。
優(yōu)質(zhì)強筋粉與中筋粉的配粉對提高中筋小麥粉的沉淀值、面筋指數(shù)等蛋白特性指標,形成時間、穩(wěn)定時間等面團特性指標以及淀粉特性都有顯著效果,而這些指標與小麥食品加工品質(zhì)都有顯著正相關關系[28,29]。本研究中,配粉后面條的評分均達到80分以上,而面包的評分雖有大幅度提高,但均未達到75分,配粉對面條品質(zhì)的改善效果好于面包;蛋白質(zhì)含量、沉淀值、干面筋含量、面筋指數(shù)以及形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)、吸水率、稀懈值與面包、面條評分呈極顯著正相關關系,弱化度、低谷粘度、最終粘度、反彈值與面包、面條評分呈極顯著負相關關系,因此可以利用配粉后面粉的品質(zhì)來反映其加工品質(zhì)。其中,沉淀值、形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)、弱化度以及最終粘度對品質(zhì)影響極顯著且相關性較強,可以作為配粉后決定面包、面條品質(zhì)的關鍵指標。
在劣質(zhì)粉中添加優(yōu)質(zhì)粉后,配粉的蛋白質(zhì)及支鏈淀粉含量升高,直鏈淀粉含量降低,改善了面團的流變學特性,顯著改善面包、面條品質(zhì)。優(yōu)質(zhì)粉的添加量達到30%時就可以顯著改善面粉品質(zhì),對面包品質(zhì)的提升尤為明顯;當優(yōu)質(zhì)粉添加量提高到50%時,對面包、面條品質(zhì)的改善效果更好,但差異不顯著。沉淀值、形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)、弱化度、最終粘度與面包、面條評分極顯著相關,且相關性較高,可以作為評價配粉后面包、面條品質(zhì)的關鍵指標。在生產(chǎn)中可以選擇適當?shù)膬?yōu)質(zhì)粉加入產(chǎn)量較高的劣質(zhì)或中等品質(zhì)的小麥粉中以獲得適宜制作面包、面條的優(yōu)質(zhì)面粉,這為我國小麥的品種改良及應用提供了新的思路與措施。此外,在利用優(yōu)質(zhì)面粉配粉時,應綜合考量優(yōu)質(zhì)面粉對加工產(chǎn)品質(zhì)量的影響,選擇適當?shù)呐浔取?/p>