润麦水分对中筋小麦品质特性的影响

王晓曦，王绍文

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

润麦水分对中筋小麦品质特性的影响

王晓曦，王绍文

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

选择5种中筋小麦，固定润麦时间与温度，改变润麦加水量，探讨不同润麦水分对小麦粉品质特性的影响.结果表明：随着润麦水分的增加，出粉率、灰分、蛋白质呈下降趋势；损伤淀粉变化并无规律性，但总体呈下降趋势；润麦水分与面筋指数、面筋持水率、形成时间、稳定时间正相关，与面筋含量、吸水率、延伸度负相关；除延伸度外，其余拉伸指标均与润麦水分显著或极显著正相关.

中筋小麦；润麦水分；品质特性

0 前言

小麦的品质主要包括加工品质、食用品质和营养品质等.品质的优劣通过品质指标反映出来，如灰分含量、粉质特性、面筋质量等.小麦的调质处理是制粉工艺中一道重要的工序，适当的调质方法能够改善这些品质指标，并最终改善小麦的加工品质和食用品质.润麦温度、润麦时间对小麦制粉有着重要的影响，对小麦粉的品质特性也有一定影响[1].中筋小麦是我国种植最为广泛的小麦品种，也是传统面制食品较为适用的原料品种[2].作者选择5种我国小麦主产区有一定代表性的中筋小麦（豫麦49、周麦 16、矮抗 58、冀 5385、优麦 2号），固定润麦时间与润麦温度，改变润麦加水量，探讨不同加水量对小麦粉品质特性的影响，为中筋小麦调质参数的形成提供参考.

1 材料与方法

1.1 原料

在全国选择有代表性的中筋小麦5种：豫麦49、周麦 16、矮抗 58、冀 5385、优麦 2号，其中前 3种产自河南，冀5385产自河北，优麦2号产自山东.

1.2 主要仪器与试剂

粉质仪、拉伸仪：德国布拉班德Brabender OHG公司；RVA—3D型快速黏度仪：澳大利亚Newport ScientificTyl公司；101A—3E型电热鼓风干燥箱：上海实验仪器厂有限公司；电子分析天平：中国航天科技集团公司第一计量测试研究所；MLU—202型布勒实验磨：瑞士布勒公司；HWS型智能恒温恒湿箱：国华电器有限公司；Sdmatic损伤淀粉测定仪：法国特里白特－雷诺公司；马弗炉：天津市中环实验电炉有限公司；WZZ—2B自动旋光仪：上海精密科学仪器有限公司；2100型自动面筋洗涤仪：Parton公司.

硫酸、硼酸、无水碳酸钠、硫代硫酸钠等试剂均为分析纯.

1.3 方法

1.3.1 调质方法

准确称取2 kg小麦样品，放入自封袋中，根据小麦籽粒的含水量加入计算并设定好温度的水，封口摇混，使其混合均匀（水分与小麦籽粒的充分混合非常关键[3]），然后放置到恒温恒湿箱中进行润麦，并记录开始时间.

设定润麦时间24 h、润麦温度25℃，润麦加水量分别为 12.5%、14%、15%、17.5%、19.5%等 5个水分段.加水量计算公式：

式中：W 为样品重（g）；M1为目标水分（%）；M0为原始水分（%）.目标水分M1指的是小麦入磨水分，并不是最终面粉的水分.小麦在制粉的过程中会有水分损失，本试验采用的布勒实验磨的水分损失一般为0.5%～1.2%[4]，所以最终的面粉水分需要在W1的基础上进行校正.

1.3.2 磨粉

用MLU—202型布勒实验磨将已在各个设定加水量下调质完成的小麦原料进行磨粉，收集各个系统粉，混匀、并在相同条件下密封保存，放置4～5周后测定其品质.

1.3.3 面粉品质测定方法

灰分按GB/T5505-2008中550℃灼烧法测定；水分按GB5497-1985定温定时烘干法测定；粉质特性按GB/T14614-1993粉质仪法测定；拉伸特性按GB/T14614-1993拉伸仪法测定；破损淀粉按Chopin法[5]测定；面筋含量、面筋指数按 GB/T14608-1993法测定；淀粉含量采用1%盐酸旋光法测定；蛋白质含量按微量凯氏定氮法测定.所有品质测定项目均重复两次.

1.3.4 数据处理方法

试验结果用EXCLE软件和SPSS13.0分析软件进行统计分析.

2 结果与讨论

2.1 原料小麦基本理化指标的测定

5种中筋原料小麦的基本理化指标如表1所示.

表1 小麦原料的基本理化指标

2.2 润麦水分对出粉率的影响

不同调质加水量对面粉出粉率的影响如图1所示.

图1 润麦水分对面粉出粉率的影响

由图1可知，润麦水分在12.5%～19.5%之间，随着加水量的增加5种小麦的出粉率均呈逐渐下降趋势，且19.5%时出粉率均最低.出粉率的高低取决于两个因素，一是胚乳占小麦籽粒的比例，二是胚乳与皮层分离的难易程度[6].当原料入磨水分较低时，麦皮较脆、韧性较差、易破碎，研磨时细小麸屑混入到胚乳之中，增加了出粉率；随着入磨水分的增加，麦皮韧性增加，胚乳软熟，研磨时胚乳和麸皮能较好地分离，混入到胚乳中的麸屑较少，出粉率较之前降低；随着水分的进一步增加，麦皮和胚乳含水量均较高，麦皮上的胚乳难以剥刮，物料筛理困难，导致出粉率进一步下降，如图1中的豫麦49、周麦16、矮抗58，在加水量为 15%～19.5%时，随着水分的增加，出粉率明显下降.冀5385和优麦2号出粉率变化幅度较小.

2.3 润麦水分对灰分（干基）的影响

不同调质加水量对面粉中灰分含量的影响如图2所示.

图2 润麦水分对面粉灰分的影响

灰分主要存在于小麦籽粒的皮层和糊粉层中，其含量分别为4.47%和13.95%[7].它在面粉中的含量直接反映了面粉的加工精度.由图2可知，随着润麦水分的变化，5种小麦的灰分均呈下降趋势，且幅度变化较大.说明增加小麦水分能够显著降低小麦面粉的灰分含量，这与前人[4]的研究结果是一致的.随着润麦加水量的增加，面粉的灰分含量降低[8]的结论已得到广泛的证实.当入磨水分增加时，皮层韧性增加，在皮磨系统研磨过程中，皮层不易粉碎混入面粉中，小麦籽粒外层的高灰分胚乳（尤其是糊粉层）由于较难从皮层剥刮而更多的进入麸皮中，最终使整个面粉的灰分降低.不同种小麦之间变化幅度不同，取决于小麦自身的特性.

2.4 润麦水分对蛋白质（干基）的影响

不同调质加水量对面粉中蛋白质含量的影响如图3所示.

图3 润麦水分对面粉蛋白质的影响

由图3可知，润麦水分在12.5%～19.5%之间，5种小麦的蛋白质含量均呈逐渐下降趋势.原因可能是，润麦水分的增加使得胚乳与麦皮的水分含量均较高，研磨时麦皮上的胚乳难以剥刮，混入到麸皮中的外层胚乳增加.王晓曦等[9]研究表明：小麦蛋白质在胚乳中越靠近皮层含量越高，越靠近胚乳内心部分则越低.因此，随着入磨水分的增加，混入到麸皮中的蛋白质含量增加，蛋白质损失量增大，留存在胚乳中的含量相对减小.

2.5 润麦水分对损伤淀粉的影响

不同调质水分对面粉中损伤淀粉含量的影响见图4.

图4 润麦水分对面粉损伤淀粉的影响

由图4可知，随着润麦加水量的增加，5种小麦的损伤淀粉含量均呈逐渐下降趋势.直线拟合损伤淀粉在不同加水量下的变化方程：豫麦49为y=-0.94x+22.8，R2=0.976 1；周麦 16 为 y=-1.36x+27.12，R2=0.955；矮抗 58 为 y=-1.13x+24.58，R2=0.946 4；冀5385为 y=-1.02x+32.7，R2=0.971 6；优麦 2号为 y=-0.74x+35.24，R2=0.973.从相关系数R2的值可以看出，5种原料的线性相关均极显著.这是因为，在小麦籽粒内淀粉是以淀粉粒形式埋存在蛋白质的基质之中，形成淀粉-蛋白质结构.当入磨水分较低时，小麦蛋白质与淀粉粒之间的结合力强，结构紧密，胚乳质地坚硬，加工过程中受到磨辊的机械力作用时，易产生损伤淀粉；随着入磨水分的增加，进入到胚乳中的水分增加，充斥于淀粉-蛋白质基质的间隙之中，使得蛋白质与淀粉粒之间结合力变弱，结构与质地松软，加工过程中不易产生损伤淀粉.

2.6 润麦水分对面筋质量的影响

润麦水分对小麦面筋质量的影响如表2所示，与面筋质量的相关性见表3.

表2 润麦水分对面筋质量的影响

由表2可知，随着润麦水分的改变，5种小麦的面筋指数总体呈增大的趋势.由表3可知，5种小麦的面筋指数变化与润麦水分均为正相关，其中冀5385为极显著相关.湿、干面筋含量总体呈减小趋势，5种小麦均为负相关，其中，矮抗58的湿面筋、冀5385的干面筋变化呈显著性负相关.5种小麦的面筋持水率变化较复杂，没有规律性，表3显示5种小麦均为正相关，但均不具有显著性.

面筋指数是面筋质量的综合指标，面筋指数越大，面筋质量越好.随着润麦水分的增加，面筋蛋白中的蛋白质胶体粒子可以最大限度地与水分接触，通过氢键作用，使其充分水化，从而使蛋白质结构彼此粘连，相对分子质量增大，因此可以推测在润麦水分增加的过程中，面粉中的面筋指数会随蛋白质胶体粒子的涨润过程呈现增大的趋势.面筋形成是由于面粉中不溶于水的麦胶蛋白和麦谷蛋白的吸水膨胀所致.因此，干、湿面筋的含量与面筋蛋白的含量有关.干、湿面筋含量与润麦水分呈负相关，原因从图1可以得知，随着出粉率的降低样品中外层胚乳含量降低，蛋白质含量也降低，因此，面筋含量也随之降低.面筋持水率的大小主要取决于面筋及其蛋白质的内在结构、组成以及水分子的特性[10]，可以认为，润麦水分对面筋持水率的影响较复杂.由表2可以看出，除冀5385外其余4种小麦在水分增加到19.5%，面筋指数均出现减小现象，说明对大部分中筋小麦来说润麦水分超过17.5%时，面粉品质将会有所下降.

表3 润麦水分与面筋质量的相关性

2.7 润麦水分对粉质特性的影响

润麦水分对面粉粉质特性的影响如表4所示，润麦水分与面粉粉质特性的相关性见表5.

由表4可知，随着润麦水分的增加5种小麦吸水率均呈减小趋势，且由表5可知，5种小麦的润麦水分和吸水率的相关性均为负相关，冀5385为显著相关，优麦2号无显著性，其余3种小麦均为极显著相关.5种小麦的形成时间与稳定时间均出现了先增大后减小的现象，豫麦49在15%时的形成时间、17.5%时的稳定时间分别为最大，其余4种小麦均为17.5%时值最大，不同种小麦之间变化幅度不同，5种小麦均为正相关.其中，矮抗58的形成时间、冀5385的稳定时间为显著正相关，优麦2号的形成时间和稳定时间分别为极显著和显著正相关.5种小麦的弱化度和评价值变化不具有规律性，均分别和润麦水分呈负相关和正相关，且优麦2号弱化度为显著负相关，评价值与润麦水分相关性均不显著.

小麦润麦水分不同，得到的面粉水分也不相同，因此随着入磨水分的增大面粉的水分也增大，显而易见吸水率减小[11].同时，损伤淀粉含量高吸水率也较高这一事实已被前人广泛证实[12]，因此吸水率与润麦水分呈负相关也可以从前述（图4）损伤淀粉含量的变化趋势得知.研究表明[13]，面团形成时间主要受醇溶蛋白和谷蛋白的影响，呈现极显著正相关，面团稳定时间与谷蛋白含量呈现显著正相关；评价值与谷蛋白含量显著正相关.

表4 润麦水分对面粉粉质特性影响

表5 润麦水分与面粉粉质特性的相关性

随着润麦水分的增加，面粉中水分增加，面粉形成面团时，有更多的水分子与面筋蛋白的亲水基团结合，蛋白质微粒相互黏结，面筋网络筋力增强，表现为形成时间与稳定时间的增大，弱化度的减小；当润麦水分进一步增加为19.5%时，此时面筋蛋白已经与水分子全部结合，多余的水分将会对面筋网络结构产生稀释作用，导致筋力减弱，表现为形成时间与稳定时间减小，弱化度增大.可见对中筋小麦来说，润麦水分超过17.5%时，面粉品质将会有所下降.

2.8 润麦水分对拉伸特性的影响

润麦水分对面粉拉伸特性的影响如表6所示，与拉伸特性的相关性如表7所示.

表6 润麦水分水分对面粉拉伸特性影响

表7 润麦水分与面粉拉伸特性的相关性

由表6可知，随着润麦水分的改变5种小麦的拉伸面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例均呈增大趋势，其中，豫麦49、矮抗58在润麦水分19.5%时各项指标均略有下降，但总体仍表现出了较强势的增大趋势.在润麦水分低于17.5%时，5种小麦的延伸度变化较复杂，大于17.5%时均一致减小，且当润麦水分为19.5%时，延伸度均为最小值.由表7可知，延伸度为负相关，其中冀5385为显著负相关；5种小麦的其他指标均为正相关，且大部分为显著或极显著相关.

面筋蛋白由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白组成，麦谷蛋白赋予面筋抗拉伸性，醇溶蛋白赋予面筋延伸性，二者结合使面筋具有膨胀性、延伸性和弹性.面筋这种独特的结构和性质主要取决于其中存在的特殊蛋白质的数量和类型，即使主要的蛋白亚基的数量和类型有轻微的变化都可能引起面筋的质量和功能性的显著变化[14].研究表明，高分子质量谷蛋白是影响面筋强度的重要因素[15]，醇溶蛋白和谷蛋白是影响面团拉伸特性的主要因素[13].可见，润麦水分的增加对面筋蛋白的结构和含量产生了一定的影响，从而导致了拉伸阻力、拉伸面积、拉伸比例的增大，延伸度的减小.当润麦水分增加到19.5%时，延伸度明显减小，原因可能是过量的水分对醇溶蛋白的三维结构起到了过度稀释的作用；此时，除豫麦49外，其余4种小麦的拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例仍然呈现增大的现象，可见小麦品质的变化不仅受外界条件的影响，同时也受样品原料特性的制约.

3 结论

（1）随着润麦水分的增加，出粉率、灰分和蛋白质呈下降趋势；损伤淀粉含量变化并无规律性，但总体呈现下降趋势.

（2）面筋指数、面筋含量与润麦水分分别呈正相关和负相关；面筋持水率呈微弱的正相关.

（3）润麦水分与除优麦2号外其余4种小麦的吸水率呈显著或极显著负相关；与形成时间和稳定时间正相关；与弱化度负相关；与评价值微弱正相关.

（4）除延伸度外，其余拉伸指标均与润麦水分呈显著或极显著正相关；冀5385的延伸度与润麦水分呈显著负相关，其余小麦也呈负相关，但无显著性.

（5）润麦水分对小麦粉品质的影响是复杂的，尽管都是中筋小麦，但对各项品质指标影响也各有不同，说明不同品种中筋小麦在调质时仍应设置不同调质参数.

［1］Pomeranz Y，Bolte L C.Effect of varations in tempering on micromilling of hard winter wheat［J］.Cereal Chem，1985，62：47.

［2］王晓曦，于磊，韩燕飞，等.三种国产中筋小麦润麦条件优化初探［J］.中国粮油学报，2009（12） ：21-26.

［3］李文生.小麦制粉前的水分调节［J］.西部粮油科技，1992（2） ：21-23.

［4］Hook S C W，Fearn T.The conditioning of wheat the effect of increasing the wheat moisture content on the milling performance of UK wheat with reference to wheat texture［J］ .Food Agric，1982，33：655-657.

［5］Rogers D E，Gelroth J A.Evaluation of starch damage values determined enzymatically or amperometrically［J］.Cereal Chem，1994，71（6） ：578-580.

［6］纪建海，白瑞平，闵伟红，等.影响小麦磨粉品质相关因素的探讨［J］.面粉通讯，2006（3） ：31-35.

［7］扈文盛.常用食品数据手册［M］.北京：中国食品出版社，1989.

［8］Butcher J，Stenvert N L.Conditioning studies on Australian wheatⅠ.The effect of conditioning on milling behaviour［J］.Journal Science Food Agriculture，1973，24：1055-1066.

［9］王晓曦，陈颖，徐荣敏，等.小麦加工工艺与小麦粉品质 ［J］.粮食与饲料工业，2006（10） ：9-12.

［10］孙丽琴，郑刚，刘继明.脂肪酸值对小麦粉面筋持水率的影响［J］.粮油食品科技，2006，14（3） ：4-5.

［11］郑学玲，温纪平，李利民，等.面粉的吸水量及面粉组分对吸水量的影响［J］.粮油加工，2000（4） ：30-32.

［12］王晓曦，王忠诚，曹维让，等.小麦破损淀粉含量与面团流变学特性及降落数值的关系［J］.郑州工程学院学报，2001，22（3） ：53-57.

［13］王晓曦，付苗苗.小麦胚乳中蛋白质组分分布及其对面团流变学特性影响的研究［J］.河南工业大学学报：自然科学版，2007，28（3） ：9-12.

［14］贾光锋，范丽霞，王金水.小麦面筋蛋白结构、功能性及应用［J］.粮食加工，2002（2）：11-13.

［15］孙辉，姜薇莉，田晓红，等.小麦粉储藏品质变化规律研究［J］.中国粮油学报，2005，20（3） ：77-82.

INFLUENCE OF TEMPERING MOISTURE CONTENT ON QUALITY CHARACTERISTICSOFMIDDLE GLUTENWHEAT

WANG Xiao-xi,WANG Shao-wen
（School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China）

In this paper,we selected five kinds of medium-gluten wheat to study the influences of tempering moisture content on the quality characteristics of the wheat flour by fixing the tempering time and temperature and changing the tempering moisture content.The results showed that the flour yield,the ash content,and the protein content were decreased w ith the increase of the tempering moisture content;the damage starch content had irregular change but was in the downward trend generally;the tempering moisture content was in positive correlation to the gluten index,themoisture holding capacity of gluten,the formation time,and the stability time,and was in negative correlation to the gluten content,themoisture absorption rate and the extensibility;except for the extensibility,the other tensile indexes were in significant or extremely significant positive correlation to the tempering moisture content.

medium-gluten wheat； temperingmoisture； quality characteristics

TS 210.1

B

CNKI:41-1378/N.20120208.0844.003

1673-2383（2012）01-0011-06

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120208.0844.003.html

网络出版时间：2012-2-8 08:44:47AM

2011-05-06

王晓曦（1963-），男，内蒙古锡盟人，教授，研究方向为粮食品质与工程研究.