豫北地区小麦籽粒质量及其加工利用潜力研究

张影全 张 波 关二旗 赵宗武 杨春玲 魏益民

豫北地区小麦籽粒质量及其加工利用潜力研究

张影全1张 波1关二旗2赵宗武3杨春玲4魏益民1

（中国农业科学院农产品加工研究所／农业部农产品加工综合重点实验室1，北京 100193）

（河南工业大学粮油食品学院2，郑州 450001）
（新乡市农业科学院3，新乡 453002）
（安阳市农业科学院4，安阳 455000）

为明确豫北地区大田小麦籽粒质量现状，分析区域小麦加工利用潜力，以2008年—2013年在豫北地区按试验设计采集的486份大田小麦样品为材料，分析豫北地区大田小麦籽粒质量现状，探讨小麦加工适用性及加工利用潜力。结果表明，豫北地区大田小麦容重、面团稳定时间较高，湿面筋含量偏低；沉降指数、面团形成时间、弱化度、粉质质量指数年际间变化较大。2008年～2013年豫北地区大田小麦样品有2.88%达到《优质小麦 强筋小麦》二等标准。湿面筋含量较低是豫北地区优质小麦比例较低的限制性因素。以湿面筋含量、面团稳定时间同时满足要求作为参考依据，豫北地区大田小麦样品满足不同食品要求的比例依次为面条＞馒头＞饺子＞发酵饼干＞面包＞酥性饼干＞蛋糕、糕点。

小麦 籽粒 质量性状 食品加工 利用潜力 豫北地区

小麦籽粒质量性状是小麦育种和生产的重要目标性状，也是生产优质原料和加工优质食品的基础。豫北地区属于黄淮冬麦区北部强筋小麦产区，是河南省重要的优质小麦产区和优质商品粮供应基地。分析主产地区小麦籽粒质量，研究其加工利用潜力和优势，可以稳定优质小麦生产，提高加工利用效率，促进小麦产业的可持续发展。

小麦籽粒质量是小麦制品质量的基础，不同制品对小麦籽粒质量的要求有所差异。籽粒质量受基因型、生态环境和栽培措施等因素影响，不同地区间小麦籽粒质量性状差异较大［1－5］。长期以来，中国小麦育种和栽培研究主要以高产为目标，兼顾优质和资源高效利用，特别是对小麦品种主要质量性状的遗传改良和加工适应性认识还不够系统，品质改良还存在一定的盲目性。这些问题的长期积累导致我国小麦品种质量结构严重失衡，难以满足食品产业现代化对优质小麦原料的需求［6－8，12］。小麦原粮是面制品企业生产的原料，原料质量的优劣直接影响到加工制品质量。目前，小麦籽粒质量研究大多集中在质量性状改良、不同条件对质量性状影响，以及不同食品对小麦质量性状要求等方面。关于大田小麦籽粒质量的系统分析，及其加工利用潜力方面的研究还较少。近十年来，黄淮冬麦区参加区试小麦品种（系）籽粒蛋白质含量和湿面筋含量没有显著变化，蛋白质质量分数为14.2%，湿面筋质量分数为31.0%；沉淀值和面团稳定时间略有增加，但增幅有限［9－12］。由于受区域环境条件变化的影响，以及小麦品种更新换代，甚至多年推广的品种质量退化，不同小麦品种的多数质量性状存在较大的变异［13］。这些问题最终导致生产的小麦产品质量性状间一致性较差，面筋筋力不强，地域和年份间质量性状变异幅度较大［14－18］。

为进一步明确豫北地区大田小麦籽粒质量及其加工利用潜力，以2008年—2013年按试验设计抽取的豫北地区486份大田小麦样品为材料，分析豫北地区大田小麦籽粒质量现状，探讨豫北地区小麦加工适用性及加工利用潜能，为区域小麦生产和食品工业的可持续发展提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

根据国家小麦产业技术体系加工研究室编制的《小麦质量调查指南（试行）》的要求，2008年～2013年连续6年夏收时节，在豫北小麦主产区新乡（辉县市、新乡县、延津县）、鹤壁（淇滨区、淇县、浚县）、安阳（安阳县、滑县、林州市）设计布点，采集农户大田收获的小麦样品。小麦样品晒干后，筛理除杂、熏蒸杀虫。后熟两个月后，检测籽粒质量性状。

试验布点方法为每个地市选3个县区，每个县区选3个乡镇，每个乡镇选该乡镇种植的主要栽培品种，并选代表性农户，抽取3份样品，每个样品5 kg。每年采集81份大田小麦样品，6年共计486份大田小麦样品。

1.2 试验方法

千粒重：参照GB／T 5519—2008《谷物与豆类千粒重的测定测定。

容重：参照GB／T 5498—1985《粮食、油料检验容重测定法》测定。

籽粒蛋白质含量：参照GB／T 24899—2010《粮油检验 小麦粗蛋白质含量测定 近红外法》，采用瑞典Perten DA7200型近红外（NIR）谷物品质分析仪测定。

籽粒硬度：参照GB／T 21304—2007《小麦硬度测定 硬度指数法》，采用无锡锡粮机械制造有限公司生产的JYDB100×40型小麦硬度指数测定仪测定。

湿面筋含量：参照GB／T 5506.1—2008《小麦和小麦粉 面筋含量第1部分：手洗法测定湿面筋》，采用手洗法测定。

沉降指数：参照GB／T 21119—2007《小麦 沉降指数测定 Zeleny试验》采用德国Brabender公司沉淀值测定仪测定。

降落数值：参照GB／T 10361—2008《小麦、黑麦及其面粉，杜伦麦及其粗粒粉降落数值的测定Hagberg－Perten法》，采用上海嘉定粮油仪器有限公司JJLF降落数值测定仪测定。

粉质参数：参照GB／T 14614—2006《小麦粉 面团的物理特性 吸水量和流变学特性的测定 粉质仪法》，采用德国布拉本德粉质仪测定。

1.3 数据分析方法

采用PASW Statistics 18.0统计分析软件做方差分析，检验水平为P＜0.05。采用Excel 2007处理数据、表格。

2 结果分析

2.1 小麦籽粒物理性状

2008年—2013年豫北地区大田小麦籽粒千粒重平均为（41.87±4.21）g，变异系数为10.06%，变幅为30.03～59.60 g。年际间平均值变幅为40.44～44.31 g，变异系数为4.12%，变异较小。年际间方差分析结果表明，2008年、2010年大田小麦样品千粒重显著高于其余4年（P＜0.05，表1）。

2008年—2013年豫北地区大田小麦籽粒容重平均为（804.6 ±20.08）g／L，变异系数为2.49%，变幅为732.5～844.0 g／L。年际间平均值变幅为791.9～812.1 g／L，变异系数为0.88%，变异较小。年际间方差分析结果表明，2010年大田小麦容重显著高于2009年、2013年，与其他年之间没有显著差异（P＜0.05，表1）；2013年大田小麦样品容重最低。

2008年—2013年豫北地区大田小麦籽粒硬度平均为（58±8.55）%，变异系数为14.85%，变幅为29% ～70%。年际间平均值变幅为56% ～61%，变异系数为3.38%，变异较小。年际间方差分析结果表明，2011年大田小麦样品籽粒硬度指数显著高于其他年份（P ＜0.05）；2013年最低（表1）。

表1 2008年—2013年度豫北大田小麦样品籽粒物理性状

2008年—2013年豫北地区大田小麦降落数值平均为（433±66.69）s，变异系数为15.41%，变幅为197～736 s。年际间平均值变幅为382～472 s，变异系数为9.27%，变异较小。年际间方差分析结果表明，2009年、2010年大田小麦样品降落数值显著高于其他年份（P ＜0.05，表1）。

2.2 小麦籽粒蛋白质质量

2008年—2013年豫北地区大田小麦籽粒蛋白质质量分数平均为（13.92±1.31）%，变异系数为9.40%，变幅为11.03% ～17.91%。年际间平均值变幅为12.33% ～15.03%，变异系数为7.27%，变异较小。年际间方差分析结果表明，2012年、2013年大田小麦样品籽粒蛋白质含量显著高于其他年份（P＜0.05）；2011年籽粒蛋白质含量最低（表2）。

2008年—2013年豫北地区大田小麦样品湿面筋质量分数平均为（28.15±3.50）%，变异系数为12.45%，变幅为20.45% ～38.36%。年际间平均值变幅为25.38% ～31.09%，变异系数为7.94%，变异较小。年际间方差分析结果表明，2008年大田小麦样品湿面筋含量显著高于其他年份（P＜0.05）；2010、2011年湿面筋含量最低（表2）。

2008年—2013年豫北地区大田小麦样品沉降指数平均为（28±7.85）mL，变异系数为27.85%，变幅为10～66 mL。年际间平均值变幅为25～34 mL，

变异系数为11.73%，变异较大。年际间方差分析结果表明，2013年大田小麦样品沉降指数显著高于其他年份（P＜0.05）；2008年沉降指数最低（表2）。

2.3 小麦籽粒面团粉质参数

2008年—2013年豫北地区大田小麦样品面团吸水率平均为（57.27±2.54）%，变异系数为4.44%，变幅为50.10%～68.30%。年际间平均值变幅为55.79% ～58.28%，变异系数为1.71%，变异较小。年际间方差分析结果表明，2008年、2009年、2011年大田小麦样品面团吸水率显著高于其他年份（P＜0.05），2010 年最低（表3）。

表2 2008年—2013年度豫北大田小麦样品籽粒蛋白质质量

表3 2008年—2013年度豫北大田小麦样品籽粒面团粉质参数

2008年—2013年豫北地区大田小麦样品面团形成时间平均为（4.7±5.29）min，变异系数为112.21%，变幅为1.3～37.3 min。年际间平均值变幅为3.7～5.6 min，变异系数为15.17%。年际间、样品间变异均较大。年际间方差分析结果表明，2013年大田小麦样品面团吸水率显著高于2008年，与其他年份之间没有显著差异（P＜0.05，表3）。

2008年—2013年豫北地区大田小麦样品面团稳定时间平均为（8.7±10.12）min，变异系数为115.86%，变幅为0.8～66.0 min。年际间平均值变幅为7.5～9.5 min，变异系数为8.05%。样品之间变异系数较大，年际间变异较小。年际间方差分析结果表明面团稳定时间无差异（P＜0.05，表3）。

2008年—2013年豫北地区大田小麦样品面团弱化度平均为（57±36.32）BU，变异系数为63.60%，变幅为1～190 BU。年际间平均值变幅为48～69 BU，变异系数为12.78%。年际间、样品间变异均较大。年际间方差分析结果表明，2008年大田小麦样品面团弱化度与2009年无显著差异，显著高于其他年份（P ＜0.05）；2011年最低（表3）。

2008年—2013年豫北地区大田小麦样品面团粉质质量指数平均为（97±100.73）mm，变异系数为103.82%，变幅为18～558 mm。年际间平均值变幅为55～110 mm，变异系数为21.57%。年际间、样品间变异均较大。年际间方差分析结果表明，2008年大田小麦样品面团粉质质量指数显著低于其他年份（P＜0.05）；2009年—2013年年际间没有显著差异（表3）。

2.4 豫北地区小麦质量现状分析

由2008年—2013年豫北地区大田小麦籽粒性状直方图（图1）分析可知，大田小麦样品容重、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间均符合正态分布，其中容重呈“左偏”分布，湿面筋含量、面团稳定时间呈“右偏”分布。95.00%以上的容重集中在778～818 g／L 之间，均值为（801 ±11）g／L；95.00%以上的籽粒蛋白质质量分数集中在11.34%～16.35%之间，均值为（13.90±1.17）%；95.00%以上的湿面筋质量分数集中在22.08% ～35.91%之间，均值为（28.32±2.9）%；95.00%以上的面团稳定时间集中在3.76～45.25 min之间，均值为（11.88±9.78）min。

参照GB／T 17892—1999《优质小麦强筋小麦》、GB／T 17893—1999《优质小麦弱筋小麦》，对2008年—2013年豫北地区抽取的486份大田小麦样品优质率统计分析可知，以容重、蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间4个指标同时满足要求作为判断依据，2008年—2013年豫北地区大田小麦样品中有2.88%达到《优质小麦 强筋小麦》二等标准（表4）；仅有1个样品达到《优质小麦 弱筋小麦》标准要求（表5）。如分别以容重、蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间单项指标作为判断依据，单项达到《优质小麦 强筋小麦》二等标准的比例分别为94.44%、47.33%、12.14%、38.27%（表4）；达到《优质小麦 弱筋小麦》标准的比例分别为99.38%、3.50%、2.88%、20.99%（表5）。豫北地区大田小麦样品整体属于中强筋小麦。湿面筋含量较低是豫北地区大田强筋小麦优质率特低的主要因素。

表4 2008年—2013年豫北地区强筋小麦比例

表5 2008年—2013年豫北地区弱筋小麦比例

图1 2008年～2013年豫北地区大田小麦籽粒质量性状直方图

2.5 豫北地区小麦加工潜力分析

参照SB／T 10136—1993《面包用小麦粉》等一系列面制品专用小麦粉标准，以不同面制品对湿面筋含量、稳定时间要求作为参考依据，分析豫北地区大田小麦样品加工潜力。由表6可知，仅以湿面筋含量作为依据，豫北地区大田小麦样品满足不同食品要求的比例依次为面条＞发酵饼干＞馒头＞饺子＞面包＞酥性饼干＞蛋糕、糕点；仅以稳定时间作为依据，豫北地区大田小麦样品满足不同食品要求的比例依次为面条＞馒头＞饺子＞面包＞发酵饼干＞酥性饼干＞蛋糕、糕点；以湿面筋含量、面团稳定时间同时满足要求作为依据，豫北地区大田小麦样品满足不同食品要求的比例依次为面条＞馒头＞饺子＞发酵饼干＞面包＞酥性饼干＞蛋糕、糕点。可见，豫北地区大田小麦样品能够较好地满足面条、馒头、饺子等传统中式面食的生产需求。

3 讨论

3.1 豫北地区小麦籽粒质量现状

与胡学旭等［19］研究结果相比，近年来豫北地区大田小麦籽粒容重（804.6 g／L）、面团形成时间（4.7 min）、面团稳定时间（8.73 min）有所提高，而籽粒蛋白质质量分数（13.92%）、湿面筋质量分数（28.15%）有所下降。质量性状年际之间方差分析表明，籽粒质量性状年际间均有差异，其中，沉降指数、面团形成时间、弱化度、粉质质量指数年际间变异较大。

参照GB／T 17892—1999《优质小麦 强筋小麦》，2008年—2013年豫北地区大田小麦样品中有2.88%达到《优质小麦 强筋小麦》二等标准。仅以容重、蛋白质含量、湿面筋含量或稳定时间单项指标作为判断依据，达到《优质小麦 强筋小麦》二等标准的样品比例分别为94.44%、47.33%、12.14%、38.27%。其中，湿面筋含量较低是导致地区整体优质率偏低的主要原因。豫北地区大田小麦样品属于中强筋小麦。湿面筋含量较低是豫北地区大田强筋小麦优质率较低的主要因素。

3.2 豫北地区小麦的加工利用潜力

不同小麦制品对籽粒质量要求不同。目前行业标准中多以面粉湿面筋含量、稳定时间作为评价不同小麦制品加工适用性的依据。参照SB／T 10136—1993《面包用小麦粉》等一系列面制品专用小麦粉标准，以湿面筋含量、面团稳定时间同时满足要求作为依据，豫北地区大田小麦样品满足不同食品要求的比例依次为面条＞馒头＞饺子＞发酵饼干＞面包＞酥性饼干＞蛋糕、糕点。参照SB／T 10137—1993《面条用小麦粉》、SB／T 10138—1993《饺子用小麦粉》、SB／T 10139—1993《馒头用小麦粉》，湿面筋质量分数≥25.0%时，即可满足优质面条、馒头、饺子等中国传统食品生产需求。如果以此作为参考依据，豫北地区大田小麦满足中国传统食品生产的比例为85.80%。以刘锐等［22－25］研究面条、馒头对小麦面团稳定时间的要求（面条：4.5～20 min；馒头：2.0～11.0 min）作为判断依据，豫北地区大田小麦样品满足面条、馒头加工要求的比例分别为45.06%、70.16%。整体来看，豫北地区大田小麦适宜生产面条、馒头等传统食品。目前，国内对不同小麦品种的食品加工特性或适用性的研究较多，而对区域小麦加工利用潜力研究较少［23－25］。因此，本研究系统的分析区域小麦加工利用潜力，可指导和规划区域小麦加工产业布局，促进食品工业的转型升级。

表6 豫北地区小麦加工潜力分析

4 结论

4.1 豫北地区大田小麦容重、面团稳定时间较高，湿面筋含量偏低；沉降指数、面团形成时间、弱化度、粉质质量指数年际间变化较大。

4.2 2008年—2013年豫北地区优质强筋小麦的比例为2.88%；面团稳定时间单项指标达到强筋小麦标准要求的比例为38.27%，而湿面筋仅为12.14%。豫北地区适宜中筋、强筋小麦生产。

4.3 豫北地区生产的小麦适宜加工面条、馒头等中式传统食品。

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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

公益性行业（农业）科研专项（201303070），现代农业产业技术体系建设专项（CARS－03）

2014－10－15

张影全，男，1985年出生，硕士，助理研究员，小麦质量分析与综合利用

魏益民，男，1957年出生，教授，食品科学与工程