行距对小麦面粉粉质特性的影响
2017-04-12杨艳艳姜小苓吴晓军李婷婷丁位华
杨艳艳,姜小苓,李 淦,吴晓军,李婷婷,丁位华
(河南科技学院 小麦中心/河南省作物育种协同创新中心,河南 新乡 453003)
行距对小麦面粉粉质特性的影响
杨艳艳,姜小苓,李 淦,吴晓军,李婷婷,丁位华*
(河南科技学院 小麦中心/河南省作物育种协同创新中心,河南 新乡 453003)
以小麦新品种百农418为材料,研究了13 cm/23 cm(宽窄行)、13 cm、18 cm、20 cm及23 cm 5种行距处理对小麦出粉率、面粉白度、面筋特性以及粉质参数的影响,以期为提高小麦面粉品质提供栽培技术参考。结果表明:行距不同,小麦面粉粉质特性不同。其中,13 cm/23 cm(宽窄行)行距处理下,除出粉率低于13 cm和23 cm行距处理外,面粉白度和粉质参数均表现为最佳,与13、18、20、23 cm行距处理相比,其面粉白度分别显著提高3.0%、1.6%、1.3%、1.1%;面团吸水率和弱化度分别显著降低1.9%、2.9%、5.8%、4.1%和13.9%、27.2%、23.3%、30.8%;面团形成时间(仅与13 cm行距处理无显著差异)、稳定时间、粉质质量指数在5个行距处理中均为最高,且差异显著,分别提高2.7%、23.0%、8.7%、33.9%,22.4%、39.0%、32.3%、51.9%,5.7%、22.9%、8.4%、29.0%。但从面筋特性来看,不同行距处理的面筋指数无显著差异,干面筋含量和湿面筋含量表现为13 cm行距处理最高,13 cm/23 cm行距处理次之,二者无显著差异。综合上述结果认为,13 cm/23 cm行距处理百农418面粉粉质特性最好。
小麦; 面粉品质; 面团吸水率; 行距; 宽窄行
小麦是世界上主要的粮食作物之一,在人们的食物结构和食品消费方面占有相当重要的地位。随着人们生活水平的不断提高和食品工业的发展,人们的饮食习惯也随之发生了变化,合理利用小麦资源以适应不同的使用领域日趋重要。郝伟等[1]认为,小麦面粉作为食品加工的基础原料,品质的优劣决定着食品的质量。不同食品的质量不仅受面筋含量的影响,而且受面筋质量的影响[2]。小麦粉在加水揉混过程中,蛋白质吸水膨胀,分子间相互连接,形成一个连续的三维网状结构,从而赋予面团黏弹性,同时具有一定的流动性,总称为面团流变学特性。面团流变学特性是评价面粉加工品质的重要指标[3-5],是小麦面粉加水形成面团后耐揉性和黏弹性的综合表现[6],决定着面包、馒头、面条等最终产品的加工品质[7]。但小麦籽粒蛋白质在形成过程中,与小麦所处的环境及栽培措施密切相关[8]。姜小苓等[9]研究认为,播期和种植密度是小麦栽培措施中较易调控的2个关键环节,适宜的播期和密度是小麦高产优质的关键栽培技术,其不仅直接影响小麦产量,而且影响小麦品质性状。赵竹等[10]研究表明,不同密度、行距间小麦产量差异显著,种植密度对小麦籽粒品质影响显著,但不同行距间小麦籽粒品质差异不大。此外,李淦等[11]、祝小龙等[12]、郭明明等[13]研究表明,行距与播期、施肥等相结合对小麦面粉的面团稳定时间、湿面筋含量等重要品质指标有所改善。上述这些研究结果均是互作所为,而行距配置方式的生态生理效应本身就是一个复杂的机制[14-16],但目前关于播种行距这一单一因素对小麦面粉粉质特性的影响还没未见报道。鉴于此,本研究立足于黄淮海季风气候区,通过设置不同的行距配置,在播期、水肥等条件均一致的情况下探讨不同行距对小麦面粉粉质特性的影响,以期为黄淮地区高产小麦新品种品质的提高提供合理的栽培技术支持。
1 材料和方法
1.1 试验地概况及试验材料
试验于2015—2016年在河南科技学院朗公庙试验基地(新乡)进行,试验地前茬为玉米,试验田地势平坦,排灌条件良好,地力均匀。
供试材料为高产、稳产小麦新品种百农418,由河南科技学院小麦中心提供。
1.2 试验设计
试验共设置5个行距处理,即13 cm/23 cm (宽窄行,处理1)、13 cm(处理2)、18 cm(处理3)、20 cm(处理4)及23 cm(处理5),采用随机区组设计,重复3次,小区面积为12 m2(8 m×1.5 m)。底施600 kg/hm2复合肥(含P2O518%、K2O 20%、N 17%)。播期为10月8日,南北行向种植,种植密度为270万株/hm2。试验小区行数及每行基本苗数随行距变化而变化(表1),为避免边行优势,小区与小区之间所留的间距为40 cm,其他田间管理措施参照冬小麦高产栽培管理技术。
表1 试验小区每行播量及行数
1.3 测定项目及方法
1.3.1 出粉率 用LRMM8040-3-D试验磨粉机(江苏无锡产)磨取面粉。出粉率=面粉质量/小麦质量×100%。
1.3.2 面粉白度 利用数显白度仪(SBDY-1,上海悦丰仪器仪表有限公司生产)测定面粉白度。
1.3.3 面筋含量 采用瑞典Perten公司的2200型面筋仪,参阅AACC38-12 测定湿面筋含量和干面筋含量,并计算面筋指数。面筋指数=筛上湿面筋质量/湿面筋总质量×100%。
1.3.4 粉质参数 利用粉质仪 ( 820604,德国Brabender公司) 按照GB/T 14614—93规定的方法测定面团吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质质量指数等粉质参数。
2 结果与分析
2.1 行距对小麦出粉率和面粉白度的影响
由图1可以看出,处理2小麦出粉率最高,显著高于处理1、处理3、处理4,增幅分别为4.6%、6.8%、5.6%;处理5、处理1依次次之,处理3最低,处理1、处理3、处理4、处理5之间差异不显著。
由图2可以看出,处理1小麦面粉白度最高,显著高于其他4个处理,分别比处理2、处理3、处理4、处理5提高3.0%、1.6%、1.3%、1.1%;处理2最低;处理3、处理4、处理5之间差异不显著,但均显著高于处理2,分别较处理2提高1.4%、1.7%、1.9%。
不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),下同图1 行距对小麦出粉率的影响
图2 行距对小麦面粉白度的影响
2.2 行距对小麦面粉面筋特性的影响
由图3可以看出,小麦面粉干面筋和湿面筋含量均以处理2最高,处理1次之,两者差异均不显著。其中,处理1和处理2的湿面筋含量显著高于处理3,但与处理4和处理5差异不显著,处理3、处理4、处理5之间差异不显著;处理1和处理2的干面筋含量均显著高于处理3、处理4和处理5,处理3、处理4、处理5之间差异不显著。具体来看,处理2的干面筋和湿面筋含量比处理3、处理4、处理5分别提高9.2%、10.2%、6.3%和8.8%、5.7%、6.7%,处理1的干面筋和湿面筋含量分别比处理3、处理4、处理5提高8.3%、9.3%、5.4%和7.8%、4.7%、5.7%。此外,各处理小麦面筋指数无显著差异,这可能与品种的遗传特性有关。
不同小写字母表示同一指标不同处理间差异显著(P<0.05)图3 行距对小麦面粉面筋特性的影响
2.3 行距对小麦面粉粉质参数的影响
刘强等[17]研究认为,对于面条、馒头等中式面点来说,面团的吸水率与其色泽、气味、弹韧性等总评分标准呈显著负相关。由表2可以看出,不同行距处理面团吸水率表现为:处理1<处理2<处理3<处理5<处理4,除处理3与处理2、处理5差异不显著外,其他处理间差异均显著;处理1面团吸水率最低,分别比处理2、处理3、处理4、处理5显著降低1.9 %、2.9 %、5.8 %、4.1 %。
李歆等[18]研究认为,小麦面粉面团的形成时间、稳定时间越长,弱化度越低,则粉质质量指数越高,评价值越高。由表2可以看出,不同行距处理面团的形成时间和稳定时间均表现为处理1>处理2>处理4>处理3>处理5,处理1面团形成时间和稳定时间均最长,分别比处理2、处理4、处理3、处理5增加2.7%、8.7%、23.0%、33.9%和22.4%、32.3%、39.0%、51.9%;处理1面团形成时间显著长于处理3、处理4、处理5,处理1面团稳定时间显著长于其他处理。
不同行距处理面团弱化度表现为处理1<处理2<处理4<处理3<处理5,处理间差异显著,其中处理1面团弱化度分别比处理2、处理4、处理3、处理5显著降低13.9%、23.3%、27.2%、30.8%。不同行距处理面团粉质质量指数表现为处理1>处理2>处理4>处理3>处理5,处理间差异显著,其中处理1面团粉质质量指数分别比处理2、处理4、处理3、处理5显著提高5.7%、8.4%、22.9%、29.0%。
表2 行距对面粉粉质参数的影响
注:同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。
综上,处理1的面团形成时间、稳定时间以及粉质质量指数在5个行距处理中均为最高,吸水率和弱化度均为最低,其面粉粉质质量参数最佳,其次为处理2。
3 结论与讨论
随着生活水平的提高,人们对小麦面粉品质的要求越来越高,同时对高品质小麦面粉的需求量也越来越大。除了小麦自身的遗传特性决定品质特性外,不同的栽培措施也会影响小麦的产量及品质性状。戴忠民等[19]研究认为,适宜的种植密度能够促进谷蛋白的聚合,有利于不溶性谷蛋白颗粒的形成;张翼等[20]研究认为,适期早播可以提高产量,但随着播期的推迟,籽粒蛋白质含量显著提高,籽粒淀粉含量下降。本研究结果表明,不同行距处理对小麦面粉的品质特性也有一定的影响。其中,处理1(宽窄行)下的小麦面粉白度及粉质参数均表现为最佳,与处理2、处理3、处理4、处理5相比,其面粉白度分别显著提高3.0%、1.6%、1.3%、1.1%。姜小苓等[9]认为,面粉白度与出粉率呈显著负相关。从本研究出粉率结果来看,处理1(宽窄行)的出粉率低于处理2和处理5,高于处理3和处理4,与姜小苓等[9]的研究结果并不完全一致,这可能与品种及其他栽培管理措施有关,具体原因还有待进一步研究。
李东森等[21]研究认为,面团吸水率越高,其面筋含量越低。本研究结果表明,处理1(宽窄行)的面团吸水率最低,分别比处理2、处理3、处理4、处理5显著降低1.9%、2.9%、5.8%、4.1% ,而其湿面筋含量和干面筋含量却表现较高,这与李东森等[21]的研究结果基本一致,说明不同的行距配置方式对面粉吸水率和面筋含量均有一定的影响。从本研究结果也可以得出,不同行距处理下的小麦面粉面筋指数并没有显著差异,说明面筋指数在很大程度上取决于品种的遗传特性。
李歆等[18]研究认为,小麦面粉面团的形成时间、稳定时间越长,弱化度越低,则粉质质量指数越高,评价值越高。郭明明等[13]通过行距与施氮量互作研究发现,合理的行距与适当的施氮量配置能够显著改善小麦面粉面团的形成时间、稳定时间、粉质质量指数等品质指标。本研究结果表明,处理1的面团形成时间(与处理2相比,无显著差异)、稳定时间以及粉质质量指数在5个行距处理中均最高,弱化度最低,且均存在显著差异,其粉质质量指数分别比处理2、处理3、处理4、处理5提高5.7%、22.9%、8.4%、29.0%。这与前人所研究的行距与施肥、密度等互作有利于小麦品质的改善结果基本一致[12,22],说明处理1更有利于其他栽培技术措施充分发挥作用来促进小麦优良品质特性的形成。
综合以上研究结果认为,调控小麦行距是提高小麦品质特性的重要措施之一。其中,处理1(宽窄行)最有利于小麦粉质特性的提高。究其原因,这可能与行距不同,行数和种植密度不同有关,一是因为宽窄行种植方式可以提高肥料(尤其是氮肥)的利用效率[23];二是因为宽行与窄行搭配改善了群体的通风透光条件,从而增加了其受光面积和受光时间,促进了光合作用能力,利于根系对氮元素等的吸收。这与孟维伟等[24]认为,适量增加施氮量能提高小麦的蛋白质含量,改善小麦籽粒品质的研究结果基本一致;也与田中伟[25]认为,提高光合面积和光合能力能促进植株对氮素吸收能力的研究结果基本一致。当然其具体原因还有待进一步探讨和研究。总之,处理1(宽窄行)有利于提高小麦的粉质特性,同时也为小麦新品种百农418的栽培管理措施提供了参考依据。
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Effect of Different Row Spacing on Farinogram Property of Wheat Flour
YANG Yanyan,JIANG Xiaoling,LI Gan,WU Xiaojun,LI Tingting,DING Weihua*
(Center of Wheat,Henan Institute of Science and Technology/Center of Crops Breeding Collaborative Innovation in Henan,Xinxiang 453003,China)
The effect of the 5 row spacing of 13 cm/23 cm(wide and narrow row spacing),13 cm,18 cm,20 cm and 23 cm on the wheat flour yield,flour whiteness,gluten property and farinogram index was studied with Bainong 418 as experimental material.The results showed that the wheat flour farinogram property had slight discrepancy under different row spacing.Under the treatment of 13 cm/23 cm(wide and narrow row spacing),the flour yield was a little lower than those of the 13 cm and 23 cm treatments,the wheat flour whiteness and the farinogram index were the best.Compared with the treatments of 13,18,20 and 23 cm,the flour whiteness of the treatment of 13 cm/23 cm significantly increased by 3%,1.6%,1.3% and 1.1%,the water absorption of the dough and weakening grade decreased by 1.9%,2.9%,5.8%,4.1% and 13.9%,27.2%,23.3%,30.8%;the dough formation time(only indifferent compared with 13 cm row spacing),the dough stabilizing time and the farinograph quality index of the 13 cm/23 cm(wide and narrow row spacing) treatment were significantly higher than those of the others,which decreased by 2.7%,23.0%,8.7%,33.9% and 22.4%,39.0%,32.3%,51.9% and 5.7%,22.9%,8.4%,29.0%.There was no significant difference in gluten index among all treatments,the dry gluten and wet gluten contents of the 13 cm treatment were the highest,followed by 13 cm/23 cm treatment,there was no significant difference between these two treatments.Based on the above results,the wheat flour farinogram property of Bainong 418 under the row spacing of 13 cm/23 cm was the best.
wheat; flour quality; water absorption rate of the dough; row spacing; wide and narrow row spacing
2016-12-19
小麦产业技术体系岗位专家项目(S2010-01-G01);河南科技学院高层次人才项目(201010612006)
杨艳艳(1991-),女,河南博爱人,实验员,本科,主要从事小麦高产栽培生理研究。E-mail:980940526@qq.com
*通讯作者:丁位华(1979-),男,河南鹿邑人,讲师,博士,主要从事小麦高产栽培生理研究。E-mail:dwh636@163.com.
S512.1
A
1004-3268(2017)04-0017-05