优质强筋小麦品种郑麦379的品质及其稳定性分析
2019-12-05刘艳喜秦毛毛周正富赵梦琪吴政卿雷振生
刘艳喜,秦毛毛,周正富,张 琨,赵梦琪,吴政卿,雷振生
(1.河南农业大学 农学院/河南省粮食作物协同创新中心,河南 郑州 450000;2.河南省农业科学院 小麦研究所/小麦国家工程实验室,河南 郑州 450002)
小麦是世界上主要的粮食作物之一,在我国,种植面积略次于水稻和玉米[1]。20世纪90年代初,科研单位和企业把选育优质强筋小麦品种作为首要的育种任务[2-6]。通过多年的努力,在不断提高小麦产量和改善农艺性状的同时,我国小麦品质性状也得到明显的改善[6-8]。近年来,国内外逐渐加强对小麦品质稳定性的研究,以确保品种的合理区域布局和安全生产[9]。随着国家农业供给侧结构性改革的不断深入,河南省启动“四优四化”科技支撑行动计划,其中将发展优质小麦摆在首位[10-11]。郑麦379是“四优四化”发展战略中优质小麦的主力品种之一,该品种由河南省农业科学院小麦研究所丰优育种研究室利用周13和D9054-6选育而成,分别于2012、2016年通过河南省农作物品种审定委员会、国家农作物品种审定委员会审定。农业部谷物品质监督检验测试中心(郑州)抽取2 a区试多点混合样进行品质测定发现,郑麦379达到国家强筋小麦品质标准[2014年主要农作物品种审定标准(国家级)][12]。分析2017、2018年在河南省不同地区种植的郑麦379的品质,探讨其品质稳定性,为郑麦379的合理区域布局及推广提供参考。
1 材料和方法
1.1 试验材料及种植管理
供试材料为优质强筋小麦品种郑麦379。于2017—2018年分别在河南省新乡市延津县、商丘市、许昌市、周口市、驻马店市、安阳市、郑州市、焦作市进行试验,均采用随机区组排列,小区面积为33.34 m2,行距20 cm,各小区单独收获,播期、播量、水、肥等管理依当地种植习惯进行。
1.2 测定项目及方法
1.2.1 一次加工品质指标 籽粒水分含量采用瑞典Perten IM9500型多功能谷物近红外分析仪测定。籽粒硬度参照GB/T 21304—2007,采用无锡生产的JYDB100×40型小麦硬度测定仪测定。容重参照GB/T 5498—2013,采用GHCS-1000型谷物电子容重器测定。参照AACC26-20的方法,采用Buhler实验磨制粉。面粉水分含量参照GB/T 5009.3—2016,采用105 ℃直接干燥法测定。面粉白度采用浙江托普云农生产的WSB-V型智能白度测定仪测定。
1.2.2 二次加工品质指标 参照GB/T 5506.2—2008,利用瑞典Perten GM2200型面筋仪测定湿面筋含量。采用德国Brabender 810130型粉质仪,按照GB/T 14614—2006的方法测定面粉吸水率、面团形成时间、面团稳定时间等粉质特性指标。采用德国Brabender拉伸仪,按照GB/T 14615—2006的方法测定拉伸曲线面积、拉伸阻力、延伸度和最大拉伸阻力等拉伸特性指标。参照GB/T 24853—2010,利用Perten快速黏度仪(RVA)进行测定峰值黏度、崩解值、最终黏度、回升值和峰值时间等淀粉糊化特性指标。
1.2.3 烘焙与蒸煮品质 面片亮度L*值采用Chroma Meter CR-410色差仪测定。面包和面条参数利用英国TA.XT Plus质构仪(TPA)测定,主要包括面包的硬度、回复性、内聚性、弹性、胶着性和咀嚼性,以及面条的硬度、黏附性、咀嚼性、拉伸强度和拉短距离。
准确称量25 g面条放入500 mL沸腾的蒸馏水中,煮至最佳蒸煮时间,立即用漏勺捞出,再用50 mL蒸馏水冲淋,收集煮面及冲淋的水,室温下将面条沥干5 min,并准确称量,计算面条吸水率,测定干物质损失率。面条吸水率=(蒸煮后面条质量-蒸煮前面条质量)/蒸煮前面条质量×100%。干物质损失率测定:将面汤及冲淋水收集到500 mL烧杯中 (烧杯质量精确至0.01 g),将收集面汤及冲淋水的烧杯放入105 ℃烘箱内烘至恒质量后称量,精确至0.01 g,计算干物质损失率。干物质损失率=干物质质量/[煮前面条质量×(1-面条含水量)]×100%。
面包体积、比容按照GB/T 20981—2007的方法测定。面包的制作和综合评分参照GB/T 35869—2018的方法,面条的制作和综合评分参照SB/T 10137—93的方法。
1.3 数据处理
利用Excel 2003进行数据处理和表格制作。
2 结果与分析
2.1 郑麦379一次加工品质及其稳定性分析
由表1可知,2017年和2018年郑麦379的平均籽粒水分含量分别为10.8%和12.0%,变幅分别为10.5%~11.9%和11.4%~13.0%;2 a的籽粒硬度指数平均值均大于70,表明郑麦379属于硬粒小麦;在容重方面,2 a样品的平均容重分别为810.6 g/L和817.3 g/L,高于小麦国家质量标准(GB/1351—2008,一级麦容重≥790 g/L);我国主推小麦品种的平均面粉白度为74.8,郑麦379两年的面粉白度处于67.2~69.3,面粉亮黄,可用于优质高档面条的加工,2 a的面粉水分含量处于12.7%~14.0%。差异显著性分析发现,2017年和2018年2 a间籽粒硬度、籽粒容重、面粉水分含量和面粉白度均无显著差异,表明上述各指标在年际间表现稳定。
表1 郑麦379一次加工品质指标分析
注:**表示在0.01水平上差异显著,下同。
Not:** means significant difference at the 0.01 level,the same below.
2.2 郑麦379二次加工品质及其稳定性分析
2.2.1 湿面筋含量及粉质特性 小麦面粉的面筋含量和吸水率的高低以及面团稳定时间的长短,是决定小麦品种适宜制作哪类产品的重要指标。由表2可知,2018年郑麦379湿面筋含量平均比2017年提高11.7%,表明不同年份间郑麦379的湿面筋含量稳定性一般,2 a总体平均值为30.7%。在粉质指标方面,2 a的吸水率平均值分别为61.5%和64.3%,变幅分别为60.0%~62.6%和61.4%~66.2%,且2018年吸水率整体比2017年提高4.6%,2 a总体平均值为62.9%。形成时间、稳定时间是判定面粉品质的重要指标,2018年比2017年形成时间仅降低了2.2 min,2 a稳定时间的平均值分别为11.2 min和10.1 min,标准差基本一致,2 a总体平均值为10.7 min。显著性分析结果表明,2017年和2018年形成时间和稳定时间差异不显著,表明年际间表现稳定;而湿面筋含量和吸水率存在显著性差异,表明稳定性较差。
表2 郑麦379湿面筋含量及粉质特性分析
续表2 郑麦379湿面筋含量及粉质特性分析
注:*表示在 0.05 水平上显著,下同。
Not:* means significance at the 0.05 level,the same below.
2.2.2 面团拉伸特性 面团拉伸特性是测定醒发面团的重要指标之一。拉伸曲线面积和最大拉伸阻力被作为2017年国家小麦审定的新指标,具有重要意义。由表3可知,2 a 8个地区的郑麦379样品中,拉伸曲线面积平均值、标准差相差较小。差异显著性分析发现,年际间拉伸曲线面积差异不显著,表明该指标稳定。2 a最大拉伸阻力的平均值分别为528.3 BU和439.3 BU,较国家优质强筋小麦审定标准限值(国家审定标准最大拉伸阻力≥400 BU)提高17%,表明郑麦379具有良好的拉伸特性。面团的拉伸阻力、延伸度在2 a间的平均值差异较大,结合显著性分析发现,拉伸阻力和延伸度不太稳定。
表3 郑麦379面团拉伸特性分析
续表3 郑麦379面团拉伸特性分析
2.2.3 淀粉糊化特性 淀粉的糊化特性是反映淀粉质量的一个重要指标,其中,峰值黏度与熟面条的黏弹性和口感呈正相关。具有较高的崩解值和峰值黏度,是加工优质面条的先决标准。由表4可知,2017年和2018年郑麦379峰值黏度、崩解值和峰值时间的平均值相差较小,显著性分析发现,这3个指标在年际间差异不显著,表明稳定性较好。对于最终黏度和回升值,2 a的最终黏度平均值分别为2 890.4 c/P和2 416.8 c/P,回升值平均值分别为1 245.7 c/P和1 091.9 c/P,2018年整体比2017年有所降低,结合显著性分析发现,最终黏度在年际间差异不显著,回升值差异极显著,说明年际间最终黏度和回升值的稳定性较差。
表4 郑麦379淀粉糊化特性分析
2.3 郑麦379烘焙与蒸煮品质
2.3.1 面包品质 取8个地区郑麦379的混合面粉,以郑麦366为对照,进行面包制品对比。回复性和内聚性与面包品质呈正相关,即其数值越大,面包吃起来越柔软筋道、爽口不粘牙;咀嚼性和胶着性与面包品质呈负相关,即其数值越大,面包吃起来越硬,缺乏弹性。由表5可知,郑麦379和郑麦366的面包体积分别为840.0 mL和859.0 mL,比容分别为6.9 mL/g和7.3 mL/g,说明郑麦379面包体积和比容均稍低于郑麦366。郑麦379的内聚性、回复性和弹性与郑麦366相当,而硬度、胶着性和咀嚼性均高于郑麦366,在口感上稍差于郑麦366。
表5 郑麦379与郑麦366面包品质指标分析
2.3.2 面条品质 由表6可知,郑麦379的面片亮度(L*值)为96.09,明显高于郑麦366,说明郑麦379亮度较好。在面条吸水率、拉伸强度和拉短距离上,郑麦379低于郑麦366,而郑麦379的干物质损失率高于对照品种,说明该品种在煮制过程中,其整体品质表现一般。郑麦379的硬度、黏附性和咀嚼性均低于郑麦366,说明在面条口感上,郑麦379优于郑麦366。
表6 郑麦379与郑麦366面条对比指标
3 结论与讨论
同一个品种在不同年份品质指标的稳定性已经成为影响优质小麦布局的重要因素[13-15],品种的品质稳定性是统一化工业制品的先决条件之一[16-17]。本研究结果表明,在河南省境内设置8个试验点,不同年际间郑麦379籽粒容重、籽粒硬度、面粉白度及面团的形成时间、稳定时间和拉伸曲线面积等重要指标稳定性好。在糊化特性方面,峰值黏度和崩解值具有较好的稳定性,而且2017年郑麦379整体糊化特性指标优于2018年,可能是由于2018年河南省气候异常导致小麦大面积受到灾害等原因导致。
小麦品质的稳定性关系着最终产品的质量,在品质稳定的前提下,培育制品外观及口感优良的品种是现在的主要目标[18-20]。在本次研究中,郑麦379面包的整体品质表现为内聚性、回复性和弹性与郑麦366相当,而硬度、胶着性和咀嚼性均高于郑麦366,说明在面包口感上稍差于郑麦366。面条面片亮度高,硬度、黏附性和咀嚼性均低于郑麦366,说明在面条口感上优于郑麦366,且面条整体品质表现较好。国审优质小麦郑麦379在品质特性方面表现稳定,目前已成为河南省优质小麦发展的主推品种之一。