小麦面粉及鲜面片色泽的影响因素

王君婵，吴旭江，吴 迪，李 曼，江 伟，刘大同，高德荣，张 晓

(江苏里下河地区农业科学研究所/农业农林部长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室，江苏扬州 225007)

小麦面粉色泽对制粉工业、面制食品工业、小麦生产种植业具有重要影响。面粉的色泽(白度)在很大程度上反映面粉的质量和制粉精度，是面粉分级的主要指标[1]；不仅影响面制品的色泽[2]，也会影响消费者对面制品的消费度[3]。一般面粉R457白度达到80左右才可被消费者接受[4]；我国目前推广的小麦品种面粉自然白度偏低[2]，不能满足蒸煮类食品对面粉色泽的要求[5]。面粉白度高于80的品种多为弱筋小麦品种，市场上缺乏白度高的中筋和强筋小麦品种[6]。

探寻面粉白度影响因素，选育高面粉白度的小麦品种，了解栽培措施对面粉白度的效应，以满足市场对面粉白度的要求，已成为小麦品质研究的新方向。研究发现，小麦面粉及其制品的色泽受遗传因素和非遗传因素两方面的影响[7]。李宗智等[8]研究表明，小麦籽粒硬度与面粉白度呈显著负相关；胡新中等[9]认为，面粉白度与破损淀粉粒含量、吸水率呈极显著负相关，其中破损淀粉粒含量对小麦面粉白度的影响主要是通过改变面粉颗粒表面的光反射特性来实现的，硬质小麦制粉时破损淀粉粒较多。兰 静等[10]对在黑龙江省两个生态区域种植的小麦品种龙麦26和龙辐麦12的面粉色泽进行研究发现，蛋白质含量与面粉白度L*值呈极显著负相关。Feillet等[11]和蔡 华等[12]均认为，面粉多酚氧化酶(PPO活性)所引起的酶促褐变是导致面制食品在加工和贮藏过程中颜色褐变的主要原因，且与面粉白度及24 h面团颜色呈显著负相关[13-14]。张 晓等[15]认为，PPO活性和黄色素含量高，面粉及面制品黄度大。纪海波等[16]研究结果表明，在相同出粉率条件下，白小麦比红小麦的面粉白；出粉率与面粉白度呈显著负相关[17]。麸星和黑星多少亦影响面粉色泽[18]。刘建军[6]等认为，气候因素、土壤条件、栽培措施和基因型对小麦面粉白度均有显著影响，基因型作用最大；张国丛等[19]认为，面粉色泽与其生、熟面片色泽显著正相关，面粉越白则制成的面片也越白。昝香存等[20]通过检测不同出粉点面粉制成面条的色泽差异发现，3道心磨和3道皮磨的面粉和面片色泽的L*值均随出粉点后移呈下降趋势，而a*值和b*值则呈上升趋势。

前人对面粉色泽的研究多集中于黄淮麦区小麦新品种，沿淮及淮南麦区推广品种的有关研究较少。本研究拟以江苏沿淮及淮南地区10个主推品种为试验材料，比较不同品种面粉及鲜面片色泽差异，分析基因型和环境因素对面粉及鲜面片色泽的影响及面粉与放置不同时间面片色泽的白度、L*值、b*值的关系，并探讨籽粒品质与面粉及鲜面片色泽间相关性，为选育适合市场需求的面粉及其制品的小麦品种提供借鉴。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为扬麦158、扬麦11、扬麦16、扬麦20、扬辐麦4号、宁麦14、淮麦20、淮麦22、镇麦168和郑麦9023共10个品种。试验于2016-2017年、2017-2018年分别种植于扬州(东经119°26′、北纬32°24′)、宝应(东经119°15′、北纬33°10′)和宿迁(东经118°16′、北纬33°58′)三地。各试验点每年均于10月25日播种，所用地块和种植制度保持不变。

1.2 试验设计

采用随机区组设计，小区面积6.7 m2，2次重复，机械条播，田块四周设置 1 m保护行。试验施纯氮210 kg·hm-2，基肥：分蘖肥：拔节肥为 5∶1∶4，基肥于播种前一天施用，分蘖肥于4叶期施用，拔节肥于叶龄余数2.5叶期施用。磷、钾肥均是105 kg·hm-2，全部基施。田间管理同大田生产，及时防治病虫草害。生长期间未受到自然灾害，成熟后按小区收获、脱粒、磨粉。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 面粉制备

采用MLU-202型Buhler磨粉机参照AACC26-20方法进行磨粉。

1.3.2 面粉白度测定

采用WSB-Ⅳ型智能白度仪(杭州麦哲仪器有限公司)测定。

1.3.3 鲜面片制作

取小麦粉30 g(15%湿基)，加入小麦粉质量28%～32%的蒸馏水，针式和面机搅拌5 min；使用专用面条机在压辊间距4 mm处将和好的坯料压片成型；醒发30 min后，将面片厚度压为2.5 mm；面片置于塑料封口袋，留足空气封袋保湿；保存于恒温室内(25 ℃)。

1.3.4 面粉及鲜面片的色度测定

采用CR-300型色彩色差计(Minolta)测定面粉白度、L*、b*值。L*值为亮度，数值越高则越白；b*值为黄蓝度，数值越大则越黄。分别于放置0 h、2 h、4 h、24 h测定面片L*、b*值，每个样品取面片不同点测2次。重复3次。

1.3.5 品质指标的测定

小麦籽粒成熟后收获晾干，采用瑞典Perten SKCS 4100型单粒谷物特性测定仪测定籽粒硬度。磨粉方法同1.3.1，并计算出粉率，出粉率(%)=面粉重/小麦重×100%。采用瑞典Perten DA7200 整粒型近红外分析仪测定籽粒蛋白质含量。采用Perten 2200 型面筋洗涤仪，按GB/T 14606-1993测定湿面筋含量。采用美国National公司生产的10 g揉混仪，按AACC-54-40方法测定揉混仪参数。采用德国Brabender 810104型电子粉质仪，按 AACC-54-21方法测定粉质参数。采用澳大利亚 Newport Scientific Pty有限公司RVA-Super3型快速黏度仪测定淀粉糊化特性，数据由自带软件自动处理。

1.4 统计方法

采用Excel 2010进行数据整理，用SPSS 22进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种小麦的面粉及鲜面片色泽分析

供试小麦的面粉白度为72.58～80.85，其中扬麦11和扬辐麦4号的面粉白度超过80，显著高于其他品种；其次为宁麦14和扬麦20；镇麦168和淮麦20白度较小。扬麦11、扬辐麦4号、宁麦14、扬麦20和淮麦22的面粉L*值较高，5者间没有显著性差异；镇麦168的L*值最低，与其他品种差异性显著。淮麦20、淮麦22的面粉b*值较高，且与其他品种差异均显著，扬辐麦4号和扬麦11的b*值较低。从面粉白度及色泽来看，扬麦11和扬辐麦4号最好，宁麦14和扬麦20次之，淮麦20最差(表1)。

表1 不同小麦品种面粉及鲜面片色泽表现

10个小麦品种的鲜面片放置不同时间的L*值和b*值存在差异。放置0 h，淮麦22 的L*值最高，与扬麦11、扬辐麦4号、宁麦14、扬麦20、郑麦9023、淮麦20等品种间无显著差异，镇麦168最低；放置2 h和4 h，淮麦22的L*值最高，镇麦168最低；扬辐麦4号和淮麦22面片放置24 h的L*值最高，郑麦9023和镇麦168较低。鲜面片的L*值在放置2、4、24 h时，扬辐麦4号、宁麦14、扬麦20间差异不显著，与镇麦168差异显著。就鲜面片b*值而言，放置0 h，淮麦20最高，扬麦11和郑麦9023最低，扬麦16、扬麦158、镇麦168、扬麦20、扬辐麦4号之间差异不显著；放置2、4、24 h，淮麦20最高，郑麦9023最低，扬麦11、扬辐麦4号、扬麦16、扬麦158、镇麦168五个品种间差异不显著。相同品种鲜面片的L*值均随着时间推移而下降；除淮麦22外，放置2 h的b*均较0 h升高，在放置4 h、24 h时，扬麦11、宁麦14、淮麦22、郑麦9023、扬麦158、镇麦168、淮麦20的b*值呈下降趋势，而扬辐麦4号、扬麦20、扬麦16略有上升。从鲜面片色泽表现来看，淮麦22的L*值最高，但b*值也较高；扬辐麦4号、扬麦20的L*值接近于淮麦22，但其b*值低；淮麦20的L*值较低，b*值最高。

2.2 环境对面粉、鲜面片色泽的影响

对2年3点10个品种的面粉及鲜面片色泽进行方差分析，结果(表2)显示，除年度对面粉的L*值、地点对鲜面片放置24 h的L*值影响不显著外，年度、地点、基因型对面粉及鲜面片的其他被测指标均有显著或极显著影响。地点×基因型、年度×基因型互作对面粉白度和b*值有显著和极显著影响，对面片放置0 h、2 h和4 h的L*值有显著影响。年度×地点互作对除面粉L*值外的其他被测指标均有显著或极显著影响；地点、基因型、年度三者互作仅对面粉的b*值有极显著影响。

表2 不同地点不同品种面粉及鲜面片色泽方差分析

由表3可知，不同地点间比较，扬州的面粉白度和L*值较高，宿迁的面粉白度和L*值较低；高邮的面粉b*较低，宿迁面粉的b*较高。扬麦20、扬麦16、宁麦14、郑麦9023和镇麦168在三个地点的面粉色泽较稳定。两年度间，相同品种的白度、L*及b*的变幅为0.15%～1.84%、0.06%～0.56%及 2.21%～10.79%，其中，扬麦11、扬麦158、郑麦9023、扬麦16和扬麦20变幅较小(表4)。

表3 地点对小麦面粉色泽的影响

表4 年度间面粉色泽的差异

2.3 面粉色泽和鲜面片色泽间相关性

从表5可以看出，面粉白度与面粉L*值、鲜面片放置2 h、4 h、24 h的L*值均呈极显著正相关，与鲜面片放置0 h的L*值呈显著正相关；与面粉的b*值、鲜面片放置不同时间的b*值均呈极显著负相关。面粉L*值和鲜面片放置不同时间的L*值之间呈极显著正相关；与各b*值之间也呈极显著正相关。面粉L*值与b*值呈极显著的负相关，鲜面片放置不同时间的L*值与b*值之间无显著相关性。

表5 面粉及鲜面片色泽性状的相关性

2.4 品质性状与面粉及鲜面片色泽关系

多数籽粒理化品质性状与面粉及鲜面片色泽指标都有显著相关性(表6)。硬度、出粉率与面粉白度、面粉L*值呈极显著负相关，与面粉b*值呈极显著正相关，与其他被测色泽指标相关性不显著。蛋白质含量、湿面筋含量与面粉及鲜面片放置不同时间的L*值呈极显著负相关。面粉白度与揉混仪参数的峰值时间、峰值能量呈极显著负相关，与峰值高度显著负相关。粉质仪参数与大部分面粉及鲜面片色泽指标呈显著或极显著相关，其中吸水率与面粉L*值相关系数较高，形成时间、稳定时间及粉质质量指数均与鲜面片放置24 h的L*值相关系数较高。糊化特征参数均与面粉白度呈极显著正相关(除峰值时间、回升值外)，所有参数与面粉L*值呈极显著正相关；峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、回升值、峰值时间这5个参数与鲜面片放置不同时间的L*值均呈极显著正相关，稀懈值与面粉b*值相关系数最高。

表6 面粉及鲜面片色泽与品质性状的相关性

3 讨 论

刘建军等[6]对4个环境条件下的中国和澳大利亚104份小麦品种(系)面粉白度分析表明，年份、地点和品种对面粉白度均有显著影响，品种的影响最大；年份×品种和地点×品种互作的影响不显著。本试验结果表明，不同年度、地点及品种对面粉白度均有极显著影响，与前人研究结果一致；面粉白度也受地点与品种互作影响，可能是小麦色泽受非遗传因素影响，不同品种对不同环境条件反应不同[8,20-21]。鲜面片放置不同时间的L*值、b*值均受品种影响。品种是影响面粉白度及鲜面片色泽的最主要因素。年度与地点互作对面粉及鲜面片色泽有极显著影响，说明年份、气候及地力等因素亦会影响面粉及鲜面片色泽表现。扬麦11、扬辐麦4号、宁麦14和扬麦20面粉白度表现较好，扬麦11、扬麦16、扬麦20和郑麦9023的白度在不同年度间差异较小，可将这些品种作为高白度面粉的主栽品种或用作优良亲本加以改造和利用。

不同供试品种鲜面片L*、b*值随时间变化不尽相同，除淮麦22外，其余品种鲜面片放置时间越长亮度值越低、黄度值越高，品种间色泽变化不同可能是因PPO活性或黄色素含量存在差异，有研究表明，PPO含量影响面团及其食品色泽稳定性[22]；面粉白度与放置不同时间鲜面片L*值、b*值呈显著或极显著相关；面粉L*值与鲜面片放置不同时间L*值极显著正相关，面粉b*值与鲜面片放置不同时间b*值间存在极显著正相关关系，说明面粉色泽与鲜面片放置不同时间色泽极显著相关，这与与张 晓等[23]的面粉和鲜面片的L*值间、b*值间均呈极显著正相关结果一致。张国丛等[19]也认为面粉的色泽与其生、熟面片的色泽显著相关,面粉越白, 制成的面片也越白。因此，由面粉色泽指标可以预判不同品种小麦鲜面片或馒头等面制品放置不同时间色泽差异。

面粉及其制品色泽受籽粒硬度、淀粉含量、蛋白质含量、黄色素和出粉率等因素影响[24-25]。本试验中，面粉白度与籽粒硬度、出粉率、揉混仪参数及粉质仪参数呈显著或极显著负相关，与糊化特性参数呈显著或极显著正相关，这也说明了淀粉含量、组分和种类等都可能会对面粉及鲜面片色泽有影响。Miskelly[26]指出，蛋白质是决定面粉白度最重要的因素之一，蛋白含量越低，面粉白度越高，但在本试验中未发现籽粒蛋白质含量与白度间的显著相关性，这可能是本试验品种多为中弱筋品种，试验地区处于弱筋小麦产业优势带，不利于籽粒蛋白质及湿面筋的积累，供试材料的蛋白质含量等指标差距未能完全表现。目前，生产上的高白度小麦品种多为中弱筋小麦品种，缺乏高白度强筋小麦品种，需加强筛选高白度强筋的小麦品种或种质资源。强筋小麦为硬质麦，硬质麦一般色泽差，但面粉色泽除与理化品质有关外，还受PPO等影响[23]，所以可以通过选择低PPO活性来进行高白度中强筋小麦育种。同时应考虑品种在不同地区表现存在差异，以更好地培育制粉色泽亮白且优质的小麦新品种。