强筋小麦品种周麦33号品质性状稳定性及食品加工适用性分析

洪 宇，吴海彬，段晓亮，常 柳，邢晓婷，孙 辉✉

（1.国家粮食和物资储备局科学研究院，北京 100037；2.中国种子集团有限公司，北京 100045）

小麦是中国第二大口粮作物，也是中国重要的商品粮和主要的粮食储备品种。近年来，国内小麦品质改良取得了显著进步，育成一批优质小麦品种并在生产上推广种植；但随着社会经济发展和人民生活水平不断提高，面制品的色泽、形状和口感等加工品质需求不断提高，小麦品质的专用化要求越来越高。根据小麦面筋含量分高筋、中筋和低筋小麦；根据籽粒硬度分为硬质小麦和软质小麦；根据用途又分面条用小麦、面包用小麦和馒头用小麦等。不同用途的小麦对其面筋含量、面筋指数、流变学特性等品质指标有不同的要求。小麦品质主要受基因型控制，环境和栽培条件对其也有很大影响[1-4]，而且对不同小麦品种的影响是不同的[5]。黄淮南片麦区包括豫、皖、苏、陕等省，是我国的小麦优势产区，小麦播种面积和产量分别占全国的40%和55%，商品小麦调出量占全国的65%，对保障口粮绝对安全和人民生活水平的提高具有举足轻重的影响。黄淮南片麦区处于亚热带湿润地区向暖温带半湿润地区的过渡地带，灌区与旱区、肥地与薄地共存，小麦生育期间寒、旱、涝、风、雹灾、热等农业气象灾害频发，小麦品质的稳定性不高。

周麦33号是优质强筋、高产稳产、矮秆抗倒、抗倒春寒、广适的半冬性小麦新品种，2018年获得植物新品种权保护，2020年通过国家审定。目前对于该品种在不同种植地区的品质表现还没有相关的研究，为了更好地掌握周麦33号在黄淮南片麦区的品质稳定性和食品加工特性，因此设置本试验，为黄淮南片麦区优质强筋小麦生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2017—2018年度、2018—2019年度在黄淮南片麦区豫、皖、苏、陕等4省设置小麦品质试验，其中小区面积13 m2，3次重复，随机区组排列，田间管理同当地大田，只治虫、不防病。两年共收获的周麦33号样品共31个，其中2018年18个，2019年13个；种植地区包括安徽省5个，河南省16个，江苏省7个，陕西省3个。

1.2 试验方法

制粉采用六个粉路的布勒试验磨；小麦籽粒硬度参照AACC5–31；面筋含量参照GB/T 5506.2—2008；面筋指数参照SB/T 10248—1995；降落数值参照GB/T 10361—2008；粉质测试参照GB/T 14614—2006；拉伸测试参照GB/T 14615—2006；糊化特性测试参照 GB/T24853—2010；面包制作及评分参照GB/T 35869—2018；面条制作及评分参照GB/T 35875—2018。

2 结果与讨论

2.1 品质指标检测结果及分析

品质指标及食品评分平均值见表 1，从总体上看2019年两年4省31点次周麦33号的面包评分和面条评分平均值分别为82和87分，均达到国家标准和行业标准《优质小麦 强筋小麦》和《中国好粮油 小麦》中对强筋小麦的要求。容重2019年平均水平比2018年高，面筋含量稍低，但面筋质量较好。由于2018年我国小麦部分产区受倒春寒、灌浆期多次雨后急晴和成熟期高温逼熟天气影响，导致灌浆受到影响，容重偏低。2019年小麦生长期间气候总体正常，特别是在灌浆期，天气晴好，光照充足，灌浆充分，籽粒饱满，容重较高；淀粉含量增加，糊化粘度较高，但同时也导致了蛋白质及面筋含量的下降。因此对面筋含量要求较高的面包评分受到相应影响，导致2019年面包评分有所下降。

表1 主要品质指标及食品评分的最大值、最小值及平均值Table 1 Maximum,minimum and average values of main quality indexes and food scores

2.1.1 容重、籽粒硬度及出粉率

两年31点次周麦33号中容重≥790 g/L的样品26个，占83.9%，其余>750 g/L；平均水平均达到国家标准一等小麦对容重的要求。硬度参照AACC标准中规定，85%的检测结果都达到标准中规定的硬质麦范围。

出粉率只有一个河南的种植点低于 60%，除了此点外，出粉率最小值64.8%。2019年出粉率平均水平高于 2018年，也是由于其淀粉含量较高，小麦粉主要成分是淀粉，而 2019年比 2018年面筋含量低，说明其淀粉含量较高，因此导致出粉率稍高。

2.1.2 面筋含量及质量

面筋含量达到国家标准[6]中规定的中强筋小麦占比达77.4%，2018年94.4%达到中强筋小麦要求，其中77.8%达到强筋小麦的要求。2019年样品整体面筋含量稍低，但其面筋质量较好。在同一年内面筋含量波动较两年整体波动小（图1），这与前面提到的由于两年天气的差异导致品质差异相一致，说明面筋含量受气候环境影响较大。

图1 2018年和2019年不同地区面筋含量Fig.1 Gluten content in different regions in 2018 and 2019

2.1.3 流变学特性

面团的流变学特性是反映小麦粉加水形成面团后粘弹性和耐揉程度的指标，可预测最终产品品质，在小麦育种和品质检测中有重要地位[7]。面筋蛋白质主要有谷蛋白和醇溶蛋白组成，决定了面团的弹性和延展性等流变学特性。目前对面团流变学测定主要有粉质仪法、拉伸仪法和吹泡仪法等。有研究表明[8]粉质稳定时间与面包体积和面包的评分呈显著的正相关，拉伸面积与面条评分相关关系达到正的极显著水平。

2.1.3.1 粉质参数 蛋白质含量和破损淀粉率与吸水率之间有很好的相关性。较高的吸水率可增加面包体积外，还可改良面包质地，一般制作面包小麦粉吸水率越高越好。稳定时间反应面团的稳定性和耐受程度，面团的稳定时间越长，对剪切力有较强的抵抗力，韧性越好，面筋的强度越大，面团的加工性能越高。周麦33号吸水率较高，最小值59.6 mL，其他样品均大于60 mL，符合强筋小麦要求60 mL/100 g水平[6]。31个样品中只有两个稳定时间小于强筋小麦标准要求的8 min，其余29个样品均大于强筋小麦标准，稳定性较好。

2.1.3.2 拉伸参数 最大拉伸阻力在 135 min时平均值为681 BU，延伸度平均值为151.9 mm。拉伸曲线面积平均值为133.9 cm2。拉伸曲线反应了麦谷蛋白赋予面团的强度和抗延阻力，以及醇溶蛋白提供的易流动和延展性所需要的粘合力，对于制作食品尤其是面包，有一定的指导意义。周麦33号最大拉伸阻力较大，而相对的延伸度稍小，因此拉伸曲线面积较小，而延伸度小会影响到醒发过程中面团的持气能力，及起发的体积大小，因此，可能会影响制作面包的体积。

2.1.4 淀粉糊化特性

在衡量小麦品质形状的指标中，淀粉糊化特性非常重要，常常以RVA作为度量的特征参数。有研究表明，淀粉糊化特性对食品（面包、馒头、面条等）的加工品质都有显著的影响，其中对面条品质的影响较为显著[9-10]。

从表1中可知，2019年峰值粘度、最低粘度、最终粘度平均值均大于 2018年平均值，而 2019年面筋含量较低，小麦胚乳中最主要的成分为淀粉和蛋白，蛋白含量低，也就是说其籽粒的淀粉含量较高，因此其糊化粘度也较高。由于糊化特性与面条品质有显著的正相关性，因此，2019年面条评分较2018年稍高也与糊化特性高有关。

2.2 食品品质评分

2.2.1 面包评分

2018年面包评分平均值为 84.1分，2019年平均值78.5分，总平均分81.7分。总平均分达到了国家标准和行业标准《优质小麦 强筋小麦》和《中国好粮油 小麦》中对强筋小麦食品评分值80分的要求。2018年与2019年制作的面包主要在面包体积上差异较大，2018年面包体积平均810 mL，2019年平均747 mL。造成面包体积差异可能与小麦粉面筋含量有关，有研究表明[8]面筋含量与面包品质呈正相关关系，2019年整体面筋含量水平较低，因此制作的面包体积较小。而面包评分中体积得分占45%，体积的差异是造成周麦33号两年面包评分的主要差异。

对豫中北、陕西关中地区、安徽北部等半雨养地区与其他地区周麦 33号制作的面包评分比较，结果2018年和2019年在豫中北、安徽北部和陕西地区面包评分平均值均比其他地区面包评分平均值高，也说明对于该品种豫中北、陕西关中地区、安徽北部等半雨养地区可以作为优质面包小麦种植生产地。

表2 豫中北、安徽北部和陕西和其他地区面包评分Table 2 Bread scores of North Central Henan,Northern Anhui,Shaanxi and other regions

2.2.2 面条评分

面条评分平均值87.1分。2018年平均分86.2分，2019年平均分88.3分，总平均值为87.1分。面条的颜色较好，亮度较高，制作的面片白度L*值均在85以上，制作的面条颜色比市售雪花粉稍黄，但亮度高，弹性较好，是适宜制作优质面条的小麦品种。

2.3 变异系数比较和相关性分析

2.3.1 变异系数比较

对所有取样的周麦 33号面包评分和面条评分进行了比较（图2），面条评分基本在85～90分之间，评分散点趋于平稳，波动较小；而面包评分的波动较大，不同年份和地域差异较大。因此，周麦33号面条的品质性状受基因影响较大，对气候环境相对不敏感；而制作面包整体水平中等，并且受气候环境影响较大。

图2 2018年和2019年不同地区周麦33号面包和面条评分Fig.2 Bread and noodle scores of Zhoumai 33 in different regions in 2018 and 2019

变异系数是原始数据标准差与原始数据平均数的比，它与标准偏差一样可以反映数据离散程度，但变异系数消除了测量尺度和量纲的影响。从图3中变异系数的大小可以看出，面筋含量、粉质稳定时间、拉伸能量、延伸性、最大拉伸阻力、峰值粘度和面包评分的变异系数较大，说明这几个指标在不同种植区不同年份波动较大，因此，其受环境和不同年份的影响较大。而面条评分变异系数较小，说明其不同年份、不同种植地区的面条品质性状相当或差异不大，与图1结果一致，说明周麦33号面条品质性状受基因型影响较大，而对环境的影响不敏感，因此周麦33号适宜制作面条并且品质性状稳定。

图3 2018年和2019年不同地区周麦33号不同指标变异系数Fig.3 The coefficient variations of different indexes of Zhoumai 33 in different regions in 2018 and 2019

2.3.2 相关性分析

利用SPSS软件进行Pearson相关性分析，其中*代表在0.05水平有相关性，**代表在0.01水平有相关性。结果显示，面包体积与面筋含量和延伸度在0.01水平上有正相关性，与吸水率及降落数值在0.05水平上有负相关关系，面包评分与延伸度和面包体积在0.01水平上有正相关关系，与拉伸能量和面筋含量在0.05水平上有正相关关系。说明面包的体积对面包评分有较大的影响，而该品种小麦面包的品质主要受面筋含量和拉伸性能的影响较大，与稳定时间无相关关系。面团的延伸度越好，制作的面包体积大并且评分较高，拉伸能量越大，在一定程度上制作的面包品质也越好。而面筋含量也会显著影响面包品质，这与2019年面包体积较小，评分较低是由于其面筋含量低导致的结论一致。

表3 周麦33号面包和面条品质与品质指标相关性Table 3 Correlation between bread and noodle quality and quality indexes of Zhoumai 33

面条弹性与面筋质量、吸水率在0.01水平上有正相关关系；面条的色泽与面筋质量在0.01水平上有正相关关系，与面筋含量、粗蛋白含量、延伸度在0.01水平上有负相关关系；面条的评分与面筋含量和延伸度在 0.01水平上有负相关关系，与面筋质量在0.01水平上有正相关关系，与吸水率和最大拉伸阻力在0.05水平上有正相关关系。说明面筋含量越高，面条色泽越差，因此，品尝评分会降低。周麦33号面筋质量对面条弹性和色泽都有正向影响，面筋含量与面筋质量有极显著的负相关关系，因此在种植该品种小麦用于制作面条时，应在保证产量的同时，注意控制氮肥的施肥方式及施肥量，在保证产量的同时，控制一定的施肥量，以保证最佳的面筋质量，来提高面条品质。

3 结果与讨论

小麦的品质受基因型和环境共同影响，在不同的生长环境中，小麦的品质性状表现不同。有研究[12]认为面粉的糊化特性受基因型、环境及基因型和环境互作不同程度的影响，在大多数品质性状上基因型的影响大于环境，但是环境也不可忽视。在发展优质强筋小麦生产时，一定要根据小麦品种的基因型，布置多点试验，对比不同地区品质性状差异，找出最佳的种植区域，生产出更优质的商品小麦。

对于周麦33号而言，环境对面筋含量、粉质稳定时间、拉伸能量、延伸性、最大拉伸阻力、峰值粘度和面包评分影响较大，而对制作面条的品质影响较小。周麦33号制作的面条光泽性好，褐变程度轻，弹性好，并且感官评分较高，因此该品种种植在豫、皖、苏、陕等省均适合制作面条，并且品质稳定性好。在豫中北、陕西关中地区、安徽北部等半雨养地区可以作为优质面包小麦种植生产。