全 文 ：第 30 卷 第 8 期
2004 年 8 月 739～744 页
作 物 学 报
ACTA AGRONOMICA SINICA
Vol. 30 , No. 8
pp. 739 - 744 Aug. , 2004
小麦品质性状与面包和面条品质关系分析
杨 金1 张 艳1 何中虎1 ,2 , 3 阎 俊1 王德森1 刘建军3 王美芳4 Ξ
(1 中国农业科学院作物育种栽培研究所 ,北京 100081 ;2 CIMMYT中国办事处 ,北京 100081 ; 3 山东省农业科学院作物研究所 ,山东济南 250100 ;
4 郑州市农业科学研究所 ,河南郑州 450005)
摘 要 改良面包和面条品质是北方冬麦区的主要育种目标 ,了解二者的品质异同有助于提高育种效率。本研究以 81
份冬小麦品种品系为材料 ,比较了小麦品质性状与面包和面条品质表现的关系。结果表明 ,籽粒硬度、蛋白质含量、SDS
沉降值、形成时间、稳定时间、拉伸面积和抗延阻力是影响面包和面条品质的共同性状 ,但它们对面包、面条品质的影响
程度和方式不同。面包评分及体积与稳定时间和拉伸面积呈直线关系 ,二者与面包评分的决定系数 ( R2) 分别为 0158 和
0164 ,与面包体积的 R2 分别为 0156 和 0161 ;而面条总评分与稳定时间、拉伸面积呈二次曲线关系 ( R2 分别为 0144 和
0150) 。面粉颜色和峰值黏度也是影响面条品质的关键指标。
关键词 普通小麦 ;品质性状 ;面包品质 ;面条品质
中图分类号 : S512
Association between Wheat Quality Traits and Performance of Pan Bread and Dry
White Chinese Noodle
YANGJin1 , ZHANG Yan1 , HE Zhong2Hu1 ,2 , 3 , YAN Jun1 , WANG De2Shen1 , LIU Jian2Jun3 , WANG Mei2Fang4
(1 National Wheat Improvement Center/ Institute of Crop Breeding and Cultivation , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081 ;2 CIMMYT2China Of2
fice , c/o Chinese Academy of Agricultural Sciences ;3 Crop Research Institute , Shandong Academy of Agricultural Sciences , Jinan 250100 , Shandong; 4 Zhengzhou A2
gricultural Research Institute , Zhengzhou 450005 , Henan , China)
Abstract Improving the processing quality of pan bread and dry white Chinese noodle (DWCN) are the major breeding
objectives for North China Winter Wheat Region , and understanding the association in wheat quality parameters between
pan bread and DWCN will contribute to the efficiency of breeding program1 Eighty2one wheat cultivars and advanced lines ,
grown in two locations in 2000 - 2001 cropping season , were used to compare the association between wheat quality traits
and performance of pan bread and DWCN1 The results indicated that pan bread and DWCN quality were both affected by
grain hardness , protein content , SDS sedimentation value , development time , stability , extension area , and max resis2
tance , but in different direction and degree1 Loaf score and volume performed a significantly positive linear relationship with
gluten quality parameters , coefficients of determination ( R2) between loaf score and stability and extension area were 0158
and 0164 , respectively , while R2 between loaf volume and stability and extension area were 0156 and 0161 , respectively1
The association between DWCN score and gluten quality parameters such as stability and extension area fited quadratic re2
gression model significantly , with R2 0144 and 0150 , respectively1 In addition to gluten quality , flour color and peak vis2
cosity were also important parameters affecting DWCN quality1
Key words Common wheat ; Quality traits ; Pan bread ; Dry white Chinese noodle
有关小麦品种品质性状与面包品质的关系已进
行了大量研究[1～4 ] ,一般认为 ,面包品质主要取决于
蛋白质含量和质量 ,综合反映蛋白质含量和质量的
品质指标如沉降值 ,反映面团强度的指标如稳定时
间、拉伸面积等 ,均与面包品质密切相关。优质面包
要求小麦籽粒硬度大 ,蛋白质含量高 ,吸水率高 ,面
团的弹性和延伸性好等。有关面条的研究起步相对
较晚 ,近年来 ,市场对高质量面条专用小麦的需求不Ξ基金项目 :国家“863”重大专项 (2002AA207003)和“973”(2002CB111300)资助项目。
作者简介 :杨金 (1976 - ) ,女 ,河南商丘人 ,主要从事小麦品质研究。3通讯作者 :何中虎。Tel :010262170333 E2mail : zhhe @public3. bta. net .
cn
Received(收稿日期) :2003205206 ,Accepted (接受日期) :2003212214.
断增长。针对中国面条品质与小麦品种品质关系进
行的研究[5～11 ]表明 ,蛋白质含量、沉降值、面团流变
学指标、淀粉糊化峰值黏度和面粉白度对面条品质
有重要影响。一般认为 ,制作中国优质面条的小麦
要求质地较硬 ,面粉色白 ,麸星和灰分少 ,面筋含量
较高 ,面团强度较大、延伸性好。为了增强在中国等
亚洲市场的竞争力 ,美国和澳大利亚等国还致力于
面包面条兼用型品种的培育[7 ,8 ] 。根据全国小麦品
质区划方案 ,北方冬麦区以发展面包和面条小麦为
主[12 ] 。鉴于面包在我国的消费量有限 ,面条是我国
的主要面制品之一 ,而提高面筋强度是我国北方冬
麦区品质改良的主要目标 ,因此有必要深入了解面
包和面条对小麦品质要求的异同 ,以提高育种效率。
为此 ,作者研究了小麦品质性状与面包和面条品质
间的关系 ,以期为改良面包和面条品质、培育面包面
条兼用型品种提供理论依据。
1 材料与方法
111 材料
参试的 81 份小麦品种 (系) 主要为我国北部和
黄淮冬麦区的优质小麦品种 (系) ,包括部分主栽品
种和苗头品系 ,还有 4 份澳大利亚优质面包和面条
品种。2000 - 2001 年度分别种植于郑州市农科所和
山东农科院作物所 (济南)试验地。田间采用随机区
组排列 ,2 次重复 ,小区面积 412 m2 ,播量 30 g/ 小区 ,
田间管理同一般大田生产。收获前未发生穗发芽 ,
籽粒符合分析要求。
112 测定方法
籽粒硬度 :用单籽粒硬度仪 (SKCS 4100 , Single
Kernel Characteristic System ) 测定 ,数值越大 ,硬度值
越高。
籽粒蛋白含量 ( %) :用近红外 (NIR) 分析仪 ( In2
stalab610 , Newport Scientific Scales and Services Pty
Ltd ,Australia)测定 14 %湿基的蛋白质含量。
制粉 :参照 AACC 方法 26220 ,用 BUHLER 实验
磨磨粉 ,根据籽粒的硬度确定润麦加水量 ,硬麦为
1615 % ,中等类型为 1515 % ,软质麦为 1415 % ,润麦
时间为 16～18 h。
灰分 ( %) :按 AACC 方法 08201 测定 ,结果换算
成 14 %湿基条件下的灰分含量。
面粉颜色 :用 Minolta CR2310 (Minolta Camera Co ,
Ltd , Japan) 测定面粉 L (Lightness) 值和 b ( Yellow2
Blue)值。
黄色素含量 (mg/ kg) :参照 AACC14250 ,稍作改
动 ,即用水饱和正丁醇溶液提取后比色测定 ,称样量
为 3 g ,振荡提取 1 h ,离心 ,结果计算用吸光度乘以
常数。
SDS沉降值 (mL) :参考 Pena 方法[13 ] ,用 1 g 全
麦粉进行 SDS沉降值测定 ,最后结果换算成 14 %湿
基条件下的 SDS沉降值。
粉质仪参数 :用德国Brabender 公司的 810104 型
粉质仪 ( Farinograph) ,按 AACC 方法 54221 测定吸水
率、面团形成时间、稳定时间等面团流变学特性
参数。
拉伸仪参数 :用德国 Brabender 公司拉伸仪 ( Ex2
tensograph) ,按AACC方法 54210 测定面团 135 min 时
的面团拉伸面积、最大阻力和延伸性等参数。
降落值 :用瑞典 Falling Number 公司的 1800 型
FN 仪 ,按 AACC方法 56281B 测定。
淀粉糊化特性 :用快速黏性分析仪 (RVA23D Su2
pertype , Newport Scientific) ,参考 Konik 等 (1994) 方
法[14 ]测定淀粉糊化峰值黏度和稀 值。
113 面包、面条制作及品质评价
11311 面包 参照 BRI (澳大利亚面包研究所)
面团长发酵法 (180 min) 制作面包 ,具体评价项目及
标准如下 :
体积满分 36 ,采用体积得分 = (体积平均值 -
150) / 25 ,计算面包体积得分。
颈高满分 10 ,利用标尺直接测量面包两侧的高
度 ,单位为厘米 ,两侧高度求和 ,2 次重复的平均值
即为颈高得分。
外观满分 10 ,质地满分 10 ×115 ,包心纹理结构
满分 10 ×115 ,包心色泽满分 10 ×114 ,外观、质地、
包心纹理结构和包心色泽评分均与对照相比 ,低于
5 分较差 ,7 分为一般。
11312 面条 参照刘建军等 (2002) 方法[9 ] 。用
电磁炉烧水至沸腾 ,放干面条 (50 g) 于锅中 ,煮面至
面条芯的白色生粉刚刚消失 ,捞出 ,采用 SB/ T101392
93 方法进行评分。
114 数据处理
用 SAS(Statistics Analysis System) 统计软件分别
计算两试验点的相关系数 ,因趋势完全一致 ,故用两
点的平均值进行分析。采用 SigmaPlot 2000 Demo 软
件作图。
2 结果与分析
将小麦品质性状与面包和面条指标的相关系数
分别列于表 1 和表 2。
047 作 物 学 报 30 卷
表 1 小麦品质性状与面包品质间的相关系数
Table 1 Correlation coefficients between wheat quality traits and pan bread parameters
性状 Traits 体积
Volume
颈高
Height
外观
Appearance
质地
Texture
纹理结构
Crumb
色泽
Color
总分
Score
L b
硬度 Hardness 0128 3 0126 3 0143 3 3 0147 3 3 0127 3 0129 3 3 0137 3 3 0124 - 0105
籽粒蛋白质 Protein( %) 0137 3 3 0115 0143 3 3 0134 3 3 0128 3 3 0142 3 3 0136 3 3 0112 - 0132 3 3
L (面粉) L (flour) - 0116 - 0113 - 0128 3 - 0130 3 3 - 0111 - 0114 - 0120 - 0110 - 0111
b(面粉) b (flour) - 0125 3 - 0117 - 0118 - 0114 - 0131 3 3 - 0136 3 3 - 0125 3 - 0123 3 0178 3 3
黄色素 Yellow pigment (mg/ kg) - 0135 3 3 - 0129 3 - 0138 3 3 - 0142 3 3 - 0141 3 3 - 0147 3 3 - 0141 3 3 - 0141 3 3 0176 3 3
灰分 Ash( %) 0107 0116 0115 0119 0114 0105 0113 0107 0101
SDS沉降值 SDS sed1 value (mL) 0171 3 3 0155 3 3 0173 3 3 0168 3 3 0169 3 3 0178 3 3 0175 3 3 0156 3 3 - 0168 3 3
吸水率 Water absorption( %) 0114 0104 0125 3 0131 3 0112 0119 0120 0114 - 0107
形成时间 Development time (min) 0159 3 3 0158 3 3 0170 3 3 0161 3 3 0156 3 3 0155 3 3 0164 3 3 0143 3 3 - 0127 3 3
稳定时间 Stability(min) 0175 3 3 0167 3 3 0176 3 3 0169 3 3 0169 3 3 0168 3 3 0176 3 3 0154 3 3 - 0148 3 3
拉伸面积 Extension area (cm2) 0178 3 3 0171 3 3 0177 3 3 0173 3 3 0174 3 3 0180 3 3 0181 3 3 0157 3 3 - 0156 3 3
最大阻力 Max resistance (BU) 0177 3 3 0174 3 3 0177 3 3 0173 3 3 0175 3 3 0180 3 3 0181 3 3 0159 3 3 - 0150 3 3
延伸性 Extensibility(cm) 0110 0100 0111 0106 0105 0115 0109 0101 - 0134 3 3
峰值黏度 Peak viscosity(cP) 0114 - 0103 0108 0104 0106 0114 0109 0109 - 0118
稀 值 Breakdown(cP) 0119 0110 0111 0108 0115 0111 0113 0109 - 0121
注 : 3和 3 3分别表示 5 %和 1 %显著水平。下表同。
Note : 3 and 3 3 indicate significance at 5 % and 1 % probability levels , respectively1 The same below1
表 2 小麦品质性状与面条品质的相关系数
Table 2 Correlation coefficients between wheat quality traits and DWCN parameters
性状
Traits
色泽
Color
表观
Appearance
适口性
Palate
韧性
Elasticity
黏性
Stickiness
光滑性
Smoothness
食味
Taste
总分
Score
L b
硬度 Hardness - 0133 3 3 - 0145 3 3 - 0110 0103 - 0117 - 0141 3 3 - 0129 3 3 - 0119 0112 0111
籽粒蛋白质 Protein ( %) - 0110 - 0130 3 3 0122 0125 3 0103 - 0135 3 3 - 0115 0108 0134 3 3 - 0135 3 3
L (面粉) L (flour) 0129 3 3 0138 3 3 0130 3 3 0118 0140 3 3 0142 3 3 0142 3 3 0139 3 3 - 0113 - 0121
b(面粉) b (flour) - 0128 3 3 - 0112 - 0167 3 3 - 0160 3 3 - 0164 3 3 - 0119 - 0148 3 3 - 0167 3 3 - 0103 0183 3 3
黄色素 Yellow pigment (mg/ kg) - 0114 0117 - 0150 3 3 - 0150 3 3 - 0134 3 3 0109 - 0125 3 - 0143 3 3 - 0118 0176 3 3
灰分 Ash ( %) - 0133 3 3 - 0131 3 3 0109 0117 0109 - 0123 3 - 0103 0103 - 0131 3 3 0114
SDS沉降值 SDS sed1 value (mL) - 0115 - 0138 3 3 0168 3 3 0177 3 3 0153 3 3 - 0133 3 3 0116 0156 3 3 0113 - 0151 3 3
吸水率 Water absorption ( %) - 0117 - 0135 3 3 - 0112 - 0108 - 0130 3 3 - 0141 3 3 - 0134 3 3 - 0126 3 0120 0107
形成时间 Development (min) - 0144 3 3 - 0149 3 3 0127 3 0146 3 3 0132 3 3 - 0138 3 3 - 0101 0122 3 - 0107 - 0113
稳定时间 Stability (min) - 0130 3 3 - 0136 3 3 0146 3 3 0166 3 3 0153 3 3 - 0124 3 0120 0145 3 3 - 0107 - 0130 3
拉伸面积 Extension area (cm2) - 0133 3 3 - 0141 3 3 0157 3 3 0177 3 3 0160 3 3 - 0129 3 3 0120 0154 3 3 - 0108 - 0134 3 3
最大阻力 Max1 resistance (BU) - 0141 3 3 - 0145 3 3 0148 3 3 0171 3 3 0154 3 3 - 0133 3 3 0116 0146 3 3 - 0116 - 0125 3
延伸性 Extensibility (cm) 0124 3 0102 0148 3 3 0133 3 3 0132 3 3 0107 0114 0138 3 3 0125 3 - 0148 3 3
峰值黏度 Peak viscosity (cP) 0122 3 0138 3 3 0140 3 3 0135 3 3 0155 3 3 0147 3 3 0160 3 3 0153 3 3 - 0102 - 0110
稀 值 Breakdown (cP) 0110 0119 0148 3 3 0143 3 3 0156 3 3 0127 3 0137 3 3 0153 3 3 - 0105 - 0127 3
211 磨粉品质与面包和面条品质的关系
籽粒硬度和蛋白质含量与面包各品质性状及总
评分呈显著或极显著正相关 ,但总体来说相关系数
较小 ;其中与面包外观、质地和评分的相关系数 ( r)
分别为 0143、0147、0137 和 0143、0134、0136 ,而与面
条色泽、表观和光滑性呈负相关 , r 值分别为
- 0133、- 0145、- 0141 和 - 0110、- 0130、- 0135 ,与
面条韧性和黏性相关不显著。由此可见 ,籽粒硬度
大、蛋白质含量高有利于提高面包的加工品质 ,而优
质面条要求两者不宜过高。面粉亮度 (L 值) 和黄度
(b 值)与面包品质各性状的相关系数较小 ,面粉黄
色素含量与所有面包品质性状呈显著负相关 ;面粉
色泽对面条品质影响较大 ,与L 值多为显著正相关 ,
与 b 值呈较高的负相关。灰分对面条的色泽和表观
也有较大的负向作用 ,但对面包品质的影响较小。
面粉黄度和黄色素含量是影响面包、面条黄度的主
要因素 ,二者与面包和面条黄度的 r 值分别为 0178、 0176 和 0183、0176 ,优质面包和面条要求黄色素和面粉黄度越低越好。212 面团流变学特性与面包和面条品质的关系SDS沉降值、粉质仪参数 (除吸水率外) 和拉伸仪参数与面包品质指标呈极显著的正相关 ,例如稳定时间和拉伸面积与面包体积和评分的相关系数分别为 0175、0176 和 0178、0181 ,这说明提高面团流变学特性确能明显改良面包品质 ,但面团流变学参数对面包黄度也有较大的负向作用 ,引起这一相关的原因还有待进一步研究。SDS沉降值、粉质仪和拉伸仪参数对面条的色泽、表观和光滑性有较大的负向作用 , r 值多达极显著或显著水平 ,但对面条的韧性和黏性有较大的正向相关 ,这说明提高面筋强度能改善面条的韧性 ,但对色泽等外观指标不利。总体来说 ,它们对面条总分的决定作用并不很大 ,沉降值与面条总分的相关系数最大 , r 值仅为 0156。为了进一步分析上述性
147 8 期 杨 金等 :小麦品质性状与面包和面条品质关系分析
状间的关系 ,我们做了散点图 (图 1～3) 和曲线拟
合 ,结果表明 ,SDS 沉降值、稳定时间和拉伸面积与
面条评分呈二次曲线关系 ,可分别解释面条变异的
32 %、44 %和 50 % ,详见表 3。这说明 ,在一定范围内 ,
图 1 SDS 沉降值与面包和面条评分的关系
Fig11 Association between SDS sedimentation value and loaf volume and DWCN score
图 2 稳定时间与面包和面条评分的关系
Fig12 Association between stability and loaf volume and DWCN score
图 3 拉伸面积与面包和面条评分的关系
Fig13 Association between extension area and loaf volume and DWCN score
247 作 物 学 报 30 卷
即沉降值小于 2116 mL、稳定时间小于 1413 min、拉
伸面积小于 13313 cm2 时 ,随着面筋强度的提高 ,面 条总分明显改善 ,但超过该范围会对面条评分产生负向影响。
表 3 面筋强度性状与面条评分的二次关系式
Table 3 Quadratic regression model between DWCN score and gluten quality parameters
品质性状
Quality trait
方 程 式
Equation
最大值
Max1 point 决定系数R2
SDS沉降值 SDS sed1 value (mL) Y = 38173 + 41076 x - 0109456 x2 2116 0132
稳定时间 Stability(min) Y = 68170 + 21481 x - 0108657 x2 1413 0144
拉伸面积 Extension area (cm2) Y = 61197 + 013433 x - 0100129 x2 13313 0150
213 淀粉特性与面包和面条品质的关系
淀粉特性与面包各品质指标的相关性较小 ,但
淀粉糊化峰值黏度和稀 值与面条品质的所有指标
皆为显著的直线正向相关 ,例如二者与面条黏性和
总评分的相关系数分别为 0155、0153 和 0156、0153。
这说明淀粉特性对面包品质影响很小 ,但却是决定
面条品质的重要因素。
3 结论与讨论
本研究表明 ,籽粒硬度、蛋白质含量、SDS 沉降
值、形成时间、稳定时间、拉伸面积和最大抗延阻力
是影响面包和面条品质的共同品质性状 ,但它们对
面包和面条品质的影响程度和方式不同。上述品质
性状对面包品质均有较大的直线正向作用 ,即随着
这些性状的增大 ,面包品质相应提高 ,但它们在对面
条韧性、黏性和弹性较大正向作用的同时 ,却对面条
的色泽、外观和光滑度表现负向影响。主要原因是
随着蛋白质含量和面筋强度的增加 ,面条质地的强
度也增加 ,口感变硬 ,色泽外观有变劣趋势 ;面筋强
度过高 ,加工的面条回缩 ,变厚增粗 ,煮面时间增长 ,
面条表面结构受到破坏 ,发黏 ,色泽差 ,进而面条总
体品质变劣。面条总评分与面筋强度指标如稳定时
间、拉伸面积等为二次曲线关系 ,即在一定范围内 ,
面条总评分随着上述品质参数值的增加而提高 ,但
超过一定范围 ,面条评分下降。这进一步验证了我
们以前关于面条品质的研究结论[9 ] 。需要说明的
是 ,我国小麦品种的面筋强度普遍偏弱、延展性偏
差 ,这在本试验中得到进一步验证 ,如两地点稳定时
间和拉伸面积的平均值分别为 716 min 和 8915 cm2。
在我国优质小麦品种标准中 ,强筋小麦的稳定时间
要求 ≥10 min ,而在本研究中只有稳定时间大于
1413 min 时 ,面条评分才会下降。因此就面团强度
而言 ,在一定的范围内 ,面包和面条的要求基本接
近 ,选育面包面条兼用型品种是可能的。只有中优
16 等少数超强筋品种仅适合制作优质面包或用于
配麦配粉 ,不适于制作面条。本研究的烘烤和面条
蒸煮试验也表明 ,Sunstate、中优 9507、鲁 955159、豫
麦 34、农大 116 等就是面包面条兼用型品种。当然
也有一些品种如小偃 54、扬麦 5 号、PH822222 等面筋
强度一般或者较好 ,但由于面粉色泽好及淀粉糊化
特性突出 ,也表现出优良的面条品质。
黄色素含量和面粉黄度也是影响面包和面条品
质的共同性状 ,它们对二者的品质均表现为较大的
负向作用 ,是影响面条和面包等黄度的主要因素。
由于优质面包和面条均要求色泽白亮 ,特别是面条
对色泽要求很高 ,因此 ,面粉黄色素含量也应成为面
条品质改良的重要指标 ,育种中应注意降低黄色素
的含量。需要说明的是 ,本研究中黄色素含量与面
包的体积、外观、质地等也表现为负相关 ,面粉黄度、
黄色素含量与面条的适口性、韧性、黏性等表现较大
的负向相关 ,其原因还有待进一步查明。我们近期
尚未发表的结果表明 ,北方冬麦区品种的黄色素含
量显著高于南方冬麦区 ,一些含 1B/ 1R 且面筋强度
很差的品种如 CA8686、北京 841、京核 951、济南 16、
济宁 13 等的黄色素含量皆很高 ,因此降低黄色素含
量在北方冬麦区更为重要。
淀粉峰值黏度和稀 值与面条品质密切相关 ,
但与面包各性状相关性较小。这是面包和面条对品
质性状的重要区别。因此 ,除蛋白质数量和质量及
颜色外 ,淀粉糊化特性是衡量面条品质的重要品质
指标 ,这也进一步验证了先前的研究[9 ,10 ] 。因此在
加强蛋白质和颜色改良的同时 ,必须注意改善淀粉
糊化特性 ,才能有效提高中国小麦的面条加工品质。
澳大利亚的小麦育种项目已把淀粉糊化峰值黏度作
为改良日本面条品质的选择指标[15 ] 。
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