[科普中国]-小麦磨粉品质

衡量小麦磨粉品质的主要指标出粉率

出粉率是衡量磨粉品质最重要的指标 ,与面粉企业的经济效益直接相关。 出粉率的高低取决于两个因素 ,一是胚乳占麦粒的比例 ,二是胚乳与其它非胚乳部分分离的难易程度。 前者与籽粒形状、皮层厚度、腹沟深浅及宽度、胚的大小等籽粒性状有关 ,后者与籽粒含水量、籽粒硬度和密度有关。 理论出粉率在 82 % ～83%之间 ,实验磨粉统粉 ( straig ht g rade flour)出粉率在 72 %～75%之间。控制出粉率的基因位于 3A、7D和5A染色体上 ,可分别解释出粉率变异的 22% 、19 % 和 19% [2 ]。用高世代品系算得出粉率的遗传力较高 ,用早代材料求得的遗传力较低。 总结多人的研究发现 ,出粉率的遗传力变化很大 ( 25 % ～ 85% ) ,在后代很难固定这一性状。有研究表明控制麸皮与胚乳分离的主基因有 4个以上。 Everson和 Seeborg以分离出的麦麸重量为出粉率指标的研究表明 ,高麦麸重量 (即低出粉率 )为部分显性 ,受4个以上主基因控制 ,其遗传力为 35.5 % 。L. OBrien( 1993) 用 10 g小样本测定早代材料出粉率 ,结果表明 ,黄色素的遗传力中等偏上 ,而出粉率的遗传力较低 ,且组合间表现不同。说明此方法适于面粉色泽的早代选择 ,用于出粉率的选择还有待深入研究。有研究表明 ,利用印度圆粒小麦改良出粉率很有前途 ,有希望使出粉率达 80%。澳大利亚以印度圆粒小麦就曾获得出粉率达 85%的材料 ,但印度圆粒小麦籽粒小 ,要选大粒材料与之杂交 ,使大粒与圆粒结合。1

出粉率的计算方法有多种 ,方法 1 : 出粉率% = 面粉重 /毛麦重× 100 % ;方法 2: 出粉率% = 面粉重 /清理后小麦的重量× 100 % ;方法 3: 出粉率% = 面粉重 /清理后经润麦的小麦重量× 100% ;方法 4: 出粉率% = 面粉重 /(面粉重+ 麸皮重 )× 100 % ;方法 5: 出粉率= 面粉重 /(面粉重+ 麸皮重+ 筛出物 )× 100%。 方法 1在评价商业磨粉效益时很重要 ,因为商业磨粉要考虑到原料成本 ,即毛麦的价格 ;方法 2未考虑毛麦中的杂质可以对小麦磨粉特性进行较精确的预测 ;对磨粉师来讲 ,方法 3很重要 ;方法 4和 5多用于实验磨粉中。在这几种计算方法中 ,第一种和第三种最重要 ,前者给出毛麦和面粉之间的关系 ,后者可用来检测磨粉的效率。

面粉色泽粉色是磨粉品质的一个重要指标。入磨小麦中杂质、不良小麦的含量、面粉颗粒大小及面粉中水分含量、面粉中的黄色素 ( yellow pig ment)、氧化酶类、出粉率及磨粉工艺水平都将影响面粉色泽。 面粉中黄色素的主要成分是类胡萝卜素 ( Caro tenoid)。 不同食品对色素含量要求也不同 ,加盐面条、饺子和馒头等要求面粉白度高 ,东南亚面条要求黄色素含量高。面粉色泽对馒头、面条品质起正向作用。Bhatt研究表明 F1 和 F2代面粉黄色素含量受正反交影响 ,低色素含量呈部分显性或超显性 , F2代估计的遗传力中等偏高 ,由 1个或2个基因控制。 最近 Pa rker( 1998) 将粉色基因定位在 3A和 7A染色体上 ,遗传力为 67 % 。面粉中多酚氧化酶 ( Polyphenol Oxidase,缩写为 PPO )的存在是面粉及面食品贮存和制作过程中色泽变劣的重要因素。PPO主要存在于籽粒外层 ,糊粉层中 PPO活性最高 ,面粉 PPO仅为全籽粒的 3%。 PPO活性与面粉灰分含量及面粉色泽 ( Kent-Jo nes)呈极显著正相关 [10 ]。对同一品种而言 ,蛋白质含量对面条制作过程中面团色泽稳定性的影响大于 PPO的影响 ,蛋白质含量越高 , PPO活性越强 ,而对于不同品种 , PPO对面团色泽稳定性的影响大于蛋白质含量的影响,这说明 PPO主要受遗传控制。 硬粒小麦 PPO 活性最低 ,普通白粒小麦 PPO活性低于硬红冬、硬红春及软红冬小麦。 多酚氧化酶活性受多基因控制 ,位于 2D、 2A、 2B、3D、 6B染色体上 ( Tig st, 2001)。 国外目前致力于选育 PPO活性接近于 0的小麦品种。

灰分含量灰分是衡量面粉精度的一个重要指标。 小麦皮层灰分含量为 6 % ,而中心胚乳的灰分只有 0. 3 % ,因此 ,混入面粉的麸皮越多 ,面粉的灰分含量越高。 一般灰分与粉色成反比 ,与出粉率成正比。 在相同的出粉率条件下 ,硬白冬小麦面粉的灰分含量和面粉色泽均比硬红冬小麦的好 [13 ]。 软春麦面粉灰分含量比软冬麦面粉灰分含量低。以上结果都表明灰分含量受品种类型的影响。由于品种间灰分含量不同 ,在比较品种间面粉灰分含量时 ,即使在相同的出粉率条件下 ,以面粉灰分含量进行比较也不准确 ,应使用比出粉率来衡量 (比出粉= 面粉灰分含量 /籽粒灰分含量 )。

影响小麦磨粉品质的因素影响磨粉品质的因素包括籽粒大小、形状、整齐度、饱满度、胚乳质地、容重、千粒重及种皮厚度等。2

籽粒大小、形状、整齐度、饱满度千粒重可以衡量籽粒大小。 从制粉的观点看 ,大粒品种种皮百分率低 ,出粉率高。 粒重是产量的重要构成因素 ,遗传符合加性-显性模型 ,遗传力较高 ,在72 %～78%之间。粒重受多基因控制 ,不同的研究将粒重的基因定位于不同的染色体上。Chojecki等用正反交单体分析表明染色体 1A、 1D、7A对籽粒大小有直接效应 ; Kim等认为 ,与粒重有关的 Q TLS位于 1A、 1B、 3B、7A上 ; Giuar等则认为粒重基因位于 1A、2B、 3B和 7B染色体上。籽粒大小与磨粉品质的关系 ,不同学者的结论有一定的差异。有的研究认为 ,千粒重与出粉率呈显著正相关 ;有的则认为千粒重与出粉率的相关性很小甚至无相关关系。Marshall( 1986)等的结果或许可以解释上述差异 ,他的结果是: 同一地点同一品种的籽粒大小与出粉率呈显著正相关 ;同一地点不同品种的籽粒大小与磨粉品质无相关关系。小麦粒型根据粒长与粒宽可分为长型、椭圆型和圆型三种。籽粒长、宽的遗传力均高,控制粒长和宽的基因分别位于 1B、2B、2D、3B、7B和 1A、2A、2B、2DL、3DL染色体上。Marshall( 1984)用简单几何模型分析表明 ,不同大小和形状的籽粒其体积与表面积比不同 ,因此出粉率有一定的差异 ;长方形籽粒出粉率最低 ,椭圆形籽粒出粉率最高 ;籽粒大小比形状对出粉率的影响要大。整齐一致的小麦不仅出粉率高 ,而且还可以减少把大小籽粒分开的工序 ,提高磨粉效率 ,降低能耗。从制粉工业考虑 ,每穗小穗数要多 ,而每小穗结实小花数不超过 3个为好 ,这样可以协调产量和磨粉品质间的矛盾。饱满的籽粒容重大 ,出粉率高。

腹沟深浅与种皮厚度腹沟占籽粒总表面积的 15%～25 % ,因而腹沟的深浅与皮层所占百分率有关。 腹沟决定籽粒体积变异的 19. 71% 。有的则认为腹沟深浅和种皮厚度与出粉率无相关关系。种皮的厚薄与出粉率关系密切 ,主要通过影响胚乳占籽粒体积的比例和胚乳与非胚乳组织分离的难易程度来影响出粉率。 腹沟深浅与种皮厚度这些性状明显可见 ,在育种中容易选择。

籽粒硬度从磨粉角度看 ,硬度决定磨粉能耗、润麦加水量、出粉率、颗粒大小分布以及破损淀粉粒的多少 ,而破损淀粉粒的多少又直接影响面食品的加工品质。 国外一般根据硬度把小麦分为适于制作面包和饼干的硬质麦和软质麦。 因此 ,籽粒硬度是衡量磨粉品质和烘焙品质的一个重要指标。 一般认为籽粒硬度与出粉率呈正相关。

籽粒色泽一般白粒小麦比红粒小麦种皮薄 ,且增加出粉率时不会影响面粉色泽 ,因而表现较好的磨粉品质。 但种皮颜色本身与品质并无直接相关关系。 红粒基因对白粒基因为显性 ,三个部分同源基因 R 1、 R 2、 R 3分别位于 3D、 3A、 3B染色体的长臂上 [ 25] ,籽粒色泽也受微效基因影响。 粒色遗传具有加性效应 ,遗传力很高 ,同时受环境影响。 降雨、土壤条件、病虫害等都将导致粒色变化。除目测法外 , 测定籽粒色泽的方法主要有 NaO H浸泡法、色度仪测定法 ( colorimeter )、 反射法( measuring reflectance)、近红外法 ( Near- infrared Reflectance )。

容重容重综合反映了籽粒形状、整齐度、粒重、胚乳质地及含水量等 ,是小麦分级收购的重要指标 ,它与出粉率和面粉灰分直接相关。容重受多基因控制 ,与 2B、 2DL、 4AL和 7AS有关 ,其中 2B染色体较重要。容重与出粉率的关系尚存争议: 有的认为二者呈正相关 ,而有的认为二者相关不显著。 Cherles等 ( 1996)认为 ,容重与出粉率的关系取决于品种、地点和年份等因素 ,只有品种和环境等条件一致的情况下容重与出粉率呈正相关。还有的研究表明,在一定范围内,容重与出粉率呈正相关,超过该范围二者无显著的相关关系。

环境因素容重综合反映了籽粒形状、整齐度、粒重、胚乳质地及含水量等 ,是小麦分级收购的重要指标 ,它与出粉率和面粉灰分直接相关。容重受多基因控制 ,与 2B、 2DL、 4AL和 7AS有关 ,其中 2B染色体较重要。容重与出粉率的关系尚存争议: 有的认为二者呈正相关 ,而有的认为二者相关不显著。Cherles等 ( 1996)认为 ,容重与出粉率的关系取决于品种、地点和年份等因素 ,只有品种和环境等条件一致的情况下容重与出粉率呈正相关。还有的研究表明,在一定范围内,容重与出粉率呈正相关,超过该范围二者无显著的相关关系。