优质小麦快速检测方法的探讨

２０ｌ０年２月　Ｆｅｂ．２０１０　热带农业工程　ＴＲＯＰＩＣＡＬ　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　第３４卷第１期　Ｖｏ１．３４，Ｎｏ．１　优质小麦快速检测方法的探讨①　李　华　）　王彩琴　陈初良　（１海南省粮油产品质量监督检验站　海南海口　５７０２０３；　２北京市粮油食品检验所　中国北京　１０００７６：　３海南省粮油产品质量监督检验站　海南海口　５７０２０３）　摘要针对国家标准ＧＢ／Ｔ　１７８９２－１９９９《优质小麦、强筋小麦》、ＧＢ／Ｔ　１７８９３—１９９９《优质小麦、弱筋小麦》的质　量指标多，检验仪器昂贵，操作繁锁，测定时间长，无法满足粮食收购过程中的检验、定等和定价工作的需要。　研究并利用湿面筋、面筋指数与蛋白质、面团稳定时间的相关性，建立通过测定湿面筋及面筋指数来推算蛋白质　含量、面团稳定时间的方法，为小麦收购现场检验工作提供快捷、简便的方法依据。　关键词优质小麦：快速检测；面筋指数　Ｓ５ｌ２．１　中图分类号Ｒａｐｉｄ　Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｗｈｅａｔ　ＬＩ　Ｈｕａ’　ＷＡＮＧ　Ｃａｉｑｉｎｇ　２）　ＣＨＥＮ　Ｃｈｕｌｉａｎｇ　３】　（１　Ｈａｉｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｇｒａｉｎ　ａｎｄ　Ｏｉｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｈａｉｋｏｕ，Ｈａｉｎａｎ　５７０２０３；　２　Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｇｒａｉｎ　ａｎｄ　Ｏｉｌ　Ｆｏｏｄ　Ｃｏｎｔｍｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００７６）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｌｅｎｔｉｆｕｌ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎｄｅｘｅｓ，ｃｏｓｔｌｙ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ｆｕｓｓｙ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｌｏｎｇ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ＧＢ／Ｔ　１　７８９２－１　９９９”Ｈｉｈ　ｑｕａｌｇｉｙｔ　ｗｈｅａｔ—Ｓｔｒｏｎｇ　ｇｌｕｔｅｎ　ｗｈｅａｔ”ａｎｄ　ＧＢ／Ｔ　１　７８９３—１　９９９”Ｈｉ　ｑｕａｌｉｙ　ｗｈｅａｔｔ—Ｗｅａｋ　ｇｌｕｔｅｎ　ｗｈｅａｔ”，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ’ｔ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ，　ｇｒａｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｉｃｉｎｇ　ｆｏｒ　ｇｒａｉｎ　ｐｒｏｃｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｗｅｔ　ｇｌｕｔｅｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｇｌｕｔｅｎ　ｉｎｄｅｘ，　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｏｕｇｈ　ｓｔａｂｉｌｉｙ　ｔｔｉｍｅ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ。Ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｏｕｇｈ　ｓｔａｂｉｌｉｙ　ｔｔｉｍｅ　ｂｙ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｗｅｔ　ｇｌｕｔｅｎ　ａｎｄ　ｇｌｕｔｅｎ　ｉｎｄｅｘ　ｗａｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ａ　ｒａｐｉｄ　ａｎｄ　ｓｉｍｐｌｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｗｈｅａｔ　ｐｒｏｃｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｎ　ｓｉｔｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉｙ　ｔｗｈｅａｔ；ｒａｐｉｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ；ｇｌｕｔｅｎ　ｉｎｄｅｘ　小麦是我国主要粮食作物之一．产量仅次于水　稻。小麦品质的优劣是指小麦籽粒在加工过程中以　构，发展适销对路的优质麦品种”，与此同时，《优　质小麦、强筋小麦》、《优质小麦、弱筋小麦》等一系　列新的粮食质量标准也于２０００年４月开始实施［　优质小麦的标准对农民卖小麦．国家收购小　麦，面粉厂订购小麦都有一定的参考价值。但是标　准中所采用指标的检测都要依靠价格昂贵的进口仪　器，按照标准测试１份优质小麦至少需要１５　ｄ的时　间，而现场收购小麦，质量检测要求操作简单、快　速、准确。如何使收购优质小麦的质量检测工作操　作简单、快速、准确而且符合优质小麦的标准成为　及食用时对人类要求的符合程度．符合程度好的称　为优质，反之为劣质。不同的最终产品对小麦品质　的要求差异很大，因此优质小麦的含义也各有不同。　如适宜制作面包的优质麦为高蛋白强筋型硬质小麦．　而适宜制作饼干和糕点的优质麦则为低蛋白弱筋型　软质小麦。因此，不同的最终主食品需要不同的专　用小麦粉．就是需要不同的优质小麦　在这种情况　下．和各级提出了“高速调整农业种植结　①收稿日期：２００９—１２—２０　责任编辑／张海东　Ｅ－ｍａｉＩ：ｒｎｇｃｒｎｇｃ３＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ　一３３～　２０１０年２月　热带农业工程　第３４卷第１期　我们急需解决的一项重要工作　１试验材料与方法　选取５ｌ份小麦按优质麦的国家标准对一些指标　１．１　试验材料　进行了测试．同时对这些样品进行了面筋指数的测　试验材料来源于陕西、山东、河北、河南、　定。面筋指数法是测定面筋质量的一种快速测定方　四川、安徽、山西、江苏、北京、黑龙江等省、　法。是鉴定小麦粉品质优劣的重要指标之一。它的　市的农业科学院所培育的优质强筋小麦及优质弱　操作简单、快速。本研究设想用测定面筋指数的方　筋小麦等。共５１份样品，用实验磨磨成面粉。详　法寻求一种能快速检测优质小麦质量的方法．为优　细材料见表１　质小麦的收购提供简便、快捷的方法依据。　表１试验材料　编号　品种　编号　品种　编号　品种　编号　品种　编号　品种　Ｗ—ｌ　晶白麦１号　Ｗ一１２　小冰麦３３　ｗ－２２　中优９５０７　ｗ一３２　９９一ｌ８　、ｒ４２　川育５８７６９　Ｗ一２　华９４１１白硬冬２号　ｗ一１３　加麦　ｗ－２３　核优１号　ｗ－３３　鲁９３５０３１　ｗ一４３　扬麦１Ｏ　Ｗ一３　中优９８４４　ｗ一１４　陕优２５３　ｗ一２４　ＳＮ４１０２　Ｗ一３４　郑９４０５　Ｗ一４４　豫麦６７　ｗ一４　美国２号硬红春　Ｗ一１５　ＳＷ８６８８一ｌ　ｗ一２５　川０００６２　ｗ一３５　西农２６１１　、　４５　川育１４　ｗ－５　安农９２４８４　１　１６　鲁９５５１９　ｗ－２６　郑农１６　ｗ一３６　临汾１３８　ｗ一４６　扬麦１１　ｗ一６　农大１５２　ｗ一１７　郑９０２３　ｗ一２７　ＳＷ８６８８　Ｗ一３７　小偃５４　Ｗ一４７　豫麦５６　ｗ一７　８９０１　ｗ一１８　济南ｌ７　Ｗ一２８　中作９１３１　Ｗ一３８　Ｙ１２８　ｗ一４８　绵９６０１０７　ｗ一８　藁优９４０９　Ｗ一１９　豫麦３４　ｗ－２９　陕旱１８２　ｗ一３９　绵９９—３　Ｗ一４９　安农９８００５　ｗ一９　临优１４５　ｗ一２０　１５１２￣区ｌ６　ｗ一３０　豫麦４７　Ｗ一４０　陕旱１８７　ｗ一５０　山农６１７　ｗ一１０　内乡１８８　Ｗ一２１　攀优麦１号　ｗ－３１　３４号　Ｗ一４１　编９７—３９２　ｗ一５１　ＰＨ９７—５　Ｗ—ｌｌ　美麦ＤＮＳ　１．２设备与仪器　表２检验数据　制粉试验：采用西德美最时富乐斯多公司生产　的Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ磨粉机：　湿面筋含量及面筋指数：采用瑞典Ｐｅｒｔｅｎ公司　生产的面筋测定仪：　面团稳定时间：采用西德美最时富乐斯多公司　生产的Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ粉质仪：　蛋白质含量：采用瑞典ＦＯＳＳ公司生产的定氮　仪：　水分：采用电子烘箱。　１．３试验方法　制粉试验：按照６Ｂ／Ｔ　１７８９２中６．１的规定进行；　湿面筋含量：按照６Ｂ／Ｔ　５５０６和６Ｂ／Ｔ　１４６０８进行；　面筋指数：执行ＩＣＣ标准Ｎｏ．１５５；　面团稳定时间：执行ＧＢ／Ｔ　１４６１４；　蛋白质含量：执行ＧＢ／Ｔ　５５１１；　水分：执行ＧＢ／Ｔ　５４９７。　２结果与讨论　所有样品的检验数据见表２。　一３４一　李华等　续表２检验数据　优质小麦快速检测方法的探讨　２．１　湿面筋含量与蛋白质含量的相关性　小麦粉加水和成面团，将面团中的淀粉及水　溶性的蛋白质、麸皮等物质洗去后，剩下的有弹　性的胶皮状物质称为面筋。面筋是小麦蛋白质存　在的一种特殊形式．是较复杂的蛋白质水合物。　小麦粉中的蛋白质按其在面团中的功能可分为面　筋性蛋白质（如麦醇蛋白和麦谷蛋白）和非面筋性蛋　白质（如清蛋白和球蛋白）。面筋性蛋白质对面团形　成关系重大．而非面筋性蛋白质与面团的形成却　无相关。麦谷蛋白使面团具有弹性，麦醇溶蛋白　使面团具有可延展性，所以麦谷蛋白和麦醇溶蛋　白的含量及比例对于加工成面团的理化性状具有　重要影响［　。因此，面筋的质与量基本上能够反　映蛋白质的质与量。　从表２可以看出面筋含量的变幅为２４．２—５４．０％，　蛋白质的变幅为８．５一ｌ４．４％，对表中蛋白质含量　及面筋含量两组数据进行线性回归分析，可以得　出：湿面筋含量与蛋白质含量具有极显著的正相　关。相关系数为ｒ＝０．８２０　８（０【＝０．００１时，　：０．４１３３，　ｎ＝５２）。其直线回归方程为ｙ＝３．６９５　９ｘ一７．６９０　４。　见图１。　２．２　小麦粉加工品质与面筋质量的相关性　小麦粉加工品质、营养品质与面筋质量关系极　为密切．目前许多研究都已表明面筋质量对小麦粉　的加工品质更为重要　面筋中的麦谷蛋白是一种大　分子量的复合体．含有大量分子问二硫键，结构不　规则．具有良好的弹性、韧性和抗延伸性，麦胶蛋　白是一种单体蛋白，分子较小，结构紧密。呈球　形．具有良好的流变性、延伸性和膨胀性。两种蛋　ｙ＝３．６９５　９ｘ一７．６９０　４　Ｒ２＝０．６７３　面筋一蛋白　６０　５０　’’　４０　・　蓄３０　ｔ　２Ｏ　１０　Ｏ　Ｏ　２　４　６　８　１Ｏ　１２　１４　１６　蛋白　图１　湿面筋含量与蛋白质含量的关系　一３５—　２０１０年２月　热带农业工程　第３４卷第１期　白质吸水胀润后．一个具有粘性，另一个具有弹　性．小分子的麦胶蛋白填充到大分子麦谷蛋白的骨　留存在筛板上湿面筋重量（　面筋指数　×１００％　架中，从而形成一种具有弹性和延伸性的网络　两　者的比例关系决定了小麦面筋的质量　面筋质量可以从以下三方面体现：面团特　性、面筋特性、食品特性。面团特性可以用粉质　全部湿面筋重量（ｇ）　籁辱｝搬瞎　面筋指数与面筋筋力的强弱成正比。面筋的筋　力越强则只有很少的面筋通过筛网．面筋指数越　∞　∞　∞　如　加　０　大；如果面筋的筋力越弱，穿过筛板的数量越多．　面筋指数越小　面筋测量系统可以在１０　ｍｉｎ内测出湿面筋含量　及面筋指数　法国Ｇｒｏｏｔｅｎｂｏｅｒ研究发现小麦的全麦粉面筋　指数与面粉面筋指数存在一定关系．小麦全麦粉面　筋指数比面粉面筋指数一般低２０个单位　．根据这　一仪法、拉伸仪法、吹泡仪法等方法测定；面筋特　性可以用手工拉伸法、面筋指数法测定；食品特　性可以用评分法测定　优质小麦标准引用了国内　外利用最广的粉质仪法．用稳定时间来表示　稳　定时间越长，面团的韧性越好，面筋强度越大。　然而．测定稳定时间需要的粉质仪需进Ｉ＝１且价格　昂贵。　２．３　面筋指数与湿面筋的相关性　研究本研究基本可以推断优质小麦的面筋指数与　稳定时间也存在相关性　２．４　面筋指数与面团稳定时间的相关性　１９８８年瑞典Ｈａｒａｌｄ　Ｐｅｒｔｅｎ在面筋仪的基础上　成功研究了测定面筋质量的方法即面筋指数法　面筋指数是指小麦粉湿面筋在离心机的离心力作　用下．通过一个特制的有一定筛径的筛板．保留　在筛板上面筋重量与全部面筋重量的百分率，计　算公式为：　对表２中面筋指数和小麦粉面团稳定时间试验　数据进行一元回归分析可以得出．面筋指数与稳　定时间存在着极显著的正相关。其相关系数为　ｒ＝Ｏ．８０２　６（０【＝ｏ．００１时，＾ｙ：０．４１３　３，ｎ＝５２），其直线回　归方程为ｙ＝１．８０５　３ｘ＋６１．７２３　见图２　Ｒ２＝０　６４４　１　指数一稳时　一／—　：气・　；一　■一　・・’’・　’　Ｏ　５　１０　ｌ５　２Ｏ　２５　３Ｏ　稳定时间　图２面筋指数与面团稳定时间的关系　３结论　筋与蛋白质、面筋指数与面团稳定时间之问存在着　一３．１　本研究表明：面筋指数这一指标即可以反映　出面筋的数量又可以反映面筋的质量。这与国际　定的关联性．利用湿面筋及面筋指数推算蛋白　质、面团稳定时间的方法是可行的。　谷化协会哈瑞德．珀顿（Ｈａｒａｌｄ．ｐｅｒｔｅｎ）认为面　筋指数与面筋质量指标密切相关可以表达蛋白质　的品质的结论相一致［　。　３．２从本研究可以看出：在一定范围内，用湿面　一３．３湿面筋及面筋指数的测定操作简单、快速、　科学、实用。用湿面筋、面筋指数作为优质小麦收　购现场的检测项目．可以解决ＧＢ／Ｔ　１７８９２—１９９９　《优质小麦、强筋小麦》和ＧＢ／Ｔ　１７８９３—１９９９（优质小　３６一　李华等　优质小麦快速检测方法的探讨　数与面团流变学特性的关系，使优质小麦的收购更　加快捷。　麦、　弱筋小麦》无法克服的优质小麦收购检验难的　问题。　４研究发展方向　参考文献　优质小麦快速检测方法一面筋指数法还有很多　未确定的影响因素．有待今后进一步去研究。　ｌ　中国国家标准化管理委员会．ＧＢ／Ｔ　１７８９２—１９９９（优质小　麦强筋小麦》．北京：中国标准出版社，１９９９　４．１　由于小麦有后熟期．后熟期对面筋指数是否　有影响，怎么影响，有多大影响，能否影响到没有　２王岳光．刘广田。小麦籽粒蛋白质的研究概况［Ｃ］．北　京：北京农业优质小麦研究专辑，１９９４　经过后熟期收购的优质小麦的质量。　４．２本研究供试验的材料采用的是小麦按一定出　粉率磨粉后的面粉．今后应继续研究全麦粉面筋指　３周世英．钟丽玉．粮食学与粮食化学［Ｍ］．北京：北京　商业出版社．１９８６　４周光俊．唐瑞明．美国加利福尼亚州低蛋白红麦、硬白　麦实用性研究［Ｊ］．中国粮油学报，１９９５（１）：ｌ７—２１　欢迎订　阅　《热带农业工程》　《热带农业工程》（１９７６年创刊，原名《热带作物机械化》），双月刊，是中国热带农业科学院主　管、主办，科技信息研究所承办的农业技术类科技期刊。主要服务于热带作物生产及其加工全过程的机　械化及有关工艺和设备使用，开设农业机械工程、农业水土保持工程、农业生物环境与能源工程、农业　电气化与自动化工程、仿生科学与工程、农畜产品加工与贮藏工程、农业生物工程（生物资源）、农业信　息与电子工程、化工冶金与材料工程、农产品转化增值工程、农业经济与管理工程、农业测控技术与仪　器、综述及动态、单位介绍等主要栏目。（国内统一刊号：ＣＮ４４—１４４２／Ｓ。邮发代号：８４—３３）。　一３７—