張琴

南京市糧油質(zhì)量檢測(cè)所 南京 210003

不同潤(rùn)麥方法對(duì)小麥粉粘度的影響

張琴

南京市糧油質(zhì)量檢測(cè)所 南京 210003

本文以硬麥、軟麥、混合麥為原料，按照不同潤(rùn)麥時(shí)間（0 h、6 h、12 h、18 h、24 h、36 h、48 h、60 h）進(jìn)行潤(rùn)麥，磨粉、篩粉。使用快速粘度分析儀（RVA）測(cè)定小麥粉的粘度(Viscosity)，探討不同潤(rùn)麥方法對(duì)小麥粉粘度的影響規(guī)律，找出小麥制粉試樣的最佳潤(rùn)麥時(shí)間。在此潤(rùn)麥時(shí)間下對(duì)三種不同品種的小麥再次進(jìn)行潤(rùn)麥，然后按照放置時(shí)間的不同分別取樣進(jìn)行小麥粉黏度的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不同潤(rùn)麥方法的條件下，小麥粉的粘度無(wú)顯著變化；不同品種對(duì)淀粉快速粘度儀參數(shù)（峰值粘度、最低粘度、衰減值、最終粘度、回生值）有一定的影響。

小麥粉 潤(rùn)麥方法 快速黏度分析儀（RVA） 黏度

小麥為世界性糧種,全世界大部分地區(qū)都以小麥為主食。我國(guó)小麥年產(chǎn)量?jī)H次于玉米、稻谷。其品質(zhì)優(yōu)劣與人們的生活息息相關(guān)。國(guó)內(nèi)外對(duì)小麥蛋白質(zhì)、沉降值、干濕面筋及各種氨基酸含量的分析較多,并且對(duì)蛋白含量及其組分的遺傳基礎(chǔ)已較清楚。但對(duì)占小麥籽粒絕大部分的淀粉(約占到75%以上)的研究比較薄弱。小麥淀粉分直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類,直、支鏈淀粉的不同比例及其分子量和分子結(jié)構(gòu)的差異是造成不同小麥品種淀粉品質(zhì)差異的直接原因。目前,國(guó)內(nèi)外常用RVA（Rapid Visco Analyser）特征參數(shù)來(lái)度量淀粉的糊化特性。因?yàn)镽VA這一分析項(xiàng)目具有用樣量少,重復(fù)性好,時(shí)間短，可以準(zhǔn)確和較為全面的度量小麥面粉的粘度特征等優(yōu)點(diǎn)。而且RVA圖譜可較好地反映淀粉的糊化特性，是評(píng)價(jià)淀粉物理品質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)。

作為小麥中主要成分之一的半晶體多糖小麥淀粉，其凝膠的形成特性是決定含小麥淀粉食品食用品質(zhì)的一個(gè)主要因素。當(dāng)小麥淀粉水溶液受熱開(kāi)始糊化，隨著熱傳導(dǎo)和水分子的轉(zhuǎn)移，淀粉開(kāi)始膨脹至其原始體積的數(shù)倍，并伴隨直鏈淀粉析出，其晶體部分被破壞。在糊化后的回生過(guò)程中，主要是直鏈淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成和支鏈淀粉側(cè)鏈的結(jié)晶，一般地，在糊化后的冷卻和較短時(shí)間內(nèi)主要是直鏈淀粉的回生過(guò)程，屬于短期回生過(guò)程。在淀粉糊化與回生過(guò)程中，淀粉的理化性質(zhì)，包括直鏈淀粉構(gòu)成及含量、淀粉顆粒大小分布及水分含量的對(duì)其凝膠特性有著重要的影響。

粘度是判定小麥品質(zhì)及其儲(chǔ)藏品質(zhì)變化的指標(biāo)之一。淀粉粘度性狀指淀粉懸浮液在加熱至糊化溫度以上時(shí)所形成的糊漿的粘性,這種粘性隨溫度變化而變化。近年來(lái)小麥粉的粘度特性曲線被用于評(píng)價(jià)小麥粉的品質(zhì)，它能很好地預(yù)測(cè)面制品的食用品質(zhì)。

本文以硬麥、軟麥、混合麥為試驗(yàn)原料，進(jìn)行潤(rùn)麥，磨粉、篩粉。常溫下放置，定期取樣，探討在儲(chǔ)藏期中小麥粉粘度的變化規(guī)律，確定小麥粉試樣的最佳潤(rùn)麥時(shí)間。在此潤(rùn)麥時(shí)間下對(duì)三種不同品種的小麥再次進(jìn)行潤(rùn)麥，然后按照放置時(shí)間的不同分別取樣，進(jìn)而測(cè)定小麥粉黏度。

1 材料與方法

1）實(shí)驗(yàn)材料

硬麥：澳大利亞地產(chǎn)；軟麥：加拿大地產(chǎn)；混合麥：國(guó)產(chǎn)。

2）儀器設(shè)備

布拉班德試驗(yàn)?zāi)ィê?jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)?zāi)ィ?，德?guó)Brabender公司；快速粘度分析儀（RVA），澳大利亞新港科學(xué)儀器公司；驗(yàn)粉篩，上海嘉定糧油儀器有限公司；實(shí)驗(yàn)粉碎磨，上海嘉定糧油儀器有限公司。

3）實(shí)驗(yàn)方法

①樣品材料制備

根據(jù)不同的潤(rùn)麥時(shí)間（0、6、12、18、24、36、48、60 h）對(duì)三種小麥（硬麥、軟麥、混合麥）進(jìn)行潤(rùn)麥、磨粉、篩粉。

②水分測(cè)定

按GB/T 5497—1985《糧食、油料檢驗(yàn)水分測(cè)定法》規(guī)定的105℃恒重法測(cè)定水分。

③利用快速粘度測(cè)定儀測(cè)定樣品

開(kāi)啟3D-或4-型RVA，待儀器于50℃穩(wěn)定30 min后，準(zhǔn)確稱取淀粉試樣（14%濕基），快速倒入裝有蒸餾水的樣品筒中，并用聚四氟乙烯攪拌器在20 s內(nèi)將試樣攪拌均勻，將樣品筒插接到儀器上，壓下塔帽，啟動(dòng)測(cè)量循環(huán)，按照美國(guó)谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)（AACC66-21）的方法。最初10 s以960 r/min攪拌，形成均勻懸濁液后，采用恒定轉(zhuǎn)速（160 r/min）至試驗(yàn)結(jié)束。從而測(cè)出不同淀粉粘度變化的糊化曲線，供分析比較。每個(gè)樣品測(cè)定2次，取平均值。RVA在電腦控制下運(yùn)作，RVA特征參數(shù)包括峰值粘度（peak viscosity，PV）、最低粘度（trough viscosity, TV）、衰減值（breakdown，BD）、回生值（setback，SB）、最終粘度（final viscosity，F(xiàn)V）、峰值時(shí)間（peak time，PT）、糊化溫度（pasting temperature，PTP）。圖1是一個(gè)典型RVA譜曲線。

圖1 典型RVA譜曲線

2 潤(rùn)麥加水量對(duì)三種小麥粉粘度的影響

1）峰值粘度

糊化特性是淀粉最重要的品質(zhì)指標(biāo)，而峰值粘度是衡量糊化特性的主要參數(shù)。淀粉在高溫處理下，其粘度達(dá)到最大值即為峰值粘度。這是因?yàn)槿苊浀牡矸垲w粒彼此擠壓表現(xiàn)出粘度增加。峰值粘度顯示了淀粉或混合物結(jié)合水的能力，它與最終產(chǎn)品的質(zhì)量有關(guān)，可作為一個(gè)指標(biāo)來(lái)說(shuō)明混合熟化機(jī)的粘性負(fù)載。通常也測(cè)量峰值黏度出現(xiàn)時(shí)的溫度（峰值溫度）和時(shí)間（峰值時(shí)間）。

圖2 不同潤(rùn)麥方法對(duì)小麥粉峰值黏度的影響

表1 峰值粘度的方差分析

結(jié)合圖2散點(diǎn)曲線圖的變化趨勢(shì)和表1方差分析，可以看出，三種小麥粉在24 h以后曲線基本趨于穩(wěn)定，小麥粉的峰值粘度值按高低排序?yàn)椋夯旌消?、硬麥、軟麥。通過(guò)F值的比較（品種：298.3109＞3.738892，時(shí)間：1.154071＜2.764199）、P值（3.33E-12＜0.05，0.386369＞0.05），說(shuō)明不同品種的小麥粉峰值粘度的變化比較顯著，而不同的潤(rùn)麥時(shí)間對(duì)峰值粘度則表現(xiàn)得比較一致。即峰值粘度受不同潤(rùn)麥時(shí)間影響比較小。小麥粉磨制后需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的后熟過(guò)程，這是由小麥本身的特性決定的。小麥粉的后熟主要是小麥粉中所含的蛋白質(zhì)中的氫鍵在適度氧化后形成了二硫鍵，使得小麥粉的筋力增強(qiáng)。

2）最低粘度

淀粉在高溫處理下，其粘度達(dá)到最小值即為最低粘度。結(jié)合圖3方差分析和表2散點(diǎn)曲線圖的變化趨勢(shì)，從圖3可以看出混麥的最低粘度值要明顯高于軟麥和硬麥，在24 h以前三種小麥的最低粘度值變化比較明顯，24 h以后基本趨于穩(wěn)定，通過(guò)F值的比較（品種：57.67753＞3.738892，時(shí)間：1.583114＜2.764199）、P值（1.74E-07＜0.05，0.219765＞0.05），說(shuō)明不同品種的小麥粉最低粘度的變化比較顯著，不同的潤(rùn)麥時(shí)間對(duì)最低粘度無(wú)顯著差異。

表2 最低粘度的方差分析

圖3 不同潤(rùn)麥方法對(duì)小麥粉最低黏度的影響

3）衰減值

衰減的速率取決于溫度和混合的程度或施加到混合物的剪切力及物料自身的性質(zhì)。物料自身的性質(zhì)是主要因素，試樣耐受加熱和剪切力的能力對(duì)于許多加工工藝都是重要的因素。交聯(lián)的淀粉是抗衰減的。

圖4 不同潤(rùn)麥方法對(duì)小麥粉衰減值的影響

表3 衰減值的方差分析

結(jié)合圖4方差分析和表3散點(diǎn)曲線圖的變化趨勢(shì)，由圖4可以看出：混麥和硬麥的衰減值要明顯高于軟麥，不同潤(rùn)麥方法對(duì)軟麥的衰減值幾乎沒(méi)影響，通過(guò)F值的比較（品種：792.4734＞3.738892，時(shí)間：0.816253＜2.764199）、P值（3.95E-15＜0.05，0.589101＞0.05），說(shuō)明不同品種的小麥粉衰減值的變化比較顯著，而不同的潤(rùn)麥時(shí)間對(duì)衰減值則表現(xiàn)得比較一致，即不同潤(rùn)麥時(shí)間對(duì)小麥粉衰減值影響較小。

4）最終粘度

最終粘度：在測(cè)試的末端，試樣表現(xiàn)粘度增加到某一個(gè)相對(duì)的穩(wěn)定值，即為最終粘度。它是定義某種試樣的品種時(shí)最常用的參數(shù)，因?yàn)樗砻髁宋锪显谑旎⒗鋮s后形成粘糊或凝膠的能力，反映了熱糊在冷卻過(guò)程中的回生情況。

圖5 不同潤(rùn)麥方法對(duì)小麥粉最終黏度的影響

結(jié)合圖5方差分析和表4散點(diǎn)曲線圖的變化趨勢(shì)，由圖5可以看出，三種小麥粉的最終粘度值按高低排序?yàn)椋夯禧?、軟麥、硬麥，?dāng)潤(rùn)麥時(shí)間為12 h時(shí)，混麥的最終粘度值最高，而此時(shí)軟麥和硬麥的最終粘度值開(kāi)始下降，在24 h以后三種小麥粉的最終粘度值無(wú)顯著的變化，通過(guò)F值的比較（品種：46.8501＞3.738892，時(shí)間：1.080825＜2.764199）、P值（6.27E-07＜0.05，0.424663＞0.05），說(shuō)明不同品種的小麥粉最終粘度的變化比較顯著，是因?yàn)槠贩N間存在的遺傳差異，收獲后的晾曬和儲(chǔ)藏條件不同亦可能引起差異。不同的潤(rùn)麥時(shí)間對(duì)最終粘度無(wú)顯著差異。

表4 最終粘度的方差分析

5）回生值

回生：糊化后的淀粉在低溫下靜置一定的時(shí)間，淀粉分子與水分子的結(jié)合會(huì)逐漸解除，而被淀粉分子間的氫鍵結(jié)合所取代，質(zhì)地松軟的糊化淀粉也會(huì)變得很堅(jiān)硬，這種現(xiàn)象稱為淀粉的回生。

面包，饅頭放置一段時(shí)間后會(huì)變硬，就是因?yàn)榘l(fā)生了淀粉的回生。對(duì)于小麥粉而言，隨著混合物逐漸冷卻，在淀粉分子之間，尤其是直鏈淀粉分子之間多少會(huì)發(fā)生重聚合，濃度足夠時(shí)即可形成凝膠，黏度增加至最終黏度。該糊化曲線段即回生區(qū)，此時(shí)發(fā)生淀粉分子的回生或重排?；厣禐樽罱K粘度與最低粘度之差?；厣c產(chǎn)品的質(zhì)地密切相關(guān)。回生的主要原因是分子內(nèi)二級(jí)結(jié)構(gòu)的改變。對(duì)于淀粉分子來(lái)說(shuō)，回生就是淀粉分子由充分吸水的伸展?fàn)顟B(tài)（α化）回縮——（β化）。

圖6 不同潤(rùn)麥方法對(duì)小麥粉回生值的影響

表5 回生值的方差分析

結(jié)合圖6方差分析和表5散點(diǎn)曲線圖的變化趨勢(shì)，從圖6可以看出，三種小麥粉的回生值按高低排序?yàn)椋很淃湣⒒禧?、硬麥，其中，軟麥和混麥?4 h以后無(wú)明顯變化，而硬麥在18 h以后變化比較顯著，通過(guò)F值的比較（品種：58.44856＞3.738892，時(shí)間：0.456389＜2.764199）、P值（1.6E-07＜0.05，0.849909＞0.05），說(shuō)明不同品種的小麥粉回生值的變化比較顯著，不同的潤(rùn)麥時(shí)間對(duì)回生值無(wú)顯著差異。

根據(jù)以上圖文分析結(jié)果，確定最佳潤(rùn)麥時(shí)間為24 h，并選擇在此潤(rùn)麥時(shí)間下的小麥粉作為研究不同靜置時(shí)間對(duì)小麥粉粘度的影響的試驗(yàn)樣品。

3 潤(rùn)麥后不同靜置時(shí)間對(duì)小麥粉粘度的影響

從圖7可以看出：混合麥和硬麥在第4 d的時(shí)候峰值粘度值達(dá)到最高點(diǎn)，之后開(kāi)始下降，到12 d的時(shí)候達(dá)到最低粘度值，12 d以后呈上升趨勢(shì)；軟麥的峰值粘度值在16 d以前不穩(wěn)定，16 d以后呈上升趨勢(shì)。

圖7 不同靜置時(shí)間對(duì)小麥粉峰值粘度的影響

由圖8可見(jiàn)：混合麥的最低粘度值在開(kāi)始時(shí)呈上升趨勢(shì)，到第4 d的時(shí)候達(dá)到最高點(diǎn)，之后開(kāi)始下降，8～16 d基本趨于平穩(wěn)，16 d以后呈上升趨勢(shì)；硬麥的最低粘度值剛開(kāi)始直線下降，8～12 d的時(shí)候基本趨于平穩(wěn)，12 d以后開(kāi)始下降；軟麥的最低粘度值剛開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，8 d以后基本趨于平穩(wěn)。

圖8 不同靜置時(shí)間對(duì)小麥粉最低粘度的影響

由圖9可見(jiàn)：軟麥、硬麥和混麥的衰減值剛開(kāi)始都呈上升趨勢(shì)，4～12 d的時(shí)候略微開(kāi)始下降，到12 d的時(shí)候達(dá)到最低點(diǎn)，12 d以后都呈上升趨勢(shì)。

圖10所示曲線表明：硬麥的最終粘度值剛開(kāi)始呈上升趨勢(shì)，到第4 d時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)，之后開(kāi)始下降，12 d時(shí)最終粘度值達(dá)到最低點(diǎn)，之后基本趨于平穩(wěn)；混麥的最終粘度值剛開(kāi)始呈上升狀態(tài)，4～12 d開(kāi)始下降，12 d以后直線上升。軟麥的最低粘度值剛開(kāi)始呈下降狀態(tài)，8 d以后基本趨于平穩(wěn)。

圖9 不同靜置時(shí)間對(duì)小麥粉衰減值的影響

圖10 不同靜置時(shí)間對(duì)小麥粉最終粘度的影響

圖11 不同靜置時(shí)間對(duì)小麥粉回生值的影響

圖11中的曲線表明：硬麥的回生值剛開(kāi)始呈上趨勢(shì)，4～12 d的時(shí)候開(kāi)始下降，12 d以后直線上升；混麥的回生值在0～4 d的時(shí)候基本趨于平穩(wěn)，12 d以后呈上升趨勢(shì)；軟麥4 d以前基本趨于平穩(wěn)，之后開(kāi)始下降，12 d的時(shí)候達(dá)到最低回生值，12 d以后基本趨于平穩(wěn)。

4 一次潤(rùn)麥和二次潤(rùn)麥對(duì)比

從圖12可以看出，一次潤(rùn)麥、二次潤(rùn)麥的RVA糊化特性均有差異，其具體分析如下：

圖12 一次潤(rùn)麥和二次潤(rùn)麥對(duì)粘度的影響

峰值粘度分析：硬麥二次潤(rùn)麥的峰值粘度要高于一次潤(rùn)麥，極差為73 cP，軟麥二次潤(rùn)麥的峰值粘度大于一次潤(rùn)麥，極差為35 cP，說(shuō)明二次潤(rùn)麥的峰值粘度要高于一次潤(rùn)麥；硬麥的峰值粘度高于軟麥412～450 cP。

最低粘度分析：軟麥一次潤(rùn)麥的最低粘度略低于二次潤(rùn)麥，極差為17 cP，硬麥二次潤(rùn)麥的最低粘度高于一次潤(rùn)麥94 cP，說(shuō)明二次潤(rùn)麥的最低粘度高于一次潤(rùn)麥；軟麥的最低粘度值高于硬麥101～178 cP。

衰減值分析：軟麥二次潤(rùn)麥的衰減值略高于一次潤(rùn)麥18 cP；硬麥二次潤(rùn)麥的衰減值略低于一次潤(rùn)麥21 cP；軟麥的衰減值低于硬麥551～590 cP。

最終粘度分析：軟麥二次潤(rùn)麥的最終粘度要高于一次潤(rùn)麥，極差為55 cP，硬麥二次潤(rùn)麥的最終粘度高于一次潤(rùn)麥182 cP，說(shuō)明二次潤(rùn)麥的最終粘度高于一次潤(rùn)麥，軟麥的最終粘度值高于硬麥248～375 cP。

回生值分析：軟麥一次潤(rùn)麥的回生值低于二次潤(rùn)麥38cP，硬麥一次潤(rùn)麥的回生值低于二次潤(rùn)麥88 cP，說(shuō)明二次潤(rùn)麥的回生值高于一次潤(rùn)麥；軟麥的回生值高于硬麥147～197 cP。

總體來(lái)說(shuō)，二次潤(rùn)麥后粘度的表現(xiàn)值高于一次潤(rùn)麥，不同品種間具有一定差異性。

5 結(jié)論

小麥淀粉粘度各參數(shù)均受基因型、環(huán)境以及基因型與環(huán)境互作的共同影響。關(guān)于基因型和環(huán)境對(duì)淀粉品質(zhì)的影響效應(yīng),目前說(shuō)法不一致。從測(cè)得的粘度特性參數(shù)中選取峰值粘度、最低粘度、衰減值、最終粘度、回生值幾個(gè)參數(shù)，結(jié)合圖形和方差分析，對(duì)所測(cè)結(jié)果作出綜合分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

①不同的潤(rùn)麥方法對(duì)小麥粉粘度特性參數(shù)中的峰值粘度、最低粘度、衰減值、最終粘度、回生值均無(wú)顯著影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)闈?rùn)麥時(shí)加水量相同，達(dá)到平衡水分后，導(dǎo)致其粘度沒(méi)有顯著差異。

②不同品種小麥粉的粘度特性參數(shù)中的峰值粘度、最低粘度、衰減值、最終粘度、回生值的差異比較顯著。這顯然是由品種自身的特性引起的，但是收獲后的晾曬和儲(chǔ)藏條件不同亦可能引起差異。

③潤(rùn)麥后不同靜置時(shí)間對(duì)小麥粉粘度特性無(wú)顯著變化。是因?yàn)闈?rùn)麥時(shí)加水量相同，達(dá)到平衡水分后，導(dǎo)致其粘度沒(méi)有顯著差異。

④二次潤(rùn)麥粘度特性參數(shù)中的峰值粘度、最低粘度、衰減值、最終粘度、回生值高于一次潤(rùn)麥。有可能與二次潤(rùn)麥時(shí)間比一次潤(rùn)麥時(shí)間多48 h，在此期間小麥粒內(nèi)部的酶促作用的影響有關(guān)。

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TS 211，TS 211.4+1，TS 210.1

B

1674-5280（2015）04-0008-06

2015-05-27改稿日期：2015-06-04

張琴（1971—），女，本科，助理工程師，食品工藝與品控。