小麦品种面条加工品质评价指标的相关性分析

小麦品种面条加工品质评价指标的相关性分析

这是中国人的传统食品。由于其良好的口感和方便的食用，许多国家的消费者都接受了它。目前小麦主要出口国美国、加拿大、澳大利亚等国家十分重视对面条产品的开发和研究,已经取得了许多研究成果。中国作为面条的发源地和消费大国,对面条也开展了一些研究,如刘建军、宋建民等研究了小麦品种淀粉特性与面条品质的关系;杨秀改、雷昌贵等研究了小麦蛋白特性对面条特性的影响;雷激等研究了蛋白质、淀粉、硬度和色泽与面条品质的关系。但他们都是从单一特性或几个不同的特性指标进行研究,而采用大量小麦品种,研究众多指标与面条品质的关系的报道还很少。另外由于传统的感官评分法误差较大,不能全面地对各个品种小麦面条加工特性进行评价,国内研究人员正在对面条的评价方法进行研究与探索,陆启玉、王灵昭等研究利用质构仪替代人工感官评定对面条品质进行评价,已取得了一定进展;杜巍等人将蒸煮损失、蒸煮吸水率和蛋白质失落率等指标用于评价面条的食用品质,并用模糊评价法对各指标进行综合评价,认为蒸煮损失是决定面条成品品质的关键指标。本研究以中国北方29个小麦品种为材料,测定了反映小麦粉品质的14个指标,利用相关分析和回归分析等统计学手段,对小麦品质指标与面条品质的关系进行全面分析,尤其引入蒸煮损失、拉伸强度、延伸率、拉断力四项指标,辅助感官评分对小麦的制面品质进行评价,以期为培育优质面条小麦品种和指导面条生产提供理论依据。1材料和方法1.1试验品种品系选用目前大面积推广或将要推广、以河南省种植为主的北方小麦品种29个(表1),分别于2004和2005年收获于河南农业大学与河南省农业科学院试验农场。收获后用实验磨粉机制粉,出粉率在55%～65%之间,面粉熟化1个月后测定有关指标。1.2湿气孔、粉质和淀粉含量测定以GB/T5505-85测定灰分含量;用白度仪测定面粉白度;按照GB/T14608-93标准测定湿面筋含量;按照GB/T14614-1993方法,用Brabender粉质仪测定粉质参数;用瑞典波通近红外谷物成分测定仪测定小麦蛋白质含量和沉淀值;采用1%盐酸旋光法测定淀粉含量;用比色法测定直链淀粉与支链淀粉的含量。1.3压片制备面条参考杨秀改等人的方法,称取100g面粉于不锈钢面盆中,加入35mL水,利用小型多功能搅拌机拌面5min,使其成松散的颗粒团状;用4层湿纱布盖面盆熟化30min,反复进行六道压片,在压最后一道前,再将面带熟化20min;最后压成1mm厚的面带,切成2mm宽的面条,装入保鲜袋备用。根据中华人民共和国行业标准-面条用小麦粉(SB/T10137-93)中“面条质量评价方法”对面条进行感观评价,由5～6位经过专门培训的人员组成品尝评价小组进行评分。1.4切片的表达按照相关要求进行拌面压片后不切条,人工将面片切成100mm×30mm的片状,共切20片;将切好的面片在沸水中煮4min,清水冲洗30s后用智能型电子拉力仪做拉伸实验,测定面条的延伸率、拉断力、与拉伸强度。1.5处理数据用SPSS11.5与Excel2003软件进行统计分析与数据处理。2结果与分析2.1成立特一粉上限从表2可以看出,29个供试小麦品种中,只有个别品种面粉的灰分超出特一粉0.70%的上限,总体上来说是符合生产要求的。从湿面筋含量、沉淀值、稳定时间等指标的变化情况来看,29个小麦品种从低筋到高筋均有,品种间差异较大,说明本研究所选品种具有代表性。2.2小麦加工前后的制面性能本研究引入蒸煮损失、拉伸强度、延伸率、拉断力四项指标,辅助感官评分对小麦的制面品质进行评价。相关分析结果表明,综合评分与蒸煮损失的相关系数为-0.429,与延伸率、拉断力、拉伸强度间的相关系数分别为0.398、0.796、0.944,均为显著或极显著,这说明利用蒸煮损失、延伸率、拉断力与拉伸强度这几项指标来辅助综合评分法对小麦的制面性能进行评价是十分可行的。2.3小麦粉应用对面团品质的影响从表4可以看出,与面条综合得分相关显著的几个指标是面团的形成时间、面团的稳定时间、弱化度及面粉中的总淀粉含量,其相关系数分别为0.483、0.475、-0.65与0.383,这与刘建军等人的研究结果相近。降落数值对综合得分的影响不显著,相关系数只有0.242,这是由于所选小麦制粉后的降落数值均较高,大部分都在500s以上,400s以下的只有2个品种,α-淀粉酶的活性均较低,对面条的品质影响均不大,相关性不显著。面条的蒸煮损失是评价面条的另一个重要指标,从表3可以看出,对面条蒸煮损失影响显著的是形成时间、稳定时间、弱化度及沉淀值等指标。面条拉伸指标与面粉各指标间的相关性不是很强,只有面团稳定时间对面条的拉断力及拉伸强度间相关显著。2.4面团品质指标的影响以小麦粉的各项品质指标(X1～X14)为自变量(编号见表4),以面条的5个品质指标(Y1～Y5)为因变量,进行逐步回归分析。从表4可以看出,各回归方程的F值与复相关系数R均达到了高度显著的水平,说明各方程是可靠的,可以很好地说明各个自变量同因变量之间的动态关系。从入选回归方程的小麦粉品质指标来看,面条的品质指标受蛋白质与淀粉性状的综合影响。这说明要改良面条的品质,单从提高蛋白质品质指标考虑是不够的,必须要注意到各淀粉性状的影响,如直链淀粉含量、支直链淀粉比等都入选回归方程,说明它们对面条品质指标是有一定影响的,在研究面条品质时必须加以考虑。对于蒸煮损失影响较大的因素有湿面筋、沉淀值、形成时间、弱化度与总淀粉含量,但以湿面筋含量等蛋白质因素为主;面粉中如果湿面筋含量高可以形成良好的面筋网络,使淀粉与蛋白质等物质紧密结合,使蒸煮损失降低。对于面条拉伸性能的三个指标影响最大的是白度、吸水率与支链淀粉含量;另外,湿面筋含量对延伸率影响较大,稳定时间对拉断力的大小影响显著,沉淀值与弱化度对拉伸强度的影响明显;对于拉伸指标,影响最大的以蛋白质因素为主,但是支链淀粉含量对其影响也很大,因此在进行面条拉伸性能研究中,淀粉因素的影响是不可忽视的。2.5加标量纲的确定由于传统的根据感官评价对面条进行综合评分的方法常常会产生较大的误差。本研究引入蒸煮损失、拉伸强度、延伸率等四项指标与综合评分一起对面条品质进行综合评价。利用表5中的回归方程计算出29个小麦品种生产面条的拉伸强度、蒸煮损失等5项指标的数值。根据表2中面条各种品质指标的相关性,可以推出各种品质指标在面条综合评价中所占的权重,其中综合评分(Y1)=0.280,蒸煮损失(Y2)=0.120,延伸率(Y3)=0.112,拉断力(Y4)=0.223,拉伸强度(Y5)=0.265。由于综合评分与拉伸强度等指标的量纲不一致,会对分析结果造成很大的影响,所以首先要应用公式(1)将上述利用回归方程算出的数据进行标准化处理以消除量纲的影响。Zi=(Yi-μ)/σ(1)式中:Yi为未标准化的数值;Zi为标准化后的数值;μ为29个试样质量指标的均值;σ为29个试样质量指标的标准差。标准化量纲后的五项指标,利用公式(2)进行综合评价,可以求得29个小麦品种生产面条的综合评价分数。Aj=a1Z1+a2Z2+…+aiZi(i=1,2,…,5;j=1,2,…29)(2)式中:Aj为第j个小麦品种生产面条的综合评价分数;ai为第i个面条指标所占的权重。按照公式(2)对29个小麦品种生产的面条进行综合评价,从中优选出6个优质面条用小麦品种,它们分别是:洛展1号、泰山23、温麦4号、太空6号、淮麦16、温麦8号。通合综合性评价,此6个小麦品种排在前6位,生产出的面条具有优良的品质。3小麦品种对面条品质的影响由于传统的感官评分法误差较大,不能全面地对各个小麦品种的制面特性进行评价,国内研究人员正在对面条的评价方法进行研究与探索,陆启玉、王灵昭等研究利用质构仪替代人工感官评定对面条品质进行评价,已取得一定的进展;杜巍等人将蒸煮损失、蒸煮吸水率和蛋白质失落率等指标用于评价面条的食用品质,并用模糊评价法对各指标进行综合评价,认为蒸煮损失是决定面条成品品质的关键指标。本研究引入蒸煮损失、延伸率、拉断力、拉伸强度四项指标辅助感官评分对小麦的制面品质进行评价,结果,四项指标与面条综合评分的相关性均高度显著,说明这四项指标可以用作面条品质的辅助评价指标。较早的面条品质研究主要偏重于蛋白质因素的影响,后来,人们注意到了淀粉品质对面条质量的影响。师俊玲等人研究认为,蛋白质和淀粉对面条品质都具有决定性作用,只有当两者之间的比例合适时,才能使面条品质达到最佳;刘建军、何中虎等研究认为蛋白质质量与淀粉特性对面条品质的影响都很大,两者对面条品质的影响具有互补性。在本研究中,相关分析表明,面团的形成时间、稳定时间及弱化度与面条的综合得分和蒸煮损失率均相关极显著,可能由于所选样品淀粉含量等指标差异较小,因而淀粉品质与面条品质的线性相关不是十分紧密,只有总淀粉含量与面条的综合得分呈显著相关;但面粉白度、蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度、总淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量、支直链淀粉比等12项指标都不同程度地进入了面条的5个品质评价指标的回归方程,说明这些蛋白质及淀粉指标均与面条品质有较高的相关性,也进一步说明用综合评分、蒸煮损失、拉伸强度、延伸率及拉断力这5个指标来综合评价面条品质是可取的。根据面条各品质指标的相关性推出各