河套地区不同品种小麦品质特性研究.pdf

2023年第36 卷第10 期河套地区不同品种小麦品质特性研究石晶红，宝格日乐，高明，郝水源（河套学院农学系，内蒙古巴彦淖尔0 150 0 0）摘要：以在河套地区种植的10 个不同麦区主推的小麦品种为研究对象，探究小麦籽粒、小麦粉和面团基本特性。结果表明：其中有4个品种的6 项指标都达到我国小麦品种品质分类标准中强筋小麦品种要求。小麦籽粒的面筋含量、沉降值与小麦粉的蛋白质含量、水分含量、形成时间、稳定时间、粉质指数呈极显著正相关关系（P0.01），小麦籽粒的蛋白质含量、形变能量与小麦粉的湿面筋含量、水分含量、形成时间、最大拉伸阻力、能量、最大拉伸比呈显著正相关（P0.05）。根据方差累计贡献率提取出4个主成分可以反映原变量92.8 99%的小麦品质特性综合信息，可为河套地区优质小麦品种的筛选、培育及不同品种小麦的深加工提供参考。关键词：河套地区；小麦品种；品质特性Study on quality characteristics of different wheat varieties in Hetao areaSHI Jing-hong,Baogerile,GAO Ming,HAO Shui-yuan(Agronomy Inner Department,Hetao College,Bayannur 015000,Inner Mongolia,China)Abstract:The main wheat varieties planted in 10 different wheat areas in Hetao area were taken as theresearch object to explore the basic characteristics of wheat grain quality,wheat flour and dough.Theresults showed that 6 indexes of 4 varieties met the requirements of strong gluten wheat varieties inChinas wheat variety quality classification standard.Gluten content and sedimentation value of wheatgrain were significantly positively correlated with protein content,water content,formation time,stabilitytime and farinograph index of wheat flour(P0.01),while protein content and deformation energy ofwheat grain were significantly positively correlated with wet gluten content,water content,formationtime,maximum tensile resistance,energy and maximum tensile ratio of wheat flour(P0.05).Accord-ing to the cumulative contribution rate of variance,4 principal components were extracted,which couldreflect the comprehensive information of wheat quality characteristics of 92.899%of the original varia-ble,which could provide reference for the selection and cultivation of high-quality wheat varieties inHetao area and the deep processing of different wheat varieties.Key words:Hetao area;wheat variety;quality characteristic中图分类号：TS210.1内蒙古河套地区是亚洲最大的自流引水灌区，年平均日照在3110 330 0 h,因其独特的地理位置和优越的光、热、水资源，成为我国优质中强筋春小麦生产基地,素有“塞外粮仓”之美称 。小麦是中国的第三大粮食作物2 。小麦的品质指小麦对某种特定用途的适合性和满足程度，直接影响小麦粉的品质，其品质的优劣体现了其商品效益3-4。小麦的加工品质可用蛋白质含量、沉降值、湿面筋、面团流变学特性等多项指标衡量。收稿日期：2 0 2 3-0 7-0 9基金项目：“科技兴蒙”行动重点专项（NMKJXM202201）；内蒙古自治区科技计划项目（2 0 2 0 0 3)作者简介：石晶红（197 9一），女，硕士，副教授，研究方向为营养与食品安全。通信作者：郝水源（197 5一），男，博士，教授，研究方向为小麦品质育种。粮食与油脂文献标志码：A文章编号：10 0 8-9 57 8(2 0 2 3)10-0 0 47-0 5小麦品质性状是多个性状的综合表达，以品质改良为育种目标的性状选择受到光、热、干旱、土壤、种植条件等诸多性状的影响。为了解不同品种小麦品质特性之间的差异及指导小麦优良品系选择，本文以在河套地区种植的10 个不同麦区主推的小麦品种为研究对象，系统分析不同品种小麦籽粒品质和小麦粉品质，了解小麦品质性状间的相互关系，可为河套地区优质小麦品种的筛选和培育提供理论基础和参考依据。47481材料与仪器1.1材料与设备小麦（龙麦15-50 49、河套19、D410、周2 6-1、A258山前麦2 号、鄂麦11、绵阳33、川麦36、克山14-446、中育8 8 5），内蒙古巴彦淖尔临河区试验田。Infraneo近红外分析仪，法国肖邦公司；GFJD型电子粉质仪、JMLD150型面团拉伸仪、GM2200面筋仪，北京东孚久恒仪器技术有限公司;Practuml102电子分析天平，中国赛多利斯科学仪器（北京)有限公司。1.2试验方法1.2.1小麦籽粒品质测定将成熟后的小麦籽粒收获、晾干，于室内储藏3个月。每个品种每次取1.5kg，使用近红外分析仪测定籽粒水分含量、蛋白质含量、面筋含量、形变能量、沉降值、硬度指数。1.2.2小麦粉品质指标测定小麦粉流变学特性根据GB/T146142019粮油检验小麦粉面团流变学特性测试粉质仪法和GB/T146152019粮油检验小麦粉面团流变学特性测试拉伸仪法，采用电子粉质仪和面团拉伸仪进行测定；湿面筋含量根据GB/T5506.22008小麦和小麦粉面筋含量第2 部分：仪器法测定湿面筋测定；蛋白质含量根据GB5009.52016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定测定。1.2.3统计分析试验数据采用SPSS22.0软件进行统计分析。品种名称水分含量/%河套1910.42 0.09ab龙麦15-50 499.90 0.50 abeD41010.15 0.35 ab周2 6-19.07 0.43 bcA258山前麦2 号9.84 0.45abc鄂麦1110.55 0.42a绵阳339.74 0.45 abc川麦369.47 0.16abc克山14-44610.26 0.25 ab中育8 8 58.75 0.55c平均值9.81标准差0.59变异系数/%5.99注：同列不同小写字母表示各品种数据间差异显著（P0.05），下同。粮食与油脂2结果与分析2.1不同小麦品种籽粒品质和小麦粉品质指标统计分析由表1可知：3个品种（川麦36、周2 6-1和中育885)小麦籽粒的形变能量、硬度指数、沉降值、蛋白质含量、面筋含量间的差异具有统计学意义。10 个小麦品种中，川麦36 籽粒中的蛋白质和面筋含量最高，硬度指数最大。由表2 可知：10 个品种小麦粉的水分含量及白度的差异无统计学意义；3个品种（川麦36、周2 6-1和中育8 8 5）小麦粉的蛋白质和湿面筋含量2 个指标间的差异都具有统计学意义。10 个小麦品种中，川麦36 的小麦粉中蛋白质和湿面筋含量最高。由表3可知：吸水率的变异系数最小,稳定时间的变异系数最大；除吸水率外，4个品种（川麦36、周2 6-1、克山14-446 和中育8 8 5）小麦粉的粉质特性指标间的差异具有统计学意义。10 个品种小麦粉中,绵阳33的稳定时间、形成时间最长，粉质指数最大。由表4可知:延伸度的变异系数最小,能量的变异系数最大;5个品种（川麦36、鄂麦11、绵阳33、克山14-446 和中育8 8 5）小麦粉拉伸特性指标间的差异具有统计学意义。小麦粉中蛋白质、面筋、淀粉等组成成分影响面团流变学特性，同时也决定着馒头、面包、面条等面制品的加工品质。10 个小麦品种中,川麦36 的最大拉伸阻力、拉伸阻力和能量数值最大。表1不同品种小麦籽粒品质检测结果蛋白质含量/%面筋含量/%16.80 0.10d44.32 0.4018.18 0.10b49.71 0.44d17.52 0.16c47.58 0.3717.11 0.12 d48.09 0.1018.17 0.10b50.43 0.06c17.43 0.39c45.40 0.40f19.37 0.07455.72 0.31b19.55 0.40a56.89 0.15a18.04 0.02b47.98 0.04c15.67 0.42c44.61 0.4017.7749.091.164.336.528.832023年第36 卷第10 期形变能量/10-4J 沉降值/mL437.46 0.75f54.26 0.75d465.48 2.41c56.10 0.95c460.98 1.00d56.20 0.72c452.25 2.95e57.75 1.75c454.00 1.83e54.71 0.29d437.46 0.60f45.60 0.40522.93 1.00b74.44 0.45 b537.58 2.50a80.13 1.15a468.12 1.10c54.63 0.72d396.23 4.75%53.95 1.00d463.2958.7640.9910.378.8517.64硬度指数69.18 0.20ab70.15 0.35a69.21 1.22 ab68.49 0.50b69.37 1.55 ab69.96 0.95 ab70.38 0.40470.54 0.11 a70.49 0.15a66.40 1.55c69.411.261.812023年第36 卷第10 期品种名称水分含量/%河套1911.43 0.95a龙麦15-50 4912.40 0.40aD41011.50 1.26a周2 6-112.30 0.30aA258山前麦2 号12.50 0.50a鄂麦1111.77 1.40 a绵阳3313.00 0.50a川麦3613.00 0.75 a克山14-44611.57 1.234中育8 8 511.90 1.25a平均值12.11标准差0.62变异系数/%5.11品种名称吸水率/%河套1957.90 1.64 abc龙麦15-50 4958.20 2.03 abcD41056.00 0.30bc周 2 6-158.70 0.31 abA258山前麦2 号58.90 0.40 ab鄂麦1156.00 0.87 hc绵阳3358.33 0.58abo川麦3659.70 0.17a克山14-44657.00 0.40 bc中育8 8 552.87 0.12d平均值57.30标准差2.03变异系数/%3.55品种名称最大拉伸阻力/EU河套19460.00 3.64f 龙麦15-50 49530.20 9.40cD410145.00 6.10j周2 6-1408.70 1.318A258山前麦2 号723.80 13.50b鄂麦11231.03 1.57i绵阳33700.00 7.00c川麦36924.00 10.00a克山14-446541.60 6.40d中育8 8 5345.80 10.12 h平均值500.70标准差236.85变异系数/%47.30粮食与油脂表2 不同品种小麦粉基本特性检测结果灰分含量/%蛋白质含量/%0.75 0.04a15.80 0.20d0.71 0.05 abc17.30 0.40c0.66 0.03 abe17.53 0.45c0.63 0.03 bc17.37 0.32c0.61 0.05 bc17.50 0.30c0.61 0.05 bc16.93 0.12c0.59 0.04c19.60 0.40 b0.61 0.02 bc20.30 0.20a0.67 0.03 abc16.93 0.06c0.61 0.01 bc14.70 0.170.6417.400.051.628.199.32表3不同品种小麦面团粉质特性的检测结果稳定时间/min形成时间/min6.03 0.35f4.03 0.3585.73 0.41f4.37 0.122.50 0.28h4.27 0.1586.10 0.37f4.03 0.25%16.23 1.11c8.07 0.54c4.60 0.40g4.00 0.2039.20 1.20a24.70 2.12a29.60 0.80b14.50 1.26b10.77 0.26d5.03 0.258.43 0.255.60 0.54d12.927.8612.146.7594.0085.92表4不同品种小麦面团拉伸特性的检测结果拉伸阻力/EU延伸度/mm307.33 9.31193.70 2.90f351.00 10.70c191.00 1.70f131.00 1.15i190.35 1.15f273.00 5.73f184.00 1.20366.00 3.50b238.00 3.00a172.33 2.57h212.33 1.57d342.50 5.00d233.80 5.00b446.00 3.40a207.30 3.40c301.00 10.00e225.00 2.00c231.90 10.12185.67 3.538292.00205.9094.0320.4632.209.9449白度湿面筋含量/%72.00 2.08 a32.50 0.00a78.56 0.51430.50 0.00c79.77 1.08a31.23 0.49b79.60 0.40a30.50 0.10c79.87 0.15a32.47 0.50a80.70 0.26 a32.60 0.40a79.80 0.17432.70 0.30a79.20 0.20a33.10 0.15a74.20 0.17429.73 0.23d78.00 1.10a22.40 0.23e78.3230.762.823.163.617.76弱化度/FU粉质指数100.00 2.00*63.60 2.57f86.46 2.64 b 67.00 2.65f99.34 2.08a41.00 1.00h96.00 3.0066.00 2.65f 51.50 1.60e142.67 3.06c88.00 2.33 b58.77 1.53824.11 2.57f397.00 2.65a21.00 1.00f293.00 1.38b57.35 1.27d101.45 3.15d63.00 3.60c96.30 1.4768.50132.6029.95118.0443.7289.02能量/cm最大拉伸比123.70 4.202.38 0.02d139.00 1.002.77 0.0240.00 1.16j0.80 0.02 h104.00 1.002.23 0.02230.00 3.00b3.04 0.04 h71.00 5.00i1.09 0.00215.00 1.70c3.00 0.03 b243.00 3.00a4.50 0.014166.00 2.60d2.40 0.02d88.00 1.10h1.86 0.00f141.802.4270.051.0549.4043.46拉伸比1.59 0.01c1.84 0.01b0.68 0.00i1.49 0.00c1.54 0.03d0.81 0.00h1.47 0.032.10 0.0141.34 0.00f1.25 0.021.400.4330.6150根据GB/T173202013小麦品种品质分类对供试小麦品种进行分类，具体见表5。硬度指数、籽粒蛋白质、湿面筋含量、稳定时间、最大拉伸阻力和能量6 项指标全部达到强筋品质要求的有4个，即川麦36、A258山前麦2 号、绵阳33和克山14-446。表5不同品种小麦品质达到国家小麦品质标准分析项目强筋标准中强筋标准中筋标准硬度指数60(10)籽粒蛋白质含量/%14.0(10)湿面筋含量/%30.0(8)吸水率/%60.0(0)稳定时间/min8(5)能量/cm90(7)最大拉伸阻力/EU350(7)注：括号内数值表示符合该标准值的品种数。2.2小麦籽粒品质和小麦粉品质指标相关性分析参数籽粒水分含量小麦粉灰分含量0.491小麦粉蛋白质含量0.007小麦粉白度0.404小麦粉湿面筋含量0.606小麦粉水分含量0.478吸水率0.098形成时间-0.195稳定时间-0.216弱化度0.294粉质指数-0.226最大拉伸阻力-0.208拉伸阻力-0.217延伸性0.319能量-0.118最大拉伸比0.290拉伸比-0.254注：*表示在0.0 5水平上显著相关；*表示在0.0 1水平上极显著相关，下同。由表7 可知：小麦粉蛋白质含量与吸水率、形成时间、稳定时间、粉质指数、最大拉伸阻力呈显著正相关(P0.05);湿面筋含量与吸水率呈显著正相关(P0.05）,与其他指标不存在显著相关关系。2.3不同品种小麦品质性状的主成分分析由表8 可知：前4个主成分特征值均大于1,且累计贡献率达9 2.8 9 9%，故前4个主成分可以较好地解释检测指标所包含的大部分信息，因此提取前粮食与油脂由表6 可知：小麦籽粒指标与小麦粉品质指标间存在一定的相关关系，其中小麦籽粒面筋含量、沉降值与小麦粉的蛋白质含量、水分含量、形成时间、稳定时间、粉质指数呈极显著正相关（P0.01）,与弱化度呈极显著负相关（P0.01），与拉伸阻力、最大拉伸比呈显著正相关（P0.05）；小麦籽粒的蛋白质含量、形变能量与小麦粉的蛋白质含量呈极显著正相关（P0.01）,与弱化度呈显著负相关(P0.05）,与湿面筋含量、水分含量、形成时60(10)50(10)13.0(10)12.5(10)28.0(9)26.0(9)58.0(5)56.0(9)6(7)3(9)65(9)50(9)300(8)200(9)表6 不同品种籽粒指标与小麦粉品质指标的相关性籽粒蛋白质含量籽粒面筋含量-0.222-0.4090.942*0.936*0.1830.3360.685*0.4560.685*0.872*0.783*0.710*0.712*0.821*0.764*0.872*-0.680*-0.802*0.751*0.866*0.732*0.806*0.633*0.705*0.6060.4790.750*0.790*0.660*0.765*0.4760.559形成时间稳定时间弱化度-0.5080.597-0.624-0.219-0.084粉质指数0.483-0.5150.753*0.220最大拉伸阻力0.4520.2020.641*0.0410.3332023年第36 卷第10 期间、最大拉伸阻力、能量、最大拉伸比呈显著正相关(P0.05);小麦籽粒的硬度指数与小麦粉蛋白质含量、吸水率呈显著正相关（P0.05）,与湿面筋含量呈极显著正相关（P0.01）；小麦籽粒的蛋白质含量与吸水率、籽粒面筋含量与最大拉伸阻力及能量、形变能量与稳定时间及粉质指数均呈极显著正相关(P0.01）；小麦籽粒指标与延伸性和拉伸比不存在显著相关关系。形变能量-0.2000.965*0.1250.633*0.678*0.743*0.742*0.790*-0.665*0.789*0.707*0.6130.4400.688*0.668*0.485表7 小麦粉基本特性与小麦粉面团特性的相关性水分灰分蛋白质参数白度含量含量含量吸水率0.6260.0480.760*0.5620.5090.713*0.2450.485-0.5100.753*0.197沉降值-0.3200.824*0.1450.2920.769*0.5290.816*0.864*-0.795*0.837*0.747*0.662*0.2300.681*0.757*0.571硬度指数0.1430.704*-0.1100.803*0.2530.690*0.3590.399-0.3130.3850.4440.3980.5730.4800.3720.292湿面筋含量0.0510.755*0.2880.3080.2902023年第36 卷第10 期水分灰分蛋白质参数白度含量含量含量拉伸阻力0.501-0.0110.526延伸性0.323-0.4050.436能量0.5190.2480.628最大拉伸比0.445-0.1160.594-0.0730.271拉伸比0.5880.171表8 相关矩阵特征根及累积贡献率主成分特征值113.62823.50332.79241.5344个主成分对10 个品种的小麦品质进行概括。由表9可知:PC1中系数较大的是稳定时间、粉表9主成分(PC)载荷矩阵指标PC1吸水率0.684形成时间0.839稳定时间0.922弱化度0.865粉质指数0.902最大拉伸阻力0.922拉伸阻力0.833延伸性0.590能量0.918拉伸比0.681最大拉伸比0.874小麦粉水分含量0.876灰分含量0.394小麦粉蛋白质含量0.862白度0.217湿面筋含量0.465籽粒蛋白质含量0.890籽粒水分含量0.163形变能量0.957沉降值0.887硬度指数0.873粮食与油脂续表质指数、最大拉伸阻力、能量和形变能量;PC2中系湿面筋数较大的是湿面筋含量、籽粒水分含量;PC3中系数含量较大的是拉伸比、灰分含量;PC4中系数最大的是白-0.1490.2900.0850.417-0.0280.3690.3820.2520.196方差贡献率/%累积贡献率%59.25159.25114.84074.09112.14086.2316.66892.899PC2PC30.5010.248-0.1630.3080.175-0.1750.1720.3250.1000.187-0.2100.0700.342-0.0450.5280.1960.209-0.668-0.0270.261-0.1060.668-0.1150.4390.254-0.1330.5080.6700.267-0.321-0.1960.7630.8040.1340.3780.1910.887-0.0550.015-0.1800.297-0.162-0.141-0.04451度。综合以上结果可认为PC1主要反映不同小麦品种籽粒特性和面团特性,PC2、PC3、PC4主要反映小麦粉基本特性。3结论本研究对10 个不同麦区主推小麦品种的籽粒品质和小麦粉品质进行比较分析，发现10 个小麦品种有4个品种6 项指标都达到我国小麦品种品质分类标准中的强筋小麦品种要求。相关性分析结果表明，小麦籽粒面筋含量、沉降值与小麦粉的蛋白质含量、水分含量、形成时间、稳定时间、粉质指数呈极显著正相关关系（P0.01）,与拉伸阻力、最大拉伸比呈显著正相关关系（P0.05）；小麦籽粒的蛋白质含量、形变能量与小麦粉的湿面筋含量、水分含量、形成时间、最大拉伸阻力、能量、最大拉伸PC4比呈显著正相关关系（P0.05）。小麦品质指标主0.330成分分析结果表明：提取4个主成分可以反映原变量92.8 99%的信息；PC1主要反映不同小麦品种籽-0.191粒特性和面团特性,PC2、PC3、PC4主要反映小麦粉0.306基本特性,4个主成分基本能反映小麦品质特性。-0.164虽然小麦的加工品质可用蛋白质含量、沉降值、湿0.0570.051-0.2000.2440.0890.2750.0840.2530.3870.0890.0420.3920.1720.1540.220面筋、面团特性等指标衡量，但不同品种间面筋蛋白结构、淀粉含量比例对小麦的加工品质的影响还需深入探讨。参考文献【1吴强，韦炳奇，董玉新，等河套灌区优质高产小麦品种鉴选J麦类作物学报，2 0 18，38(9)：1112-1119.【2 马斯霜，白海波，惠建，等小麦主要品质性状研究进展J中国农学通报，2 0 2 1，37(2 4)：1-5.3宋佳静，陈杰，白冬，等.33份小麦新品系的产量和品质性状及其相关性分析J河南科技学院学报（自然科学版)，2 0 16，44(3)：1-6.【4望俊森，张中州,袁谦，等.黄淮南片小麦主要品质性状相关性分析J).山西农业科学,2 0 2 1，49(12)：1438-1443.