小麥面筋含量測定影響因素分析

盛林霞　邵亮亮　金建德　應美容　趙美鳳　應玲紅

[摘要]面筋含量是影響小麥和小麥粉品質(zhì)的重要因素，面筋吸水率是小麥儲存品質(zhì)的重要指標。本文對小麥面筋含量測定中的關(guān)鍵步驟和重點環(huán)節(jié)進行了分析，探討不同因素對試驗結(jié)果造成的影響及應注意的事項，以期為各基層試驗人員提供借鑒，為未來標準的修訂提供參考。

[關(guān)鍵詞]面筋含量;測定;影響因素

中圖分類號：TS211.7 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004

小麥籽粒中蛋白質(zhì)按溶解性可分為麥清蛋白、麥球蛋白、麥醇溶蛋白和麥谷蛋白，后兩者是濕面筋的主要成分，也是主要的儲藏蛋白，是影響小麥面團黏彈性和烘焙品質(zhì)的重要因素[1]。儲藏過程中，小麥的面筋蛋白會發(fā)生變化，并直接影響小麥粉的食用品質(zhì)[2]。因此，研究小麥面筋含量的測定具有十分重要的意義。測定面筋含量的現(xiàn)行標準是GB/T 5506—2008系列[3-6]，但由于對標準的理解不同，執(zhí)行過程中很多細節(jié)不一致，導致結(jié)果出現(xiàn)偏差。

1 面筋含量測定的原理

小麥粉、顆粒粉或全麥粉加入氯化鈉溶液制成面團，靜置一段時間以形成面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。用氯化鈉溶液洗滌面團，去除面團中淀粉等物質(zhì)及多余的水，使面筋分離出來。

制備過程：磨粉→稱量樣品質(zhì)量m→面筋洗滌→脫水→稱量得濕面筋質(zhì)量m1→烘干得干面筋質(zhì)量m2。

小麥的面筋含量通常采用濕面筋含量和面筋吸水率來表達，見式（1）～式（3）。

手洗法：濕面筋含量=×100%? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

儀器法：濕面筋含量=m1×100%? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

面筋吸水率=×100%? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（3）

式中：m為測試樣品質(zhì)量，g;m1為濕面筋的質(zhì)量，g;m2為干面筋的質(zhì)量，g。

2 影響因素分析

根據(jù)面筋含量測定的過程，結(jié)合實際操作經(jīng)驗和相關(guān)研究，得出其關(guān)鍵影響因素分別為磨粉、面團的制備、氯化鈉溶液的溫度、烘干和結(jié)果分析等。

2.1 磨粉對小麥面筋含量測定的影響

根據(jù)GB/T 5506—2008系列標準要求，小麥粉的顆粒細度應小于250μm，全麥粉應符合相關(guān)要求（見表1），不同的試驗磨制備的樣品，顆粒大小不同，所含組分不同，會影響面筋的形成與洗滌效果，因此在同一批樣品測試過程中應使用相同的方法，并在結(jié)果報告中明確樣品的制備方法。同時，粉碎時應防止發(fā)熱和過載，最后一批樣品入磨，應持續(xù)30～40s，樣品質(zhì)量不能超過應粉碎樣品總質(zhì)量的1%。

2.2 面團制備和靜置對小麥面筋含量測定的影響

針對面團的制備，GB/T 5506—2008系列標準第一部分手洗法中規(guī)定制備時間不超過3min，第二部分儀器法中推薦儀器廠家預設時間為20s，兩者對面團的靜置時間均未做明確要求，這也成為面筋含量測定過程中最具爭議的步驟之一。

相關(guān)人員研究了面團制備或靜置時間對測定結(jié)果的影響。鄭少華[7]研究了儀器和面時間20s、25s、30s、35s、40s，對濕面筋含量的影響，發(fā)現(xiàn)濕面筋測定值隨和面時間的延長而增加，從35s到40s，基本穩(wěn)定。周勛[8]通過試驗對比不同小麥粉的靜置時間，認為面團靜置時間30min較為理想。張英[9]對比了小麥粉面團靜置時間0min、20min、30min對濕面筋含量的影響，發(fā)現(xiàn)面團靜置時間從0min提高到20min時，面筋含量顯著提高，而靜置時間從20min提高到30min時，面筋含量無顯著差異。面團靜置一段時間，可使面團中水分分布均勻，蛋白質(zhì)充分吸水，并消除一部分內(nèi)部應力，利于線狀麥谷蛋白分子的展開，形成較好的面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)[10]。

本文建議儀器法和面時間可根據(jù)樣品適當調(diào)整，建議小麥粉20s、全麥粉35s，面團靜置時間為20min。

2.3 面筋洗滌方式對小麥面筋含量測定的影響

目前國標中面筋洗滌方式有手洗法和儀器法兩種，儀器洗滌根據(jù)程序設定，一般按50～56mL/min的流速用氯化鈉溶液洗滌5min;手工洗滌要求用氯化鈉溶液以50mL/min的速度洗滌手掌中的面團8min，將成型后的面筋球在自來水下沖洗揉捏2min以上，洗至無淀粉為止。

不少學者對兩種方法進行了探討研究，鄭少華分別使用儀器法和手洗法測定濕面筋含量，差值均小于0.1g，方差結(jié)果為0.988，說明兩種方法對小麥粉濕面筋含量的測定差異不大。張子中等[11]的研究表明，不同人以及同一個人不同的力度都會影響小麥面筋吸水率的測定結(jié)果。楊超等[12]研究了手工洗、儀器洗和儀器手工結(jié)合洗滌三種方法，發(fā)現(xiàn)不同洗滌方式對小麥濕面筋含量和面筋吸水率影響差異較小。盛林霞等[13]的研究表明，不同洗滌方式對小麥面筋吸水率的測定影響不大，但對濕面筋含量的測定有一定影響，還與樣品本身的面筋含量有關(guān)。

手工洗滌測定結(jié)果相比儀器洗滌，穩(wěn)定性較差，且受操作人員的技能水平等影響較大，結(jié)果報告中應注明試驗方法。為確保測定結(jié)果的準確度和穩(wěn)定性，建議盡可能選擇儀器洗滌方式，且日常測定中不要隨意調(diào)整儀器參數(shù)。同時，加強操作人員的技能培訓，并定期進行比對試驗。

2.4 氯化鈉溶液溫度對小麥面筋含量測定的影響

溫度對小麥面筋含量的測定具有顯著影響，溫度低，基質(zhì)片段表面的蛋白質(zhì)分子吸水潤脹，堵塞部分基質(zhì)片段上的細微孔隙，阻礙水分子到達基質(zhì)片段內(nèi)部的蛋白質(zhì)分子上，不利于面筋形成，面筋膨脹慢，面筋產(chǎn)出率低，面筋吸水性差;溫度高，水分子運動速度較快，面筋蛋白質(zhì)分子與水分子充分接觸，面筋網(wǎng)絡形成快，面筋產(chǎn)出率高，面筋吸水性好。GB/T 5506—2008系列標準中氯化鈉溶液的溫度，手洗法為20℃～25℃，儀器法為（22±2）℃。糧油質(zhì)量檢驗中測定小麥面筋含量建議統(tǒng)一溫度為（22±2）℃。

曹紅艷等[14]研究了洗滌水溫度在5℃～40℃時對面筋產(chǎn)出率的影響，發(fā)現(xiàn)低于30℃時，溶脹作用大于酶促反應，面筋產(chǎn)出率隨溫度升高而增高;高于30℃時，酶促反應大于溶脹作用，面筋產(chǎn)出率隨溫度升高而降低;等于30℃時兩者平衡，面筋產(chǎn)出率最高。鄭少華研究了14℃、18℃、22℃、26℃、30℃和35℃下全麥粉的濕面筋含量，發(fā)現(xiàn)隨溫度的上升，硬麥與軟麥中濕面筋含量遞增，尤其是22℃以下，面筋含量增加較顯著，22℃以上趨于平緩;混合小麥呈上升趨勢，但幅度較小，且為波折性上升。郭維榮等[15]研究了6℃～70℃不同小麥或小麥粉的面筋產(chǎn)出率峰值溫度不同，這與樣品本身的麥谷蛋白和麥醇溶蛋白含量有關(guān)。

為確保試驗結(jié)果的一致性，提高試驗結(jié)果的準確性，建議嚴格控制氯化鈉溶液的溫度[（22±2）℃]。此外，必須注意調(diào)控環(huán)境溫度，尤其在冬季低溫或夏季高溫時期，洗滌前試驗室溫度要恒定在20℃～25℃范圍內(nèi)，確保氯化鈉溶液流經(jīng)儀器到達洗滌室時，溫度符合（22±2）℃的試驗要求。

2.5 面筋烘干對小麥面筋含量測定的影響

GB/T 5506—2008系列標準中測定干面筋有烘箱干燥法和快速干燥法兩種，目前普遍使用的是后者。烘箱干燥法是將濕面筋置于130℃條件下烘干6h，耗時久，具有較好的重復性，結(jié)果的精度和準確度高?？焖俑稍锓▽衩娼钪糜谝杨A熱的加熱器上加熱（300±5）s，最大的優(yōu)點就是快速，特別適用于基層糧庫或糧食企業(yè)及樣品量較大的檢驗機構(gòu)，不過也有缺點，就是烘干儀實時溫度顯示，無法對過程進行參數(shù)監(jiān)控。此外，不同品牌的烘干儀存在差異，需要與烘箱干燥法進行比對，摸索適宜的烘干時間。這一步驟雖然重要，但相對簡單，只要定期比對，兩種方法的差異將很小。

2.6 結(jié)果分析

濕面筋含量測定中，GB/T 5506—2008系列標準中第一部分和第二部分所給的計算公式不同，行業(yè)內(nèi)有兩種觀點，一種認為濕面筋計算公式不同，導致結(jié)果不同，不具備可比性[16]，另一種認為兩者在計算上是統(tǒng)一的，測定結(jié)果理論上是一致的，具有可比性[17]。本文認為兩種方法測定濕面筋含量，僅從公式推導上來看是一致的，可以進行結(jié)果數(shù)據(jù)的對比，但是不同的試驗方法測得的結(jié)果受各自方法的局限，影響因素不同，且目前儀器法和手洗法的測定結(jié)果并不能完全統(tǒng)一，建議在試驗結(jié)果中備注濕面筋的測定方法。

此外，面筋吸水率的測定中，GB/T 5506—2008系列標準中第三部分和第四部分對面筋吸水量雙試驗誤差并未明確規(guī)定。有學者嘗試采用0.001g精度的天平稱量干面筋，發(fā)現(xiàn)可以將面筋吸水量雙試驗誤差控制在5%以內(nèi)[18]。

3 結(jié) 論

面筋含量的測定，過程煩瑣，影響因素較多。本文分析了小麥和小麥粉面筋含量測定的關(guān)鍵影響因素并進行了討論，提出如下建議。

（1）試驗中應嚴格按GB/T 5506—2008系列標準執(zhí)行，明確氯化鈉溶液的溫度為（22±2）℃，一并調(diào)整環(huán)境溫度，將其控制在20℃～25℃范圍內(nèi)。

（2）應對GB/T 5506—2008系列標準中未明確但影響試驗結(jié)果的內(nèi)容加以重視，如面團靜置時間和儀器法的和面時間等。建議面團靜置20min，儀器法的和面時間根據(jù)樣品做適當調(diào)整。干面筋烘干應根據(jù)試驗要求選擇烘箱法或快速法，結(jié)果報告中對面筋含量的測定方法進行備注。

此外，對不同洗滌方式濕面筋的計算方法、有效數(shù)字的保留和試驗結(jié)果的誤差等標準中有爭議的研究還在繼續(xù)，至于如何最大限度提高試驗結(jié)果的科學性和準確度，還需要廣大一線檢、化驗人員進一步探索，優(yōu)化檢測方法，不斷分析總結(jié)，為標準的修訂和完善提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

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