溶劑保持力在小麥粉品質(zhì)評價中的應(yīng)用

吳桂玲 ，劉銳 *，王旭琳 ，杜亞飛 ，邢亞楠

1. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所（北京 100081）；2. 金沙河集團(tuán)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院/北京金瑞典膳科技有限公司（北京 100068）；3. 河北省谷物食品加工技術(shù)創(chuàng)新中心（邢臺 054100）

溶劑保持力（solvent retention capacity，SRC）由美國Nabisco餅干公司的小麥粉及烘焙專家Slade和Levine于1994年提出，應(yīng)用于低筋小麥粉的品質(zhì)預(yù)測和用途評估，于1999年通過了美國谷物化學(xué)家學(xué)會（American Association of Cereal Chemists，簡稱AACC）認(rèn)定，標(biāo)準(zhǔn)編號為AACC 56-11，現(xiàn)SRC在美國已成為評價軟麥品質(zhì)的主導(dǎo)方法。自20世紀(jì)90年代SRC檢測方法引入中國后，SRC主要用于品種資源的檢測及評價、低筋小麥粉尤其是餅干小麥粉的品質(zhì)特性評價，但是缺乏對SRC系統(tǒng)的對比論述，尤其是在面制品品質(zhì)應(yīng)用方面。該文在分析4種溶劑保持力與小麥粉加工品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性的基礎(chǔ)上，綜合分析了SRC與餅干、蛋糕、南方饅頭和面包品質(zhì)的關(guān)系，以期為SRC在評價小麥及面粉品質(zhì)及加工適用性、專用小麥粉生產(chǎn)等方面提供參考。

1 溶劑保持力（SRC）檢測原理和方法

SRC是指在一定離心力作用下，小麥粉保持溶劑的能力，是一種基于高聚物-溶液相容性的小麥粉理化特性測試方法，主要用去離子水、5%碳酸鈉溶液、50%蔗糖溶液和5%乳酸溶液4種溶劑去衡量不同小麥粉保持溶劑的特性，從而構(gòu)成水溶劑保持力、碳酸鈉溶劑保持力、蔗糖溶劑保持力和乳酸溶劑保持力4個不同指標(biāo)。碳酸鈉溶劑保持力能夠直接反映小麥粉中淀粉的損傷程度，與破損淀粉含量顯著正相關(guān)；蔗糖溶劑保持力能夠反映小麥粉中戊聚糖和醇溶蛋白的含量，與戊聚糖含量顯著正相關(guān)；乳酸溶劑保持力可反映面筋特性，與麥谷蛋白含量顯著正相關(guān)；而水溶劑保持力則是一個綜合指標(biāo)，能夠反映小麥粉所有組分特性。面筋特性指數(shù)（gluten performance index，GPI）是由Louise Slade提出的新SRC參數(shù)，計(jì)算公式GPI=乳酸SRC/（碳酸鈉SRC+蔗糖SRC），該指數(shù)可以很好地反映小麥粉的蛋白質(zhì)特性。從結(jié)果數(shù)值看，乳酸SRC＞蔗糖SRC＞碳酸鈉SRC＞水SRC[1-4]。

SRC檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法為5 g小麥粉法，Betta等[5]對標(biāo)準(zhǔn)的5 g小麥粉檢測方法進(jìn)行改良，在改良方法中樣品用量分別為1 g全麥粉、1 g小麥粉（置于15 mL離心管，加入5 g溶劑）和0.2 g全麥粉（置于2 mL離心管，加入1 mL溶劑），對比檢測結(jié)果表明，1 g全麥粉、1 g小麥粉與5 g小麥粉檢測結(jié)果各項(xiàng)指標(biāo)間均呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.75～0.99（P＜0.05）；0.2 g全麥粉與5 g小麥粉檢測的各SRC值的相關(guān)系數(shù)雖有所降低，但也達(dá)到顯著水平（R=0.69～0.86，P＜0.05）。Ram等[6]采用1 g全麥粉、1 g小麥粉的檢測方法，結(jié)果顯示1 g全麥粉與1 g小麥粉的各SRC值間均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.001）。GB/T 35866—2018《糧油檢驗(yàn) 小麥粉溶劑保持力的測定》也規(guī)定微量法，小麥粉用量為1 g。綜上認(rèn)為，采用1 g小麥粉或1 g全麥粉代替5 g小麥粉完全可行，而采用0.2 g全麥粉代替5 g小麥粉在育種早代選擇上也可行；SRC檢測具備方便快捷、小麥粉用量少、成本低等應(yīng)用優(yōu)勢。

2 SRC值與小麥及小麥粉加工品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系

SRC檢測最初為分析軟麥品質(zhì)開發(fā)，后來也被應(yīng)用于硬麥中。很多研究表明，溶劑保持力主要受基因型的影響[7-9]。SRC與小麥籽粒品質(zhì)特性及面團(tuán)流變學(xué)特性存在高度相關(guān)性。

2.1 水SRC

在4種溶劑保持力中，水SRC與小麥籽粒硬度關(guān)系最為密切，與單籽粒硬度儀（SKCS）和近紅外分析儀（NIR）測試的硬度值之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）[10-11]。大量研究表明，水SRC與小麥粉的蛋白質(zhì)含量、破損淀粉含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）[1-2,7,10-13]。有研究表明，水SRC與粉質(zhì)吸水率[2-3,14-15]、面團(tuán)形成時間[2-3]、穩(wěn)定時間呈顯著正相關(guān)[2,14]。Wessels等[4]與Li等[7]研究發(fā)現(xiàn)，水SRC與吹泡儀參數(shù)顯著相關(guān)，與最大壓力、曲線形狀比值、形變能量均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與延展性極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。水SRC與粉質(zhì)穩(wěn)定時間、吹泡儀最大壓力顯著正相關(guān)，是因?yàn)橛阐溍娣鄣奈?、蛋白質(zhì)含量、破損淀粉含量高于軟麥。Moiraghi等[12]研究結(jié)果表明，水SRC值與小麥粉的水溶性戊聚糖含量顯著正相關(guān)[13]，與糊化溫度、峰值黏度、最終黏度顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。

2.2 碳酸鈉SRC

碳酸鈉SRC可以反映破損淀粉數(shù)量，數(shù)值高表示破損淀粉含量較高[10-13]；能間接反映小麥籽粒硬度，與硬度表現(xiàn)出極顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）[1,10-11,14-15]。錢和森等[11]和Moiraghi等[12]的研究結(jié)果顯示，碳酸鈉SRC與小麥粉顆粒大小呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。多數(shù)研究結(jié)果表明，碳酸鈉SRC與小麥粉的蛋白質(zhì)含量[1-3,12,16]、粉質(zhì)吸水率[2-3,14,16-17]、面團(tuán)形成時間[2-3,14,16]呈顯著正相關(guān)。Moiraghi等[12]研究表明，碳酸鈉SRC與小麥粉的總戊聚糖含量[13]、糊化溫度、峰值黏度、最終黏度呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。整體來看，碳酸鈉SRC與小麥粉品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系表現(xiàn)與水SRC較為類似。

2.3 乳酸SRC

乳酸SRC是反映小麥粉面筋特性的指標(biāo)，大量研究表明，乳酸SRC與小麥粉的蛋白質(zhì)含量[2,4,17]、濕面筋含量[2,4]、沉淀值[1-4,7,11,14-20]呈顯著正相關(guān)。乳酸SRC是預(yù)測面團(tuán)面筋強(qiáng)度的良好快速指標(biāo)，與反映面筋特性的指標(biāo)，如粉質(zhì)儀、吹泡儀、拉伸儀參數(shù)，均顯著相關(guān)。乳酸SRC與粉質(zhì)儀的吸水率[2-3,17]、面團(tuán)形成時間[2-3]、穩(wěn)定時間[2,14-18]、吹泡儀的最大壓力[4,7,18-19]、形變能量[4,7,18-19]、揉混儀的峰值時間[2,4,7,11,15]、耐揉性[1,11]呈顯著正相關(guān)關(guān)系。有研究發(fā)現(xiàn)，小麥粉的SDS不溶性聚合體蛋白含量對乳酸SRC值有極顯著的正向影響（P＜0.01）[2,10,20]。乳酸SRC檢測原理與沉淀值基本相似，也證實(shí)其能反映麥谷蛋白的功能特性。有學(xué)者認(rèn)為，乳酸SRC比SDS沉淀值更能區(qū)分蛋白質(zhì)質(zhì)量和面筋強(qiáng)度，甚至在蛋白質(zhì)含量一致的情況下，可以很好地評價面包質(zhì)量[7,11]。

2.4 蔗糖SRC

蔗糖SRC主要受小麥粉中的戊聚糖含量和醇溶蛋白特性影響，與水溶性戊聚糖、總戊聚糖含量呈極顯著正相關(guān)[13,19]。Katyal等[10]研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖SRC與小麥籽粒硬度指數(shù)呈極顯著正相關(guān)（r=0.827，P＜0.05）。Moiraghi等[12]發(fā)現(xiàn)，蔗糖SRC與小麥粉平均粒徑、破損淀粉、蛋白質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.001），與糊化溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.001）。大量研究表明，蔗糖SRC與小麥粉蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量[1-4,12,14,16-17]、粉質(zhì)吸水率[2-3,10,16-17]呈顯著正相關(guān)。有研究表明，蔗糖SRC與SDS沉淀值[1,16,18]、粉質(zhì)形成時間[2-3,17]、穩(wěn)定時間[2,14]呈顯著正相關(guān)。蔗糖SRC與吹泡儀延展性呈高度正相關(guān)，因?yàn)閮烧叨际艽既艿鞍滋匦缘挠绊憽?/p>

李曼等[21]認(rèn)為，水SRC、碳酸鈉SRC更能敏感反映弱筋小麥間的品質(zhì)差異，是弱筋小麥品質(zhì)篩選的有效指標(biāo)，優(yōu)質(zhì)弱筋小麥品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)推薦為：水SRC≤60%，碳酸鈉SRC≤75%。

3 SRC與餅干品質(zhì)的關(guān)系

SRC是評價弱筋小麥和小麥粉加工品質(zhì)，尤其是餅干加工適用性的重要指標(biāo)。多數(shù)研究結(jié)果表明，4種SRC均與餅干直徑呈顯著負(fù)相關(guān)[14-15,18-19,22-23]。Ram等[6]研究92份小麥品種（系）SRC與餅干品質(zhì)的關(guān)系，結(jié)果表明采用小麥粉和全麥粉測定的4種SRC值均與餅干直徑呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.001），進(jìn)一步的多元回歸分析表明，采用全麥粉測定的乳酸SRC和碳酸鈉SRC分別可以解釋餅干直徑變異的88%和12%（線性回歸系數(shù)r=0.76）。劉健等[24]研究表明，4種SRC值均與曲奇餅干的直徑和直徑/厚度比[13]、酥性餅干的感官評分呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與曲奇餅干的厚度、酥性餅干的硬度[15]和脆性呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。蔗糖SRC與餅干整體評分呈顯著相關(guān)，制作曲奇餅干需要低蔗糖SRC的小麥粉[16,25]。綜合認(rèn)為，小麥SRC與餅干品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，具有較低SRC值的小麥粉可以加工出優(yōu)質(zhì)餅干。這主要是因?yàn)轱灨蔀榈退趾康暮姹菏称?，吸水率低、破損淀粉含量低、面筋含量少、戊聚糖含量低的小麥粉面團(tuán)筋力和面團(tuán)彈性較差，但面團(tuán)的延伸性和可塑性性較好，制作出的餅干具有形態(tài)整齊、花紋清晰、口感酥脆等優(yōu)點(diǎn)。

李蓓蓓等[26]研究推薦適宜加工酥性餅干使用的小麥粉SRC指標(biāo)范圍：水SRC≤55%、碳酸鈉SRC≤70%、蔗糖SRC≤100%、乳酸SRC≤90%。張岐軍等[19]指出優(yōu)質(zhì)餅干小麥品種的具體指標(biāo)要求：水SRC≤53%、碳酸鈉SRC≤66%、蔗糖SRC≤87%、乳酸SRC≤83%。而Kweon[27]提出曲奇和酥性餅干小麥粉的SRC值最適范圍：水SRC≤51%、碳酸鈉SRC≤64%、蔗糖SRC≤89%、乳酸SRC值≥87%，韌性餅干和蘇打餅干小麥粉的最適水SRC≤57%、碳酸鈉SRC≤72%、蔗糖SRC≤96%、乳酸SRC值≥100%。其中，國內(nèi)外關(guān)于水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC的標(biāo)準(zhǔn)要求較為接近，而乳酸SRC則截然相反，這可能是因?yàn)槲覈涃|(zhì)小麥在面筋組分和品質(zhì)特性上與國外品種存在明顯差異所導(dǎo)致。

4 SRC與蛋糕品質(zhì)的關(guān)系

Ma等[20]研究表明，蔗糖SRC、乳酸SRC與松餅形狀指數(shù)（厚度比，最厚部分/最薄部分）呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），水SRC與松餅比容極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與松餅芯的水分顯著正相關(guān)（P＜0.05），這說明高水SRC的小麥粉減少松餅焙烤過程中水分的蒸發(fā)，導(dǎo)致了松餅質(zhì)量的增加和比容的降低。Moiraghi等[12]發(fā)現(xiàn)，水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC均與蛋糕糊的黏度和稠度，蛋糕的硬度、黏聚性、膠著性和咀嚼性呈顯著正相關(guān)，與蛋糕體積呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；乳酸SRC僅與蛋糕體積呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。

5 SRC與南方饅頭品質(zhì)的關(guān)系

南方饅頭在形狀、口味和氣味上屬于甜點(diǎn)饅頭，研究表明用蛋白質(zhì)含量在7.5%～11%的低筋粉或中低筋面粉制作，可獲得質(zhì)地松軟、口感細(xì)膩的南方饅頭。李卓等[28]用24種低筋和中筋市售面粉研究溶劑保持力與南方刀切饅頭品質(zhì)相關(guān)性，結(jié)果表明水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC與南方饅頭感官總分呈顯著負(fù)相關(guān)，與南方饅頭外形、光滑度、彈性、內(nèi)瓤結(jié)構(gòu)、口感均呈顯著負(fù)相關(guān)，優(yōu)質(zhì)南方饅頭的面粉的溶劑保持力指標(biāo)為：水SRC≤55%，碳酸鈉SRC≤75%，蔗糖SRC≤100%。較低溶劑保持力的的中低筋面粉，制作的南方饅頭品質(zhì)較好，有利于其內(nèi)瓤結(jié)構(gòu)和口感的改善，其中“揚(yáng)麥13”“揚(yáng)麥15”“寧麥9”是制作南方饅頭的優(yōu)質(zhì)小麥品種。

6 SRC與面包品質(zhì)的關(guān)系

Hammed等[2]研究表明，乳酸SRC與烘焙吸水率、面包體積呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。Xiao等[1]以美國116個硬質(zhì)冬小麥為材料研究發(fā)現(xiàn)，乳酸SRC與面包體積和紋理結(jié)構(gòu)評分呈極顯著正相關(guān)（P＜0.001），其認(rèn)為乳酸SRC比SDS沉淀值更能區(qū)分蛋白質(zhì)質(zhì)量，甚至在蛋白質(zhì)含量一致的情況下，可以很好地評價面包品質(zhì)。韓虎群等[29]研究表明，小麥的水SRC值與冷凍面團(tuán)、面包比容的關(guān)系密切，乳酸SRC值對冷凍5 d內(nèi)面包比容變化的影響較大，而冷凍5～10 d間的面包比容所發(fā)生的變化受各種類型SRC值的影響，可以利用SRC值較好地預(yù)測面包冷凍面團(tuán)的品質(zhì)?，F(xiàn)有研究表明，水SRC、碳酸鈉SRC、蔗糖SRC、乳酸SRC均與面包體積呈顯著正相關(guān)，溶劑保持力數(shù)值高，面包體積大[1-4]。其中，乳酸SRC與面包品質(zhì)的關(guān)系最為密切且為顯著正相關(guān)，主要是因?yàn)槿樗酳RC主要反映蛋白質(zhì)質(zhì)量，乳酸SRC值越大，小麥粉中面筋蛋白含量越高、質(zhì)量越好，面筋蛋白在二硫鍵作用下聚合形成較好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使面包體積較大且穩(wěn)定性較好。

7 結(jié)語

溶劑保持力（SRC）是評價軟麥加工品質(zhì)的主導(dǎo)方法，也是評價硬麥品質(zhì)的重要參考指標(biāo)，主要是受基因型的影響，其數(shù)值與小麥籽粒品質(zhì)、面粉品質(zhì)及面團(tuán)流變學(xué)特性存在高度相關(guān)性。SRC可以很好地預(yù)測小麥粉烘焙特性，尤其是餅干品質(zhì)。優(yōu)質(zhì)餅干小麥粉應(yīng)該具有較低的SRC值；而面包小麥粉則與之相反，SRC值越高，面包體積越大。