溶剂保持力在小麦粉品质评价中的应用
时间：2023-06-24 08:05:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
吴桂玲 ，刘锐 *，王旭琳 ，杜亚飞 ，邢亚楠
1. 农业农村部食物与营养发展研究所（北京 100081）；
2. 金沙河集团产业技术研究院/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术创新中心（邢台 054100）
溶剂保持力（solvent retention capacity，SRC）由美国Nabisco饼干公司的小麦粉及烘焙专家Slade和Levine于1994年提出，应用于低筋小麦粉的品质预测和用途评估，于1999年通过了美国谷物化学家学会（American Association of Cereal Chemists，简称AACC）认定，标准编号为AACC 56-11，现SRC在美国已成为评价软麦品质的主导方法。自20世纪90年代SRC检测方法引入中国后，SRC主要用于品种资源的检测及评价、低筋小麦粉尤其是饼干小麦粉的品质特性评价，但是缺乏对SRC系统的对比论述，尤其是在面制品品质应用方面。该文在分析4种溶剂保持力与小麦粉加工品质指标相关性的基础上，综合分析了SRC与饼干、蛋糕、南方馒头和面包品质的关系，以期为SRC在评价小麦及面粉品质及加工适用性、专用小麦粉生产等方面提供参考。
SRC是指在一定离心力作用下，小麦粉保持溶剂的能力，是一种基于高聚物-溶液相容性的小麦粉理化特性测试方法，主要用去离子水、5%碳酸钠溶液、50%蔗糖溶液和5%乳酸溶液4种溶剂去衡量不同小麦粉保持溶剂的特性，从而构成水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力和乳酸溶剂保持力4个不同指标。碳酸钠溶剂保持力能够直接反映小麦粉中淀粉的损伤程度，与破损淀粉含量显著正相关；
蔗糖溶剂保持力能够反映小麦粉中戊聚糖和醇溶蛋白的含量，与戊聚糖含量显著正相关；
乳酸溶剂保持力可反映面筋特性，与麦谷蛋白含量显著正相关；
而水溶剂保持力则是一个综合指标，能够反映小麦粉所有组分特性。面筋特性指数（gluten performance index，GPI）是由Louise Slade提出的新SRC参数，计算公式GPI=乳酸SRC/（碳酸钠SRC+蔗糖SRC），该指数可以很好地反映小麦粉的蛋白质特性。从结果数值看，乳酸SRC＞蔗糖SRC＞碳酸钠SRC＞水SRC[1-4]。
SRC检测的标准方法为5 g小麦粉法，Betta等[5]对标准的5 g小麦粉检测方法进行改良，在改良方法中样品用量分别为1 g全麦粉、1 g小麦粉（置于15 mL离心管，加入5 g溶剂）和0.2 g全麦粉（置于2 mL离心管，加入1 mL溶剂），对比检测结果表明，1 g全麦粉、1 g小麦粉与5 g小麦粉检测结果各项指标间均呈显著正相关，相关系数为0.75～0.99（P＜0.05）；
0.2 g全麦粉与5 g小麦粉检测的各SRC值的相关系数虽有所降低，但也达到显著水平（R=0.69～0.86，P＜0.05）。Ram等[6]采用1 g全麦粉、1 g小麦粉的检测方法，结果显示1 g全麦粉与1 g小麦粉的各SRC值间均呈极显著正相关（P＜0.001）。GB/T 35866—2018《粮油检验 小麦粉溶剂保持力的测定》也规定微量法，小麦粉用量为1 g。综上认为，采用1 g小麦粉或1 g全麦粉代替5 g小麦粉完全可行，而采用0.2 g全麦粉代替5 g小麦粉在育种早代选择上也可行；
SRC检测具备方便快捷、小麦粉用量少、成本低等应用优势。
SRC检测最初为分析软麦品质开发，后来也被应用于硬麦中。很多研究表明，溶剂保持力主要受基因型的影响[7-9]。SRC与小麦籽粒品质特性及面团流变学特性存在高度相关性。
2.1 水SRC
在4种溶剂保持力中，水SRC与小麦籽粒硬度关系最为密切，与单籽粒硬度仪（SKCS）和近红外分析仪（NIR）测试的硬度值之间呈极显著正相关（P＜0.01）[10-11]。大量研究表明，水SRC与小麦粉的蛋白质含量、破损淀粉含量呈极显著正相关（P＜0.01）[1-2,7,10-13]。有研究表明，水SRC与粉质吸水率[2-3,14-15]、面团形成时间[2-3]、稳定时间呈显著正相关[2,14]。Wessels等[4]与Li等[7]研究发现，水SRC与吹泡仪参数显著相关，与最大压力、曲线形状比值、形变能量均呈极显著正相关（P＜0.01），与延展性极显著负相关（P＜0.01）。水SRC与粉质稳定时间、吹泡仪最大压力显著正相关，是因为硬麦面粉的吸水率、蛋白质含量、破损淀粉含量高于软麦。Moiraghi等[12]研究结果表明，水SRC值与小麦粉的水溶性戊聚糖含量显著正相关[13]，与糊化温度、峰值黏度、最终黏度显著负相关（P＜0.05）。
2.2 碳酸钠SRC
碳酸钠SRC可以反映破损淀粉数量，数值高表示破损淀粉含量较高[10-13]；
能间接反映小麦籽粒硬度，与硬度表现出极显著的正相关关系（P＜0.01）[1,10-11,14-15]。钱和森等[11]和Moiraghi等[12]的研究结果显示，碳酸钠SRC与小麦粉颗粒大小呈极显著正相关（P＜0.01）。多数研究结果表明，碳酸钠SRC与小麦粉的蛋白质含量[1-3,12,16]、粉质吸水率[2-3,14,16-17]、面团形成时间[2-3,14,16]呈显著正相关。Moiraghi等[12]研究表明，碳酸钠SRC与小麦粉的总戊聚糖含量[13]、糊化温度、峰值黏度、最终黏度呈显著负相关（P＜0.05）。整体来看，碳酸钠SRC与小麦粉品质指标的关系表现与水SRC较为类似。
2.3 乳酸SRC
乳酸SRC是反映小麦粉面筋特性的指标，大量研究表明，乳酸SRC与小麦粉的蛋白质含量[2,4,17]、湿面筋含量[2,4]、沉淀值[1-4,7,11,14-20]呈显著正相关。乳酸SRC是预测面团面筋强度的良好快速指标，与反映面筋特性的指标，如粉质仪、吹泡仪、拉伸仪参数，均显著相关。乳酸SRC与粉质仪的吸水率[2-3,17]、面团形成时间[2-3]、稳定时间[2,14-18]、吹泡仪的最大压力[4,7,18-19]、形变能量[4,7,18-19]、揉混仪的峰值时间[2,4,7,11,15]、耐揉性[1,11]呈显著正相关关系。有研究发现，小麦粉的SDS不溶性聚合体蛋白含量对乳酸SRC值有极显著的正向影响（P＜0.01）[2,10,20]。乳酸SRC检测原理与沉淀值基本相似，也证实其能反映麦谷蛋白的功能特性。有学者认为，乳酸SRC比SDS沉淀值更能区分蛋白质质量和面筋强度，甚至在蛋白质含量一致的情况下，可以很好地评价面包质量[7,11]。
2.4 蔗糖SRC
蔗糖SRC主要受小麦粉中的戊聚糖含量和醇溶蛋白特性影响，与水溶性戊聚糖、总戊聚糖含量呈极显著正相关[13,19]。Katyal等[10]研究发现，蔗糖SRC与小麦籽粒硬度指数呈极显著正相关（r=0.827，P＜0.05）。Moiraghi等[12]发现，蔗糖SRC与小麦粉平均粒径、破损淀粉、蛋白质含量呈极显著正相关（P＜0.001），与糊化温度呈极显著负相关（P＜0.001）。大量研究表明，蔗糖SRC与小麦粉蛋白质含量、湿面筋含量[1-4,12,14,16-17]、粉质吸水率[2-3,10,16-17]呈显著正相关。有研究表明，蔗糖SRC与SDS沉淀值[1,16,18]、粉质形成时间[2-3,17]、稳定时间[2,14]呈显著正相关。蔗糖SRC与吹泡仪延展性呈高度正相关，因为两者都受醇溶蛋白特性的影响。
李曼等[21]认为，水SRC、碳酸钠SRC更能敏感反映弱筋小麦间的品质差异，是弱筋小麦品质筛选的有效指标，优质弱筋小麦品质评价标准推荐为：水SRC≤60%，碳酸钠SRC≤75%。
SRC是评价弱筋小麦和小麦粉加工品质，尤其是饼干加工适用性的重要指标。多数研究结果表明，4种SRC均与饼干直径呈显著负相关[14-15,18-19,22-23]。Ram等[6]研究92份小麦品种（系）SRC与饼干品质的关系，结果表明采用小麦粉和全麦粉测定的4种SRC值均与饼干直径呈极显著负相关（P＜0.001），进一步的多元回归分析表明，采用全麦粉测定的乳酸SRC和碳酸钠SRC分别可以解释饼干直径变异的88%和12%（线性回归系数r=0.76）。刘健等[24]研究表明，4种SRC值均与曲奇饼干的直径和直径/厚度比[13]、酥性饼干的感官评分呈极显著负相关，而与曲奇饼干的厚度、酥性饼干的硬度[15]和脆性呈极显著正相关（P＜0.01）。蔗糖SRC与饼干整体评分呈显著相关，制作曲奇饼干需要低蔗糖SRC的小麦粉[16,25]。综合认为，小麦SRC与饼干品质呈负相关关系，具有较低SRC值的小麦粉可以加工出优质饼干。这主要是因为饼干为低水分含量的烘焙食品，吸水率低、破损淀粉含量低、面筋含量少、戊聚糖含量低的小麦粉面团筋力和面团弹性较差，但面团的延伸性和可塑性性较好，制作出的饼干具有形态整齐、花纹清晰、口感酥脆等优点。
李蓓蓓等[26]研究推荐适宜加工酥性饼干使用的小麦粉SRC指标范围：水SRC≤55%、碳酸钠SRC≤70%、蔗糖SRC≤100%、乳酸SRC≤90%。张岐军等[19]指出优质饼干小麦品种的具体指标要求：水SRC≤53%、碳酸钠SRC≤66%、蔗糖SRC≤87%、乳酸SRC≤83%。而Kweon[27]提出曲奇和酥性饼干小麦粉的SRC值最适范围：水SRC≤51%、碳酸钠SRC≤64%、蔗糖SRC≤89%、乳酸SRC值≥87%，韧性饼干和苏打饼干小麦粉的最适水SRC≤57%、碳酸钠SRC≤72%、蔗糖SRC≤96%、乳酸SRC值≥100%。其中，国内外关于水SRC、碳酸钠SRC、蔗糖SRC的标准要求较为接近，而乳酸SRC则截然相反，这可能是因为我国软质小麦在面筋组分和品质特性上与国外品种存在明显差异所导致。
Ma等[20]研究表明，蔗糖SRC、乳酸SRC与松饼形状指数（厚度比，最厚部分/最薄部分）呈显著正相关（P＜0.05），水SRC与松饼比容极显著负相关（P＜0.01），与松饼芯的水分显著正相关（P＜0.05），这说明高水SRC的小麦粉减少松饼焙烤过程中水分的蒸发，导致了松饼质量的增加和比容的降低。Moiraghi等[12]发现，水SRC、碳酸钠SRC、蔗糖SRC均与蛋糕糊的黏度和稠度，蛋糕的硬度、黏聚性、胶着性和咀嚼性呈显著正相关，与蛋糕体积呈极显著负相关（P＜0.01）；
乳酸SRC仅与蛋糕体积呈显著负相关（P＜0.05）。
南方馒头在形状、口味和气味上属于甜点馒头，研究表明用蛋白质含量在7.5%～11%的低筋粉或中低筋面粉制作，可获得质地松软、口感细腻的南方馒头。李卓等[28]用24种低筋和中筋市售面粉研究溶剂保持力与南方刀切馒头品质相关性，结果表明水SRC、碳酸钠SRC、蔗糖SRC与南方馒头感官总分呈显著负相关，与南方馒头外形、光滑度、弹性、内瓤结构、口感均呈显著负相关，优质南方馒头的面粉的溶剂保持力指标为：水SRC≤55%，碳酸钠SRC≤75%，蔗糖SRC≤100%。较低溶剂保持力的的中低筋面粉，制作的南方馒头品质较好，有利于其内瓤结构和口感的改善，其中“扬麦13”“扬麦15”“宁麦9”是制作南方馒头的优质小麦品种。
Hammed等[2]研究表明，乳酸SRC与烘焙吸水率、面包体积呈极显著正相关（P＜0.01）。Xiao等[1]以美国116个硬质冬小麦为材料研究发现，乳酸SRC与面包体积和纹理结构评分呈极显著正相关（P＜0.001），其认为乳酸SRC比SDS沉淀值更能区分蛋白质质量，甚至在蛋白质含量一致的情况下，可以很好地评价面包品质。韩虎群等[29]研究表明，小麦的水SRC值与冷冻面团、面包比容的关系密切，乳酸SRC值对冷冻5 d内面包比容变化的影响较大，而冷冻5～10 d间的面包比容所发生的变化受各种类型SRC值的影响，可以利用SRC值较好地预测面包冷冻面团的品质。现有研究表明，水SRC、碳酸钠SRC、蔗糖SRC、乳酸SRC均与面包体积呈显著正相关，溶剂保持力数值高，面包体积大[1-4]。其中，乳酸SRC与面包品质的关系最为密切且为显著正相关，主要是因为乳酸SRC主要反映蛋白质质量，乳酸SRC值越大，小麦粉中面筋蛋白含量越高、质量越好，面筋蛋白在二硫键作用下聚合形成较好的网络结构，使面包体积较大且稳定性较好。
溶剂保持力（SRC）是评价软麦加工品质的主导方法，也是评价硬麦品质的重要参考指标，主要是受基因型的影响，其数值与小麦籽粒品质、面粉品质及面团流变学特性存在高度相关性。SRC可以很好地预测小麦粉烘焙特性，尤其是饼干品质。优质饼干小麦粉应该具有较低的SRC值；
而面包小麦粉则与之相反，SRC值越高，面包体积越大。
