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1、不同面筋蛋白对小麦淀粉糊化特性的影响陈建省1，田纪春1，吴 澎1，邓志英1，郭启芳1，刘金栋2（1山东农业大学小麦品质育种研究室/作物生物学国家重点实验室，山东泰安 271018， 2中国农业科学院，北京100081）摘要：【目的】淀粉和面筋蛋白是小麦面粉中的主要成分，两者的相互关系与面粉的用途及加工品质密切相关。研究不同类型面筋蛋白对淀粉糊化特性影响的规律，为研究食品加工过程中面筋蛋白与淀粉相互作用及小麦品质育种改良提供依据。【方法】以3个不同小麦品种淀粉（2个普通小麦，1个糯性小麦）为试验材料，添加3种类型的面筋蛋白（强筋，中筋和弱筋），5个添加量处理，分析淀粉和面筋种类及其交互作用对淀粉
2、糊化特性的影响。【结果】淀粉是糊化特性的决定因素，面筋蛋白质直接或通过淀粉交互作用显著影响糊化特性。淀粉和面筋蛋白类型交互作用对峰值黏度、黏度面积、稀懈值、糊化起始时间有极显著影响；淀粉和面筋蛋白含量的交互作用对除了糊化温度和糊化起始时间外的其它糊化指标都有极显著或显著的影响；面筋蛋白类型对稀懈值影响按其降低作用大小的顺序为：弱筋中筋强筋；面筋蛋白添加量对淀粉稀懈值和反弹值的影响因淀粉种类的不同呈现显著差异。【结论】淀粉本身特性决定糊化特性，面筋蛋白的数量和类型直接或通过与淀粉的交互作用对淀粉糊化特性产生显著影响。关键词：小麦；面筋蛋白；淀粉；糊化特性Effect of Different G
3、luten on Pasting Properties of wheat StarchCHEN Jian-sheng1, TIAN Ji-chun1, WU Peng2, DENG Zhi-ying1 , GUO Qi-fang，Liu Jin-dong1(1State Key Laboratory of Crop Biology /Group of Wheat Quality Breeding， 2 College of Food Science and Engineering of Shandong Agricultural University, Taian 271018, Shando
4、ng )Abstract: 【Objective】 Starch and gluten are the most abundance ingredients in wheat flour, the interaction of them are closed related to the utilization of flour and processing quality. Effect of different gluten on pasting properties of wheat starch was studied to provide scientific basis for f
5、urther study on interaction of gluten and starch and quality improvement for wheat breeding. 【Method】 The pasting properties of slurry were analyzed using three kind of wheat starch (two no-waxy starch and on waxy-starch) mixed with five different additions of three kinds of gluten (strong-gluten, m
6、edium-gluten and weak-gluten)【Result】 Characters of starch is the determining factor of pasting properties; Gluten type and gluten concentration directly or through interacting with starch affected pasting properties significantly. Interaction of type of starch and gluten affected significantly on p
7、eak viscosity, integral area setback and pasting onset time; Interaction of starch and gluten concentration affected notably on all the pasting properties parameters except for pasting temperature and pasting onset time; The order of the negative effect of different gluten on breakdown was weak-, me
8、dium- and strong-gluten; The effect of gluten concentration was different resulted from the different of waxy and non-waxy starch.【Conclusion】Characters of starch determined pasting properties. Gluten Concentrations and types affected directly or through the interacting with starch significantly on
9、pasting properties. Key words: wheat；gluten；starch；pasting properties0 引言【研究意义】 面筋蛋白和淀粉是小麦面粉的主要成分，两者的含量和质量以及两者的相互关系是面粉用途和加工品质的决定因素。淀粉糊化是淀粉的重要性质之一，各类面制食品在加工过程中通常都会发生淀粉糊化现象。面筋蛋白决定面团的粘弹性，是影响面团流变学特性的关键。明确面筋蛋白对淀粉糊化特性的作用，对深入研究加工过程中面筋蛋白和淀粉相互关系及小麦品质改良有重要意义。【前人研究进展】淀粉糊化特性主要由淀粉粒大小和比例、直链淀粉含量、直链淀粉与支链淀粉的比例等本身特性决
10、定1，还受到淀粉酶活性以及糊化体系中影响水分活性的其他组分如糖分2，蛋白质等的影响。前人研究表明，蛋白质/面筋通过影响热量传递和竞争可利用水分显著影响淀粉糊化特性3-8 。目前，有关面筋蛋白对糊化体系热能特性的影响因为测试技术和试验材料等原因报道不一致。Champenois等9利用热量仪研究发现面筋蛋白降低剪切模量(G) 、损耗模量(G)和淀粉凝胶的弹性；但Lindah等10认为面筋对不同类型的淀粉热学特性的影响不一样: 面筋蛋白会增加小麦和黑麦淀粉的剪切模量、降低玉米淀粉的剪切模量，而对大麦、黑小麦和马铃薯淀粉的粘弹性没有影响；Eliasson等4用示差扫描量热法（DSC）研究发现，随着面筋
11、蛋白/淀粉比例的增加，淀粉糊化焓变（H）降低而糊化峰值温度升高， Monhamed等7利用DSC和热量分解重量计（TGA）研究也有一致的报道。Chen等11研究认为面筋蛋白的添加会增加小麦面粉的淀粉糊化温度和糊化时间，而Ottenhof等12通过研究认为面筋蛋白不会对淀粉的糊化的动力学、支链淀粉回生的程度和多态性发生影响。【本研究切入点】面筋蛋白不仅从数量方面影响糊化体系中淀粉的浓度，其分子量大小和结构方面以及与淀粉产生相互作用也影响糊化特性。虽然，国内外围绕面筋蛋白与淀粉糊化特性方面开展有关的研究11-15，但影响的作用机理和规律尚不清楚9, 11。【拟解决的关键问题】本文利用快速黏度仪（R
12、VA）测定3个不同小麦品种淀粉中添加3种不同类型的面筋蛋白（5个添加量）对淀粉糊化特性的影响，以期阐明面筋蛋白类型和添加量对普通小麦和糯性小麦淀粉糊化特性影响的规律，为深入研究小麦淀粉和面筋蛋白在加工过程中的相互作用提供理论依据，并为小麦育种品质改良提供参考。1 材料与方法1.1 试验材料选用具有不同筋力的2个普通小麦品种（系）为材料，其中师滦02是强筋小麦，优麦2号是中筋小麦，Sun39为弱筋糯性小麦新品系。3个品种的主要品质指标见表1, 表2。表1 三个品种面粉的蛋白质品质特性Table 1 Flour protein quality of three cultivars品 种Cultiv
13、ars蛋白质干基含量Protein （%）面筋指数Gluten index（%）湿面筋含量（14%水分基）Wet gluten（14% water base）面团稳定时间Stability（min）蛋白质亚基组成Composition of HMW-GS师滦02Shiluan 0213.4091.336.518.2n， 14+15，5+10,优麦2号Youmai 212.2050.335.94.11，14+15, 2+12Sun3911.502.8522.11.81，7+8, 2+12表2 三个品种淀粉的糊化特性Table 2 Starch pasting properties of thre
14、e cultivars淀粉糊化特性Pasting properties峰值粘度Peak(cP)低谷粘度Trough(cP)最终粘度Final(cP)粘度面积Area(cP*Min)稀懈值Breakdown(cP)反弹值Setback(cP)峰值时间Peak Time(min)糊化温度Pasting Temp()糊化时间Pasting time(min)师滦02Shiluan 02107980312627565.392764596.3387.854.13优麦2号Youmai 2104480310477168.122412446.8088.854.20Sun3944031579208122128.
15、5128245023.1359.001.801.2试验方法1.2.1面粉磨制 使用德国Brabender Senior 实验磨，按AACC 26-21A 方法15制粉。Sun39, 优麦2号润麦时间18h , 含水量14.0%；师滦02润麦24 h，含水量16.0%。3个品种小麦的出粉率均在70%左右。4下保存备用。1.2.2 面粉粗蛋白含量测定 用瑞典Perten 公司产8620型近红外仪测定。1.2.3 面筋蛋白及纯淀粉的制取与粉碎 参考MacRitchie 的方法16 , 略有改动。用氯仿(氯仿/面粉为V/W =21) 提取面粉34 次，然后在15下，将脱脂面粉用手洗法(蒸馏水/面粉为V/W = 21) 洗涤6 次，得到湿面筋；洗涤液5000g 下离心10 min，弃上清液，沉淀为淀粉；将面筋和淀粉抽空干燥，用JFSD-100型粉碎机粉碎后，过160 m 筛，4保存备用。师滦02，优麦2号，Sun这3个品种的淀粉分别用A1、A2、A3表示，面筋蛋白分别用B1、B2,、B3表示。1.2.4 湿面筋含量及面筋指数的测定 用瑞典Perten公司生产的2200型面筋洗涤仪，测定方法按ICC-155标准17，面粉10g，湿面筋换算成14湿基
