中國(guó)小麥品種淀粉品質(zhì)現(xiàn)狀分析

1、 中國(guó)小麥品種淀粉品質(zhì)現(xiàn)狀分析1 前言淀粉是由d-葡萄糖以a-糖苷鍵連接的高分子物質(zhì)，是綠色植物經(jīng)光合作用合成、積累并貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。淀粉作為小麥籽粒中最重要的成分，其含量約占58%76%。大量研究表明，小麥淀粉特性面條、面包、饅頭及其他面制品的加工品質(zhì)和食用品質(zhì)具有顯著影響。小麥粉的食用品質(zhì)除于蛋白質(zhì)品質(zhì)相關(guān)外，在很大程度上也取決于淀粉品質(zhì)、淀粉含量及顆粒性狀等。并且，小麥淀粉的品質(zhì)對(duì)于淀粉深加工產(chǎn)品性能更有著直接的影響。本篇文章將從小麥淀粉的顆粒特性、糊化特性、應(yīng)用前景等幾個(gè)方面來(lái)分析淀粉品質(zhì)。通過(guò)對(duì)小麥淀粉品質(zhì)的分析，將更有利于我們了解小麥淀粉的特性，開(kāi)發(fā)出更為優(yōu)質(zhì)的小麥?zhǔn)称贰? 小麥淀

2、粉顆粒2.1 顆粒大小小麥淀粉以顆粒狀態(tài)存于小麥胚乳中，顆粒的大小和形狀對(duì)淀粉的理化性質(zhì)和小麥制品的品質(zhì)有著重要的影響。小麥淀粉可以分為大顆粒淀粉和小顆粒淀粉。大顆粒直徑在2535m， 稱為a 淀粉， 約占小麥淀粉干重的9312 ； 小顆粒直徑僅有28m， 稱為b 淀粉， 約占小麥淀粉干重的68。也有人將小麥淀粉顆粒按其直徑大小分為3 個(gè)模型結(jié)構(gòu)： a 型(1040m)、b 型(110m)和c 型( 1m)，但通常將c 型歸入b 型2。兩者的理化性質(zhì)之間存在著較大的差異。a 型淀粉在工業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值要遠(yuǎn)大于b 型淀粉。但是b 型淀粉在小麥成長(zhǎng)過(guò)程中起到了一定的作用，而且質(zhì)量幾乎占整體的一半2-

3、3。2. 2 顆粒形狀完整的淀粉表面有一層蛋白質(zhì)薄膜，呈透明狀。形狀有圓形、卵形和多角形。小麥淀粉顆粒形狀一般為圓形或扁豆形。水稻淀粉顆粒形狀主要呈多角形。2. 3 其他性質(zhì) 淀粉粒依其本身構(gòu)造（如粒心的數(shù)目和環(huán)層的排列的不同） 又可分為單粒、復(fù)粒、半復(fù)粒三種。小麥淀粉顆粒為單粒結(jié)構(gòu)，水稻淀粉顆粒一般為復(fù)粒結(jié)構(gòu)。小麥淀粉顆粒的比表面積約為500m2/kg左右，其偏光類型是黑十字，十字交叉點(diǎn)接近淀粉顆粒中心。3 不同品種小麥淀粉3.1 普通小麥3.1.1 直鏈淀粉 直鏈淀粉是由a-d-葡萄糖通過(guò)a-d-1,4糖苷鍵連接而成，占普通小麥淀粉總含量的22%26%，主要位于小麥淀粉顆粒的內(nèi)部。一般來(lái)說(shuō)

4、直鏈淀粉對(duì)于小麥面制食品的影響是負(fù)面的。主要表現(xiàn)在兩方面:第一，直鏈淀粉由于呈線形結(jié)構(gòu), 空間阻礙小, 容易在淀粉分子間形成氫鍵結(jié)合, 發(fā)生凝沉、回生。第二，直鏈淀粉和淀粉的溶脹力及溶脹體積、淀粉的糊化特性也有極大的負(fù)相關(guān)性, 直鏈淀粉含量增大會(huì)使淀粉的溶脹力減小, 糊化峰值降低, 溶脹體積減小, 從而間接影響到面制品的品質(zhì)。3.1.2 支鏈淀粉 支鏈淀粉占小麥淀粉總含量的74%78%，支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)呈樹(shù)狀分枝，主鏈?zhǔn)瞧咸烟峭ㄟ^(guò)a-1,4糖苷鍵連接而成，支鏈通過(guò)a-1,6糖苷鍵與主鏈相連接，主要位于小麥淀粉顆粒的外部。支鏈淀粉與小麥淀粉品質(zhì)呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。支鏈淀粉含量較高的小麥淀粉，其淀粉品

5、質(zhì)較好，同時(shí)也表現(xiàn)出良好的加工性能。支鏈淀粉具有抗老化特性、改善凍融穩(wěn)定性、高膨脹性及吸水性，被廣泛應(yīng)用于食品加工、包裝材料的制造、水溶性及生物可降解膜、醫(yī)藥和建筑工業(yè)等領(lǐng)域。3.2 糯小麥3.2.1 糯小麥淀粉特性糯小麥?zhǔn)亲蚜５矸壑胁缓辨湹矸刍蛑辨湹矸酆亢艿偷男←?。自然界原?lái)沒(méi)有糯小麥，1995年,日本研究者nakamura和yamamori首次通過(guò)人工雜交的方式育成了糯小麥 2 。直鏈淀粉含量由顆粒結(jié)合淀粉合成酶（gbss)控制, gbss又稱waxy蛋白,waxy蛋白的存在與否決定著非糯性或糯性。由于糯小麥中直鏈淀粉含量的大幅度降低, 其膨脹特性發(fā)生了改變。糯小麥淀粉糊對(duì)熱不穩(wěn)定,且

6、不易形成凝膠,老化速度慢;糊透明度不高,但凍融穩(wěn)定性較好。 3.2.2 糯小麥的開(kāi)發(fā)前景糯小麥直鏈淀粉含量極低,可以用來(lái)修飾淀粉類食品,調(diào)整直鏈淀粉的含量,提高面食質(zhì)量,改變居民的膳食結(jié)構(gòu)和組成 12 。由于糯小麥淀粉具有不易形成凝膠和老化速度慢等特點(diǎn),將糯小麥淀粉適量添加到小麥粉中,可以增加面制食品的保鮮能力,適宜制作冷藏及速凍食品,也可以延長(zhǎng)面包等烘烤食品的貨架壽。4 小麥淀粉品質(zhì)對(duì)淀粉糊化影響4.1 淀粉的糊化特性淀粉不溶于冷水，但是經(jīng)過(guò)加熱，淀粉顆粒吸水膨脹，形成粘度很大的淀粉糊，糊化的淀粉不會(huì)再恢復(fù)天然淀粉的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為淀粉的糊化。淀粉突然膨脹時(shí)的溫度稱為糊化溫度, 各種淀粉的

7、糊化溫度不同, 小麥淀粉的糊化溫度為65 67.5 。4.2 顆粒大小與淀粉糊化性能的關(guān)系研究表明： a 型淀粉顆粒直徑越大，淀粉則越難糊化；b 型淀粉顆粒直徑越大，淀粉則越易糊化；熱力學(xué)參數(shù)頂點(diǎn)溫度與熱焓值間存在著顯著的正相關(guān)性；淀粉結(jié)合蛋白的含量與b 型淀粉直徑大小的呈顯著的負(fù)相關(guān)性，而與a型淀粉直徑大小呈相關(guān)系數(shù)較小的負(fù)相關(guān)。4.3 淀粉中直支淀粉比例與淀粉糊化性能的關(guān)系 直、支鏈淀粉含量和比例不同，形成的淀粉粒的數(shù)量、大小和結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而影響淀粉的理化特性，最終影響其加工品質(zhì)。當(dāng)支鏈淀粉含量較高，而直鏈淀粉的含量較低時(shí)，小麥淀粉則會(huì)呈現(xiàn)出良好的糊化性能。 5 中國(guó)小麥淀粉

8、的應(yīng)用5.1 中國(guó)小麥加工現(xiàn)狀 中國(guó)是世界上種植小麥面積最大的國(guó)家, 也是小麥產(chǎn)量最大的國(guó)家。小麥種植面積最高達(dá)到3000萬(wàn)公頃, 占世界小麥總種植面積的13.3%; 小麥產(chǎn)量達(dá)到1.1 1.2 億噸, 占世界總產(chǎn)量的19%。中國(guó)的小麥產(chǎn)量很高，但基本是將小麥粉作為主食食用，這就會(huì)造成產(chǎn)量與消費(fèi)力的不協(xié)調(diào)。因而，對(duì)于小麥淀粉的深加工利用將會(huì)是日后小麥工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方向。5.2 小麥加工淀粉5.2.1 小麥加工淀粉的優(yōu)勢(shì)5.2.1.1市場(chǎng)前景廣闊按中國(guó)淀粉協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì), 在2000 年, 中國(guó)年產(chǎn)淀粉568 萬(wàn)噸, (由于部分企業(yè)未統(tǒng)計(jì)在內(nèi), 實(shí)際產(chǎn)量要大20% 以上。其中玉米淀粉占508.9 萬(wàn)噸

9、, 占88.8% , 馬鈴薯淀粉為12.6 萬(wàn)噸, 占2.15% , 木薯淀粉為43.6 萬(wàn)噸, 占7.44% , 小麥淀粉僅為2.96萬(wàn)噸, 僅占0.5%。因而，作為未被大規(guī)模開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，小麥加工淀粉有著廣泛的市場(chǎng)前景。5.2.1.2 原料相對(duì)集中中國(guó)的小麥生產(chǎn)主要集中在華北平原, 河南、山東、河北、安徽等相鄰的四個(gè)省區(qū),年產(chǎn)就達(dá)七千萬(wàn)噸, 占世界總產(chǎn)量的12% , 幾乎與美國(guó)或印度的小麥產(chǎn)量相等。華北平原是中國(guó)最肥沃的土地之一, 大面積小麥單產(chǎn)可達(dá)到每公頃6 噸。5.2.1.3 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高 小麥中的蛋白質(zhì)含量高達(dá)13% , 比玉米的9.5%、稻米的8.5% 高得多, 而且蛋白質(zhì)質(zhì)量好.與其

10、他的淀粉相比，具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。5.2.2 影響小麥淀粉發(fā)展的因素5.2.2.1 設(shè)備投資高根據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)大型的小麥淀粉生產(chǎn)線，設(shè)備大部分都是從國(guó)外引進(jìn)，價(jià)格比較昂貴。一條年產(chǎn)15 18 萬(wàn)噸淀粉的生產(chǎn)線, 僅生產(chǎn)線主要設(shè)備進(jìn)口價(jià)格就高達(dá)1 億人民幣。而同樣規(guī)模的玉米生產(chǎn)線, 國(guó)內(nèi)設(shè)備價(jià)格不超過(guò)3 千萬(wàn)元。投資過(guò)高, 影響折舊與回收, 當(dāng)然也影響投資的積極性。5.2.2.2 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈長(zhǎng)期以來(lái)，因?yàn)榈赜虻南拗疲袊?guó)北方以玉米淀粉，南方以木薯淀粉、西部以馬鈴薯淀粉作為主要的食用淀粉。而小麥主產(chǎn)區(qū)在中國(guó)華北地區(qū), 小麥淀粉的發(fā)展必然存在與以上各種淀粉的激烈競(jìng)爭(zhēng)。5.2.2.3 小麥淀粉生產(chǎn)技術(shù)

11、要求高 由于小麥結(jié)構(gòu)的特殊性, 小麥中蛋白質(zhì)含量比較高, 其淀粉的分離, 比玉米和其他薯類困難，需要經(jīng)過(guò)兩次分離, 而且有約12% 的b淀粉。這部分淀粉, 含有大量的戊糖類雜質(zhì)與結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì), 很難分離與利用。5.3 小麥b淀粉的應(yīng)用5.3.1 用作味精原料 使用聚戌糖酶或蛋白酶,將b淀粉的粘度降低, 解決了b淀粉制糖時(shí)過(guò)濾的技術(shù)難題。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有的工廠將b淀粉用作味精發(fā)酵的底糖, 效果很好。5.3.2 作為酒精原料 b淀粉含有部分蛋白, 正好作為酒精發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)份, 將b2淀粉與其他糖質(zhì)原料混合, 用于酒精發(fā)酵, 起到了一舉兩得的作用。5.3.3 提取超細(xì)淀粉b淀粉中的絕大部分淀粉,顆粒直徑都小

12、于12 微米, , 而且大部分范圍都在2 8 微米內(nèi), 是一種極好的超細(xì)淀粉。超細(xì)淀粉在造紙、化妝品與精細(xì)化工中, 有特殊用途。目前，有許多科研單位和工廠正在研究從b2淀粉中提取超細(xì)淀粉的工藝。參考文獻(xiàn)8 朱帆, 徐廣文, 丁文平. 小麥淀粉顆粒大小和糊化特性的相關(guān)性研究j . 中國(guó)糧油學(xué)報(bào), 2006 , (4) : 32 3411 俞蘭苓, 榮建華, 許金東, 等. 小麥淀粉的潤(rùn)脹特性的研究j . 糧油加工, 2006 , (10) :73 7519 劉建軍, 何中虎, 楊金, 徐兆華, 劉愛(ài)峰, 趙振東. 小麥品種淀粉特性變異及其與面條品質(zhì)關(guān)系的研究. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2003,36(1): 7-12.【】金樹(shù)人，黃繼紅.中國(guó)小麥淀粉生產(chǎn)的發(fā)展與前景.廣西輕工業(yè)，2005,4：5-8.2 梁靈, 魏益民. 小麥淀粉研究概況 j. 西部糧油科技, 2003,( 3) : 21 258 王良東 小麥b 淀粉開(kāi)發(fā)利用的