中國小麥品種淀粉品質現狀分析

1、 中國小麥品種淀粉品質現狀分析1 前言淀粉是由d-葡萄糖以a-糖苷鍵連接的高分子物質，是綠色植物經光合作用合成、積累并貯藏的營養(yǎng)物質。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和食用品質具有顯著影響。小麥粉的食用品質除于蛋白質品質相關外，在很大程度上也取決于淀粉品質、淀粉含量及顆粒性狀等。并且，小麥淀粉的品質對于淀粉深加工產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、應用前景等幾個方面來分析淀粉品質。通過對小麥淀粉品質的分析，將更有利于我們了解小麥淀粉的特性，開發(fā)出更為優(yōu)質的小麥食品。2 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淀粉的理化性質和小麥制品的品質有著重要的影響。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 個模型結構： a 型(1040m)、b 型(110m)和c 型( 1m)，但通常將c 型歸入b 型2。兩者的理化性質之間存在著較大的差異。a 型淀粉在工業(yè)中的應用價值要遠大于b 型淀粉。但是b 型淀粉在小麥成長過程中起到了一定的作用，而且質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 淀粉粒依其本身構造（如粒心的數目和環(huán)層的排列的不同） 又可分為單粒、復粒、半復粒三種。小麥淀粉顆粒為單粒結構，水稻淀粉顆粒一般為復粒結構。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部。一般來說

4、直鏈淀粉對于小麥面制食品的影響是負面的。主要表現在兩方面:第一，直鏈淀粉由于呈線形結構, 空間阻礙小, 容易在淀粉分子間形成氫鍵結合, 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相關性, 直鏈淀粉含量增大會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。3.1.2 支鏈淀粉 支鏈淀粉占小麥淀粉總含量的74%78%，支鏈淀粉的結構呈樹狀分枝，主鏈是葡萄糖通過a-1,4糖苷鍵連接而成，支鏈通過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呈現正相關的關系。支鏈淀粉含量較高的小麥淀粉，其淀粉品

5、質較好，同時也表現出良好的加工性能。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)等領域。3.2 糯小麥3.2.1 糯小麥淀粉特性糯小麥是籽粒淀粉中不含直鏈淀粉或直鏈淀粉含量很低的小麥。自然界原來沒有糯小麥，1995年,日本研究者nakamura和yamamori首次通過人工雜交的方式育成了糯小麥 2 。直鏈淀粉含量由顆粒結合淀粉合成酶（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 糯小麥的開發(fā)前景糯小麥直鏈淀粉含量極低,可以用來修飾淀粉類食品,調整直鏈淀粉的含量,提高面食質量,改變居民的膳食結構和組成 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,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,也可以延長面包等烘烤食品的貨架壽。4 小麥淀粉品質對淀粉糊化影響4.1 淀粉的糊化特性淀粉不溶于冷水，但是經過加熱，淀粉顆粒吸水膨脹，形成粘度很大的淀粉糊，糊化的淀粉不會再恢復天然淀粉的狀態(tài)，這一現象稱為淀粉的糊化。淀粉突然膨脹時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；熱力學參數頂點溫度與熱焓值間存在著顯著的正相關性；淀粉結合蛋白的含量與b 型淀粉直徑大小的呈顯著的負相關性，而與a型淀粉直徑大小呈相關系數較小的負相關。4.3 淀粉中直支淀粉比例與淀粉糊化性能的關系 直、支鏈淀粉含量和比例不同，形成的淀粉粒的數量、大小和結構也會產生相應的變化，從而影響淀粉的理化特性，最終影響其加工品質。當支鏈淀粉含量較高，而直鏈淀粉的含量較低時，小麥淀粉則會呈現出良好的糊化性能。 5 中國小麥淀粉

8、的應用5.1 中國小麥加工現狀 中國是世界上種植小麥面積最大的國家, 也是小麥產量最大的國家。小麥種植面積最高達到3000萬公頃, 占世界小麥總種植面積的13.3%; 小麥產量達到1.1 1.2 億噸, 占世界總產量的19%。中國的小麥產量很高，但基本是將小麥粉作為主食食用，這就會造成產量與消費力的不協(xié)調。因而，對于小麥淀粉的深加工利用將會是日后小麥工業(yè)生產的發(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5.2.1.1市場前景廣闊按中國淀粉協(xié)會統(tǒng)計, 在2000 年, 中國年產淀粉568 萬噸, (由于部分企業(yè)未統(tǒng)計在內, 實際產量要大20% 以上。其中玉米淀粉占508.9 萬噸

9、, 占88.8% , 馬鈴薯淀粉為12.6 萬噸, 占2.15% , 木薯淀粉為43.6 萬噸, 占7.44% , 小麥淀粉僅為2.96萬噸, 僅占0.5%。因而，作為未被大規(guī)模開發(fā)的領域，小麥加工淀粉有著廣泛的市場前景。5.2.1.2 原料相對集中中國的小麥生產主要集中在華北平原, 河南、山東、河北、安徽等相鄰的四個省區(qū),年產就達七千萬噸, 占世界總產量的12% , 幾乎與美國或印度的小麥產量相等。華北平原是中國最肥沃的土地之一, 大面積小麥單產可達到每公頃6 噸。5.2.1.3 營養(yǎng)價值高 小麥中的蛋白質含量高達13% , 比玉米的9.5%、稻米的8.5% 高得多, 而且蛋白質質量好.與其

10、他的淀粉相比，具有更高的營養(yǎng)價值。5.2.2 影響小麥淀粉發(fā)展的因素5.2.2.1 設備投資高根據調查，國內大型的小麥淀粉生產線，設備大部分都是從國外引進，價格比較昂貴。一條年產15 18 萬噸淀粉的生產線, 僅生產線主要設備進口價格就高達1 億人民幣。而同樣規(guī)模的玉米生產線, 國內設備價格不超過3 千萬元。投資過高, 影響折舊與回收, 當然也影響投資的積極性。5.2.2.2 市場競爭激烈長期以來，因為地域的限制，中國北方以玉米淀粉，南方以木薯淀粉、西部以馬鈴薯淀粉作為主要的食用淀粉。而小麥主產區(qū)在中國華北地區(qū), 小麥淀粉的發(fā)展必然存在與以上各種淀粉的激烈競爭。5.2.2.3 小麥淀粉生產技術

11、要求高 由于小麥結構的特殊性, 小麥中蛋白質含量比較高, 其淀粉的分離, 比玉米和其他薯類困難，需要經過兩次分離, 而且有約12% 的b淀粉。這部分淀粉, 含有大量的戊糖類雜質與結構性蛋白質, 很難分離與利用。5.3 小麥b淀粉的應用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淀粉制糖時過濾的技術難題。國內已經有的工廠將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)酵的營養(yǎng)份, 將b2淀粉與其他糖質原料混合, 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, 是一種極好的超細淀粉。超細淀粉在造紙、化妝品與精細化工中, 有特殊用途。目前，有許多科研單位和工廠正在研究從b2淀粉中提取超細淀粉的工藝。參考文獻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性研究j . 中國糧油學報, 2006 , (4) : 32 3411 俞蘭苓, 榮建華, 許金東, 等. 小麥淀粉的潤脹特性的研究j . 糧油加工, 2006 , (10) :73 7519 劉建軍, 何中虎, 楊金, 徐兆華, 劉愛峰, 趙振東. 小麥品種淀粉特性變異及其與面條品質關系的研究. 中國農業(yè)科學, 2003,36(1): 7-12.【】金樹人，黃繼紅.中國小麥淀粉生產的發(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 淀粉開發(fā)利用的