面粉品质概述

第一节　面粉品质概述

通常而言，面粉品质主要包括：面粉的理化品质、面团流变学特性两大方面。由于决定面粉不同加工特性的主要因素是面筋，因此在研究专用面粉品质时，往往把面筋蛋白的不同构成以及蛋白亚基组成作为一个重要因素进行分析，从而为专用小麦育种提供理论依据。本节主要针对面粉品质种的重要指标：小麦粉的理化品质、面团流变学特性和面筋蛋白构成来阐述。

1．面粉理化品质指标

面粉理化品质主要包括：面筋品质、面粉粗细度、面粉吸水率、灰分含量、面粉色泽、沉降值、降落数值等指标。

1．1面筋

小麦面粉加水和成面团以后，在稀盐液（通常为2%的NaCl溶液）中揉洗，淀粉和麸皮成悬浮状态分离出来以后，其他水溶性和溶于稀盐液的蛋白质被洗去，剩余的具有黏弹性的胶状物质，即是面筋。面筋含量一般用百分比来表示。面筋是一种蛋白质复合物，1745年由意大利科学家Beccari发现，小麦之所以能加工成各种各样的食品，就是小麦具有面筋这种特殊的复合蛋白结构。衡量面筋品质指标主要有：湿面筋含量、干面筋含量和面筋指数。面筋含量是反映面筋量的指标，而面筋指数则是决定面筋质量的指标。

面筋中除了含有少量的脂肪、糖、淀粉、类脂化合物等非蛋白物质外，主要由醇溶蛋白和麦谷蛋白组成。已被一些学者证明，干面筋中含有80%以上的蛋白质，其中醇溶蛋白占43.2%，麦谷蛋白占39.1%，其他蛋白占4.41%。

表1-1-1　面筋的主要构成（%）（徐兆飞,1999年）

湿面筋含量测定按照GB/T14608-93操作执行，干面筋含量则是把提取出的湿面筋加热烘干以后干物质的质量。测定面筋指数的仪器很多，通常使用较多的是瑞典PERTON公司生产的面筋指数仪。主要测定原理是：小麦粉湿面筋在离心力的作用下，穿过一定孔径筛板，保留在筛板上面筋质量与全部面筋质量的百分率并定义为面筋指数。用百分数（%）表示单位。

通常国际上就不同的湿面筋含量及工艺性能，将小麦粉分成四级：

高筋粉（强筋粉）　　　＞30%

中筋粉　　　　　　　　26%～30%

中弱筋粉　　　　　　　20%～25%

弱筋粉　　　　　　　　＜20%

按照干面筋含量将小麦分为三级:

高筋粉　　　　　　　　＞13%

中筋粉　　　　　　　　10%～13%

弱筋粉　　　　　　　　＜10%

面粉中面筋含量是关系到面粉加工特性的重要指标之一，通常面点师所说的“面的筋骨”就与面筋质量有直接关系。然而现实工作中我们常常会遇到面筋含量高，而面团就不一定很有“筋骨”，这还得取决于是否有好的面筋质量。所以，面筋含量和质量才应是共同决定面粉加工品质的重要指标。

1.2面粉的粗细度

粗细度指小麦粉的颗粒大小。国家小麦粉质量标准中规定的粗细度要求是必须能通过指定的筛绢，实际上是规定了粉粒必须小于规定的尺寸，但没有对小麦粉的平均颗粒大小规定。小麦粉的粗细度对食用品质有一定的影响，比如：吸水率、吸水的均匀性等。小麦粉的粗细度对其色泽也有一定的影响，颗粒细的，感观上白一些。但小麦粉越细，研磨所消耗的动力越多。

我国面粉的种类对其粒度的要求是：特制一等粉粒度不超过160微米，特制二等粉粒度不超过200微米，标准粉粒度不超过330微米。对某些专用面粉的粒度是根据它的成品要求而定。

1.3面粉的吸水率

面粉吸水率指调制单位重量的面粉成面团所需的最大加水量，用百分比表示（%）。通常采用粉质仪来进行测定。面粉吸水率可以提高面包、馒头的出品率，而且面包中水分增加，面包心柔软，保存时间也相应增长。面粉吸水率低，面包的出品率也相应地降低。相反饼干、糕点要求吸水率较低的面粉，便于烘焙。

面粉吸水率一般在60%～70%之间为适，我国的面粉吸水率在50.2%～70.5%之间，平均值为57%。

1.4灰分含量

小麦粉经高温灼烧后留下的残余物称为灰分。灰分指标对小麦制粉有特殊的意义：麦粒的不同组成部分麦皮、麦胚和胚乳，灰分含量有明显的差异，麦皮、麦胚的灰分（5%～10%）较高，胚乳的灰分含量（0.3%～ 0.5%）较低。通过测定小麦粉的灰分来衡量小麦粉的加工精度，反映小麦粉中含麦皮的多少。小麦粉灰分含量高，说明粉中含麸星多、加工精度低、小麦清理效果差。麦粒中灰分含量最高的部分，其纤维素和半纤维素含量也最高，但测定灰分比测定纤维素简捷。

1.5面粉色泽

面粉色泽是评价小麦品质的重要感官指标之一，一般而言面粉色泽受面粉亮度、黄度和微生物以及麸皮残留的影响。国外已有研究表明，面粉亮度（L值）、红度（a值）和黄度（b值）可综合评价面粉色泽。L值与面粉中麸皮含量和外来物有关，b值与面粉中天然色素（如类胡萝卜素、叶黄素等）含量有关。色泽很好的面粉是L值与a值和b值搭配的结果，并不是某一指标越高，面粉的色泽越好。小麦中存在多酚氧化酶（PPO），而PPO主要存在于小麦麸皮中，其含量随出粉率升高而升高，粉色也随之变深。面粉的色泽还与小麦品种密切相关，不同小麦品种面粉色泽差异较大。

然而，通常在食品加工中或日常生活中，人们对面粉色泽大多只关心白度。面粉白度也是衡量面粉感官品质的重要指标。面粉白度可用面粉白度计来测定，单位为百分制。我国小麦面粉等级标准对白度的要求是：一级>76，二级>75，三级>72。

1.6沉降值

沉降值是对面粉蛋白质质量与数量的一个综合反应，也可叫沉淀值。最初是由德国科学家泽伦尼（L.Zenely）1947年提出,主要原理是定量的小麦面粉在特定的条件下，在弱酸介质作用下吸水膨胀，形成絮状并缓慢沉淀，在规定时间内的沉降体积称为沉降值，单位为毫升（ml）。沉降体积越大，表明面筋强度越大。

另一种沉降值又称为SDS（十二烷基磺酸钠）-沉淀值。此方法是目前欧美国家以及澳大利亚等国家评价小麦品质时广泛采用的方法，由Axford（1978）提出，微量法直接采用1g面粉就可完成实验。

按照我国最新小麦等级划分标准：强筋粉≥45ml，弱筋粉≤30ml。

1.7降落数值

降落数值是把装有一定量面粉悬浮液的黏度试管浸入热水中开始搅拌到黏度搅拌计降落到糊化的悬浮液中的总时间，以秒（m）为单位。降落数值反应的是面粉中α-淀粉酶活性的大小，也是检测面粉是否是由发芽麦磨制而成的。日常生活中感觉有的面粉吃在嘴里发黏，主要就是α-淀粉酶活性强，降落数值低的原因。根据降落值的大小，通常可以将面粉分成三类：发芽小麦粉≤150s，200～300s属正常酶活性面粉，酶活性很低面粉≥300s，不适于制作发酵类食品。

2．小麦粉淀粉品质

小麦淀粉是小麦胚乳的主要组成部分，约占成熟籽粒干重的65-70%。因此，淀粉也是决定小麦品质的重要因素之一。小麦淀粉颗粒是由两种形式的多糖组成：直链淀粉（22%～35%）α链（1→4）连接葡萄糖，支链淀粉（78%～56%）α链（1→6）连接葡萄糖。Davis等（1994）对小麦淀粉颗粒的结构、组成、热变性等方面进行了描述表明小麦淀粉的物理结构是一种复合体。

面粉淀粉品质主要指糊化特性。淀粉悬浮液被加热到一定温度时，颗粒开始剧烈膨胀，颗粒外围的支链淀粉被胀裂，内部的直链分子游离出来，悬浮液变成黏稠状，这种现象称为淀粉的糊化。淀粉粒开始急剧膨胀时的温度称为糊化温度。小麦淀粉的糊化温度范围为65℃～67.5℃，淀粉充分吸水后，除了在达到一定温度下可以糊化，同时在强碱等化学物质的催化下还能加速糊化。糊化特性通常有以下几种检测方式:

布拉本德黏度仪（Brabender Viscograph），是国际上使用较早，使用面很广泛的一种淀粉糊化分析仪。测定指标为：糊化温度、最高黏度、最低黏度以及回生黏度增加值。工作原理是，黏度和温度有函数关系，又受α-淀粉酶的影响。在搅拌过程中，淀粉由于α-淀粉酶而液化，从而降低淀粉胶的高黏度。黏度曲线可以反映连续温度变化时，黏度的变化规律。

快速淀粉糊化仪（Rapid Visco Analyser，RVA）由于其操作简单、分析速度快、样品用量小、自动化程度高等特点，目前被世界大多数实验室所采用。工作原理为：淀粉在水溶液中以一定的速度加热和冷却的过程中，淀粉吸水膨胀、崩解和胶凝，通过搅拌桨所受扭力的变化，测定搅拌电机上电流的变化曲线，从而得出RVA曲线。它所测定的糊化指标为：糊化温度、峰黏度、低谷黏度、黏度跌落值和最终黏度以及胶凝值。

淀粉膨胀势（Starch Swelling Power，SSP）由Leach（1965）研究提出。测定原理为：淀粉颗粒悬浮液加热后，糊化过程中淀粉粒的膨胀能力与程度相当大的决定着淀粉的黏度高与低。但本方法不便之处是只能通过先分离淀粉颗粒然后才能测定膨胀势。

面粉膨胀势（Flour Swelling Volume，FSV）由Crosibie（1992）提出。原理与SSP相似，但方法不同。其直接用0.45g面粉来进行分析，但测定结果与SSP结果呈极显著正相关。

淀粉在冷水中形成淀粉浆，当静置时，由于淀粉相对密度较大全部沉于底部，无法形成稳定体系，这是因为淀粉粒内形成的氢键阻止了淀粉溶解于水。对淀粉乳浆加热到一定温度，这时候水分子进入淀粉粒的非结晶部分，与一部分淀粉分子相结合，破坏氢键并水化它们，随着温度的升高，淀粉粒内结晶的氢键被破坏，淀粉吸入大量水分，体积大幅度膨胀，高度膨胀的淀粉颗粒间互相接触，变成半透明的黏稠糊状，即淀粉糊。这种现象称为糊化作用。淀粉糊冷却后观察，发现淀粉粒的外形已发生了变化，该糊状物即使静置，淀粉也无法再沉降下来。糊化作用的本质是淀粉中有序（结晶）和无序（非结晶）态的淀粉分子间的氢键断裂，淀粉分子分散在水中形成亲水性的胶体溶液。因此淀粉糊中不仅有高度膨胀的淀粉粒，还有溶解态的直链分子，分散的支链分子和部分微晶束。

淀粉浆中淀粉发生膨胀时颗粒的偏振光十字仍然存在，但发生糊化现象后，颗粒的偏振光十字消失了。糊化温度也是根据这一现象确定的，当淀粉乳试样温度升高到淀粉颗粒偏振光十字开始消失时，此时的温度就是开始糊化温度，随着温度的升高，更多淀粉颗粒的偏振光十字消失，约98%颗粒偏振光十字消失时的温度为完成糊化温度。

通常糊化特性有以下指标：糊化温度、高峰黏度、低谷黏度、最终黏度、跌落值、回生值。最高黏度指黏度显著升高后阻力增加，曲线发生变化，形成峰值，此时称为最高黏度或高峰黏度。直链淀粉结合较强，故糊化时间较高。最低黏度又称为稀懈值（Breakdown），在最高黏度后，保持92℃～95℃一定时间（10～60min，根据具体目的而定）并继续搅拌，因α-淀粉酶的作用使黏度下降，此后出现最低黏度值。最终黏度是指淀粉糊逐渐冷却至30℃时，由于温度降低，分子运动弱化，淀粉分子重新组成无序的混合微晶束。

3．面团品质

面团制作是各种面食加工的主要过程，面团品质与面食品质关系更为直接。面团不仅包含了面筋的数量和质量，而且还是面粉其他组分的综合体，是面粉综合品质的反映。面粉加工品质的好坏可以通过测定面团流变学特性鉴定。

面团是一种非线性的黏弹性物质，还是一种组成不恒定的混合物，即使是同样的面粉制作，由于其本身的含水量、混合时间、添加剂的性质以及面粉的陈化程度不同而不同。

面团形成包括三个阶段：面团揉制（形成）、面团醒制（醒发）和面团崩解。

1.面团揉制：面团在揉和时，表现的物理现象是面粉中的面筋蛋白质颗粒相互结合起来，最终形成连续基质从而使面团具有黏弹性。

2.面团醒发：面团醒发又称醒置，醒发的目的是恢复面团的膨胀性，调整面团的延伸性，使面团得到松弛缓和。面包加工中，主要是促进酵母产气性，增强面团的持气性。普通面团醒发使面筋蛋白结构重新整合，使加入面团中的添加剂和面筋蛋白发生充分反应。

3.面团的崩解：面团揉和时，由所受的阻力可达到最高值，即面团形成到达峰值。继续揉和时，阻力又减小，这时叫面团崩解。随着面团在揉和过程中形成一个连续结构，一个交互联络的网络结构也随着麦谷蛋白分子拉伸而逐渐形成，因此对揉和的阻力也逐渐加大。此时，纠结处开始滑移松弛，而且由于同向分子越来越多，这种松弛作用被促进。在揉和在某一阶段，网络结构在强度上达到最大值，这就相当于面团的峰值。峰值过后，面团崩解，面团强度随时间推移而逐渐降低。

3．1面团流变学特性的测定以及相关指标

测定面团流变学特性的仪器主要有德国布拉班德粉质仪（Farinograph）、拉伸仪（Extensograph）、揉混仪（Mixograph）和吹泡示功仪（Alveograph）。粉质参数和拉伸参数是反应面团品质的重要指标，二者之间具有很好的相关性。

3．1．1粉质参数

（1）面粉吸水率（Water Absorption Power）

面粉吸水率是指调制单位重量的面粉成标准稠度面团（500B.U.）所需的最大加水量，单位为百分比（%），测定这个指标通常采用布拉班德粉质仪或吹泡示功仪完成。吸水率高的面粉可以提高面包馒头的出品率，使包心柔软，保存时间相应较长；相比之下，用于生产饼干、糕点的面粉要求吸水率较低，有利于饼干糕点品质。面粉的吸水率在很大程度上取决于面粉的蛋白质含量，这是因为蛋白质是亲水物质，吸水多且快，相比淀粉更具有较高的持水能力。研究表明，面粉蛋白质含量每增加1%，用粉质仪测量的吸水率约增加1.5%。

通常而言，面粉的吸水率一般在60%～70%之间为宜。影响面粉吸水率的因子较多，主要有籽粒质地、蛋白质含量、破损淀粉以及面粉自身的含水量。通常而言、颗粒度较大的面粉吸水率较大、颗粒度较小的面粉吸水率较低。破损淀粉颗粒很容易被水渗透，所以破损淀粉多的面粉吸水率较高。按我国标准划分强筋粉的吸水率宜≥60%，弱筋粉≤56%。

（2）形成时间（Development Time，DT）

面团形成时间是从开始加水到面团达到最大黏稠度（500B.U）所需要的时间，该值又称为"峰高时间"，单位为分钟（min）。面团形成时间与面筋的质量有密切关系。面筋含量高且质量好的的面粉，形成时间较长，反之则短。一般而言，软麦面粉的形成时间较短，弹性较差，多在1min～ 4min之间，不宜制作面包；硬麦粉形成时间较长，弹性较强，多在4min以上。

（3）稳定时间（Stable Time，ST）

稳定时间指面团的稳定性，是指粉质曲线首次穿过500B.U标线到曲线开始衰落再次穿过此标线为止所经历的时间，以分钟（min）为单位表示。稳定时间反映面团的耐揉性，是粉质仪测定的最重要指标。稳定时间越长，面团的韧性越好，面筋强度越大，面包的烘焙性能越好。我国规定优质小麦标准中，强筋粉的面团稳定时间应≥7min，弱筋粉的稳定时间应≤2.5min。

（4）公差指数（Mixing Tolerance Index，MTI）

公差指数指粉值曲线最高值黏稠度和5min以后的黏稠度之间的差值，单位为（BU）。其值越小说明面团筋力越强，耐揉性越好。

（5）软化度（Softening of Dough，SD）

软化度又称为衰减值或弱化度，是指曲线峰值中心与峰值后12min的曲线中心两者之差，用BU表示。它反映面团在搅拌过程中破坏的速率，即对机械搅拌的承受能力，代表面筋的强度。软化度越大，面筋越弱，面团越容易流变，加工性能越差。面团的软化度一般应为35BU～60BU，美国面包专用粉的软化度为20BU～50BU。

（6）断裂时间（Breakdown Time，BT）

断裂时间指从加水搅拌开始直到谱带中线由500BU降落至30BU时所需要时间，以分钟（min）为单位。它代表面团搅拌时间的最大值，如继续搅拌，面团将会断裂，即搅拌过度。它与面团的耐揉性、韧性、强度有关。断裂时间越长，面筋的筋力越强，加工性能越好。面包专用粉的断裂时间为10min～14min。

（7）评价值（Valorimeter Value，VV）

评价值是从粉质曲线最高处下降算起12min后形成的评价记分值，可从仪器所提供的特殊样板上直接读出，刻度为0～100。其值是综合表示面粉流变特性的重要指标。一般认为：DT，ST较长、SD较小，VV较高的面粉综合品质较好。

3．1．2拉伸参数

拉伸参数是反映面团延伸性和韧性的品质参数，面团的拉伸参数主要有：

（1）面团的抗拉伸阻力（Rs）

又称抗延阻力，是指拉伸曲线开始后在横坐标上到达5厘米位置的曲线高度，以BU或EU为单位。它是面团纵向弹性好坏的标志。强筋小麦粉Rs≥300BU，弱筋面粉100BU～250BU之间。

（2）最大抗延阻力（Rm）

指曲线的最高点的高度，单位为BU。

（3）面团的延伸性（E）

指从拉面钩接触面团到面团被拉断为止，拉伸曲线在横坐标上所跨过的距离。延伸性大表明面团的流散性大，面筋网络的膨胀能力强。

（4）拉伸比值

抗拉强度，是指抗拉伸阻力与延伸性的比值，单位为BU/mm或BU/ cm。

（5）拉伸能量（A）

曲线所包围的面积，以平方厘米（cm²）表示。实际上，能量和比值是反映面团特性的最主要指标。能量越大，表明面团强度越大；反之，面团强度就低。

按照拉伸曲线可将面粉分成：（1）弱筋粉：阻力小，延伸性小或大，延伸性小的适宜制作饼干，延伸性大，能加工面条类食品。（2）中筋粉：阻力较大或中等，延伸性小，这种面粉多用来加工馒头。（3）强筋粉：阻力大，延伸性大或适中，这种面粉适宜制作主食面包。（4）特强筋粉：阻力大，高达700BU，延伸性小，仅为115毫米，阻抗性大，和面时间过长，不适宜加工优质食品。

3．1．3揉混参数

图1-1-1　Mixograph曲线测定的各个指标及含义

揉混仪工作原理与粉质仪相似，可以记录揉面时面团的阻力，得到的揉面图显示面团最适宜的形成时间，稳定性及面团其他一些特性。其特点是用面粉量小，一般为30～35g面粉，微量的只用10g面粉；当前最先进的揉混仪只需2g面粉就可测量面团揉混特性。（揉混指标主要包括：和面时间，耐揉性）

和面时间（Mixing Time）是指曲线峰值对应的时间，此时面团的流动性最小而可塑性最大。

耐揉性（Mixing Tolerance）指峰值后曲线下降的斜率，可用曲线的衰落角来表示。

3．1．4吹泡示功仪参数

图1-1-2　吹泡示功仪曲线图

吹泡示功仪又称为Chopin拉伸仪。测定原理与拉伸仪类似，但它是以吹泡的方式使面团变形。试验时和好面，醒置20min。将圆面片置于金属底板上，四周用金属环压住。试验时从面片下面底板正中间的孔中压入空气，面团被吹成泡状，直至破裂为止。仪器自动记录泡内空气压力和时间的函数，并绘制吹泡示功图。

最大纵坐标P（mm）：吹泡过程中所需要的最大压力，表示面团的韧性。

最大横坐标L（mm）：破裂点横坐标的长度，表示面团的延伸性。

变形功W值：由曲线面积换算的能量值，表示面粉的烘焙能力和发酵能力，单位10^-4J（或EJ）。

G值（ml）：膨胀指数，是指泡内空气体积的平方根。

P/L：表示面筋强度的平衡性，即韧性和平衡性的平衡性。

这些指标中，W和P/G值是能综合反映面团流变学特性品质的重要指标。通常而言，面粉按照W值可分为强筋（W≥300EJ），中筋（200～ 300EJ），弱筋（W≤200EJ）。

4.面筋蛋白组成与面粉品质

4．1小麦面筋蛋白

面粉的蛋白质主要来自小麦胚乳中，另外，淀粉表面以及内部还有极少量的蛋白质成分。T.B.Obsborne（1907）的按照不同溶解度的分类法将小麦蛋白质主要分为溶于水的清蛋白，溶于10%NaCl的球蛋，溶于70%～90%乙醇的醇溶蛋白和能溶于稀酸，稀碱的麦谷蛋白。

面筋蛋白通常为醇溶蛋白和麦谷蛋白的总称。清蛋白和球蛋白大多是生理活性蛋白质（酶），含较多的赖氨酸、色氨酸等氨基酸，与小麦营养品质有关；面筋蛋白主要与面粉不同的加工特性有关有关。1996年国际谷蛋白大会确定面筋蛋白分为：寡聚蛋白和多聚蛋白，寡聚蛋白主要为醇溶蛋白，多聚蛋白主要为麦谷蛋白。通过酸性-聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）可把醇溶蛋白分成ω-醇溶蛋白，α-醇溶蛋白，β-醇溶蛋白，γ-醇溶蛋白；通过十二烷基-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PSGE）可把麦谷蛋白分成高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）与低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）。

4．2面筋蛋白的构成与功能

4．2．1高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）

HMW-GS是由小麦第一同源群1A，1B，1D染色体长臂上的Glu-A1，Glu-B1，Glu-D1基因编码的，统称为Glu-1位点。每个位点包括两个紧密连锁的基因编码不同类型的HMW-GS，称为x-型和y-型亚基。以“中国春”小麦为对照，应用SDS-PAGE方法已把HMW-GS分离和定位了20多种亚基，它们分别是：Glu-A1的3种类型（Null，1，2*），Glu-B1有11种类型（7，7+8，7+9，6+8，20，13+16，13+19，14+15，17+18，21，22）和Glu-D1有6种类型（2+12，3+12，4+12，2+10，22+12）。

HMW-GS结构决定了其在面团品质中起到决定性的作用。从HMWGS编码的DNA序列推导出的氨基酸序列表明，它们富含谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸。在它们的分子结构中，存在三个明显的区域，即N端、C端亲水区和中间疏水重复区。N端、C端分别由无重复的81～104个和42个氨基酸残基组成，呈α-螺旋结构，这里是半胱氨酸的集中区域，每个亚基的N端区域含有35个半胱氨酸，C端含有1个半胱氨酸，表现了很强的亲水性，使麦谷蛋白形成了多条具有键内二硫键分子，多条肽链通过二硫键形成长纤维状的麦谷蛋白分子，对面团弹性有利。分子中间为极端疏水区，它由高度重复的440～680个半胱氨酸残基组成，以β-螺旋排列，多个β-转角结构以及在此基础上形成螺旋结构，赋予面团弹性。

图1-1-3　HMW-GS编码基因的结构模型

注：S-信号肽，N-N端氨基酸序列，C-C端氨基酸序列，箭头为半胱氨酸残基编码位置。

大多研究表明，Glu-A1，Glu-B1与Glu-D1三位点对小麦品质贡献成加性效应，其中Glu-D1的贡献最大。但Glu-A1与Glu-B1作用的大小，结论不尽相同。Payne报道：对于面包加工品质来讲，Glu-D1的作用最大，Glu-B1最小。Lawrence等研究各个位点的作用表明，Glu-B1和Glu-D1的缺失形式对小麦品质的影响大于Glu-A1的缺失，可能是由于Glu-B1和Glu-D1编码亚基较多的缘故。Carrillo研究表明，Glu-D1＞Glu-A1＞Glu-B1，三位点籽粒蛋白质含量及SDS-沉淀值都表现为加性效应。

我国学者马传喜等研究发现：对于烘焙品质而言Glu-B1与Glu-D1对小麦品质的作用大于Glu-A1的作用。李硕碧等分析了我国黄淮麦区主要小麦品种Glu-1位点对品质的贡献指出：三位点对出粉率的贡献大小依此为GluB1＞Glu-A1＞Glu-D1；对面包体积的贡献大小依此为：Glu-D1，Glu-B1，Glu-A1；对面条感官评分为：GluA1＞Glu-B1＞Glu-D1；对小麦沉淀值的贡献为：GluD1＞Glu-A1＞Glu-B1。Li等（2003）对来自中国小麦主产区250个小麦品种（系）的Glu-B1，Glu-A1和Glu-D1与SDS-沉淀值和和面时间的关系研究认为：与SDS-沉淀值重要性由大到小为，GluB1、Glu-D1、Glu-A1；对和面时间而言Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1。

4.2.2低分子量麦谷蛋白

低分子量麦谷蛋白可以分成B、C、D三组。在小麦胚乳储藏蛋白中，低分子量麦谷蛋白的含量达到总蛋白含量的三分之一，同时在谷蛋白中的含量接近于60%。由于分子量相近，醇溶蛋白和低分子量麦谷蛋白谱带常重合在一起，常规的单向SDS-PAGE电泳方法很难将其分离出来。

随着双向SDS PAGE方法的应用，LMW-GS被很好地分离。单向-SDS-PAGE电泳分析LMW-GS的方法是Singh等（1991）和Gupta等（1991）提出。编码低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）的基因是位于小麦第一同源组A、B、D染色体短臂上1AS、1BS、1DS的Glu-A3、Glu-B3、Glu-D3基因控制，通称为Glu-3位点。Gupta等（1990）发现，Glu-A3合成6个不同的LMW-GS；Glu-B3有9个；Glu-D3有5个。

Gupta等（1990）对Glu-A3，Glu-B3与Glu-D3的LMW-GS变异进行命名。Jackson（1996）利用不同的电泳系统对LMW-GS分析基础上提出了新命名系统。两种命名方法已被学术界广泛接受。

很多研究已经证明面包小麦和杜仑小麦LMW-GS等位变异与面团品质有显著关系，LMW-GS能够形成与面团筋力有关的大聚合体。LMW-GS结构中不同的半胱氨酸残基结构形成两种结构不同LMW-GS。一种是链延伸类型，它有至少两个或更多的半胱氨酸残基来形成分子间二硫键。另一种是链终止型，只有一个半胱氨酸残基能形成分子间的二硫键。链延伸型的LMW-GS能形成强筋面团，相反链终止型只能形成筋力较弱的面团。Pierre（1989）研究指出：LMW蛋白在加热的时候更能够加大硫键之间的聚合程度，对面条表面硬度和弹性有明显改善。Sissons等（1998）研究发现通过添加N-端序列为METSH的LMW-GS改善了面团揉面特性，同时面筋蛋白中聚合体的比例增大。Lee等（1999）把三种不同的LMW-GS添加到面团中，和面时间各自都出现了不同程度的增长，来自于A基因组的LMW-GS和来自于D基因组的LMW-GS对增加和面时间有非常显著的作用。Nancy（2002）通过微量添加试验研究指出：同样能够改善面团筋力W值，LMW-GS作用比HMW-GS显的更明显；在面团抗流变方面，LMW-GS对面团筋力影响更明显。

4.2.3醇溶蛋白

麦醇溶蛋白是小麦蛋白质的主要成分，占总蛋白含量的40%～60%，富含谷氨酸（主要以谷氨酰胺的形式存在），麦醇溶蛋白属于单体蛋白，分子量小，仅有分子内二硫键和较紧密的三维结构，多为非极性氨基酸组成，流动性较大，能溶于70%的乙醇溶液中。应用酸性-聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）根据不同的迁移率可把醇溶蛋白分成四个区域：α-区（迁移最快），β-区（迁移率第二）γ-区（迁移率第三），ω-区（迁移最慢）。一般用单向电泳可分离出20～25条谱带，而利用双向电泳可分离出接近50多条谱带。

编码醇溶蛋白的基因位于小麦第1和第6部分同源染色体的短臂上。进一步的研究发现，醇溶蛋白的合成受多基因簇（Cluster）控制，这些基因簇位于染色体1A、1B、1D和6A、6B、6D上，分别称为Gli-A1，Gli-B1，Gli-D1和Gli-A2，Gli-B2和Gli-D2位点。

在α-，β-，γ-，ω-四组醇溶蛋白中，前三种蛋白质分子量为30～ 45kD，氨基酸组成基本相同，N-端序列相似。含有较少的脯氨酸、谷氨酰胺以及苯丙氨酸，但含较多的含硫氨基酸，其中半胱氨酸和蛋氨酸合计占2%～3%克分子，所以将α-，β-，γ-醇溶蛋白称为富硫醇溶蛋白。富硫醇溶蛋白中半胱氨酸残基对维持单肽链内的二硫键有十分重要的作用。ω-醇溶蛋白含有大量的脯氨酸、谷氨酰胺以及苯丙氨酸和少量的含硫氨基酸，因此它又称为贫硫醇溶蛋白。

4.3不同面筋蛋白组成与面粉加工品质

4.3.1高分子量麦谷蛋白（HMW-GS）与加工品质关系

为了评价不同的HMW-GS对面包加工品质的关系，Payne（1987）建立了HMW-GS对烘焙品质评分系统，依据此系统，每个亚基所含有的HMW-GS评分之和可以初步评价品种的烘焙性能。我国学者赵和（1994）研究表明：具有优质亚基5+10、1、2*的品种，往往具有较高的沉淀值，并且认为Payne等的Glu-1评分系统不适宜中国，同时他提出了Glu-1的评分方法。

Payne（1981）年研究发现Glu-D1上5+10亚基面包加工品质优良，而2+12亚基面包加工品质很差。Branlard等（1985）用吹泡示功仪研究发现：面团韧性P值与面团强度W值及Zeleny沉淀值与5+10亚基高度正相关；但2+12却与这些指标呈显著负相关。而韩彬等（1991）研究认为：5+10和2+ 12亚基对于面团的最大抗延阻力、延伸性、SDS-沉淀值的贡献非常接近。李硕碧等（1996）研究认为：各亚基对出粉率的效应为：5+10＞3+12＞2+12＞4+12；对于面包体积效应：5+10＞4+12＞2+12＞3+12；对于面条评分：5+10＞2+12＞4+12。G.Branlard等（2001）研究了欧洲的162个普通栽培小麦的HMW-GS与面团筋力W、面团延伸性L和沉淀值发现，对于面团筋力而言：5+10≥3+12=2+12≥4+12；但对于面团延伸性Glu-D1的作用不显著；对于沉淀值：5+10≥3+12=2+12≥4+12。

Payne（1987）认为，对小麦烘焙品质来讲，Glu-B1亚基的贡献如下：17+18=13+16=7+8＞7+9＞6+8＞7。Branlard等（1985）认为：面团韧性P值、面团强度W值及Zeleny沉淀值与7+9亚基高度正相关。同时发现17+18与面团膨胀势G有显著相关关系。Shepherd等（1991）认为研究表明：Glu-B1编码的17+18亚基的筋力很强，而20x+20y亚基的筋力较弱。而李硕碧等（1996）研究表明：对出粉率而言，20＞6+8＞17+18＞7+9＞7+8；对于面包体积效应大小为：17+18＞7+9＞7+8＞20＞6+8；对于面条评分效应：17+18＞14+ 15＞7+8＞7+9。Uthayakumaran等（2000）通过添加实验证明，7+8对和面时间，最大抗延阻力，面团衰变值以及面包高度的作用表现为累加效应，其中，7亚基的作用大于8亚基的作用。Branlard等（2001）研究发现，对于W值，17+18≥13+16≥7+9=7+8≥7=6+8；对于L值，13+16≥7+8=7+9=17+ 18≥7≥6+8；对于沉淀值，13+16≥17+18≥7+9=7+8=7=6+8。Li等（2003）通过研究中国的小麦品种发现含有7+8亚基与7+9亚基的品种蛋白质含量较高；同时指出，含有14+15亚基对中国小麦的面团筋力贡献很大。B.J. Butow等（2003）研究指出：当7+8和5+10结合时，面团筋力最强；相反，当7+9与2+10结合时面团的筋力最弱。

由于Glu-A1位点的等位变异较少，只有1，2*，Null三类，Null对品质的效应相对较小，这一点基本上被公认。Branlard等（1985）认为：1亚基与面团筋力成显著关系，2*与面团延伸性关系显著。Odenbach等（1988）指出，2*亚基和5+10亚基对优质面包品质有重要意义；而有Null和2+12亚基的小麦沉淀值较低。Randall等（1993）认为：1亚基对品质的权重稍大于2*亚基的作用。张津立等（1998）研究指出：出粉率效应2*＞1；对于面包体积和面条评分1＞2*＞Null。G.Branlard等（2001）认为：对于W值和Zeleny沉淀值：2*=1＞Null，Glu-A1所有亚基类型与与面团延伸性关系不显著。

4.3.2低分子麦谷蛋白亚基与加工品质的关系

Metakovsky等（1990）认为，在他所研究的28个澳大利亚小麦品种中，其面团特性变异主要由LMW-GS的不同造成，HMW-GS的作用相对较小；相反，来自英国、西班牙和加拿大的小麦品质变异却主要由HMWGS造成，LMW-GS的作用相对较小。HMW-GS与LMW-GS对面团品质的作用有累加效应。

Gupta等（1991）研究表明：LMW-GS与团的延伸性成极显著相关。对于面团延伸性，澳大利亚小麦表现与LMW-GS组成有极显著相关。Cornish等（1993）分析认为：Glu-3的缺失类型对面团的延伸性有重要关系；Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3位点上b，b，b/c能赋予面团最好的延伸性；Glu-B3的c，d，g的小麦品种面团筋力由中到弱。Gupta等（1994）研究发现：具有Glu-A3和Glu-B3上编码的c和b亚基的小麦品质其面团的最大抗延阻力显著高于等位变异为e、c的品种。在不同位点最大抗延阻力方面：Glu-B3＞Glu-A3＞Glu-D3。相比之下，面条延伸性方面，只有Glu-D3表现出显著效应。

C．Luo等（2001）研究发现：面粉蛋白质含量、SDS-沉淀值和揉混曲线达峰时间与Glu-A3位点变异有显著关系；Glu-B3显著地影响小麦除籽粒硬度外的所有指标。同年，Brites（2001）指出：Glu-B3显著影响面筋的质量，Glu-B3位点上c，j两个类型的亚基对面筋质量的贡献最大，以后依次为：a，k，b。Branlard等（2001）通过对162个来自于法国和欧洲其他国家的普通小麦品质的研究发现：Glu-A3和Glu-B3对小麦品质有显著影响；Glu-D3尤其对小麦籽粒硬度有显著作用。在对面团筋力效应方面：Glu-A3a=d=f≥e；Glu-B3b'≥d=c=c'=b=g＞i＞f≥j；Glu-D3a≥b=d=c。对面团延伸性方面：Glu-A3a=d=f≥e;Glu-B3i≥b'≥c=c'=g＞b=f=d＞j；Glu-D3与延伸性不显著。对于沉淀值而言：Glu-A3d≥a≥f＞e；Glu-B3b'=c'=d=b=I=g= c＞f＞j；Glu-D3与之相关不显著。对于面团的弹性（P）来讲，Glu-A3d＞e；Glu-B3b＞f。

Li等（2003）通过对中国主产小麦区的250小麦品种和高代品系Glu-3位点等位变异与小麦加工品质关系研究时发现：对于小麦SDS-沉淀值，Glu-B3的效应大于Glu-A3；和面时间，Glu-B3效应大于Glu-A3。

4.3.3醇溶蛋白与加工品质的关系

Metakovsky等（1997）研究指出：面团强度在Gli-B1、Gli-B2和Gli-A2位点存在显著差异，其中等位基因Gli-B1b、Gli-B2c和Gli-A2b与高面筋强度相关显著，Gli-A2t/p、GliD2m/n和Gli-B2m/l与小麦的Zeleny沉降值有显著关系，其中，Gli-A2t与面团筋力相关最显著。

G.Branlard（2001）研究指出：Gli-1与Gli-2位点合成的醇溶蛋白亚基对小麦品质有显著效应。Gli-B1的对面团品质的效应比Gli-A1还要显著。Gli-A1对Zeleny沉降值、P/L（面团弹性/面团延伸性）有显著效应。Gli-D1只对面团揉混特性的MPV、MPW两指标有明显效应。GliA2通常与面团流变学特性中L、G和P/L变异有关。总体而言，Gli-1位点效应在小麦品质变异中所占比重明显大于Gli-2位点效应。Gli-2位点亚基几乎和沉降值没有关系。

Fido等（1997）结果表明：所有的醇溶蛋白都降低面团筋力，对面团弱化能力由大到小为：ω-＞α-≈β-＞γ-；在增加拉伸性方面：γ-＞α-≈β-≈ω-[20]。S.Uthayakumaran（2001）研究提出：面包体积和醇溶蛋白亚基的分子量大小呈显著关系；和面时间，最大抗延阻力以及延伸能力与醇溶蛋白片段的疏水性有显著关系。B.S.Khatkar等（2002）对醇溶蛋白以及不同的醇溶蛋白亚基对面包加工品质的关系进行了深入研究，结果发现：添加总醇溶蛋白和不同醇溶蛋白亚基都导致面团筋力下降，和面时间缩短，面团稳定时间缩短。作用由大到小为：ω-，γ-，β-，α-。添加醇溶蛋白能显著提高法式面包的体积，ω-醇溶蛋白对面包体积作用不大。主要原因由于ω-醇溶蛋白属于贫硫蛋白，它不能与其他面筋蛋白形成二硫键，只能以非共价键的形式结合，所以对面团加工品质影响不大。

我们知道α-，β-，γ-醇溶蛋白只含有分子内的二硫键，不能形成分子间的二硫键，对面团筋力（W）值的影响应属于数量累积效应，而不是质量效应。Gli-2位点的很多等位变异都对小麦的沉降值和面团筋力效应，它们的累积效应所以很明显。在面筋的网络结构中，醇溶蛋白并不是完全独立出来，它们或多或少与谷蛋白通过氢键连接整合到面筋网络中，在面筋蛋白网络中已经检测到有醇溶蛋白的序列。

4.4不同蛋白组分含量与加工品质的关系

朱金宝等（1993）用定量扫描分析了HMW-GS和LMW-GS各区的相对含量和比例与SDS-沉淀值的关系。结果表明：A组、B组亚基占麦谷蛋白的比例与沉淀值成显著正相关关系；C组亚基占麦谷蛋白的比例与沉淀值为负相关关系；A/B与沉淀值没有显著关系，A/C与沉淀值为显著正相关。他认为：A、B亚基对小麦品质有益；而C亚基对小麦品质不利。John等（1999）研究指出：面团揉和过程中，HMW-GS在麦谷蛋白大聚合体（GMP）相对含量逐渐降低GMP中不同的亚基之间比例发生变化，Glu-B1和Glu-D1编码的x-HMW-GS亚基含量减少，相对而言，它们编码的y-亚基含量相对增加。1B编码亚基最先发生解聚变化，在面团衰变过程中，大量1D编码亚基发生变化。弱筋面团的变化要比强筋面团变化明显的多，面团弱化与特定的HMW-GS在GMP中解聚有关。

Uthayakumaran等（1999）研究认为：在面团揉混中，逐渐加大麦谷蛋白与醇溶蛋白比例时，和面时间增加，面包体积增大，面团延伸性降低。总蛋白含量和麦谷蛋白与醇溶蛋白比值对面包体积都很有作用。随后，又通过分离HMW-GS与LMW-G研究发现：面团揉混时间，最大抗延阻力、面包高度随HMW-GS/LMW-GS的增大而变大；面团延伸性随HMWGS/LMW-GS的增大而降低。