小麦及小麦粉面筋质测定中有关问题分析
摘 要：小麦和小麦粉中面筋含量直接影响小麦和小麦粉的品质。对小麦以及小麦粉中面筋含量进行相关探究，对实验过程中出现的问题提出相应的解决方案，以提高小麦以及小麦粉中面筋含量测定的精确度，提高相关工作人员的工作效率。
关键词：小麦小麦粉;面筋质测定;测定方法
Abstract：The gluten content in wheat and wheat flour directly affects the quality of wheat and wheat flour. In this paper， corresponding solutions are put forward to the problems in the process of experiment， so as to better improve the accuracy of gluten content determination in wheat and wheat flour， and improve the work efficiency of relevant staff.
Key words：Wheat; Wheat flour; Gluten quality determination; Determination method
中圖分类号：TS211.7
小麦是人类生活中主要的粮食之一，小麦品质直接影响到人类的日常生活。根据相关研究表明，小麦粒中蛋白质的含量在9%～14%[1]。而麦醇溶蛋白的黏性和延展性特点，以及麦谷蛋白的黏结性和弹性特点，共同形成了小麦粉中特有的面筋特性。在小麦粉的加工过程中，加入一定量的水，然后搅拌，再进行揉合便可以形成面团，再将面团放入盐水和自来水中进行清洗。在这个清洗过程中，可以将小麦粉中的淀粉、可溶于水的物质等洗掉。清洗之后最终剩下的就是面筋，这些面筋同时也具有黏性、弹性以及延展性等特性。
由小麦粉加工而成的面团也具有相同的特性，如黏着性、韧性、膨胀性、延展性、湿润性和弹性等，面团正是因为具有这些流变学特性，才能更好地通过发酵加工成馒头、面包等食用品，并且经过面团加工而成的食用品也拥有着柔软的质地、网状结构以及均匀的空隙和耐嚼等特性，加工而成的食用品才能有更好的食用口感。因为小麦自身的特性，小麦在储存的过程中，小麦面筋中的蛋白质含量会发生相应的变化，同时蛋白质含量的变化也直接影响到小麦粉制品的食用口感。采用手洗法来测定小麦以及小麦粉中的面筋含量，依据的标准是2008年国家发布实施的
GB/T 5006-2008《小麦和小麦粉 面筋含量》。然而，在大量的实验研究过程中发现，在整个实验研究过程中还存在着一定的问题和缺陷[2]。因此，相关部门需要对整个实验过程作出相应的整改，提高整个实验过程中测定小麦和小麦粉中面筋含量的精确度。
1 测定面筋质的意义
近年来，随着人们生活水平的提高，人们对物质水平的要求也不再停留在吃饱穿暖上，而是越来越关注食品的安全和品质问题。因此，如何有效地检测食品的品质也逐渐成为人们所关心的问题。而小麦作为人类生产生活中主要的食品之一，小麦品质的优劣也直接决定着其经济价值的高低。小麦粉中面筋含量的高低是衡量小麦品质优劣的标准之一。因此，对于当前食品行业的相关研究人员来说最重要的就是小麦以及小麦粉中面筋含量的检测。面筋是通过在小麦粉中加入一定量的水，然后在水中进行反复揉洗之后分离出来的物质，同时根据面筋特性分析，其是一种具有弹性和黏性特征并且不溶于水的胶状物质，一般来说，小麦和小麦粉面筋的含量可用百分比来表示。面筋中也含有大量的蛋白质以及少量的糖分、淀粉以及脂肪等，小麦制成的食用品的色泽和表现状态都与蛋白质的含量密切相关。
根据我国颁布的相关文件标准规定，小麦粉的用途要根据小麦粉中面筋的含量来确定，同时根据小麦粉中面筋含量的多少将小麦粉划分为不同的加工等级，等级不同加工的食品也不相同，如面包粉、馒头粉以及糕点粉等。同时，在小麦和小麦粉的储存过程中，小麦和小麦粉中面筋的含量以及品质也会随着储存时间、储存环境中湿度以及储存条件的不同而发生相应的变化，面筋含量以及品质的变化也直接影响到小麦粉加工制品的食用品质。在有效完成小麦以及小麦粉中面筋含量和品质的测定研究工作之外，还要选择科学合理的方法对小麦和小麦粉进行储存。
2 面筋质的组成
小麦以及小麦粉经过清洗之后剩下的就是面筋，同时因为面筋中含有少许的水分，因此也被称为湿面筋，而将面筋中的水分烘干之后就是干面筋。同时根据小麦粉的特性，揉洗之后剩下的面筋也是一种具有黏性、弹性以及延展性的胶状物质[3]。在干面筋中绝大多数的成分为面筋蛋白质，只有少量的残余淀粉、脂类以及无机盐。对于不同的小麦或者小麦粉，揉洗得到的面筋品质也不尽相同，同时面筋的大小也会因为揉洗方法的不同而存在一定的差异性。
3 手洗法操作过程中发现的问题
按照国家出台的相关文件表明，利用手洗法测定小麦和小麦粉中面筋含量的过程，容易完成的是称样、准备面团以及静置的工作，同时在小麦粉揉洗的过程中所产生的误差也很小。但需要相关操作人员在揉洗过程中注意不能将面团揉散或者丢失，并且揉洗之后还需要用碘液对面团进行检测，确保面团中的淀粉等物质揉洗干净。这些操作过程都容易掌握，而最不容易掌握的就是排水过程，因为湿面筋中本身就含有一定的水分，而面筋中水分是否排干净又直接决定了面筋质测定结果的精确性。因此，在整个操作过程中，相关操作人员要十分注意面筋的排水过程，确保面筋质测定结果的精确性。
3.1 称样量的干燥时间
根据相关条例规定，在称样量的操作过程中，需要称样量10 g，并且精确到0.01g，然后将称取好的样量放置到搪瓷杯中或者100 mL的烧杯中，然后将放置好的样量标记为m1。为了确保检测实验的精确度，在实际测量过程中，还需要提前对称取的样量测试水分，然后再将测量得到的水分换算成相当于14%水分含量的试样，完成这些准备工作之后，再对小麦粉中的湿面筋进行检测。在检测过程中，相关检测人员必须采用《谷物及谷物制品水分的测定》标准来完成实际检测。而这个条例中规定干燥试样需要很长的时间，即使是淀粉还需要至少干燥90 min，然后再加上称取重量以及冷却的时间，那么整个测试试样水分的时间就将长达2 h。而洗面筋的操作需要在试样水分检测结果出来之后进行，如此一来将大大降低了整个实验检测过程的效率。
3.2 静置时间
相关条例规定，在制作面团的过程中，小麦粉、颗粒粉或者全麦粉等都需要加入一定量的氯化钠溶液，然后再将混合溶液静置一段时间形成特定的面筋网络结构。在制作面团的过程中，往小麦粉中加入一定量的氯化钠溶液再进行揉洗工作，能更好地去除面团中的淀粉以及多余的水分，从而将面筋更好地分离出来，达到更好的揉洗效果。而在相关操作规范中规定了整个面团样品制作过程不能超过3 min，而并没有对面团是否需要进行静置操作以及静置操作时间作出相应的说明。然而，在实际的测试过程中，面团静置时间长短的不同，往往会对同一份湿面筋的测试结果造成一定的差异。
3.3 排水操作
我国相关条例中明确指出，对洗涤之后的湿面筋采取的排水操作，需要用到玻璃或不锈钢的挤压版进行挤压排水。在这个过程中，首先要将洗涤之后的湿面筋放置在挤压板上，然后用另一块干净的挤压板挤压湿面筋，达到排出湿面筋中水分的目的。同时，每完成一次挤压操作之后都需要取出挤压板并且擦拭干净，然后反复完成挤压操作，直到面筋黏手为止。一般来说，在整个挤压操作的过程中，考虑到每个人在挤压操作过程中用力大小的不同，最难掌握的就是反复挤压操作的次数。同时，如果在达到黏手效果之前将面筋过早取出，将导致面筋中的水分不能完全排净，而在达到黏手效果之后仍没有取下面筋将导致面筋完全站在挤压板上，最终造成面筋丢失，严重影响整个检测过程的准确性。
4 改进建议
4.1 称样量改進建议
在出台的相关条例中规定了小麦粉中湿面筋的测定方法，采用规定的标准进行测试工作将使得整个测试工作更加有条理性，同时还大大提高了整个测试工作的测试效率。同时按照相关条例规定进行了对比实验，一种方式是先进行面筋中水分的测试，然后再对相关测试产品进行称样;另一种则是先对测试产品进行称样，然后在揉洗面筋的过程中检测水分，而其他实验步骤均相同。在实际的实验检测过程中，根据相关实验数据表明，相关实验人员还需要对称样方法进行改进，在提取小麦粉试样的过程中，无论小麦粉中含有多少水分，都需要称取10 g的小麦粉检测样品。
4.2 静置时间改进建议
在湿面筋检测过程中，明确指出小麦粉加入一定量的水制成面团之后，需要静置一段时间之后才形成面筋网络结构。由此可以看出，制作而成的面团不进行静置操作或者静置操作时间过短都会直接影响到面筋的形成，进而对整个检测实验的结果造成一定的影响。为了确保整个检测试验结果的精确性，对不同的实验样品在不同静置时间下进行相应的面筋检测。首先准备不同品牌的小麦粉样品，然后将准备好的小麦粉样品按照相应的操作标准进行操作，在静置的过程中，面团的静置时间分别采取0、20、30 min，然后采用同一操作标准进行揉洗和排水，而整个测试实验过程都准备两次实验，并取两次实验结果的平均值，以避免单次实验过程出现的数据误差。
4.3 排水操作改进建议
考虑到排水操作过程中挤压次数的重要性，相关部门应重点培养完成排水操作的技术人员，熟练掌握排水操作过程中的挤压次数，使面筋达到最完美的黏手效果。
5 面筋质量问题与面筋强度的联系
面筋的质量和面筋的强度还有着十分密切的联系。而表现面筋强度的指标主要是SDS沉降值、面筋指数、面团稳定时间以及面筋在乳酸溶液中的溶胀值和透光率等。其中，SDS沉降值指的是SDS和面粉中的面筋在酸溶液的作用下形成的一种沉淀物的大小，并且对SDS沉降值的测定过程需要将小麦粉作为实验检测对象。面团稳定时间的大小则直接决定了面团的揉耐性。同时面筋强度指标中的面团稳定时间以及SDS沉降值的检测过程还可能会受到小麦粉中其他物质的影响。此外面筋指数的检测过程容易受到面筋黏性的影响，因此面筋指数的检测结果往往会出现一定的误差。而用于表现面筋强度指标中的面筋溶胀值以及透光率，因为该项检测的操作时间过长，因此在检测的过程中往往会出现一定的误差。
6 近红外光谱分析技术的应用
6.1 采用近红外光谱的意义
传统手工或者机器设备的揉洗方法和化学检测方法还存在着费时费力的缺陷，并且整个检测过程受到外界影响的因素也比较多，对食品以及外界环境还会造成一定的污染。随着科学技术的不断发展，近红外光谱检测技术不仅能确保检测结果的精确性，同时对被检测样品以及外界环境还不会造成污染。因此在接下来的小麦以及小麦粉中的面筋含量实验检测过程中采取近红外光谱技术就显得越来越重要。
6.2 近红外光谱的介绍
近红外光谱的光波介于在可见光和中红外光之间，同时近红外光谱也是人们最早发现的一种非可见光，到现在为止已经有200多年的历史。在分子从基态转换为高能基态时所产生的光谱就是中红外光谱，这种中红外光谱主要反映的就是含氢基团在震动的过程中对倍频以及合频的吸收[4]。而对于不同的基团，近红外光所吸收的波长以及强度都是不同的，同时对于同一种基团在不同的环境下近红外光谱吸收的波长以及强度也是不同的。而在面筋质中的麦谷蛋白以及麦醇溶蛋白都是通过多个亚基之间的二硫键相互连接而成的大分子物质。同时多个亚基之间的二硫键均含有大量的麦谷蛋白亚基。在用近红外光对小麦以及小麦粉进行照射的过程中，小麦以及小麦粉中面筋中的含氢基团将会对照射的中红外光选择性的吸收特定频率波段的光。进而导致分子中的化学键震动吸收特定的光谱。同时小麦以及小麦粉中的近红外光谱中还含有大量的结构信息，这些结构信息也会帮助相关技术人员对小麦以及小麦粉中的面筋作出相应的建模分析。
在采用近红外光谱分析技术对小麦以及小麦粉中的面筋进行检测的过程中，首先要使用洗面筋仪器对小麦粉进行揉洗，然后对小麦粉中的面筋含量作出精确的测量。而采用仪器洗涤法所获得的检测结果将作为接下来实验建模时的化学值。利用近红外光谱分析技术所得到的光谱信息除了实验测试所用到的化学信息之外，还包含了噪声、样品背景以及杂散光等一些无用信息。因此为了确保近红外光谱测试实验数据的精确性，还需要相关技术人员采用科学合理的方法排除光谱信息中的一些无关信息，避免对测试实验造成一定的误差。
7 结语
随着人们生活水平的提高，也越来越重视食品的安全问题。本文介绍了小麦以及小麦粉中面筋质的组成和对小麦粉制品的影响，通过对小麦及小麦粉中面筋质的相关测试实验的研究分析，指出了面筋质实验测试中需要注意的细节。为了提高人们生活中食用品的安全问题，需要相关部门以及制作厂家更加重视小麦以及小麦粉中面筋质的制作过程，确保人们生活中食用品的安全。
参考文献：
[1]孙晓荣，周子健，刘翠玲，等.光谱预处理结合模拟退火算法的小麦粉面筋含量检测[J].食品科学，2018，39（2）：222-226.
[2]谷玉娟.小麦粉颗粒表面化学组成及其对面粉品质特性的影响研究[D].郑州：河南工业大学，2016.
[3]宦克为.小麦内在品质近红外光谱无损检测技术研究[D].长春：长春理工大学，2014.
[4]张 浩，李雪琴.质构仪测定小麦面筋的硬度与弹性[J].现代食品科技，2013，29（4）：903-906.