世界上大约有12%的小麦被用来制作亚洲面条[1]，而在中国，大约有35%的小麦用于各种类型面条的生产[2]。目前，市场上的面制品主要以挂面、方便面和生鲜面为主，消费量大。生鲜面的水分含量一般在32%～40%，与挂面和方便面相比，生鲜面具有风味独特、营养价值高、生产成本低等优点，可以满足人们对食品质量越来越高的要求，更受消费者的青睐[3]。然而，优质生鲜面的制作受到小麦品质特性的影响。小麦粉的理化特性、流变学特性和糊化特性，对面条的品质在很大程度上起决定作用，小麦粉的产地、品种不同，制作出的面条具有较大的差异[4]。
雍雅萍等[5]研究了14 个河套地区特色小麦品种的小麦粉的品质特性对面条品质的影响，其研究结果表明蛋白质对面条黏着性具有正向作用，而湿面筋与面条质构指标无显著相关性。李潮鹏[6]研究了36 个小麦样品的淀粉粒特性及对应的面条品质特性，其研究结果表明支链淀粉可以促进面片中面筋网络结构的形成，降低面片的抵抗剪切阻力、面条的最佳蒸煮时间和蒸煮损失率以及熟面条的硬度和咀嚼性，提高面片的变形能力和面条的吸水率。潘治利等[7]研究了30 个小麦品种对速冻熟制面条品质的影响，其研究结果表明蛋白质含量、湿面筋含量、直链淀粉含量与速冻熟制面条的拉伸力呈极显著正相关，而总淀粉含量与其呈极显著负相关。张剑等[8]研究了41 个小麦品种的小麦粉品质指标并制成刀削面，其研究结果表明小麦硬度、湿面筋含量、灰分含量、总蛋白含量、稳定时间、弱化度、拉伸面积和拉伸阻力是影响刀削面品质的关键小麦粉指标，并筛选出太空6 号、矮抗198、河科大9612、衡观35 等12 个品种适合刀削面的生产。孙辉等[9]研究了183 个小麦品种的小麦粉特性对面条品质的影响，其研究结果表明最终黏度和拉伸面积与面条评分呈极显著正相关，而吹泡指标和回生值与面条品质呈显著负相关。然而目前针对不同品种小麦粉品质特性对生鲜面影响的研究鲜见报道。河南省作为重要的粮食生产与消费大省，尽管生鲜面的消费群体越来越壮大，但在生产过程中仍然存在着易褐变、货架期短等问题，这些问题产生的根源之一是生鲜面在生产中缺乏专用小麦粉。
偏最小二乘回归（partial least squares regression，PLSR）分析是一种集主成分分析、典型相关性分析和多元线性回归分析3 种方法于一身的多元统计分析方法，应用于建立多因变量间的统计关系，可以较好地解决普通多元线性回归分析中，由于自变量和因变量都存在严重的多重共线，而导致分析可靠性极低等问题[10-11]，在食品行业中广泛用于质量评价体系的建立[12-14]。然而在小麦品质与面条品质关系的研究中，关于采用偏最小二乘回归进行分析的研究还未见报道。
本研究选取河南省广泛种植的34 个小麦品种为材料，清理磨粉后，测定小麦粉的理化指标、粉质特性、吹泡特性、糊化特性，并制成生鲜面测定其色泽和质构特性，对其进行感官评分，通过PLSR 研究小麦粉的品质特性与生鲜面品质特性之间的关系，确定影响生鲜面品质的主要小麦粉品质性状，为生鲜面专用小麦品种的优选提供一定的理论依据，为国产优质小麦在专用粉生产上提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试小麦品种的编号及品名如表1所示。
表1 供试小麦品种编号及品名
Table 1 Number and name of tested wheat varieties
编号品名编号品名编号品名1澳麦13郑麦36625百农4199 2洛旱2214郑麦11926轮选988 3周麦3615伟隆16927囤麦127 4新麦2616郑麦37928偃高58 5永良四号17百农30729郑麦1354 6郑麦769818百农20730秋乐168 7丰五19南阳伟隆16931 豫农49-198 8加麦1 号20南阳新麦2632豫农035 9加麦2 号21南阳西农97933周麦27 号10郑麦36922南阳存麦2134郑麦0943 11丰德存2123南阳21年普麦12郑麦186024郑麦132
1.2 仪器与设备
Brabender Quadrumat Junior 实验磨粉机：德国Brabender 有限公司；A6102 电子天平：上海精天电子仪器有限公司；JHMZ 200 针式和面机、JMTD 168/140试验面条机、JFZD 型电子式粉质仪：北京东方孚德技术发展中心；NG 型吹泡仪：法国肖邦技术公司；RVA-4500 快速黏度分析仪：瑞典波通仪器公司；CR-400 色度仪：日本柯尼卡美能达传感有限公司；InfratecTM 1241 近红外谷物品质分析仪：福斯华（北京）科贸有限公司；JJMS54S 面筋洗涤仪、JLZM 面筋离心指数测定仪、JHGM 面筋烘干机：上海嘉定粮油仪器有限公司；TA-XT 物性测试仪：英国Stable Micro System 公司。
1.3 试验方法
1.3.1 小麦粉制备
将收集的小麦品种放置2 个月后，清理干净，加水润麦，根据硬度指数调节小麦水分（硬度指数＜60，调节水分至13.5%～14.0%；硬度指数≥60，调节水分至14.0%～14.5%），静置24 h。用实验磨粉机磨粉，出粉率50%～60%，小麦粉常温放置1 个月后进行各种指标的测定及生鲜面制作。
1.3.2 小麦粉品质指标的测定
水分含量：采用近红外谷物品质分析仪测定。蛋白质含量：参照GB/T 24871—2010《粮油检验小麦粉粗蛋白质含量测定近红外法》测定。湿面筋、干面筋含量：参照GB/T 5506.2—2008《小麦和小麦粉面筋含量第2 部分：仪器法测定湿面筋》和GB/T 5506.4—2008《小麦和小麦粉面筋含量第4 部分：快速干燥法测定干面筋》测定。多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性：参照LS/T 6124—2017《粮油检验小麦粉多酚氧化酶活力的测定分光光度法》测定。粉质参数：按GB/T 14614—2019《粮油检验小麦粉面团流变学特性测试粉质仪法》，用粉质仪进行测定。吹泡参数：参照GB/T 14614.4—2005《小麦粉面团流变特性测定吹泡仪法》，用吹泡仪进行测定面团韧性（P）、面团延展性（L）、烘焙力（W）、曲线配置比（P/L）。糊化特性：参照GB/T 24853—2010《小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定快速粘度仪法》采用快速黏度分析仪进行测定。面粉色泽：利用色度仪测定。
1.3.3 生鲜面的制备
分别称取每个品种的小麦粉100 g 倒入针式和面机中，加入33 g 食盐水（含2 g 食盐），搅拌8 min。将搅拌均匀的面絮装入自封袋中，在室温（25 ℃）条件下熟化30 min。随后将面絮放入面条机中，压成面片后继续室温熟化30 min。调整压辊间距，使熟化后的面片从厚到薄，逐步碾压至1 mm 左右。经切片工序制得宽约2 mm、长约20 cm 的生鲜面条，放入自封袋中室温下储藏以备用。
1.3.4 生鲜面色泽的测定
参照贾祥祥等[15]的方法，用色差仪测定各组生鲜面的色泽，记录L*、a*、b*值。每个样品重复测定6 次，取平均值作为最终测试结果。L*值是亮度指数，0 表示黑色，100 表示白色；a*值表示红绿度，+a*方向是红色增加，-a*方向是绿色增加；b*表示黄蓝度，b*值越大表示生鲜面的黄度越明显。
1.3.5 生鲜面质构的测定
生鲜面质构特性的测定参照Li 等[16]的方法，采用物性测试仪对生鲜面进行全质构分析（texture profile analysis，TPA）与剪切测定，以获得生鲜面的硬度、黏着性、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性、剪切力、剪切强度。每个样品测定6 次取平均值。
TPA 试验：P50 探头；测前速度2.0 mm/s；测中速度1.0 mm/s；测后速度2.0 mm/s；两次时间间隔5 s；压缩比70%；触发力5 g。
剪切试验：A/LKB-F 探头；测前速度2.0 mm/s；测中速度0.8 mm/s；测后速度0.8 mm/s；压缩比90%；触发力3 g。
1.3.6 生鲜面感官评定
参照GB/T 35875—2018《粮油检验小麦粉面条加工品质评价》附录B，由13 名经过感官评价培训的食品专业的研究生组成感官评价小组对34 种生鲜面进行感官评价。
1.4 数据处理
采用SPSS 20.0 软件对数据进行描述性统计分析。采用PLSR（Unscrambler 9.7）对小麦粉的品质特性和生鲜面品质特性指标数据进行相关性分析，所有数据处理前先进行标准化（1/Sdev）[17]，使每个变量都得到公正的贡献分析。
2 结果与分析
2.1 小麦粉指标统计分析
小麦粉各项品质指标的测定结果如表2～表6所示。
表2 小麦粉的基本理化指标
Table 2 Wheat flour basic physicochemical properties indicators
PPO 活性/[U/（g·min）]平均值±13.64±1.19 0.58±0.06 33.59±2.96 10.86±0.98 13.62±1.55标准差变异8.7210.348.809.0511.40系数/%指标蛋白质含量/%灰分含量/%湿面筋含量/%干面筋含量/%
表3 小麦粉的色泽指标
Table 3 Wheat flour color indicators
指标L*a*b*平均值±标准差96.24±0.496.31±1.76-1.10±2.37变异系数/%0.5027.88215.84
表4 小麦粉的糊化特性指标
Table 4 Wheat flour pasting properties indicators
指标峰值黏度/cP最低黏度/cP衰减值/cP最终黏度/cP回升值/cP峰值时间/min糊化温度/℃平均值±标准差1 573.06±165.87 1 109.46±137.62 463.60±120.08 1 969.49±199.51 396.43±141.556.17±0.2591.85±1.03变异系数/%10.5412.4025.9010.1335.714.071.12
表5 小麦粉的粉质特性指标
Table 5 Wheat flour farinograph properties indicators
指标吸水率/%形成时间/min稳定时间/min弱化度/FU粉质质量指数平均值±标准差%63.94±3.226.19±4.238.51±5.5071.65±34.20120.75±63.11变异系数/5.0468.4064.6347.7352.26
表6 小麦粉的吹泡特性指标
Table 6 Wheat flour alveograph properties indicators
指标P/mmL/mmW/mm2P/L平均值±标准差10 2.18±28.49 7 27.892.16±20.07 233.57±88.85 1.54±0.65变异系数/%27.8238.0441.97
由表2可知，试验所用34 个小麦品种的蛋白质含量的平均值为13.64%，湿面筋含量的平均值为33.59%。
由表3可知，在小麦粉中，L*值的变异系数最小，为0.50%，而b*值的变异系数最大，为215.84%。小麦粉指标的变异系数越大，数据波动性越大，造成这种结果的影响因素可能有小麦品种之间的遗传因素，小麦在成长、收获及保存期间的环境因素[7]。由表2～表6可知，蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、峰值时间等性状的变异系数较小，表明这些性状一般较为稳定。粉质和吹泡指标决定了面粉的流变学性质，除了粉质吸水率，其他指标的变异系数均超过了20%，可以推断出所选择的34 种小麦粉的加工品质存在差异，试验所用的材料具有较好的代表性。
2.2 生鲜面品质指标统计分析
34 种小麦粉所制生鲜面的品质指标统计分析结果如表7～表9所示。
表7 生鲜面的色泽指标
Table 7 Color indicators of fresh wet noodles
指标L*a*b*平均值±标准差84.21±1.641.60±0.248.82±1.56变异系数/%1.9515.1117.68
表8 生鲜面的质构指标
Table 8 Texture indicators of fresh wet noodles
指标硬度/g黏着性/（g·s）弹性平均值±标准差5 182.52±685.70 -144.03±53.60 0.94±0.01变异系数/%13.2337.211.33黏聚性/g 0.79±0.03 3.77胶着性咀嚼性/g回复性剪切力/g剪切强度/（g·cm）4 089.40±499.74 3 840.55±467.83 0.55±0.04 328.53±56.61 15.92±2.05 12.2212.186.3717.2312.88
表9 生鲜面的感官指标
Table 9 Sensory indicators of fresh wet noodles
指标坚实度平均值±标准差8.45±0.83变异系数/%9.82弹性21.10±2.07 9.82光滑性食味表面状态色泽总分17.19±1.214.68±0.128.44±0.8224.68±1.6984.53±5.05 7.042.419.706.845.98
由表7～表9可以看出，生鲜面的b*值、黏着性、剪切力等的变异系数均较大，说明能够较好地反映出不同小麦品种所制生鲜面的品质差异。质构指标中弹性数值的变异系数最小（1.33%），反映小麦品种所制生鲜面品质差异性的能力有限。进一步分析发现，34 个供试小麦品种所制的生鲜面的L*值（84.21），与小麦粉的L*值（96.24）相比，呈现下降趋势，表明小麦粉制成生鲜面后色泽会变暗。生鲜面感官评分平均值为84.53，高于80，说明河南地区大多数广泛种植的小麦品种适宜面条加工。
2.3 小麦粉品质特性与生鲜面色泽的相关性分析
在进行多变量回归分析时，为了避免存在变量的共线性问题，扩大分析的误差，破坏回归分析的稳定，可以采用PLSR 进行分析。PLSR 可以有效避免自由度过小造成的不利影响，提高数据分析的准确性和可靠性[18]，因此，针对当前的数据使用PLSR 分析具有明显的优势。
本文采用PLSR 对小麦粉品质与生鲜面色泽的相关性进行分析，以小麦粉理化特性、粉质特性、吹泡特性、糊化特性指标为X 变量，制成生鲜面的色泽指标为Y 变量。大部分的X 变量和所有的Y 变量均落在内外两个椭圆之间，分别代表50%和100%的解释方差，表明这些变量能够很好地被该PLSR 模型所解释。小麦粉品质特性与生鲜面色泽的相关性分析结果如图1所示。
图1 基于PLSR 分析小麦粉品质特性与生鲜面色泽特性的相关载荷图
Fig.1 Loading plot of correlation between quality characteristics of wheat flour and color indicators of fresh wet noodles based on PLSR
小圈标记的变量表示其具有显著性（p＜0.05）。
如图1所示，生鲜面的a*值和b*值，及小麦粉的a*值、b*值、蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、灰分含量、PPO 活性、吸水率、形成时间、稳定时间、粉质质量指数、峰值时间、P、P/L 和W，位于载荷图右侧且集中分布在50%的解释方差外，说明这些变量能够很好地被该PLSR 模型所解释。由图1可知，生鲜面L*值与小麦粉L*值、弱化度和衰减值一起位于PC1 轴的左侧，说明生鲜面的L*值与小麦粉L*值、弱化度、衰减值呈正相关，与小麦粉的PPO 活性、灰分含量、形成时间、稳定时间等呈负相关。生鲜面的a*值和b*值，则与之相反。其中，蛋白质、湿面筋、干面筋含量、吸水率与生鲜面L*值呈正相关，与a*值和b*值呈负相关，且相关性均达到显著性水平（p＜0.05）。相关研究显示蛋白质含量对面条的色泽具有重要的影响[19-23]。分析这可能因为蛋白质中含有氮元素，而在非酶褐变反应中黑色素的生成过程中需要氮元素的参与；同时，如果蛋白质含量高，那么淀粉含量就会相对减少，所制得的面条质地较为紧密，反射光减少；此外，也有学者研究认为蛋白质含量与吸水率呈正相关，面团的水分活度随吸水率的增加而增加，从而促进了面粉中的PPO 更容易与酚底物反应，更好地表达活性[24]。
2.4 小麦粉品质特性与生鲜面质构特性的相关性分析
采用PLSR 对小麦粉品质特性与生鲜面质构特性的关系进行分析，探索与质构特性具有较强相关性的小麦粉品质特性指标。以小麦粉的品质特性为X 变量，生鲜面的质构特性指标为Y 变量进行PLSR 分析。所建立的PLSR 模型包含3 个主要成分，解释了70%的交叉-验证方差，分析发现更多的主成分不能提供超出PC1-PC2 的信息，因此这里只讨论PC1-PC2 模型结果。小麦粉品质特性与生鲜面质构特性的相关性分析结果见图2。
图2 基于PLSR 分析小麦粉品质特性与生鲜面质构特性的相关载荷图
Fig.2 Loading plot of correlation between quality characteristics of wheat flour and texture properties of fresh wet noodles based on PLSR
小圈标记的变量表示其具有显著性（p＜0.05）。
由图2可以发现，大部分的小麦粉品质特性指标及生鲜面质构特性变量指标均分布在大小椭圆之间，说明这些变量能够很好被该PLSR 模型所解释。小麦粉的灰分与蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、吸水率、形成时间、稳定时间、粉质质量指数、P、W 等，同生鲜面质构指标中的硬度、弹性、剪切强度一起位于载荷图右侧，小麦粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值和L 及黏聚性、回复性、剪切力位于载荷图的左侧，说明小麦粉的吸水率、形成时间、稳定时间、粉质质量指数、P 等与生鲜面质构特性中的一种或几种呈显著正相关（p＜0.05），与黏聚性、回复性、剪切力呈显著负相关（p＜0.05），最低黏度、最终黏度和L 对生鲜面的硬度、弹性、剪切强度具有负的影响。在雍雅萍等[5]学者的研究中同样发现，形成时间、稳定时间与面条硬度呈极显著正相关（p＜0.01）。Heo 等[25]认为面条的硬度随小麦粉吸水率的增大而增大，主要是因为高蛋白质含量的小麦粉吸水率较大。
2.5 小麦粉品质特性与生鲜面感官特性的相关性分析
为了进一步了解小麦粉品质特性对生鲜面感官特性的影响，以小麦粉的24 个品质指标为X 变量，生鲜面的7 个感官指标为Y 变量，采用PLSR 方法对其进行相关性分析。所建立的PLSR 模型包含3 个主成分，解释了67%的交叉验证方差，建立了PC1-PC2 模型，由于更多的主成分信息不能提供超出PC1-PC2 的信息，因此只讨论PC1-PC2 模型，结果见图3。
图3 基于PLSR 分析小麦粉品质特性与生鲜面感官特性的相关载荷图
Fig.3 Loading plot of correlation between quality characteristics of wheat flour and sensory properties of fresh wet noodles based on PLSR
小圈标记的变量表示其具有显著性（p＜0.05）。
由图3所示，在主成分PC1 上，生鲜面感官指标弹性、坚实度、表面状态、总分，及小麦粉蛋白质含量、吸水率、形成时间、稳定时间、粉质质量指数、峰值时间、峰值黏度、最低黏度、最终黏度、P 和W 等，位于载荷图右侧且都集中分布在50%的解释方差外，弱化度位于左侧，结果说明，生鲜面的弹性、坚实度、表面状态和感官总分与蛋白质含量、吸水率、形成时间、稳定时间、峰值黏度、最低黏度等呈正相关，与弱化度呈负相关。邓航等[26]研究发现，蛋白质含量除了与鲜湿面的感官食用品质相关外，还与鲜湿面的黏弹性具有较大的相关性，然而蛋白质含量与面条品质之间的这种关系只是在一定范围内呈线性正相关。张国丛等[27]认为面条感官总分与面粉的弱化度呈显著负相关。李梦琴等[28]通过研究发现面粉的形成时间、稳定时间、弱化度与面条品质呈极显著相关（p＜0.01）。这与本文的研究结果一致。
3 讨论与结论
本试验对34 个品种（系）的小麦粉和生鲜面的品质指标进行统计分析，发现小麦粉的指标具有较大的变异系数，样品具有较好的代表性；生鲜面的黏着性、剪切力和b*值的变异系数较大，能够较好地反映出不同小麦品种所制生鲜面的品质差异。
采用PLSR 分析方法，分析了小麦粉品质特性对生鲜面的色泽、质构和感官特性的贡献性。结果表明，蛋白质、湿面筋、干面筋含量、吸水率对生鲜面的L*值具有负的显著影响（p＜0.05）；形成时间、稳定时间、粉质质量指数、峰值时间与生鲜面的硬度、弹性呈显著正相关，与生鲜面的黏聚性呈显著负相关性（p＜0.05）；弱化度与感官总分呈显著负相关（p＜0.05）。
蛋白质含量对生鲜面的质地具有贡献性，但对面条的色泽具有不利的影响；淀粉糊化特性中峰值黏度对生鲜面感官总分具有显著影响；同时，由于目前的面条感官评分系统中色泽与表面状态的分值在总分值中所占比例较大，因此，在生鲜面专用小麦品种优选及配粉中，不仅要兼顾面团筋力和淀粉糊化特性等相关指标，还应注重选择白度较高的小麦粉以制备颜色较为亮白的生鲜面。
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