利用 Mixolab 打造完美饼干
巴赫里·达格达什国际农业研究所(土耳其)率先使用 Mixolab 通用面粉与面团分析仪,建立了一套专门用于饼干生产的小麦粉筛选方案。
巴赫里·达格达什国际农业研究所是土耳其农业研发领域领先的国立研究机构。该所成立于1914年,位于科尼亚,隶属于土耳其共和国农林部农业研究与政策总局(TAGEM)。其职责和研究领域涵盖谷物(小麦、大麦、小黑麦、燕麦和黑麦)、工业作物、药用及芳香植物,以及饲草和草场植物的育种与栽培技术。
此外,该研究所还致力于开发植物栽培技术、提高农业生产力并保护植物健康。其质量与技术实验室开展详细的分析工作,研究人员在此探讨环境因素对质量参数的影响。干旱测试中心等专业基础设施,使其能够开发并测试能够抵御极端压力条件的品种。
质量与技术实验室对面包小麦和硬粒小麦进行全面的质量分析。通过战略性行业合作,巴赫里·达格达什国际农业研究所成功架起了田间育种与工厂生产需求之间的桥梁,开发出了“Aliağa”和“Savatara”等专门针对饼干行业需求的优质小麦品种。
挑战:超越面包的范畴
在饼干生产中,小麦粉需要具备较弱的面筋结构,并能形成适合受控延展的面团。虽然高蛋白和强面筋是面包生产的理想选择,但饼干制造则恰恰相反:它需要弱面筋结构、低蛋白质含量、低吸水率以及受控的淀粉特性,以确保面团能够完美延展并达到理想的“酥脆”口感。
从数千个候选品种中识别出这些特定基因型是一项复杂的科学难题。该研究所每年通过 Mixolab 分析筛选约 200 个基因型,以评估其蛋白质质量和淀粉特性。Mixolab 已成为该研究所质量控制和定向产品开发过程中的战略性工具。

解决方案:Mixolab 精准分析
该研究所的质量与技术实验室率先使用 Mixolab 系统建立了一套专门的筛选方案。这项先进技术使研究人员能够在机械应力和受控温度变化下,同时分析面粉和面团的流变学特性。
当育种计划和研究项目收获的小麦样品送达实验室时,研究人员会利用 Mixolab 分析不仅评估面筋质量,还评估淀粉特性和淀粉酶活性。通过这种综合评估,他们能够确定特定基因型是否具备饼干生产所需的弱面筋结构、低蛋白质比例和受控的淀粉糊化特性。
在 45 分钟的分析过程中,C1–C5 点会追踪混合、加热和冷却阶段的扭矩变化,从而指导评估工作。由此得出的“Mixolab 饼干分析曲线”通过确定吸水率、面筋特性、粘度、淀粉酶效应和回生作用,简化了筛选流程。
通过聚焦五个关键的“C”点和特定的斜率角度,该研究所建立了一套高精度的“饼干分析曲线”,如下图所示。
C1 点
在评估 Mixolab 分析结果时,研究发现 C1 点的扭矩值为 1.1 Nm 时,适合作为饼干面粉。吸水率低于 54%,且 Mixolab 曲线中吸水指数在 1-2 之间、混合指数在 1-3 之间的样品,符合饼干面粉筛选标准的第一部分要求。
C2 点
蛋白质弱化是机械功和温度的函数,反映了揉捏和加热作用下麸质的表现。在评估 Mixolab 分析结果时,饼干面粉的 C2 扭矩值在 0.35-0.45 Nm 范围内被认为是合适的。在此期间,随着温度升高,麸质结构减弱,扭矩下降速率形成了 α 角。饼干面粉通常偏好相对较高的 α 角,因为这表明麸质结构较弱,具有良好的延展潜力。在饼干面粉的选择中,-0.040 至 -0.080 Nm/min 的 α 斜率值被认为是合适的。
Mixolab 图谱中的高指数表明麸质含量较强。Mixolab 图谱中麸质指数在 1-3 之间的样品稳定性较低,麸质结构较弱,这些是确定饼干面粉蛋白质相关指标的标准之一。
C3 点
随着混合物加热至 90 °C,这是淀粉吸水膨胀、粘度达到最大值的点,用于衡量淀粉糊化程度。高值表明形成了坚硬致密的结构,而低值则表明形成了易碎且松散的结构。
在评估 Mixolab 分析结果时,饼干面粉的 C3 扭矩值在 1.6-2.1 Nm 范围内被认为是合适的。在此阶段,形成了 β 角,它反映了面团加热阶段淀粉的糊化速率。通常,中低水平的 β 角更为理想。这是因为糊化发生得更缓慢,使面团在烘烤过程中能够更可控地延展,从而形成光滑的表面和酥脆的结构。在饼干面粉的选择中,0.20 至 0.40 Nm/min 的 β 斜率值被认为是合适的。
Mixolab 图谱中的高指数意味着面团结构更粘稠。Mixolab 图谱中粘度指数处于 4-6 之间的中等水平样品,被认为是符合饼干面粉淀粉糊化相关标准的优质小麦。
C4 点
这是糊化淀粉在热量和淀粉酶影响下保持稳定的点,显示了淀粉在高温下形成的凝胶结构的耐久性。对于注重面团延展性和酥脆性的饼干而言,并不需要极高的稳定性,受控的下降更为理想。在评估 Mixolab 分析结果时,饼干面粉的 C4 扭矩值在 1.5-1.7 范围内被认为是合适的。较低的 C4 值显示了淀粉酶分解淀粉的作用。此阶段扭矩的下降形成了 γ 角。
为了实现受控的酶活性,γ 角的度数至关重要。在饼干面粉的选择中,-0.05 至 -0.22 Nm/min 的 γ 斜率值被认为是合适的。在 Mixolab 图谱中,淀粉酶指数在 7-8 之间的样品属于确定饼干面粉时淀粉酶相关的标准范畴。
C5 点
该点用于测量冷却过程中淀粉的重结晶情况。在评估 Mixolab 分析结果时,饼干面粉的 C5 扭矩值在 2.5-2.7 范围内被认为是合适的。
Mixolab 图谱中回生指数在 7-8 之间的样品,属于确定饼干面粉时淀粉重结晶相关标准的范畴。
结论
根据研究所质量与技术实验室的研究结果,确定 2-36-677 的指数值适用于饼干面粉的选择。
基于多年的研究和观察,他们认为在综合考虑其他质量参数时,2-36-677 的指数得分是合适的。然而,在某些情况下,3-46-777 或 3-47-8778 的指数得分也被接受。


影响力:从实验室到市场
这种数据驱动的方法改变了研究所的育种效率和行业合作模式:
- 大规模筛选:该实验室目前每年平均筛选 200 种小麦基因型,专门用于评估其饼干制作潜力。在研究中,筛选主要依据物理、化学和流变学分析;基于这些筛选结果,确定出可能具备合适饼干特性的基因型,随后对这些基因型进行 Mixolab 研究。
- 战略性行业合作:通过与土耳其领先食品企业 Ülker 的紧密合作,研究所利用真实的工业烘焙试验验证实验室研究成果,确保 Mixolab 指数与成品标准保持一致。
- 国家自给自足:Aliağa 和 Savatara 品种的注册,为土耳其食品工业提供了符合全球饼干标准的优质国产原料。
- 全球领先地位:作为国际冬小麦改良项目 (IWWIP) 的协调方,研究所与 CIMMYT 和 ICARDA 紧密合作,向 50 多个国家分享其优质基因型,巩固了土耳其作为全球小麦创新中心的地位。
Bahri Dağdaş 国际农业研究所致力于根据生产者、消费者和工业界的需求,引领优质新品种的选育与开发,进一步巩固了其在谷物创新领域的领先地位。
技术免责声明:
本文档中提供的具体数值、扭矩范围(C1–C5)及指数评分(如 2-36-677)均基于 Bahri Dağdaş 国际农业研究所的长期研究与专业经验。这些基准并非绝对,可能会因具体产品类型、加工条件的变化以及不同工业烘焙环境的独特要求而有所差异。


