ISO 279712023 谷物和谷物制品.普通小麦（Triticum aestivum L.）.商用或试验面粉在恒定水合条件下面团的气泡图特性的测定和试验碾磨方法标准立项发展报告

谷物和谷物制品普通小麦（TriticumaestivumL.）商用或试验面粉在恒定水合条件下面团的气泡图特性的测定和试验碾磨方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Cerealsandcerealproducts—Commonwheat(TriticumaestivumL.)—DeterminationofAlveographpropertiesofdoughatconstanthydrationfromcommercialortestfloursandtestmillingmethodology摘要面团流变学特性的标准化测定是谷物科学领域质量控制与品种选育的关键技术环节。ISO27971:2023《谷物和谷物制品普通小麦（TriticumaestivumL.）商用或试验面粉在恒定水合条件下面团的气泡图特性的测定和试验碾磨方法》由国际标准化组织（ISO）发布，是当前全球范围内用于评价小麦面粉面团筋力强度和延展特性的权威方法标准。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、修订历程及推广应用价值。报告指出，ISO27971:2023在继承前期版本技术框架的基础上，进一步细化了试验碾磨的操作规范，明确了恒定水合条件下气泡图测定的参数设定与结果表达方式，提升了不同实验室间测定结果的可比性与复现性。该标准与ICC标准、AACCInternational方法及中国国家标准GB/T14612存在技术关联与差异互补关系，其发布实施对推动我国小麦品质评价体系的国际化接轨、促进优质专用小麦品种选育和面粉加工行业的质量控制具有重要的指导意义。本报告还对该标准的主要参与单位——法国古农工业研究所（INRAE）及其下属的谷物与农业食品研究团队的学术贡献进行了介绍，并对该标准在中国的转化应用前景进行了展望。关键词：ISO27971；气泡图仪；面团流变学；恒定水合；试验碾磨；小麦品质评价；标准化Keywords:ISO27971;Alveograph;doughrheology;constanthydration;testmilling;wheatqualityevaluation;standardization1引言小麦是全球最重要的粮食作物之一，其加工适应性在很大程度上取决于面团的流变学特性。面团在发酵、醒发和烘焙过程中所表现出的延展性、弹性和抗拉伸性能，直接决定了面包、馒头、面条等终端制品的品质。因此，建立一套科学、统一的面团流变学特性测定方法，对于谷物贸易中的品质分级、面粉加工中的配粉决策、以及小麦育种中的品质筛选均具有不可替代的基础性支撑作用。在众多面团流变学测定仪器中，气泡图仪（Alveograph）由法国谷物学家MarcelChopin于20世纪20年代发明，其通过将面团吹制成气泡并记录气泡破裂前的压力-时间曲线，来表征面团的筋力强度（P值）、延展性（L值）和烘焙力量（W值）。该方法自发明以来已在欧洲及全球多个国家和地区得到广泛应用，成为评价小麦面粉品质的核心手段之一。ISO27971:2023作为该领域的国际权威标准，其修订与发布凝聚了全球谷物科学领域专家的集体智慧。本文将从标准的技术定位、修订历程、主要内容、参与单位及未来展望等维度出发，对该标准的立项发展情况进行全面梳理与深入分析，以期为国内相关领域的技术人员、标准研究者和产业管理者提供参考。2标准基本信息与定位2.1标准基本信息ISO27971:2023由国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）下属的ISO/TC34（食品产品技术委员会）SC4（谷物与豆类分技术委员会）负责制定，于2023年6月14日正式发布。该标准取代了ISO27971:2015，是当前现行有效的版本。标准的全称为“Cerealsandcerealproducts—Commonwheat(TriticumaestivumL.)—DeterminationofAlveographpropertiesofdoughatconstanthydrationfromcommercialortestfloursandtestmillingmethodology”，适用范围涵盖商用面粉和试验面粉两大类样品，技术内容同时包括试验碾磨方法和面团气泡图特性的测定方法两部分。2.2标准类别与分类根据ISO的技术工作导则，该标准属于方法标准（Methodstandard）类别，其核心功能在于规定统一的试验程序和判定依据。在国际标准分类法（ICS）体系中，该标准归属于“67.060谷物、豆类及其制品”类目下，与中国国家标准GB/T14612-2008《小麦粉面包烘焙品质试验直接发酵法》等标准在分类归属上具有一致性。2.3标准的发布状态与获取方式该标准目前为现行有效状态，发布语言为英语，提供电子版加密PDF格式文件的下载服务。由于ISO对标准版权的保护政策，用户下载后需安装FileOpen插件方可阅读，且受到累计3台电脑、共计5次打印的限制。该标准售价为1651.0元人民币，属于ISO标准中定价较高的文件之一，这在一定程度上反映了其技术内容的专业性和引用价值。3标准立项背景与技术需求分析3.1国际谷物贸易对标准化测定方法的需求在全球谷物贸易中，小麦的品质等级划分直接关系到定价机制和贸易合同的履行。不同国家在评价小麦面粉品质时所采用的方法不尽一致，导致贸易双方在品质认定上容易产生分歧。以面团流变学特性为例，欧洲国家普遍采用气泡图仪进行评价，而北美国家则更多依赖粉质仪（Farinograph）和拉伸仪（Extensograph）的组合方案。这种方法学上的差异，使得同一批次小麦在不同评价体系下可能获得差异显著的品质结论，增加了国际贸易的技术壁垒。ISO27971的制定正是为了消除这一壁垒。通过将气泡图测定方法提升为国际标准，使得各国在贸易谈判和品质仲裁中有了共同的技术语言和统一的操作依据。3.2育种与加工领域的技术需求从育种角度而言，小麦品质育种需要在早期世代对大量品系进行快速、可靠的品质筛选。气泡图仪因其样品需求量适中、测定周期短、信息丰富（可同时获得P、L、W等多个参数）等优势，成为育种工作者优选的重要工具。然而，如果缺乏统一的标准方法，不同育种单位获得的测定数据之间缺乏可比性，难以建立共享的品质数据库，制约了育种效率和资源利用率的提升。从加工角度而言，面粉企业对原料品质的稳定性有着极高的要求。在面粉配粉、工艺参数调整和产品质量控制等环节，气泡图参数提供了不可替代的决策依据。标准化的测定方法有助于企业建立内部质量基准，实现供应链上下游的品质信息互通。3.3恒定水合条件的技术逻辑值得注意的是，ISO27971明确规定了在“恒定水合条件”（constanthydration）下进行面团制备。这一技术路线的选择具有深层的科学逻辑。面粉的蛋白质含量和品质直接影响面团达到最佳操作状态所需的水量。若采用固定加水量（即“恒定含水量”方式），当面粉蛋白质含量差异较大时，面团的稠度将出现显著差异，从而混淆了蛋白质“量”和“质”对面团流变特性的影响。相反，恒定水合条件通过根据面粉的水分含量和蛋白质水平调整加水量，使得待测面团处于相近的稠度水平，从而更加纯粹地反映蛋白质“质”的差异对面团气泡图特性的影响。这一设计思路使测定结果更聚焦于面筋的固有品质属性，为品种比较和品质评价提供了更为科学的比较基础。4标准技术内容与修订历程4.1标准的版本演进ISO27971的制定经历了较为漫长的技术讨论与多轮修订。首版ISO27971:2008在整合法国国家标准NFV03-710和ICC标准方法No.171的基础上形成，标志着气泡图测定方法正式进入ISO标准体系。2015年进行了第一次系统修订，重点对试验碾磨操作中的样品制备流程进行了精细化规范。2023年版本则在2015版基础上进行了进一步的技术更新，主要修订内容包括：-细化了试验碾磨中润麦条件的控制要求，明确了不同硬度级别小麦的润麦时间和目标水分范围；-更新了气泡图仪设备的校准要求和验证程序，增加了对设备运行状态的诊断性检查规范；-对数据记录和处理部分的表述进行了优化，使得结果表达更为明确；-增加了关于实验室间比对的指导性内容，强化了方法的质量控制体系。4.2标准的适用范围ISO27971:2023明确适用于普通小麦（TriticumaestivumL.）所制得的商用面粉和试验面粉。对于硬粒小麦（TriticumdurumDesf.），由于其在面团特性和加工用途上的显著差异，该标准并不适用。此外，该标准中对“商用面粉”和“试验面粉”分别给出了明确的定义：-商用面粉（commercialflour）：在工业生产条件下通过商业磨粉设备加工获得的面粉；-试验面粉（testflour）：在实验室条件下，使用符合标准要求的试验磨粉设备，按照规定的润麦和碾磨程序制备的面粉。试验面粉的制备方法在标准中作为规范性附录予以规定，其对磨粉设备的类型、筛网规格、磨辊间隙和出粉率等关键参数均有明确要求，以确保不同实验室制备的试验面粉具有一致的粒度分布和灰分水平。4.3试验碾磨方法的技术要点试验碾磨是获得具有代表性试验面粉的关键前处理步骤。ISO27971:2023中规定的试验碾磨方法主要包括以下几个关键环节：润麦处理：根据小麦籽粒的硬度特征和初始水分含量，计算所需添加的水量，使润麦后小麦的水分含量达到规定的目标区间。润麦时间根据小麦硬度设定，硬质小麦需较长的润麦时间以保证麸皮与胚乳的充分分离，而软质小麦的润麦时间则相对较短。碾磨过程：使用符合标准要求的实验磨粉机（如BühlerMLU-202或具有同等性能的设备），按照规定的磨辊间距和物料流量进行碾磨。碾磨过程需保持环境温湿度相对稳定，避免因环境波动对面粉水分和粒度的不利影响。面粉收集与均质：收集通过规定孔径筛网的面粉部分，充分混合均匀后进行水分含量测定和后续的气泡图特性测定。标准对面粉的出粉率和灰分含量给出了参考范围，以保证试验面粉在不同实验室之间的可比性。4.4气泡图特性测定的技术要点在恒温水合条件下进行面团制备后，气泡图测定的核心操作流程如下：面团制备：将规定量的面粉置于气泡图仪的和面钵中，按照标准规定的恒定水合条件加入含有氯化钠的溶液，在规定的揉混速度和温度下进行和面，直至形成均匀、表面光滑的面团。面团成型与静置：将和好的面团按标准方法压片、切割为规定厚度和直径的圆形面片，然后在恒温恒湿条件下静置规定时间，使面团内部的水分分布和应力状态达到平衡。吹泡试验：将静置后的面片置于气泡图仪的吹泡装置上，以恒定的气流速率向面片下方充气，使面片逐渐膨胀形成气泡，直至气泡破裂。仪器自动记录气泡内部压力随充气时间（或气泡体积）变化的完整曲线。参数计算：从气泡曲线中提取关键特征参数，包括最大压力P（表示面团筋力强度）、曲线长度L（表示面团延展性）、形变能量W（表示面团烘焙力量）以及曲线形状系数P/L等。标准中对上述各环节的温度、湿度、时间、速率等关键条件均给出了明确的控制范围，并对仪器校准、结果计算和数据报告格式进行了规定，从而最大限度地保证了测定结果的准确性和可重复性。5标准的技术关联与差异比较5.1与ICC标准及AACCInternational方法的关系ISO27971与ICC标准No.171和AACCInternational方法54-30.01在技术原理上同源，均基于Chopin气泡图仪进行测定。三者之间的主要差异体现在样品制备细节、恒定水合条件的设定方式以及试验碾磨的具体操作要求上。在恒定水合条件的设定方面，ISO27971采用基于面粉蛋白质含量和水分含量计算加水量的方法，而AACC方法则提供了更为简化的操作选项。ISO27971的标准化程度更高，对操作者的专业素质要求也相应提升。5.2与国内相关标准的对比我国在面团流变学特性测定方面的国家标准主要包括GB/T14614-2019《粮油检验小麦粉面团流变学特性测试粉质仪法》和GB/T14615-2019《粮油检验小麦粉面团流变学特性测试拉伸仪法》等，主要基于粉质仪和拉伸仪的测定体系。在气泡图仪测定方面，我国目前尚无对应的国家标准，仅有部分行业标准和企业内部方法在实际应用中参考使用。ISO27971:2023的发布为我国建立和修订相关标准提供了重要参考。特别是我国优质强筋小麦标准（GB/T17892-1999）和弱筋小麦标准（GB/T17893-1999）中，已将气泡图参数W值和P/L值作为品质评价的重要指标之一，但对应的测定方法尚未形成国家标准。因此，加快ISO27971在我国的转化应用，具有现实的紧迫性和必要性。6主要参与单位介绍6.1国际标准化组织食品技术委员会谷物与豆类分技术委员会（ISO/TC34/SC4）ISO/TC34/SC4是负责谷物和豆类领域国际标准制修订工作的分技术委员会，秘书处由印度标准局（BIS）承担。该分委会的工作范围涵盖谷物、豆类及其加工制品的术语、取样方法、检测方法、产品质量规格及贮藏运输规范等。ISO27971:2023即由该分委会下属的工作组在整合法国、德国、意大利、加拿大、澳大利亚等多国专家的技术意见基础上制定完成。6.2法国国家农业食品与环境研究院（INRAE）在ISO27971的历次修订中，法国国家农业食品与环境研究院（InstitutNationaldeRecherchepourl'Agriculture,l'Alimentationetl'Environnement,INRAE）扮演了核心角色。INRAE成立于2020年1月1日，由原法国国家农业科学研究院（INRA）和法国国家环境与农业科学技术研究院（IRSTEA）合并而成，是欧洲规模最大的农业与环境领域研究机构之一。在谷物科学领域，INRAE设有专门的面团流变学与谷物加工研究团队，长期从事小麦品质形成机理、面筋蛋白结构与功能、面团流变行为等方面的基础与应用研究。该团队在气泡图方法的技术改进方面积累了数十年的经验，主导推动了ISO27971中恒定水合条件的优化设计，并通过系统的实验室间比对研究验证了不同版本标准方法的可靠性和适用性。INRAE下属的实验磨粉实验室和面团流变学分析平台具备国际一流的仪器设备条件，为标准的试验验证提供了坚实的技术支撑。此外，法国古农工业研究所（InstitutTechniquedesCéréalesetdesFourrages,ITCF，现已整合入ARVALIS-Institutduvégétal）也在该标准的早期制定过程中发挥了重要作用。该机构在法国的谷物品质评价网络中建立了标准化的气泡图测定操作规程，为ISO27971首版的技术框架提供了重要参考蓝本。6.3标准制定中的多边协作机制ISO27971:2023的修订工作采用了ISO标准的通用制定程序，包括工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段。在修订过程中，来自法国、德国、意大利、西班牙、美国、加拿大、澳大利亚、中国、日本等成员体的专家通过ISO/TC34/SC4的技术会议和在线评审平台参与了多轮投票和技术讨论。各成员国在标准草案的各个阶段均可提交修改意见，所有技术分歧均通过协商或投票方式予以解决，确保了标准内容的广泛代表性和技术共识性。7结论与展望ISO27971:2023作为面团气泡图特性测定的国际权威方法标准，其发布标志着全球谷物品质评价体系在面团流变学领域形成了更加完善和统一的技术规范。该标准的修订充分吸收了近年来在试验碾磨技术和面团流变学基础研究方面的最新成果，在操作细节的规范性和测定结果的跨实验室可比较性方面较前版标准有了显著提升。该标准的实施将在以下方面产生深远影响：推动国际贸易技术障碍消除：统一的测定方法为各国在小麦和面粉贸易中的品质评价提供了共同基准，有助于减少因方法差异引发的贸易争端，降低交易成本。促进优质品种选育与推广：标准化的品质评价方法使不同育种单位获得的品质数据具备了可比性，为跨区域、跨机构的育种协作和优质品种的区域试验提供了强有力的技术支撑。加速我国标准体系的国际化接轨：我国在强筋、弱筋小麦品质评价中已采用气泡图参数作为关键指标，但测定方法的标准化工作相对滞后。尽快推进ISO27971向我国标准的转化，有助于我国建立与国际接轨的小麦品质评价技术体系，提升我国谷物标准在国际舞台上的话语权。展望未来，随着自动化技术和智能传感技术在谷物品质检测领域的逐步渗透，气泡图测定方法有望向更高程度的自动化和数据集成化方向发展。ISO27971:2023所确立的技术框架和质量管理原则，将在这一演进过程中发挥基础性的引领作用。同时，建议国内相关标准化技术委员会和科研机构密切跟踪ISO/TC34/SC4的后续工作动态，积极参与国际标准的制修订过程，在国际谷物标准化舞台上贡献更多的中国智慧和中国方案。参考文献[1]ISO27971:2023,Cerealsandcerealproducts—Commonwheat(Tri