朱 永，梁 杉，張 敏,*，楊再山

(1.北京工商大學 北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心/北京市食品添加劑工程技術研究中心，北京 100048； 2.北京康得利機械設備制造有限公司， 北京 100074)

伴隨2015年初馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的提出，馬鈴薯在大眾農(nóng)產(chǎn)品中的地位更加舉足輕重[1]。馬鈴薯全粉是以馬鈴薯塊莖為原料，經(jīng)過一定預處理后脫水干燥得到的顆粒狀、片屑狀或粉末狀產(chǎn)品。馬鈴薯全粉保留了除薯皮以外的所有營養(yǎng)成分，因使用方便、成本低、貯藏穩(wěn)定且能提供特殊的口感和香氣，而成為多種食品的加工原料。馬鈴薯全粉可用于薯片、薯條、薯泥等休閑食品的加工，也可用于饅頭、面條、米粉等傳統(tǒng)大眾型主食產(chǎn)品的生產(chǎn)[2]。

研制符合中國人的傳統(tǒng)飲食習慣的馬鈴薯相關主食產(chǎn)品，才能真正意義上促進馬鈴薯的消費。馬鈴薯鮮濕面條是潛在的、能充分市場化的一款高營養(yǎng)型主食產(chǎn)品。馬鈴薯鮮濕面條是以馬鈴薯全粉和小麥粉為主要原料，經(jīng)過和面、醒面、壓延、切面等一系列工序加工而成的。馬鈴薯鮮濕面條既可以豐富國民飲食的多樣性，又可以彌補普通米面制品缺乏賴氨酸的營養(yǎng)缺陷。已有研究表明，馬鈴薯鮮濕面條加工品質(zhì)會受到馬鈴薯全粉加工方式和品種差異的影響[3-5]，然而，這些研究缺乏對這兩個指標的綜合考量。本研究擬選取3個馬鈴薯主栽培品種，以馬鈴薯雪花粉和小麥粉為對照，研究添加不同品種和類型的馬鈴薯全粉對鮮濕面條品質(zhì)的綜合影響；找到影響鮮濕面條品質(zhì)的最顯著因素，并比較不同原料組成對鮮濕面條品質(zhì)的影響。希望本研究能夠為高品質(zhì)馬鈴薯鮮濕面條產(chǎn)品的研發(fā)和3個馬鈴薯主栽培品種(夏菠蒂、克新13號、莊薯3號)在鮮濕面條生產(chǎn)中的應用提供理論參考。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

馬鈴薯品種：夏菠蒂一級原種、克新13號、莊薯3號，栽培于陜西定邊縣；高筋小麥粉(含蛋白質(zhì)20%、脂肪3%、碳水化合物24%、含水量13.2%)，五得利面粉集團；馬鈴薯雪花粉(屬大西洋品種，含蛋白質(zhì)14%、脂肪1%、碳水化合物27%、含水量8.33%)，河南永樂化工有限公司；食鹽、食用堿。

1.2 儀器與設備

800Y型高速多功能粉碎機，永康市鉑歐五金制品有限公司；HH- S1型數(shù)顯恒溫水浴鍋,金壇市醫(yī)療儀器廠；WG 9220A型電熱鼓風干燥箱，天津市通利信達儀器廠；CR- 800型臺式色差儀分光測色計，北京科美潤達儀器設備有限公司；UV- 2800A型紫外可見分光光度計，尤尼柯(上海)儀器有限公司；Sigma 4- 16KS型臺式離心機，成貫儀器(上海)有限公司；RVA 450型快速黏度分析儀，瑞典波通儀器公司；Mixolab型混合實驗儀，法國肖邦儀器公司；TMS- Pilot型物性分析儀，美國FTC公司；JHMZ 200型和面機、JMTD 168/140型試驗面條機，北京東孚久恒儀器技術有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1馬鈴薯熟全粉和生全粉的制備

將新鮮馬鈴薯清洗、去皮、切丁(1 cm×1 cm×1 cm)，90 ℃下漂燙1 min，于90 ℃下熱風干燥烘干，粉碎過80目篩，得到淀粉糊化度相對較高的馬鈴薯顆粒全粉，簡稱“熟全粉”。

將新鮮馬鈴薯清洗、去皮、切丁(1 cm×1 cm×1 cm)，90 ℃下漂燙1 min，于50 ℃下熱風干燥烘干，粉碎過80目篩，得到淀粉糊化度相對較低的馬鈴薯顆粒全粉，簡稱“生全粉”。

1.3.2馬鈴薯全粉鮮濕面條的制作

將高筋小麥粉和馬鈴薯全粉按照一定添加比例(6∶4)混合(通過研究發(fā)現(xiàn)，當馬鈴薯全粉的添加量超過40%后，其制作的馬鈴薯鮮濕面條品質(zhì)劣變嚴重，影響產(chǎn)品的食用品質(zhì)。本研究在盡可能提高馬鈴薯全粉占比的同時，還要保證馬鈴薯鮮濕面條的食用品質(zhì)，所以選用小麥粉和馬鈴薯全粉的原料比為6∶4)，經(jīng)過和面(加水、食鹽和食用堿)、醒面、壓片(多級輥道反復壓片，壓成2 mm厚的面片)、切條成型(制得寬度1.5 mm、長度20 cm、厚2 mm的鮮濕面條)，最后進行鮮濕面條的烹調(diào)評價。

1.3.3馬鈴薯全粉品質(zhì)特性的測定

糊化度的測定：參照王寶石等[6]方法；碘藍值的測定：參照SB/T 10752—2012[7]方法；持水性、持油性的測定：參照岳靜等[8]方法；色差值的測定：采用臺式色差儀分光測色計，使用前先將色差儀進行預熱，用黑筒、白板調(diào)0，以同一白紙板為背景，進行馬鈴薯全粉色差值的測定，每個樣品平行測定8次，去掉異常值后取平均值；糊化特性的測定：參照GB/T 24853—2010[9]方法。

1.3.4鮮濕面條流變學特性的測定

參照文獻[10]測定樣品流變學特性。測定指標有：吸水率、8 min稠度值(Cs)、面筋弱化谷值(C2)、總弱化值、形成時間、穩(wěn)定時間、峰值黏度(C3)、保持黏度(C4)、最終黏度(C5)、回生值。

1.3.5鮮濕面條烹調(diào)特性的測定

1.3.5.1 熟斷條率的測定

參照LS/T 3212—2014[11]測定樣品烹調(diào)特性，略有改動。取20根面條置于500 mL沸水中煮制至烹調(diào)時間，數(shù)取完整的面條根數(shù)，按式(1)計算熟斷條率。

S=N/20×100。

(1)

式(1)中：S為熟斷條率，以數(shù)量分數(shù)計，%；N為完整面條根數(shù)；20為試樣面條根數(shù)。

1.3.5.2 烹調(diào)損失率的測定

參照LS/T 3212—2014[11]測定樣品烹調(diào)損失率，并按式(2)計算。

P=5M/[G×(1-W)]×100。

(2)

式(2)中：P為烹調(diào)損失率，以質(zhì)量分數(shù)計，%；M為100 mL面湯中干物質(zhì)質(zhì)量，g；W為掛面水分含量；G為樣品質(zhì)量，g。

1.3.5.3 感官品質(zhì)的評定

將煮好的面條放入盛器內(nèi)，參照LS/T 3202—1993[12]，進行感官評價。

1.3.6鮮濕面條質(zhì)構特性的測定

參照王靈昭等[13]的方法，進行質(zhì)構特性(TPA)測定。測定指標：硬度、黏性、內(nèi)聚性、彈性、膠著性、咀嚼性。隨機取3根煮后面條，截取合適的長度，平行放置于載物臺上。物性分析儀探頭為圓盤擠壓探頭，測定前、中、后速度均為48 mm/min，探頭回升高度為15.00 mm，形變量為70%，感應力為0.05 N，兩次壓縮間隔為1 s。每個樣品至少平行測定6次，計算時去掉最大值和最小值后取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)均采用Excel和SPSS 17.0軟件進行處理，若無特殊說明，所有數(shù)據(jù)均是3次測試的平均值。

2 結果與討論

2.1 馬鈴薯全粉的品質(zhì)特性研究

2.1.1馬鈴薯全粉的應用特性分析

馬鈴薯全粉應用特性的測定結果見圖1。對比3種不同類型的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)糊化度高的雪花粉和熟全粉的碘藍值都相對較高，與制粉過程中采取高溫工藝直接相關。兩種高溫制粉方式對細胞的破損程度都相對較大，從而導致游離淀粉的增多，因此生全粉在保持淀粉顆粒結構完整性方面具有明顯的優(yōu)勢。全粉的持水性、持油性由高到低順序為雪花粉、熟全粉、生全粉。研究表明，持水性高低與樣品中淀粉總含量和游離淀粉含量相關[14]，兩者含量越高，持水性越好。結合碘藍值數(shù)據(jù)可知，雪花粉和熟全粉的游離淀粉含量高于生全粉，這可能是導致這兩種類型全粉的持水性大于生全粉的原因。雪花粉和熟全粉由于加工工藝而導致細胞破損量都相對較大，從而增加了結合油脂的表面積[14]，進而導致這兩種類型全粉的持油性大于生全粉。

對比3個不同品種的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)夏菠蒂和克新13號熟全粉的糊化度差異不顯著，相比于莊薯3號分別顯著降低了4.98%和3.67%；夏菠蒂生全粉的糊化度相比于克新13號和莊薯3號分別顯著降低了9.95%和19.33%。夏菠蒂熟全粉的碘藍值相比于克新13號和莊薯3號分別顯著降低了2.98%和14.25%；夏菠蒂和克新13號生全粉的碘藍值差異不顯著，相比于莊薯3號分別顯著降低了37.15%和35.56%。因此可推測，由夏菠蒂為原料制作的鮮濕面條，品質(zhì)和細胞結構的完整性應該高于其他2個品種的產(chǎn)品。

樣品編號1～7分別代表馬鈴薯雪花粉、夏菠蒂熟全粉、克新13號熟全粉、莊薯3號熟全粉、夏菠蒂生全粉、克新13號生全粉、莊薯3號生全粉；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖1 馬鈴薯全粉應用特性Fig.1 Application properties of potato flour

2.1.2馬鈴薯全粉的色差值變化分析

馬鈴薯全粉的色差值變化實驗結果見表1。對比3種不同類型的馬鈴薯全粉色差值，發(fā)現(xiàn)相對于熟全粉，生全粉和雪花粉的亮度值普遍偏低、更偏向黃色，這應該與制粉工藝中，對馬鈴薯褐變的控制程度直接相關。對比3個不同品種的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)僅有莊薯3號生、熟粉a*值為正值(0.80、0.50)，色澤偏向紅色，且亮度(84.86、88.08)相對其他品種較暗?？梢杂^察到，莊薯3號在制粉過程中更易褐變，色差值表現(xiàn)出色澤偏暗、偏紅；因此，如果以莊薯3號為原料制作鮮濕面條，需要優(yōu)化工藝控制褐變。

表1 馬鈴薯全粉色差值的比較

相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 添加馬鈴薯全粉對鮮濕面條品質(zhì)的影響

2.2.1馬鈴薯全粉-小麥粉混合粉的流變學特性分析

混合粉流變學特性是面粉加水和面形成面團的耐揉性和黏彈性的綜合表現(xiàn)，不僅決定了面制品加工過程中面團的操作性能，而且對最終產(chǎn)品的品質(zhì)具有重要影響。馬鈴薯全粉- 小麥粉混合粉流變學特性的測定結果見圖2。馬鈴薯全粉- 小麥粉混合粉的質(zhì)量比例為4∶6。以小麥粉為對照，添加了馬鈴薯全粉的混合粉吸水率顯著高于小麥粉，雪花粉面團的吸水率提升最高，比小麥粉面團提高了77.5%，莊薯3號生全粉面團的吸水率提升最低，相比于小麥粉面團提高了32.5%。面團的吸水率取決于面筋蛋白質(zhì)和淀粉結合水的能力，在添加了馬鈴薯全粉后，由于馬鈴薯淀粉結合水的能力遠高于小麥淀粉[15]，從而使含有馬鈴薯全粉的面團吸水率增加。

樣品編號1～8分別代表小麥粉、馬鈴薯雪花粉、夏菠蒂熟全粉、克新13號熟全粉、莊薯3號熟全粉、夏菠蒂生全粉、克新13號生全粉、莊薯3號生全粉面團；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖2 馬鈴薯全粉- 小麥粉混合粉流變學特性Fig.2 Rheological properties of potato flour and wheat flour mixture

以小麥粉為對照，對比添加3種不同類型的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)添加生全粉面團的總弱化值和形成時間與小麥粉的差異較??；生全粉面團的Cs、C2、C3、C4、C5、回生值、形成時間和穩(wěn)定時間顯著高于雪花粉和熟全粉面團；生全粉面團的總弱化值顯著低于其他兩種粉團。說明生全粉面團糊化特性品質(zhì)和面筋強度顯著優(yōu)于其他兩種粉團。對比添加3個不同品種的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)添加夏菠蒂的熟全粉、生全粉的C2值顯著低于其他2個品種的同類產(chǎn)品。可說明由夏菠蒂為原料制作的混合面團，面筋強度顯著高于其他2個品種的產(chǎn)品。綜合流變學特性各項指標可知，生全粉面團的面筋強度更接近于小麥粉面團，且顯著優(yōu)于含有雪花粉和熟全粉的面團。

2.2.2馬鈴薯全粉鮮濕面條的烹調(diào)特性分析

以馬鈴薯全粉- 小麥粉混合粉制作的馬鈴薯全粉鮮濕面條，混合粉質(zhì)量比例為4∶6。鮮濕面條烹調(diào)特性的測定結果見圖3。斷條率是評價鮮濕面條烹調(diào)特性的重要指標，可以較為直觀地表征鮮濕面條的耐煮性。斷條率越低，說明鮮濕面條的筋力越強，越有嚼勁[4]。與小麥粉鮮濕面條相比，生全粉鮮濕面條無斷條，雪花粉和熟全粉鮮濕面條均出現(xiàn)斷條。對比添加3個不同品種的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)夏菠蒂和克新13號熟全粉鮮濕面條斷條率10%和12.5%，顯著低于莊薯3號熟全粉鮮濕面條22.5%。

在鮮濕面條烹調(diào)過程中，會有一部分淀粉、蛋白質(zhì)流失到面湯中，鮮濕面條中營養(yǎng)成分流失的越多，鮮濕面條品質(zhì)也就越差[16]。與小麥粉鮮濕面條相比，添加了馬鈴薯全粉的鮮濕面條烹調(diào)損失率增大。由于馬鈴薯面團中面筋網(wǎng)絡形成不夠，不足以包裹所有的淀粉顆粒，在鮮濕面條烹調(diào)過程中，淀粉易溶于散落到面湯中，所以馬鈴薯鮮濕面條的烹調(diào)損失率會增大。對比添加3種不同類型的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)生全粉鮮濕面條烹調(diào)損失率顯著低于雪花粉和熟全粉鮮濕面條。對比添加3個不同品種的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)夏菠蒂熟全粉鮮濕面條烹調(diào)損失率8.81%，顯著低于克新13號和莊薯3號熟全粉鮮濕面條9.58%和9.39%；生全粉鮮濕面條烹調(diào)損失率差異不顯著。

樣品編號1～8分別代表小麥粉、馬鈴薯雪花粉、夏菠蒂熟全粉、克新13號熟全粉、莊薯3號熟全粉、夏菠蒂生全粉、克新13號生全粉、莊薯3號生全粉鮮濕面條；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖4 馬鈴薯全粉鮮濕面條質(zhì)構特性Fig.4 Texture properties of potato flour fresh wet noodles

樣品編號1～8分別代表小麥粉、馬鈴薯雪花粉、夏菠蒂熟全粉、克新13號熟全粉、莊薯3號熟全粉、夏菠蒂生全粉、克新13號生全粉、莊薯3號生全粉鮮濕面條；相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖3 馬鈴薯全粉鮮濕面條烹調(diào)特性Fig.3 Cooking properties of potato flour fresh wet noodles

與小麥粉鮮濕面條相比，添加了馬鈴薯全粉的鮮濕面條感官評分降低。對比添加3種不同類型的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)生全粉鮮濕面條的感官評分顯著高于雪花粉和熟全粉鮮濕面條；對比添加3個不同品種的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)3個品種生、熟全粉鮮濕面條感官評分的高低依次為：夏菠蒂全粉鮮濕面條、克新13號全粉鮮濕面條、莊薯3號全粉鮮濕面條。

綜合各項烹調(diào)特性指標可知，添加3種不同類型的馬鈴薯全粉的鮮濕面條，生全粉鮮濕面條的品質(zhì)相對最優(yōu)；添加3個不同品種的馬鈴薯全粉，鮮濕面條品質(zhì)高低依次為：夏菠蒂全粉鮮濕面條、克新13號全粉鮮濕面條、莊薯3號全粉鮮濕面條。說明品種之間的差異也是影響馬鈴薯全粉加工品質(zhì)的關鍵因素?？梢酝茢喑鲞@3個品種中，加工鮮濕面條的適合度從高到低依次為：夏菠蒂、克新13號、莊薯3號。

2.2.3馬鈴薯全粉鮮濕面條的質(zhì)構特性分析

鮮濕面條質(zhì)構特性的測定結果見圖4。與小麥粉鮮濕面條相比，對比添加3種不同類型的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)生全粉鮮濕面條在硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠著性和咀嚼性5個評價指標上都高于雪花粉和熟全粉鮮濕面條，黏性相對較低，質(zhì)構品質(zhì)更接近于小麥粉鮮濕面條。楊煒等[17]研究表明，用質(zhì)構特性測試作為評價指標與感官評價相結合，能夠更加客觀地呈現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣。結合感官評價數(shù)據(jù)，認為生全粉鮮濕面條的品質(zhì)要優(yōu)于其他兩種全粉鮮濕面條。

對比添加3個不同品種馬鈴薯全粉的鮮濕面條，發(fā)現(xiàn)3個品種生、熟全粉鮮濕面條質(zhì)構品質(zhì)的高低依次為：夏菠蒂全粉鮮濕面條、克新13號全粉鮮濕面條、莊薯3號全粉鮮濕面條。這與本實驗烹調(diào)特性的測定結果吻合。

2.3 馬鈴薯全粉品質(zhì)特性與其面團流變學特性、鮮濕面條品質(zhì)的相關性分析

有研究表明，淀粉糊化特性是反映淀粉品質(zhì)的重要指標，對面條等食品的食用品質(zhì)有重要影響[18-20〗。馬鈴薯全粉品質(zhì)特性與面團流變學特性、鮮濕面條品質(zhì)的相關性分析結果見表2。表2中，馬鈴薯全粉品質(zhì)特性的各項評價指標與其面團流變學特性的各項評價指標、鮮濕面條品質(zhì)的各項評價指標之間呈現(xiàn)顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)相關性。糊化度與面筋弱化谷值、總弱化值、斷條率、黏性和感官評價的相關系數(shù)相對更高，分別為-0.952、0.960、0.942、0.987和-0.989；峰值黏度與形成時間、穩(wěn)定時間、硬度和彈性的相關系數(shù)相對更高，分別為0.944、0.937、0.881和0.923；最低黏度與咀嚼性的相關系數(shù)相對更高，為0.936；峰值時間與內(nèi)聚性、膠著性的相關系數(shù)相對更高，分別為0.948和0.950；糊化溫度與烹調(diào)損失率的相關系數(shù)相對更高，為-0.953。綜上可知，糊化度和峰值黏度為鮮濕面條品質(zhì)最重要的兩個影響因素。相比于這3種不同類型的馬鈴薯全粉，生全粉由于淀粉糊化度相對較低和峰值黏度相對較高，更適用于作為馬鈴薯鮮濕面條產(chǎn)品加工的原料。相同的制粉工藝條件下，不同品種的馬鈴薯全粉糊化度和峰值黏度差異顯著，因此需要研究馬鈴薯鮮濕面條的專用加工品種，以期制得品質(zhì)更高的馬鈴薯鮮濕面條。

表2 馬鈴薯全粉品質(zhì)特性與其面團流變學特性、鮮濕面條品質(zhì)之間的相關系數(shù)

*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)。

3 結 論

對比3種不同類型的馬鈴薯全粉，發(fā)現(xiàn)糊化度、碘藍值較低的生全粉細胞完整率相對較好，由其制作的面團筋力較強，制作的鮮濕面條無斷條，烹調(diào)損失率較低，感官評分較高，硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠著性、咀嚼性各項質(zhì)構評價指標較大，黏性相對較小，其品質(zhì)更接近于小麥粉鮮濕面條；因此認為，生全粉更適宜制作馬鈴薯鮮濕面條。對比添加3個不同品種的馬鈴薯全粉鮮濕面條，發(fā)現(xiàn)夏菠蒂這一品種更適合作為制作馬鈴薯鮮濕面條產(chǎn)品的原料。對比馬鈴薯全粉類型和馬鈴薯品種這兩個影響因素，雖然添加不同類型的全粉對鮮濕面條品質(zhì)的影響更為顯著，但添加不同品種的全粉對鮮濕面條品質(zhì)的影響，也存在一定的顯著差異；因此通過分析不同品種馬鈴薯加工鮮濕面條的適用性，挑選適合加工鮮濕面條的馬鈴薯品種，對于改良馬鈴薯鮮濕面條品質(zhì)具有一定借鑒意義。