,*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,云南昆明 650205;2.農(nóng)業(yè)部云貴高原馬鈴薯與油菜科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，云南昆明 650205;3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,云南昆明 650000;4.賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院,廣西賀州 542899 )

馬鈴薯是云南省僅次于水稻和玉米的第三大主要糧食作物[1],全省16個(gè)州市的129個(gè)縣、市、區(qū)中,128個(gè)都有馬鈴薯種植[2],但是鮮馬鈴薯中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)79.50%[3],不利于貯藏和運(yùn)輸,同時(shí)限制了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。馬鈴薯全粉加工是馬鈴薯大規(guī)模轉(zhuǎn)化增值的有效途徑[4],既可以充分利用我省的馬鈴薯資源、改善居民的膳食結(jié)構(gòu),又可以提高薯農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入,是實(shí)現(xiàn)馬鈴薯主糧化的可靠著陸點(diǎn)。

馬鈴薯全粉是新鮮馬鈴薯的脫水制品,是以新鮮馬鈴薯為原料,經(jīng)清洗、去皮、挑選、切片、漂洗、漂燙、蒸煮、搗泥、制粉、熱風(fēng)干燥等工序處理而得的粉末狀產(chǎn)品[5],它包含了馬鈴薯除薯皮以外的全部干物質(zhì)。由于脫水干燥工藝的不同,馬鈴薯全粉的名稱、性質(zhì)、使用方法有較大差異。以熱氣流干燥工藝生產(chǎn)的成品主要以馬鈴薯細(xì)胞單體顆粒或數(shù)個(gè)細(xì)胞的聚合體形態(tài)存在的粉末狀馬鈴薯全粉稱之為馬鈴薯顆粒全粉(potato granules),簡稱“顆粒粉”。以滾筒干燥工藝生產(chǎn)的成品,厚度為0.1～0.25 mm、片徑3～10 mm大小的、不規(guī)則片屑狀馬鈴薯全粉,因其外觀形如雪花,因此稱之為雪花全粉(potato flakes),簡稱“雪花粉”。采用脫水馬鈴薯制品經(jīng)粉碎而得到的成品粉末狀馬鈴薯全粉稱之為馬鈴薯細(xì)粉(fine potato flour/powder),簡稱為“細(xì)粉”。這三種類型的馬鈴薯全粉都經(jīng)過了熟化過程,另一種馬鈴薯全粉-馬鈴薯生全粉,是最近一兩年才研發(fā)出的一種馬鈴薯全粉產(chǎn)品,是指在傳統(tǒng)加工工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,省去熟制環(huán)節(jié)直接粉碎制成的馬鈴薯全粉。但馬鈴薯生全粉的生產(chǎn)需要解決物理護(hù)色、生馬鈴薯脫水與碎化的問題,目前還沒有發(fā)現(xiàn)國外有成熟的此類加工技術(shù),所以市場上馬鈴薯生全粉數(shù)量很少。

馬鈴薯全粉含有天然的磷酸基團(tuán),具有非常好的增稠、吸水和持水性,還能提供特殊的口感和香氣[6],是馬鈴薯主食加工的重要原料,且馬鈴薯全粉有營養(yǎng)全、風(fēng)味好、應(yīng)用廣、易儲存等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)。近年來馬鈴薯全粉作為馬鈴薯深加工的基本產(chǎn)品在國內(nèi)外得到迅速發(fā)展[7-8],馬鈴薯蛋糕[9]、20%添加比例的面包[10]、曲奇[11]等系列產(chǎn)品也已經(jīng)研發(fā)成功,馬鈴薯主糧化已成必然趨勢。研究表明,馬鈴薯品種不同,馬鈴薯全粉的碘藍(lán)值、溶解度等性質(zhì)存在差異[12];且加工工藝不同,制備的馬鈴薯全粉的品質(zhì)和理化特性也有所差異[5,13-14]。真空冷凍干燥技術(shù)是被公認(rèn)生產(chǎn)高品質(zhì)食品的加工方法,能最大限度地保存食品的色、香、味、形[15]。關(guān)于漂燙的護(hù)色作用,也有文獻(xiàn)報(bào)道過[16],漂燙能使鮮切馬鈴薯的多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)和過氧化物酶(Peroxidase,POD)失活,抑制酶促褐變反應(yīng)。馬鈴薯顆粒全粉、雪花全粉和細(xì)粉在加工過程中均經(jīng)過了高溫,并發(fā)生了一次糊化,主食加工過程中將發(fā)生二次糊化,導(dǎo)致易粘機(jī)器,成型能力弱等缺點(diǎn)。因此,開發(fā)低成本、未完全糊化的馬鈴薯全粉就成為馬鈴薯主食加工的重要選擇。本文以云南省農(nóng)科院選育的加工型馬鈴薯新品種“云薯304”為原材料,經(jīng)清洗、去皮、沖洗、漂燙、干燥、粉碎制備的馬鈴薯全粉,探討其營養(yǎng)品質(zhì)和加工特性。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

“云薯304” 云南省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所馬鈴薯中心選育的馬鈴薯加工型(炸片)品種;百里酚藍(lán) 分析純,上海萌芽生物科技有限公司;乙醇 分析純,福晨化學(xué)試劑有限公司;I2分析純,天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;HCl 東莞盟豐化工有限公司。

億用不銹鋼切片器馬鈴薯切片機(jī) 佛山市億用電器科技有限公司;CHRIST Alpha 1-4 LD plus凍干機(jī) 德國Christ公司;熱風(fēng)干燥箱 上海爐南電熱烘箱廠;Multiskan Go全波長測定儀 賽默飛世爾科技公司;SGD-IV-D型還原糖測定儀 山東農(nóng)科院;愛麗色ci4200色差計(jì) 美國愛麗絲公司;Eppendorf-5418離心機(jī) Eppendorf 中國有限公司;佳聲1000C多功能粉碎機(jī) 永康紅太陽機(jī)電有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 馬鈴薯全粉制備 將新鮮馬鈴薯去皮后清洗干凈,然后用切片機(jī)切成2 mm左右的薯片,用自來水將薯片表面的淀粉清洗干凈,然后按照下面不同工藝進(jìn)行干燥處理:

漂燙烘干工藝:將馬鈴薯片在沸水中漂燙30 s后迅速撈起,然后平鋪于20 cm×40 cm的竹墊上,放入烘箱,在60 ℃條件下干燥5 h,使其完全干燥。

不漂燙烘干工藝:將自來水漂洗干凈的馬鈴薯片直接平鋪于20 cm×40 cm的竹墊上,放入烘箱,在60 ℃條件下干燥5 h,使其完全干燥。

漂燙凍干工藝:將馬鈴薯片在沸水中漂燙30 s后迅速撈起,然后平鋪于20 cm×40 cm的竹墊上,放入-20 ℃冰箱過夜,然后將凍結(jié)實(shí)的薯片轉(zhuǎn)移至凍干機(jī)內(nèi),于-40 ℃主干燥5 h,-53 ℃后干燥30 min,使其完全干燥。

不漂燙凍干工藝:將自來水漂洗干凈的馬鈴薯片直接平鋪于20 cm×40 cm的竹墊上,放入-20 ℃冰箱過夜,然后將凍結(jié)實(shí)的薯片轉(zhuǎn)移至凍干機(jī)內(nèi),在-40 ℃主干燥5 h,-53 ℃后干燥30 min,使其完全干燥。

打粉:用多功能粉碎機(jī)將制備好的馬鈴薯干片粉碎,制備成馬鈴薯全粉,然后進(jìn)行馬鈴薯營養(yǎng)品質(zhì)和加工特性的測定,所有指標(biāo)都以干基表示;新鮮馬鈴薯營養(yǎng)指標(biāo)測定以后也以干基表示。

1.2.2 馬鈴薯全粉營養(yǎng)品質(zhì)測定

1.2.2.1 色差值 采用色差計(jì),色差計(jì)校準(zhǔn)以后,稱取5 g全粉放入自封袋中,平鋪于測定空上,并用黑色罩子密封,以避免外界光線的干擾,以白板為對照(L*=95.74;a*=-0.24;b*=2.34),測定L*、a*、b*值。

1.2.2.2 還原糖含量測定 稱取1.00 g馬鈴薯全粉,利用本中心全自動(dòng)還原糖測定儀測定。

1.2.2.3 蛋白質(zhì)含量測定 參照GB 5009.5-2016中的凱氏定氮法進(jìn)行測定。

1.2.2.4 礦質(zhì)元素含量測定 參照GB 5009.268-2016中的ICP-MS法進(jìn)行測定。

1.2.2.5 淀粉含量測定 參照田豐等[17]的方法進(jìn)行(勻漿沉淀法)測定。

1.2.2.6 直/支鏈淀粉含量測定 馬鈴薯全粉中,直/支鏈淀粉含量的比例影響馬鈴薯全粉的口感和加工特性;參照趙萍[18]等的方法(酶法測定)進(jìn)行測定。

1.2.3 馬鈴薯加工特性測定

1.2.3.1 持水/油特性的測定 參照岳靜[19]的方法測定。

持水力測定:取1.5 g樣品加入離心管中,稱其質(zhì)量為W1,逐步加水,每加1次水,即用玻璃棒將樣品混勻,直至樣品呈漿狀但無水析出為止。在管壁上刮干玻棒,在25 ℃,4000 r/min 轉(zhuǎn)速下離心10 min。倒去上清液,稱其質(zhì)量為W2。若離心后沒有水析出,則應(yīng)繼續(xù)加水、攪勻并再離心,直至離心后有少量水析出為止。根據(jù)離心前后的質(zhì)量變化計(jì)算馬鈴薯全粉的持水力。持水力(WHC)根據(jù)下式計(jì)算:

持油特性的測定:將5.0 g樣品加入試管中,稱其質(zhì)量為M1,用移液管準(zhǔn)確加入30 mL花生油,在沸水中加熱20 min,3000 r/min離心15 min,小心傾倒出上層游離油,然后將離心管倒置15 min,瀝盡油后稱其質(zhì)量為M2。持油能力(OHC)用1.0 g樣品所吸油的質(zhì)量來表示:

1.2.3.2 透光度測定 參照岳靜[19]的方法測定。取1 g待測樣品置于25 mL具塞試管,并加入20 mL 0.05 mol/L的HCl溶液稍加振蕩,待24 h沉淀完全后,吸取相同高度的上層清液,以0.05 mol/L的HCl作參照,用1 cm比色皿在670 nm波長處測定馬鈴薯全粉糊的透光度。透光度計(jì)算式為:

T(%)=10-A×100

式中:T為透光度,%;A為上清液在670 nm處的吸光度。

1.2.3.3 膠凝性質(zhì)的測定 參照岳靜[19]的方法測定。取100 mg樣品置于試管中,加入0.2 mL 0.025%百里酚藍(lán)-95%乙醇溶液和2 mL 0.2 mol/L KOH溶液混勻。沸水加熱試管8 min,在室溫下冷卻樣品5 min,隨后于冰水中冷卻20 min,放平試管1 h,測其凝膠液流程。

1.2.3.4 碘藍(lán)值測定 馬鈴薯全粉中游離淀粉含量的多少是全粉質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo),藍(lán)值高表明大量馬鈴薯細(xì)胞被破壞,從而釋放出大量游離淀粉。參照冷明新[20]等的方法測定。

取兩個(gè)50 mL容量瓶做平行試驗(yàn),加蒸餾水至近刻度,65.5 ℃預(yù)熱并定容至刻度;準(zhǔn)確稱取樣品0.25 g于50 mL燒杯中,倒入預(yù)熱并定容的50 mL蒸餾水,保持于65.5 ℃攪拌5 min,靜置1 min后過濾。濾液保持于65.5 ℃并趁熱吸取1 mL于50 mL顯色管,加1 mL 0.02 mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容至刻度,同時(shí)取1 mL 0.02 mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容至50 mL以試劑空白對照,以試劑空白調(diào)零點(diǎn),測定樣品在波長650 nm下測吸光度E。

碘藍(lán)值=E×54.2+5

1.2.3.5 溶解度和膨脹度測定 參照周清貞[21]的方法測定,分別在50、60、70、80、90 ℃攪拌加熱50 mL 3.0%(w/v)淀粉乳30 min,然后3000 r/min離心20 min,取上層清液于105 ℃中烘干,稱質(zhì)量得溶解淀粉質(zhì)量A,計(jì)算出其溶解度,由離心管中膨脹淀粉質(zhì)量P計(jì)算膨脹度。

式中:W為馬鈴薯樣品質(zhì)量;S為溶解度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫漂燙馬鈴薯全粉的外觀和色差值

漂燙凍干工藝制備的馬鈴薯全粉外觀顏色淡黃,色澤鮮亮,無褐變和發(fā)黑,外觀顏色與鮮薯最接近;不漂燙凍干處理的馬鈴薯全粉,顏色為淺黃色偏白,色澤鮮亮,與鮮薯相比,顏色偏白;漂燙烘干制備的馬鈴薯全粉,有褐變,顏色發(fā)暗;不漂燙烘干工藝制備的馬鈴薯全粉顏色偏暗,外觀顏色最差。

圖1 不同工藝下馬鈴薯全粉的外觀Fig.1 Appearance of potato flour under different technology

表1 馬鈴薯全粉色差值Table 1 The color different of potato flour

注:表中不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

從表1中可以看出,凍干和烘干工藝制備的馬鈴薯全粉a*值、b*值和L*值之間存在顯著差異(P<0.05)。a*表示紅綠,+表示偏紅,-表示偏綠,馬鈴薯全粉的a*值較低,采用凍干工藝的馬鈴薯全粉a*值在0.7左右,漂燙與不漂燙工藝之間無顯著差異;采用烘干工藝,經(jīng)過漂燙處理a*值為負(fù),顏色偏綠,不漂燙的a*值為正,顏色偏紅,漂燙和不漂燙之間的馬鈴薯全粉a*值存在顯著差異(P<0.05);b*表示黃藍(lán),+表示偏黃,-表示偏藍(lán),四種處理?xiàng)l件下的馬鈴薯全粉b*值均為正值(顏色偏黃),且存在顯著差異(P<0.05),其中漂燙凍干工藝條件下的馬鈴薯全粉b*值顯著高于其他處理(P<0.05),其次是不漂燙凍干處理和漂燙烘干處理,最低的是不漂燙烘干處理,說明漂燙凍干、不漂燙凍干、漂燙烘干、不漂燙烘干處理的b*值依次降低,黃色逐漸變淡,這與外觀顏色結(jié)果一致。

色差值L*表示亮暗,+表示偏亮,-表示偏暗;從表1中看出,凍干干燥工藝制備的馬鈴薯全粉,漂燙和不漂燙處理之間的L*值不存在顯著差異;烘干干燥工藝條件下,漂燙和不漂燙處理之間的L*值存在顯著差異(P<0.05),經(jīng)過漂燙以后的L*值顯著高于不漂燙的,說明經(jīng)過漂燙,馬鈴薯全粉的色澤偏亮。

2.2 低溫漂燙馬鈴薯全粉營養(yǎng)品質(zhì)特性

2.2.1 低溫漂燙馬鈴薯全粉還原糖含量 還原糖與蛋白質(zhì)在加熱條件下會(huì)發(fā)生Mailard反應(yīng),產(chǎn)生褐色物質(zhì)影響馬鈴薯全粉的加工色澤。從圖2中可以看出,鮮馬鈴薯還原糖含量為0.35%,不同工藝制備的馬鈴薯全粉還原糖含量在0.15%～0.37%之間。其中,不漂燙烘干工藝還原糖含量最高,為0.37%;其次是不漂燙凍干的0.35%,漂燙烘干為0.19%;漂燙凍干處理的最低,為0.15%。新鮮馬鈴薯還原糖含量與不漂燙凍干、不漂燙烘干處理的馬鈴薯全粉之間無顯著差異(P<0.05),與漂燙凍干和漂燙烘干兩個(gè)處理的還原糖含量之間存在顯著差異(P<0.05)。同一干燥工藝條件下,經(jīng)過漂燙的馬鈴薯全粉還原糖含量顯著低于不漂燙處理的(P<0.05),可能的原因是漂燙過程導(dǎo)致還原糖有所損失。

圖2 馬鈴薯全粉還原糖含量Fig.2 The reducing sugar content of potato flour注:圖中不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05);含量以干樣計(jì)算;圖3～圖6同。

2.2.2 低溫漂燙馬鈴薯全粉蛋白質(zhì)含量 從圖3中可以看出,新鮮馬鈴薯的蛋白質(zhì)含量最高,為13.92%,馬鈴薯全粉的蛋白質(zhì)含量在9.01%～10.27%之間。新鮮馬鈴薯與不同干燥工藝處理下的馬鈴薯蛋白質(zhì)含量之間存在顯著差異(P<0.05),各個(gè)干燥工藝處理之間的蛋白質(zhì)含量之間不存在顯著差異。采用不漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉的蛋白質(zhì)含量為10.27%,高于其他三種工藝條件。同一種干燥工藝條件下,采用不漂燙工藝制備的馬鈴薯全粉蛋白質(zhì)含量略高于漂燙工藝制備的馬鈴薯全粉,說明漂燙會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量的損失。

圖3 低溫漂燙馬鈴薯全粉蛋白質(zhì)含量Fig.3 The protein content of potato flour under low temperature blanching

2.2.3 低溫漂燙馬鈴薯全粉礦質(zhì)元素含量 主要檢測了馬鈴薯全粉中磷、鋅、鐵、錳、鎂、鈣、銅、鈉、鉀等礦質(zhì)元素含量,結(jié)果見表2。

新鮮馬鈴薯的磷含量為0.20%,馬鈴薯全粉磷含量在0.18%～0.20%之間,新鮮馬鈴薯和不同干燥工藝下的馬鈴薯全粉的磷含量不存在顯著差異。

新鮮馬鈴薯的鋅含量為21.17 mg/kg,馬鈴薯全粉鋅含量在18.17～20.53 mg/kg之間,不同工藝之間鋅含量無顯著差異。

新鮮馬鈴薯的鐵含量為17.59 mg/kg,馬鈴薯全粉鐵含量在18.97～23.63 mg/kg之間,這可能是由于在加工過程中使用的都是鐵制器具,因此鐵含量高于新鮮馬鈴薯。漂燙烘干工藝制備的馬鈴薯全粉含量最高為23.63 mg/kg,顯著高于其他三種工藝條件和新鮮馬鈴薯(P<0.05);新鮮馬鈴薯與其他三種工藝條件下的馬鈴薯全粉鐵含量無顯著差異。

新鮮馬鈴薯的錳含量為8.60 mg/kg,馬鈴薯全粉錳含量在8.74～9.96 mg/kg之間,新鮮馬鈴薯與四種制備工藝制備的馬鈴薯全粉錳含量之間無顯著差異。

本品種馬鈴薯鎂含量較高,新鮮馬鈴薯鎂含量為1218.33 mg/kg,馬鈴薯全粉鎂含量在748～888 mg/kg之間,新鮮馬鈴薯全粉的鎂含量顯著高于馬鈴薯全粉的鎂含量(P<0.05),不同工藝制備的馬鈴薯全粉鎂含量之間無顯著差異。同一干燥工藝條件下,不漂燙的馬鈴薯全粉鎂含量略高于漂燙的,說明加工過程會(huì)導(dǎo)致馬鈴薯中鎂含量損失。

表2 馬鈴薯全粉礦質(zhì)元素含量Table 2 The mineral element contents of potato flour

注:表中同一行數(shù)據(jù)后面不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05);含量以干樣計(jì)算；表3、表4同。

新鮮馬鈴薯鈣含量為217.67 mg/kg,馬鈴薯全粉鈣含量在182～291 mg/kg之間,漂燙烘干工藝條件下的馬鈴薯全粉鈣含量最高,為291 mg/kg,其次是漂燙凍干的241.33 mg/kg,不漂燙凍干工藝條件為221 mg/kg,不漂燙烘干條件下最低為182 mg/kg;漂燙烘干工藝制備的馬鈴薯全粉鈣含量顯著高于新鮮馬鈴薯和其他三種工藝條件下的馬鈴薯全粉(P<0.05),其余三處理的鈣含量與新鮮馬鈴薯之間無顯著差異。經(jīng)過漂燙以后,馬鈴薯全粉的鈣含量高于新鮮馬鈴薯,這是由于漂燙時(shí)水中的鈣含量引起的增加。

新鮮馬鈴薯銅含量為9.72 mg/kg,馬鈴薯全粉銅含量在7.62～8.92 mg/kg之間,馬鈴薯全粉銅含量低于新鮮馬鈴薯,說明加工過程中銅含量略有損失。但是新鮮馬鈴薯與馬鈴薯全粉之間的銅含量無顯著差異。

新鮮馬鈴薯的鈉含量為11.60 mg/kg,馬鈴薯全粉鈉含量在14.33～20.03 mg/kg之間,全粉的鈉含量高于新鮮馬鈴薯,這是由于加工中清洗、漂燙等過程中水中的鈉引起的。其中采用漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉鈉含量最高,為20.03 mg/kg,顯著高于新鮮馬鈴薯和其他三種處理(P<0.05);采用凍干工藝,漂燙和不漂燙工藝制備的馬鈴薯全粉的鈉含量之間無顯著差異,但是在烘干工藝條件下,漂燙工藝制備的馬鈴薯全粉的鈉含量顯著高于不漂燙工藝(P<0.05)。

新鮮馬鈴薯的鉀含量為2.31%,馬鈴薯全粉鉀含量在0.48～0.84 mg/kg之間,新鮮馬鈴薯的鉀含量顯著高于馬鈴薯全粉的鉀含量(P<0.05),說明加工過程中,鉀含量有所損失。同一干燥工藝條件下,漂燙工藝的馬鈴薯全粉鉀含量略低于不漂燙工藝的,說明漂燙過程中鉀含量有所損失。

綜上所述,干燥工藝對馬鈴薯的磷、鋅、錳、銅含量無影響,干燥以后的馬鈴薯全粉和新鮮馬鈴薯的之間的磷、鋅、錳、銅含量無顯著差異。馬鈴薯全粉的鐵、鈣、鈉含量較新鮮馬鈴薯有所增加,這主要是由于加工過程中加工容器中的鐵和水體里的鈣、鈉引起的;馬鈴薯全粉的鎂、銅和鉀含量較新鮮馬鈴薯有所降低,說明加工過程中導(dǎo)致鎂、銅和鉀含量較少,主要是漂燙、清洗等過程中有所損失。

2.2.4 低溫漂燙馬鈴薯全粉淀粉含量 由表2可以看出,新鮮馬鈴薯的總淀粉含量為75.80%,馬鈴薯全粉的總淀粉含量在68.54%～71.20%之間,馬鈴薯全粉的淀粉含量低于新鮮馬鈴薯,清洗、漂燙等過程導(dǎo)致淀粉含量有所損失,新鮮馬鈴薯與馬鈴薯全粉的淀粉含量之間無顯著差異(不漂燙凍干除外),四種加工工藝間的淀粉含量也無差異顯著性。

新鮮馬鈴薯的直鏈淀粉含量為36.32%,馬鈴薯全粉的直鏈淀粉含量為29.34%～31.60%。新鮮馬鈴薯的直鏈淀粉含量顯著高于馬鈴薯全粉的直鏈淀粉含量(P<0.05)。不同干燥工藝下,采用凍干工藝的馬鈴薯全粉直鏈淀粉含量在31%左右,漂燙和不漂燙之間無顯著差異;烘干工藝條件下馬鈴薯全粉的直鏈淀粉略低于凍干工藝下的馬鈴薯全粉,漂燙和不漂燙之間無顯著差異。新鮮馬鈴薯的支鏈淀粉含量為39.48%,馬鈴薯全粉的支鏈淀粉含量在37.37%～41.63%之間,漂燙和不漂燙之間也不存在顯著差異。采用烘干工藝的馬鈴薯全粉較凍干工藝制備的馬鈴薯全粉直鏈淀粉含量較低,在29%左右,而支鏈淀粉較高,漂燙和不漂燙條件下的含量分別為41.63%和39.83%。采用同一種干燥工藝,漂燙和不漂燙對馬鈴薯全粉的直鏈淀粉含量和支鏈淀粉含量無顯著影響。

2.3 馬鈴薯全粉加工特性

2.3.1 馬鈴薯全粉持水/油特性 馬鈴薯顆粒全粉的持水和持油特性影響馬鈴薯全粉食品的配方設(shè)計(jì)。由表4看出,不同干燥工藝之間,馬鈴薯全粉的持水力和持油性存在顯著差異(P<0.05)。采用漂燙凍干工藝制備的馬鈴薯全粉的持水力和持油力最高,分別為5.27 g水/g全粉和1.55 g油/g全粉,顯著高于其他三種工藝(P<0.05);在同一種干燥工藝條件下,經(jīng)過漂燙的馬鈴薯全粉的持水力顯著高于不漂燙的(P<0.05),說明增加漂燙工藝可以顯著增加馬鈴薯全粉的持水能力。采用凍干工藝的馬鈴薯全粉的持油力顯著高于烘干工藝(P<0.05)。說明采用漂燙和凍干工藝,有利于增加馬鈴薯全粉的持水/油力。

表3 馬鈴薯全粉淀粉含量(%)Table 3 The starch content of potato flour(%)

表4 馬鈴薯全粉的持水/油特性Table 4 The water/oil holding capacities of potato flour

2.3.2 馬鈴薯全粉透光率 馬鈴薯全粉的透光率取決于全粉中的淀粉在糊化后分子重新排列互相締合的程度。從圖4中可以看出,不同工藝條件下,馬鈴薯全粉的透光率之間存在顯著差異(P<0.05)。采用凍干工藝的馬鈴薯全粉的透光率顯著高于烘干工藝(P<0.05);漂燙處理也顯著高于不漂燙處理(P<0.05)。其中漂燙凍干工藝制備的馬鈴薯全粉的透光率最高,為83.43%,顯著高于其他三種工藝(P<0.05);不漂燙凍干處理為66.58%,漂燙烘干工藝為61.14%,不漂燙烘干工藝的最低,為53.40%。

表5 馬鈴薯全粉溶解度(%)Table 5 The solubility of potato flour(%)

圖4 不同處理對馬鈴薯全粉透光率的影響Fig.4 The transmittance of potatoflour under different treatment注:圖中不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

注:表中小寫字母不同表示同一列間差異顯著(P<0.05);大寫字母不同表示同一行中不同處理間差異顯著(P<0.05)；表6同。

2.3.3 馬鈴薯全粉膠凝性 膠凝作用不僅可用來形成固態(tài)黏彈性凝膠,而且還能增稠,提高吸水性,對顆粒黏結(jié)和乳濁液或泡沫的穩(wěn)定性有積極的作用。凝膠能結(jié)合大量的水,與其分子網(wǎng)絡(luò)中的毛細(xì)管作用有關(guān),凝膠液流程越遠(yuǎn)其凝結(jié)性越差。由圖5可以看出,采用不漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉的流程最大,為19.02 mm,其次是漂燙烘干和不漂燙凍干,分別為16.91、12.25 mm,漂燙凍干處理最低,為10.96 mm。同一種干燥工藝條件下,不漂燙的馬鈴薯全粉的流程較遠(yuǎn);說明采用凍干和漂燙工藝有利于提高馬鈴薯全粉的膠凝性。

圖5 馬鈴薯淀粉凝膠特性Fig.5 The gel properties of potato flour

2.3.4 馬鈴薯全粉溶解度和膨脹度 由表5可見,不同工藝條件下馬鈴薯全粉的最大溶解度不同,漂燙凍干工藝條件下,各個(gè)溫度之間的馬鈴薯全粉的溶解度無顯著差異,其中70 ℃最高,為15.37;不漂燙凍干工藝條件下，60 ℃時(shí)的馬鈴薯全粉溶解度顯著高于其他溫度(P<0.05);漂燙烘干工藝條件下,60 ℃時(shí)的溶解度顯著高于其他溫度(P<0.05);不漂燙烘干工藝條件下,70 ℃時(shí)溶解度最大,為19.28%,各個(gè)溫度之間溶解度無顯著差異。同一溫度條件下,不同工藝之間的溶解度不同;50 ℃時(shí),漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉溶解度為24.63%，其顯著高于其他工藝(P<0.05，不漂燙烘干除外);60 ℃時(shí),漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉溶解度為33.02%,其顯著高于其他工藝(P<0.05);70 ℃時(shí),漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉溶解度為24.77%，其顯著高于其他工藝(P<0.05,不漂燙烘干除外);80 ℃時(shí),漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉溶解度為20.41%，其顯著高于其他工藝(P<0.05,不漂燙烘干除外);90 ℃時(shí),漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉溶解度為25.9%，其顯著高于其他工藝(P<0.05);說明,漂燙烘干工藝下的馬鈴薯全粉溶解度最大。

表6 馬鈴薯全粉膨脹度(g/g)Table 6 The swelling power of potato flour(g/g)

從表6可以看出,同一工藝條件下,隨著溫度的上升,馬鈴薯全粉的膨脹度不斷上升,采用漂燙凍干工藝的馬鈴薯全粉的膨脹度在80 ℃時(shí)達(dá)到最大15.35 g/g,顯著高于其他溫度(P<0.05);采用不漂燙凍干工藝的馬鈴薯全粉的膨脹度在90 ℃時(shí)達(dá)到最大10.42 g/g,顯著高于其他溫度(P<0.05);采用漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉的膨脹度在80 ℃時(shí)達(dá)到最大8.68 g/g,顯著高于其他溫度(P<0.05，90 ℃除外);采用不漂燙烘干工藝的馬鈴薯全粉的膨脹度在90 ℃時(shí)達(dá)到最大8.55 g/g。同一溫度下,漂燙凍干工藝的馬鈴薯全粉膨脹度顯著高于其他工藝條件(P<0.05),漂燙以后的要高于不漂燙的。說明凍干和漂燙工藝增加了馬鈴薯全粉的膨脹度。

2.3.5 馬鈴薯全粉碘藍(lán)值 碘藍(lán)值用馬鈴薯全粉細(xì)胞被破壞釋放出游離淀粉與碘發(fā)生反應(yīng)所呈現(xiàn)顏色的深淺來反應(yīng)。碘藍(lán)值的高低表示在加工過程中馬鈴薯細(xì)胞的破裂程度。最大限度保持細(xì)胞完整性,可以使復(fù)水后的顆粒全粉具有新鮮薯泥的營養(yǎng)、風(fēng)味和口感。其次,馬鈴薯的風(fēng)味主要由一些不具有揮發(fā)性的物質(zhì)產(chǎn)生,當(dāng)馬鈴薯細(xì)胞被破壞后,這些物質(zhì)會(huì)游離出來,導(dǎo)致風(fēng)味不佳。由圖6可見,不同工藝條件下,馬鈴薯全粉的碘藍(lán)值之間存在顯著差異(P<0.05),采用漂燙烘干工藝制備的馬鈴薯全粉的碘藍(lán)值最高,為14.09,顯著高于其他三種處理(P<0.05);其次是采用漂燙凍干工藝,碘藍(lán)值為13.71;凍干和烘干工藝相比,采用烘干工藝制備的馬鈴薯全粉的碘藍(lán)值較高,說明烘干對馬鈴薯全粉的細(xì)胞破壞較凍干要高。同一干燥工藝條件下,經(jīng)過漂燙的馬鈴薯全粉的碘藍(lán)值高于不漂燙的馬鈴薯全粉碘藍(lán)值,說明增加漂燙工藝會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞破壞程度增加;不漂燙、采用凍干工藝制備的馬鈴薯全粉的碘藍(lán)值最低,說明采用不漂燙、凍干工藝制備的馬鈴薯全粉的細(xì)胞破壞程度較低,馬鈴薯全粉的細(xì)胞完整性最好。

圖6 馬鈴薯全粉碘藍(lán)值Fig.6 The iodine blue value of potato flour

3 討論

從營養(yǎng)品質(zhì)方面,趙奕昕[22]的研究指出馬鈴薯生粉粗蛋白含量為(11.0±0.01) g/100 g DW,VC含量為(87.00±1.03) mg/100 g DW,Ca含量(36.60±1.21) mg/100 g DW,鉀鈉比282.76。本研究中制備的馬鈴薯全粉,蛋白質(zhì)含量在9.01%～10.27%之間,VC含量未檢出,Ca含量為182～291 mg/100 g DW,鉀鈉比在19.28～41.67之間。營養(yǎng)品質(zhì)差異主要與馬鈴薯品種本身屬性有關(guān)。

加工特性方面,丁聰[5]的研究指出,相較于回填和刮板式制備工藝,制片工藝制備的馬鈴薯全粉的色差值和黏度較高,碘藍(lán)值較高,接近30,而文章中僅為10.87～14.09之間,導(dǎo)致兩者之間碘藍(lán)值差異的原因是丁聰?shù)难芯恐性黾恿苏糁?15～20 min)的熟化工藝,而本研究沒有此工藝;說明蒸煮工藝不僅增加工藝和能耗,也會(huì)對馬鈴薯細(xì)胞造成較大破壞。本文研究發(fā)現(xiàn),漂燙烘干工藝下制備的馬鈴薯全粉的碘藍(lán)值最高,說明該工藝下的馬鈴薯全粉的細(xì)胞破壞最大,此結(jié)果與表5中該工藝下各個(gè)溫度的溶解度最高相呼應(yīng)。采用真空冷凍干燥工藝制備的馬鈴薯全粉色差值高,持水力和持油力也有所提高,這與王海鷗[23]研究結(jié)果一致:真空冷凍干燥馬鈴薯粉在親水性、親油性方面均明顯高于熱風(fēng)干燥馬鈴薯粉(P<0.05);真空冷凍干燥馬鈴薯粉色澤與新鮮馬鈴薯相近,而熱風(fēng)干燥馬鈴薯粉L*、a*、b*值與真空冷凍干燥馬鈴薯粉則呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。除此之外,采用凍干工藝制備的馬鈴薯全粉的透光率高、膠凝性好。

4 結(jié)論

從外觀上看,采用漂燙凍干工藝制備的馬鈴薯全粉顏色為淡黃色,與新鮮馬鈴薯顏色最接近,說明漂燙凍干工藝最能保持馬鈴薯全粉的顏色。

采用漂燙工藝,會(huì)導(dǎo)致還原糖、蛋白質(zhì)以及鎂、銅和鉀等營養(yǎng)物質(zhì)流失,同時(shí)會(huì)增加馬鈴薯全粉鈣、鈉含量;對馬鈴薯的磷、鋅、錳、銅含量無顯著差異影響。

不漂燙凍干的細(xì)胞完整性最好,馬鈴薯風(fēng)味好,但外觀顏色較漂燙的加深;采用漂燙凍干工藝的馬鈴薯全粉持水力和持油力、膨脹度和透光率都有所增加,膠凝性較好,更利于加工。綜合考利,認(rèn)為漂燙凍干是較適宜馬鈴薯全粉加工的工藝條件。