沈耀衡，陸啟玉，張 珂

（河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

不同馬鈴薯全粉對(duì)馬鈴薯面條品質(zhì)的影響

沈耀衡，陸啟玉*，張 珂

（河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

對(duì)不同工藝制得的馬鈴薯全粉的理化指標(biāo)和粉質(zhì)特性，以及其對(duì)面條的質(zhì)構(gòu)、蒸煮品質(zhì)、厚度和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：熟粉微觀結(jié)構(gòu)沒(méi)有淀粉顆粒形態(tài)，破損淀粉含量高；生粉微觀結(jié)構(gòu)有淀粉顆粒形態(tài)，破損淀粉含量低；面粉粉質(zhì)試驗(yàn)中，熟粉較生粉有更高的吸水率，生粉最大添加量為35%，熟粉最大添加量為20%；熟粉制作的生面條，黏性顯著增大，生粉可以提高面條的拉斷力；熟粉制作的面條煮熟后面條厚度有增大趨勢(shì)。掃描電鏡發(fā)現(xiàn)，熟粉面條中，大量糊化淀粉暴露在外；生粉面條中，馬鈴薯淀粉與小麥淀粉共同鑲嵌在面筋網(wǎng)絡(luò)中。

馬鈴薯全粉；面條品質(zhì)；微觀結(jié)構(gòu)；掃描電鏡

0 前言

早在2013年，農(nóng)業(yè)部即啟動(dòng)馬鈴薯主食化科技項(xiàng)目，把馬鈴薯作為我國(guó)第四大主糧。面條作為中國(guó)的傳統(tǒng)主食，具有非常悠久的歷史。研制馬鈴薯面條，可以提高馬鈴薯的深加工利用率，推動(dòng)我國(guó)馬鈴薯主食化這一戰(zhàn)略目標(biāo)。

馬鈴薯蛋白質(zhì)是完全蛋白質(zhì)，含有人體必需的8種氨基酸，但是馬鈴薯全粉中不含面筋蛋白，而面筋蛋白作為形成面筋網(wǎng)絡(luò)的重要物質(zhì)，對(duì)面團(tuán)的可加工性具有至關(guān)重要的作用[1]。作者探討了馬鈴薯全粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響，以期為制作良好的馬鈴薯面條提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮馬鈴薯：市售；金苑特一粉：鄭州金苑面業(yè)有限公司；碘化鉀、硼酸、硫代硫酸鈉、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

損傷淀粉測(cè)定儀：法國(guó)肖邦技術(shù)公司；質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó) Stable Micro System公司；WSC-S測(cè)色色差計(jì)：上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；DMT-10A電動(dòng)面條機(jī)：龍口市復(fù)興機(jī)械有限公司；JHMZ 200和面機(jī)（針式和面機(jī)）：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：北京中興偉業(yè)儀器有限公司；FEI QUANTA FEG250掃描電子顯微鏡：美國(guó)FEI。

1.3 方法

1.3.1 馬鈴薯全粉的制備

新鮮馬鈴薯經(jīng)過(guò)清洗、去皮、切片、蒸煮、80℃脫水干燥、粉碎、100目過(guò)篩而得到的細(xì)顆粒狀馬鈴薯全粉，稱之為“熟粉”。

新鮮馬鈴薯經(jīng)過(guò)清洗、去皮、切絲、漂洗、60℃脫水干燥、粉碎、100目過(guò)篩而得到的細(xì)顆粒狀馬鈴薯全粉，稱之為“生粉”。

1.3.2 面條的制作

將馬鈴薯全粉以不同比例與特一粉進(jìn)行混合，加水后在針式和面機(jī)中和面2 min，轉(zhuǎn)移至鐵盆中立即用保鮮膜封口，醒發(fā)30 min，參照SB/T 10137—93進(jìn)行軋片，將面片逐漸壓薄最終至1.0 mm，面帶放置密封的自封袋內(nèi)并用擰干的濕紗布蓋住熟化20 min。最后用切刀制作出厚1 mm、寬2 mm的面條。

1.3.3 理化指標(biāo)測(cè)定

水分按GB 5009.3—2010方法測(cè)定；淀粉含量按GB 5006—1985方法測(cè)定[2]；粗蛋白含量按GB 5009.5—2010方法測(cè)定；馬鈴薯全粉的粉質(zhì)特性按GB/T 14614—2006方法測(cè)定；破損淀粉的測(cè)定：損傷淀粉測(cè)定儀，電流法；直鏈淀粉含量測(cè)定[3]：雙波長(zhǎng)比色法。

1.3.4 電子顯微鏡掃描

粉狀物質(zhì)：取少量粉，將其粘在導(dǎo)電膠帶上并均勻涂開(kāi)，固定在金屬架上，噴金鍍膜，然后放入掃描電鏡觀察艙內(nèi)抽真空進(jìn)行觀察。

面條：將制作好的馬鈴薯面條進(jìn)行真空冷凍干燥，將干燥好的馬鈴薯面條截?cái)啵⑵涔潭ㄔ趯?dǎo)電膠帶上，斷面朝上，固定在金屬架上，噴金鍍膜，然后放入掃描電鏡觀察艙內(nèi)抽真空進(jìn)行觀察。

1.3.5 面條質(zhì)構(gòu)測(cè)定[4]

將生面條煮至最佳蒸煮時(shí)間后，撈出放入冷水，然后用干紗布擦去表面水分，放入自封袋保濕進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。TPA 參數(shù)為：Pre－test Speed：2.0 mm/s；TestSpeed：0.8 mm/s；Post －testSpeed：1.0 mm/s；Strain：70%；Trigger Type:Auto－5 g；兩次壓縮之間的時(shí)間間隔：1 s。拉伸參數(shù)為：Pre－test Speed:2.0 mm/s；Test Speed:0.8 mm/s；Post－test Speed：5.0 mm/s；Distance:90 mm；Trigger Type：Auto－4 g。

1.3.6 最佳蒸煮時(shí)間測(cè)定[5]

取20根面條，放入盛有600 mL沸水的鍋中（水處于微沸狀態(tài)）并開(kāi)始計(jì)時(shí)，從2 min開(kāi)始，每間隔5 s撈出一根置于玻璃板上，并用另一個(gè)玻璃板按壓面條，白芯剛剛消失時(shí)所需要的時(shí)間即為面條的最佳蒸熟時(shí)間。

1.3.7 面條吸水率及蒸煮損失的測(cè)定

吸水率測(cè)定：取15根20 cm的面條，稱質(zhì)量記為M1，放入600 mL沸水中煮至最佳蒸煮時(shí)間撈出，放入冷水，然后用干紗布擦去表面水分，稱質(zhì)量M2，計(jì)算吸水率。

干物質(zhì)損失率的測(cè)定：將測(cè)吸水率剩余的面湯轉(zhuǎn)入 500 mL燒杯中,放在可調(diào)式電爐上加熱蒸發(fā)掉大部分水分后，將燒杯放入105℃烘箱內(nèi)烘至恒質(zhì)量，稱量計(jì)算出面湯內(nèi)干物質(zhì)M3，計(jì)算干物質(zhì)損失率。

式中：W為面條水分含量，%。

1.3.8 面條斷條率的測(cè)定

由于生粉與熟粉制得的面條有很大差異，因此斷條率采用了不同的蒸煮時(shí)間。生粉面條：20根20 cm面條，蒸煮時(shí)間為15 min，煮面用水1 500 mL，2 100 W功率暴沸；熟粉面條：20根20 cm面條蒸煮時(shí)間為10 min，煮面用水1 000 mL，2 100 W功率暴沸。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯全粉的電子掃描結(jié)果

生粉和熟粉掃描電鏡結(jié)果見(jiàn)圖1，發(fā)現(xiàn)兩者存在較大差異，生粉具有明顯的淀粉顆粒形態(tài)，表面光滑，呈現(xiàn)出類似成熟馬鈴薯的橢球形狀[6]；而熟粉則完全沒(méi)有顆粒形態(tài)，呈現(xiàn)出類似于巖石的不規(guī)則且棱角明顯的形態(tài)，大小不一，沒(méi)有規(guī)律。這與兩種粉的制作工藝有很大關(guān)系，生粉在沒(méi)有熟化的情況下低溫干燥，進(jìn)而保持了完整的淀粉形態(tài)；熟粉經(jīng)過(guò)蒸煮，淀粉發(fā)生了糊化、破碎，顆粒形態(tài)已經(jīng)被完全破壞[7]。

圖1 生粉和熟粉2 000倍放大電鏡圖片F(xiàn)ig.1 TEM micrographs of raw PF and cooked PF amplified 2 000 times

2.2 基礎(chǔ)理化指標(biāo)

3種粉的基本理化指標(biāo)見(jiàn)表1。由表1可知，特一粉（小麥粉）粗蛋白含量最高；淀粉含量3者有略微差距；生粉的支鏈淀粉含量最高。對(duì)比L*和b*可知，特一粉L*值最大，說(shuō)明其顏色最白；熟粉b*值最大，說(shuō)明其顏色偏黃。破損淀粉反映出淀粉顆粒的完整性，是面粉的一項(xiàng)主要指標(biāo)。破損淀粉含量高時(shí)，會(huì)使面團(tuán)吸水率增大，有利于面制品的出品率[8]，但過(guò)多時(shí)，會(huì)降低面團(tuán)形成時(shí)間，使面團(tuán)發(fā)黏。分析可知，熟粉的破損淀粉含量最高，這與熟粉粉質(zhì)吸水率偏大，電鏡掃描圖片無(wú)顆粒形態(tài)結(jié)論相一致。

表1 3種粉的理化指標(biāo)對(duì)比Table 1 Comparison of physical and chemical indicators of different flour

2.3 不同添加量生粉和熟粉面團(tuán)的粉質(zhì)特性

將生粉和熟粉與特一粉以不同比例混合，檢測(cè)面團(tuán)粉質(zhì)特性，結(jié)果見(jiàn)表2和表3。

表2 生粉不同添加量的面團(tuán)粉質(zhì)特性Table 2 The flour quality characteristics with different raw flour content

表3 熟粉不同添加量的面團(tuán)粉質(zhì)特性Table 3 The flour quality characteristics with different cooked flour content

由表2和表3可知，不同添加量的生粉和熟粉面團(tuán)存在顯著差異。隨著生粉添加比例的增大，面團(tuán)吸水率略有升高；隨著熟粉添加比例的增大，面團(tuán)吸水率顯著增大，這是因?yàn)槭旆壑械矸垲w粒已經(jīng)完全糊化，沒(méi)有了緊密的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，淀粉顆粒內(nèi)部的分子鏈得以延伸，活性中心增多，與水分子的結(jié)合位點(diǎn)也顯著增多，進(jìn)而使其吸水率顯著增大[9]。形成時(shí)間與破損淀粉有關(guān)，王曉曦等[10]發(fā)現(xiàn)破損淀粉與形成時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，隨著生粉和熟粉添加比例的增大，面團(tuán)形成時(shí)間呈降低趨勢(shì)，對(duì)比可知，熟粉形成時(shí)間降低速度更快。穩(wěn)定時(shí)間作為粉質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，反映了面團(tuán)的面筋強(qiáng)度[8]，熟粉的加入極大地降低了面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間，在熟粉含量很?。ㄌ砑恿繛?%和5%）的情況下，也使得穩(wěn)定時(shí)間顯著降低；生粉的加入會(huì)逐漸降低混合粉的穩(wěn)定時(shí)間。熟粉的加入顯著增大面團(tuán)的弱化度，且添加為5%時(shí)弱化度就變化顯著；隨著生粉的添加，面團(tuán)弱化度先顯著增大，然后緩慢增大。生粉和熟粉不同添加量的面團(tuán)粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)都呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，這是因其都不含面筋蛋白。

2.4 馬鈴薯全粉的添加對(duì)馬鈴薯面條品質(zhì)的影響

2.4.1 蒸煮品質(zhì)

對(duì)馬鈴薯鮮濕面進(jìn)行蒸煮特性試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4和表5。

表4 不同熟粉添加量的馬鈴薯面條蒸煮品質(zhì)Table 4 The cooking quality characteristics of potato noodles with different cooked flour content

表5 不同生粉添加量的馬鈴薯面條蒸煮品質(zhì)Table 5 The cooking quality characteristics of potato noodles with different raw flour content

由表4可知，熟粉的添加會(huì)縮短面條最佳蒸煮時(shí)間，降低吸水率，增大干物質(zhì)損失率和斷條率，使面條在蒸煮過(guò)程中產(chǎn)生渾湯現(xiàn)象。吸水率降低一方面是因?yàn)槊鏃l中蛋白含量逐漸降低，蛋白比淀粉具有更強(qiáng)的吸水性[11]，另一方面可能是因?yàn)槊鏃l自身在蒸煮過(guò)程中干物質(zhì)損失造成的。斷條率增大，原因是熟粉吸水率較大，過(guò)多的水分使面條結(jié)構(gòu)松散，易斷裂。最佳蒸煮時(shí)間的縮短，斷條率的增大，表明添加了熟粉的馬鈴薯面條變得更不耐煮。

由表5可知，生粉的添加會(huì)延長(zhǎng)面條最佳蒸煮時(shí)間，吸水率緩慢增加，干物質(zhì)損失率略有增大，在生粉添加量為35%時(shí)顯著增大，斷條率先降低后增大，這是因?yàn)轳R鈴薯淀粉支鏈淀粉含量高，支鏈淀粉在熱水中溶解度小、黏度大，不易溶解在面湯中[12]。對(duì)比斷條率，可知添加適量的生粉可以改善面條的耐煮特性。

2.4.2 馬鈴薯面條質(zhì)構(gòu)分析

對(duì)不同生粉和熟粉添加量的馬鈴薯生、熟面條分別進(jìn)行了質(zhì)構(gòu)檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表6—表9。

表6 不同熟粉添加量的馬鈴薯生面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)Table 6 Texture quality of potato noodles with different amounts of cooked flour

表7 不同熟粉添加量的馬鈴薯熟面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)Table 7 Texture quality of cooked potato noodles with different amounts of cooked flour

表8 不同生粉添加量的馬鈴薯生面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)Table 8 Texture quality of potato noodles with different amounts of raw flour

表9 不同生粉添加量的馬鈴薯熟面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)Table 9 Texture quality of cooked potato noodles with different amounts of raw flour

表6和表8是不同添加量生粉和熟粉生面條的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。表6中變異系數(shù)（CV）最大的為黏性，說(shuō)明熟粉的加入對(duì)生面條黏性影響較大，面條黏性增大會(huì)導(dǎo)致面條易出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象，限制了其最大添加量。表8中變異系數(shù)最大的為拉伸距離，說(shuō)明生粉的加入對(duì)拉伸距離影響較大，因?yàn)樯壑胁缓娼畹鞍?，隨著其添加比例的增大，面筋蛋白被稀釋，面條延展性降低，拉伸距離逐漸減低；面條最大拉斷力逐漸增大，因?yàn)樯鄣募尤腚m然降低了面條的面筋含量，但是生粉中完整的馬鈴薯淀粉卻可以有機(jī)地鑲嵌在面筋網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，使面條更加不易被拉斷；生粉添加量從0%增加至25%，面條黏聚性逐漸增大，說(shuō)明生粉的加入使面條抗形變能力增強(qiáng)，這與面條硬度逐漸增大的結(jié)論相一致。

表7和表9是不同添加量生粉和熟粉熟面條的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。表7中變異系數(shù)最大的是黏性，說(shuō)明熟粉的加入對(duì)熟面條黏性影響較大，隨著熟粉添加比例的增大，熟面條黏性逐漸降低，面條變得更加爽口，這可能是因?yàn)槊鏃l中所含蛋白質(zhì)降低的原因。表9中變異系數(shù)最大的是最大拉伸距離，說(shuō)明生粉會(huì)顯著減低熟面條的拉伸距離；面條黏性在生粉添加比例為25%時(shí)達(dá)到最大，硬度的變化規(guī)律與生面條有著相似的趨勢(shì)。

2.4.3 面條厚度

由于生面條厚度都是1 mm，只對(duì)熟面條厚度進(jìn)行了測(cè)量，熟面條蒸煮至最佳蒸煮時(shí)間后測(cè)定厚度，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 生粉和熟粉添加量對(duì)熟面條厚度的影響Fig.2 Effect of addition amounts of raw flour and cooked flour on the thickness of cooked noodles

由圖2可知，熟面條厚度隨著熟粉添加比例的增大顯著增大，這是因?yàn)槭旆壑衅茡p淀粉含量高，破損淀粉易吸水膨脹，從而使面條經(jīng)過(guò)蒸煮后體積膨脹，這與熟粉膨脹特性結(jié)論相一致。添加生粉制得的馬鈴薯面條，經(jīng)過(guò)蒸煮之后，面條厚度無(wú)顯著變化，這是因?yàn)轳R鈴薯淀粉顆粒有機(jī)地與面筋網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，進(jìn)而使得組織更加緊密。

2.4.4 馬鈴薯面條掃描電鏡結(jié)果分析

對(duì)不同添加量熟粉和生粉制得的馬鈴薯面條進(jìn)行真空冷凍干燥以保持其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后用電鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)，圖3和圖4為放大2 000倍的電鏡圖片。

圖3 不同添加量熟粉制作的生面條的電鏡掃描微觀結(jié)構(gòu)Fig.3 TEM micrographs of noodles with different content of cooked flour

由圖3可以看出，隨著熟粉添加比例的增大，面筋蛋白形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)逐漸變得松散。比較0%與20%可以看出，呈清晰淀粉形態(tài)的完整淀粉明顯減少，且出現(xiàn)了大片的無(wú)形態(tài)的糊化淀粉。糊化淀粉無(wú)淀粉顆粒形態(tài)，分子鏈擺脫了淀粉顆粒的束縛，在水中得以充分伸展，從而增加了淀粉與單體的接觸面積，使單位質(zhì)量的淀粉中反應(yīng)活性點(diǎn)增加[13]。這與熟粉吸水率增大，面條干物質(zhì)損失率變大、斷條率增大的結(jié)論相一致，可以從微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行印證。

圖4 不同添加量生粉制作的生面條的電鏡掃描微觀結(jié)構(gòu)Fig.4 TEM micrographs of noodles with different content of raw flour

由圖4可以看出，淀粉可以有效地被面筋網(wǎng)絡(luò)所包裹，從而增大面條的拉斷力，隨著生粉添加比例的增大，面筋網(wǎng)絡(luò)逐漸被打斷，不能有效地鏈接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，面條蒸煮品質(zhì)變差，這與蒸煮試驗(yàn)結(jié)果相一致。比較圖4可以看出，淀粉顆粒數(shù)量并未有明顯減小趨勢(shì)。生粉添加量為0%制作的生面條中淀粉形態(tài)主要有兩種，比較大的呈現(xiàn)扁平鐵餅狀的A型淀粉和較小的圓球形的B型淀粉[14]。隨著生粉添加比例的增大，形狀類似成熟馬鈴薯的橢球形的淀粉增多。由電鏡圖片可以看出體積較大的馬鈴薯淀粉同小麥淀粉一同鑲嵌在蛋白的包裹中。

3 結(jié)論

添加適量的生粉，可以減少面條蒸煮過(guò)程中的斷條率，提高面條硬度。熟粉顆粒沒(méi)有淀粉形態(tài)，呈現(xiàn)不規(guī)則巖石狀，其蛋白含量低，破損淀粉較高。在制作面條過(guò)程中，隨著熟粉添加量的增大，面條硬度降低，蒸煮損失增大，面條在蒸煮過(guò)程中易斷條。

通過(guò)不同工藝制得的馬鈴薯全粉具有不同的微觀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，結(jié)構(gòu)不同，兩種馬鈴薯全粉的理化指標(biāo)也有很大差別。生粉具有完整淀粉形態(tài)，其粗蛋白、支鏈淀粉含量高，破損淀粉含量低，在面條制作過(guò)程中，可以添加至35%。熟粉沒(méi)有淀粉顆粒形態(tài)，吸水率較高，在面條制作過(guò)程中，可以添加至20%。

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EFFECT OF DIFFERENT POTATO POWDER ON THE QUALITY OF POTATO NOODLES

SHENG Yaoheng，LU Qiyu，ZHANG ke
（School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China）

The physical and chemical indexes and flour quality characteristics of whole potato flour（PF），and their influence on the noodle qualities，including texture，cooking quality，thickness and microstructure were investigated in the present study.The result showed that there was no starch granule morphology in cooked PF，and the damaged starch content was high；while starch granule morphology existed in Raw PF and the damaged starch content was low.In farinogram experiment，cooked PF had higher water absorption rate compared with raw PF.The maximum raw PF addition amount was 35%，while the cooked PF was 20%.The adhesiveness of raw noodles prepared by cooked PF was increased;the breaking force of noodles was improved when raw PF was added;the thickness of boiled noodles made by cooked PF was increased.The results of scanning electron microscope showed that lots of gelatinized starch was exposed outside in cooked PF noodles，while potato starch and wheat starch were embedded in the gluten network in raw PF noodles.

whole potato flour；noodles quality；microstructure；SEM

TS213.2

B

1673-2383(2017)03-0038-07

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20170621.1050.014.html

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2017-6-21 10:50:35

2016-10-09

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21276065）

沈耀衡（1991—），男，河南新鄭人，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称饭こ膛c品質(zhì)安全控制。

*通信作者