真空和面對(duì)高占比馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響研究

杜 洪，楊 健，張星燦,，華苗苗，張 怡，康建平,

（1. 四川省食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)，成都 611130；2. 四川東方主食產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，成都 611130）

馬鈴薯（Solanumtuberosum L），屬茄科，多年生草本糧菜兼用作物，原產(chǎn)于南美洲秘魯和玻利維亞等，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，塊莖富含淀粉、蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素C及礦物質(zhì)鉀，因此馬鈴薯又有“地下蘋(píng)果”、“長(zhǎng)壽食品”的美譽(yù)[1-2]。因馬鈴薯含有的氨基酸與雞蛋中所含的氨基酸近似相同，而且蛋白質(zhì)易被人體吸收，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高[3]。馬鈴薯全粉是鮮馬鈴薯經(jīng)清洗、去皮、切片、漂洗、預(yù)煮、冷卻、蒸煮、搗泥等工序，最后脫水干燥而得到的粉末狀產(chǎn)品，基本保留了薯皮以外的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，水分含量較低（≤9.0%）、便于運(yùn)輸、貯存及加工，方便作為生產(chǎn)加工用原輔材料[4-5]。馬鈴薯產(chǎn)量豐富，是繼小麥、水稻、玉米等主要糧食作物之后的世界第四大糧食作物[6-7]。因?yàn)轳R鈴薯具有產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)豐富的優(yōu)勢(shì)，趕上2015年中國(guó)農(nóng)業(yè)部啟動(dòng)馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，不僅可以解決我國(guó)糧食短缺的問(wèn)題，關(guān)鍵是可以改善國(guó)民的身體素質(zhì)與膳食營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)[8-9]。隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，馬鈴薯主食化產(chǎn)品成為近幾年研究的熱點(diǎn)，尤其是以馬鈴薯全粉為原料開(kāi)發(fā)面制食品。

目前，以馬鈴薯全粉為原料開(kāi)發(fā)掛面，由于其不含面筋蛋白，難以賦予面團(tuán)麥谷蛋白特有粘彈性，導(dǎo)致馬鈴薯全粉掛面加工性能（成型難、易斷條等）較差[10]，相關(guān)研究多集中在馬鈴薯全粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響[1,11]，品質(zhì)改良劑的研究[2,12-13]，高占比馬鈴薯全粉（含量30%以上）掛面壓延工藝的研究相對(duì)較少。本文旨在研究高占比馬鈴薯全粉（添加量30%）掛面壓延工藝參數(shù)（加水量、和面時(shí)間、和面轉(zhuǎn)速、真空度）對(duì)掛面品質(zhì)的影響，通過(guò)全面實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)工藝參數(shù)，以期為高占比馬鈴薯全粉掛面產(chǎn)品工業(yè)化推廣提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

馬鈴薯全粉（SB/T10752—2012）：甘肅正陽(yáng)食品有限公司；高筋一級(jí)小麥粉（GB/T 1355—1986）：綿陽(yáng)仙特米業(yè)有限公司；食用鹽（GB/T 5461—2016）：重慶合川鹽化工業(yè)有限公司；聚丙烯酸鈉：河南思遠(yuǎn)生物科技有限公司；谷朊粉：?？h天龍面業(yè)有限公司；魔芋精粉：漢中市東方魔芋有限責(zé)任公司；碳酸鈉：河南恩苗食品有限公司。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

UniversalTA質(zhì)構(gòu)儀：上海騰拔儀器科技有限公司；MT40面條機(jī)：北京全興機(jī)械廠；真空和面機(jī)：佛山市烈動(dòng)電器有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；其它耗材均為市售。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 掛面制作工藝流程

1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.2.1 加水量對(duì)馬鈴薯掛面品質(zhì)的影響 采用5種不同加水量30%、33%、36%、39%、42%，在真空度0.08 MPa、轉(zhuǎn)速80 r/min，時(shí)間10 min條件下真空和面，測(cè)定所生產(chǎn)的馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率、熟斷條率與感官品質(zhì)，確定適宜的加水量。

1.2.2.2 和面時(shí)間對(duì)馬鈴薯掛面品質(zhì)的影響 采用5種不同和面時(shí)間8、12、16、20、24 min，在

1.2.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，測(cè)定所生產(chǎn)的馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率、熟斷條率與感官品質(zhì)，確定合適的和面時(shí)間。

1.2.2.3 真空度對(duì)馬鈴薯掛面品質(zhì)的影響 采用5種不同真空度0、0.02、0.04、0.06、0.08 MPa，在1.2.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，測(cè)定所生產(chǎn)的馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率、熟斷條率與感官品質(zhì)，確定合適的真空度。

1.2.2.4 轉(zhuǎn)速對(duì)馬鈴薯掛面品質(zhì)的影響 分別在5種不同轉(zhuǎn)速 40、60、80、100、120 r/min，在

1.2.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，測(cè)定所生產(chǎn)的馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率、熟斷條率與感官品質(zhì)，確定合適的轉(zhuǎn)速。

1.2.2.5 加水量和和面時(shí)間的雙因素實(shí)驗(yàn) 在馬鈴薯全粉添加量30%，真空度0.06 Mpa，和面轉(zhuǎn)速60 r/min的基礎(chǔ)上，加水量為30%、33%、36%、39%，分別設(shè)定和面時(shí)間為8、12、16 min，進(jìn)行雙因素實(shí)驗(yàn)。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 熟斷條率

參照LS/T 3212—2014中的方法[16]進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 面條蒸煮損失率測(cè)定

取30 g左右面條，置于盛有500 mL蒸餾水的燒杯中，在100 ℃水浴加熱至白芯剛好消失，撈出面條并淋水30 s，將沖淋液和面湯煮至剩下大約50 mL時(shí)，在105 ℃烘干至恒重，重復(fù)3次取平均值[1-2]。

1.3.3 面條TPA測(cè)定方法

取面條樣品20～30根，放入盛有500 mL沸水（蒸餾水）的燒杯中，保持水呈微沸狀態(tài)，煮至面條白芯剛好消失，立即將面條撈出，在漏水絲網(wǎng)容器中瀝干水分后進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。測(cè)定方法按TPA實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行，測(cè)定參數(shù)見(jiàn)表2，測(cè)定指標(biāo)為：彈性、膠著性、粘聚性、回復(fù)性、硬度、咀嚼性、粘性，測(cè)量在10 min內(nèi)完成，每個(gè)樣品重復(fù)6次平行實(shí)驗(yàn)[1-2]。

表1 質(zhì)構(gòu)儀操作參數(shù)

1.3.4 干面條的破裂力實(shí)驗(yàn)

所用探頭為 P/SFR彎曲裝置，參數(shù)設(shè)定如下：測(cè)前速度2 mm/s；測(cè)試速度2 mm/s；測(cè)后速度2 mm/s；引發(fā)力5 g；壓縮率50%[1-2]。

1.3.5 面條拉伸實(shí)驗(yàn)

采用的質(zhì)構(gòu)儀探頭P/SPR面條拉伸裝置，參數(shù)設(shè)定如下：測(cè)前速度1 mm/s；測(cè)試速度3 mm/s；測(cè)后速度5 mm/s；引發(fā)力5 g；拉伸距離15 mm[1-2]。

1.3.6 馬鈴薯面條感官評(píng)定

面條的感官特性主要包括色澤、表觀狀況、彈性、韌性、光滑性、適口性和食味。取加工好的生面條若干，將面條在100 ℃沸水中煮至白芯剛好消失，用漏勺撈出面條，并淋水30 s，然后室溫放置2 min，對(duì)煮制后面條的感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行色澤、表觀狀況等感官性狀的評(píng)價(jià)，面條評(píng)分項(xiàng)目及分值分配參考 SB/T 10137—1993制訂。實(shí)驗(yàn)的品嘗小組由15位經(jīng)過(guò)訓(xùn)練對(duì)品嘗有經(jīng)驗(yàn)的人員組成[1-2]。

量取500 mL自來(lái)水于小鋁鍋中（直徑20 cm），在2 000 W電爐上煮沸，稱取50 g干面條樣品，放入鍋內(nèi)，煮至面條白芯剛好消失，立即將面條撈出，以流動(dòng)的飲用水沖淋約10 s，分放在碗中品嘗。

表2 馬鈴薯全粉面條感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)測(cè) 3次求平均值，數(shù)據(jù)處理與分析采用統(tǒng)計(jì)軟件Excel2007和SPSS19.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 加水量對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響

加水量直接影響壓延掛面的品質(zhì)，且是最重要的自變量之一，加水量對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響結(jié)果見(jiàn)圖 1。由圖 1可知，當(dāng)加水量在30%～33%范圍內(nèi)時(shí)，和面后面團(tuán)略顯偏干、面皮表面不光滑、不易成型，造成馬鈴薯全粉掛面的蒸煮損失率（>13%）與熟斷條率（>16%）較高；而加水量超過(guò)39%時(shí)，面團(tuán)過(guò)軟、發(fā)粘，壓延時(shí)易粘輥，不易成型，掛面斷條（>16%）嚴(yán)重，蒸煮損失（>10%）偏高。加水量較低不利于面團(tuán)的形成，進(jìn)而影響面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，而較高會(huì)導(dǎo)致掛面發(fā)軟、咀嚼性降低。加水量達(dá)到36%，馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率（10.28%）與熟斷條率（13.5%）低于其它加水量，且此時(shí)感官評(píng)分高于其它加水量，因此確定馬鈴薯全粉掛面最適加水量為36%。

圖1 加水量對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響

2.1.2 和面時(shí)間對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響

和面時(shí)間對(duì)掛面品質(zhì)的影響較大，和面時(shí)間不足或過(guò)度均會(huì)導(dǎo)致掛面品質(zhì)劣變，和面時(shí)間對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響結(jié)果見(jiàn)圖 2。由圖 2可知，當(dāng)和面時(shí)間為 16 min時(shí)，蒸煮損失率（8.26%）與熟斷條率（6%）均較低，感官評(píng)分（77.82分）較高，此時(shí)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)較好。由此可知，和面時(shí)間直接影響面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)的形成程度，對(duì)最終掛面產(chǎn)品品質(zhì)有較大的影響，這與劉銳[18]的研究結(jié)論相符。和面時(shí)間為16 min時(shí)掛面品質(zhì)最優(yōu)，選擇最適和面時(shí)間16 min。

圖2 和面時(shí)間對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響

2.1.3 真空度對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響

真空度對(duì)面團(tuán)的影響程度受制于面團(tuán)蛋白質(zhì)的含量與質(zhì)量，真空度對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響結(jié)果見(jiàn)圖 3。由圖 3可知，真空度能適當(dāng)降低馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率與熟斷條率，提高樣品感官評(píng)分值。真空度為0～0.06 MPa范圍時(shí)，隨著真空度的增加，馬鈴薯全粉掛面的蒸煮損失率、熟斷條率、感官均得到適當(dāng)改善。和面過(guò)程適度抽真空可以除去和面過(guò)程部分空氣，降低環(huán)境氧氣濃度，促進(jìn)小麥粉吸水和面筋蛋白水分結(jié)合，面筋蛋白的充分吸水結(jié)合有利于二硫鍵的形成與交換。但過(guò)高的真空度會(huì)使和面密閉空間氧氣濃度過(guò)低，不利于–SH氧化形成二硫鍵和蛋白質(zhì)的聚合，導(dǎo)致–SH（游離巰基）的增多和GMP（谷蛋白大聚合體）的減少[17-18]。因此，確定最適和面真空度為0.06 MPa，結(jié)果與劉銳等[19]的研究基本相符。

圖3 真空度對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響

2.1.4 轉(zhuǎn)速對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響

和面轉(zhuǎn)速對(duì)馬鈴薯全粉掛面樣品品質(zhì)的影響結(jié)果見(jiàn)圖 4。由圖 4可知，轉(zhuǎn)速對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響不明顯，但是當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò) 60 r/min時(shí)，蒸煮損失率、熟斷條率及感官評(píng)分幾乎沒(méi)有變化。因此，確定最適和面轉(zhuǎn)速為60 r/min。

圖4 轉(zhuǎn)速對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)的影響

2.2 雙因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素實(shí)驗(yàn)得基礎(chǔ)上，加水量與和面時(shí)間對(duì)馬鈴薯全粉掛面品質(zhì)有明顯的影響，真空度與轉(zhuǎn)速對(duì)掛面品質(zhì)影響不明顯。因此，在馬鈴薯全粉添加量33%，真空度為0.06 Mpa，和面轉(zhuǎn)速為60 r/min的基礎(chǔ)上，以加水量為30%、33%、36%、39%的水平，分別設(shè)定和面時(shí)間為8、12、16 min，進(jìn)行雙因素實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

整體而言，加水量對(duì)掛面熟斷條率和蒸煮損失率的影響大于和面時(shí)間，對(duì)感官評(píng)分的影響差異不大。加水量過(guò)大導(dǎo)致掛面難以分散，不會(huì)影響熟斷條率與蒸煮損失率，而對(duì)感官影響不大。在各加水量水平下，熟斷條率與蒸煮損失率均隨和面時(shí)間的延長(zhǎng)而先減小后增大，而感官評(píng)分先增大后減少。當(dāng)加水量為36%時(shí)，熟斷條率和蒸煮損失率較低，且感官評(píng)分較高，表明掛面品質(zhì)較好。在各和面時(shí)間水平下，熟斷條率與蒸煮損失率均隨加水量的增加而先減小后增大，而感官評(píng)分先增大后減少。當(dāng)和面時(shí)間12 min時(shí)，熟斷條率和蒸煮損失率較低，且感官評(píng)分較高，表明掛面品質(zhì)較好。

2.3 與普通掛面對(duì)比

以本工藝小麥粉掛面、市售掛面（不含馬鈴薯全粉）為對(duì)照，采用統(tǒng)一的多指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便客觀評(píng)價(jià)高含量馬鈴薯全粉掛面加工工藝的優(yōu)劣（表4～5）。

表3 雙因素實(shí)驗(yàn)的品質(zhì)測(cè)定結(jié)果

表4 掛面蒸煮特性與感官評(píng)價(jià)對(duì)比結(jié)果

表5 掛面質(zhì)構(gòu)特性對(duì)比測(cè)定結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)樣品與市售掛面樣品對(duì)照，考察關(guān)鍵指標(biāo)蒸煮特性、感官特性與質(zhì)構(gòu)（TPA）特性，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4、表5，對(duì)表4～5中各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合對(duì)比分析，結(jié)果顯示本實(shí)驗(yàn)添加品質(zhì)改良劑所制作的樣品蒸煮損失率、熟斷條率、水分、感官評(píng)分、質(zhì)構(gòu)特性等指標(biāo)明顯優(yōu)于市售掛面，樣品品質(zhì)達(dá)到市售掛面的要求。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用單因素實(shí)驗(yàn)與雙因素實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，對(duì)高占比馬鈴薯全粉掛面工藝和面工序進(jìn)行真空和面參數(shù)優(yōu)化。結(jié)果顯示，對(duì)馬鈴薯全粉掛面的整體品質(zhì)，加水量影響最大，和面時(shí)間次之，真空度與轉(zhuǎn)速影響較小。最優(yōu)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：加水量36%，和面時(shí)間12 min，真空度0.06 MPa，轉(zhuǎn)速60 r/min。

在一定參數(shù)范圍內(nèi)，真空和面工序可以有效促進(jìn)水分與面筋蛋白的相互作用，降低和面過(guò)程中面團(tuán)水分子的流動(dòng)性，有利于面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。至于真空和面對(duì)掛面品質(zhì)的影響機(jī)理，尚需進(jìn)一步深入研究。