馬鈴薯粉粒度對(duì)面包風(fēng)味及品質(zhì)的影響

王璽 ，閆晨苗, ，李鐵梅, ，苑鵬 ，萬(wàn)寧，段盛林 *

1. 中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司（北京 100015）；2. 功能主食創(chuàng)制與慢病營(yíng)養(yǎng)干預(yù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京 100015）；3. 河北工程大學(xué)（邯鄲 056038）

我國(guó)是世界馬鈴薯種植面積最大、總產(chǎn)量最多的國(guó)家。馬鈴薯植株生命力強(qiáng)，果實(shí)產(chǎn)量高，且富含蛋白質(zhì)、氨基酸及多種維生素、礦物質(zhì)，尤其是其維生素含量是所有糧食作物中最全面的，其蛋白質(zhì)品質(zhì)接近動(dòng)物蛋白，優(yōu)于水稻、玉米等一般糧食作物[1-2]。2015年，國(guó)家農(nóng)業(yè)部正式啟動(dòng)馬鈴薯主糧化的策略，即倡導(dǎo)把馬鈴薯加工成適應(yīng)國(guó)人消費(fèi)習(xí)慣的面包、饅頭、面條等主食產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)由副食消費(fèi)向主食消費(fèi)轉(zhuǎn)變[3-4]。由于小麥、玉米等傳統(tǒng)主食原料中缺乏賴氨酸，而馬鈴薯中富含賴氨酸，因此馬鈴薯主食化有利于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)均衡飲食的目的，改善國(guó)民體質(zhì)健康[5-6]。

近年來(lái)面包在國(guó)內(nèi)的接受度顯著提高，尤其是越來(lái)越多的年輕人選擇早餐以面包作為主食。普通面包的主要原料是小麥粉，如果利用馬鈴薯粉替代部分小麥粉制作薯粉面包，能夠提升面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。馬鈴薯粉的選擇對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)具有重要影響，其中原料的粒度大小直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，李葉貝等[7]在研究不同粒度的馬鈴薯全粉對(duì)復(fù)合粉面條品質(zhì)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)選擇馬鈴薯全粉粒度與小麥面粉粒度相同或稍小時(shí)，有助提高復(fù)合面條的品質(zhì)。田曉紅等[8]研究粒度對(duì)馬鈴薯泥面條品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn)隨著馬鈴薯泥粒度的降低，小顆粒的馬鈴薯淀粉在煮面過(guò)程中更容易溶出，從而導(dǎo)致馬鈴薯面條的烹調(diào)損失率增加，黏度減小。目前市售較多且風(fēng)味較好的是馬鈴薯雪花全粉，但因其含有較多預(yù)糊化淀粉，使得薯粉面包血糖生成指數(shù)（Glycemic index，GI）較高，不利于慢病人群及體重控制人群食用；馬鈴薯經(jīng)去皮、切片處理，采用蒸熟后干燥制粉獲得的蒸干薯粉，由于加工方式中存在淀粉回生過(guò)程，在消化吸收特性方面較雪花全粉會(huì)有所改善。目前，關(guān)于原料粉粒度與產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的研究相對(duì)較多，但是在馬鈴薯原料粒度與面包產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)及風(fēng)味方面的研究卻寥寥無(wú)幾。

試驗(yàn)以不同粒度的蒸干薯粉為研究對(duì)象，利用電子鼻測(cè)定不同粒度的蒸干薯粉對(duì)薯粉面包風(fēng)味的影響，同時(shí)在前期薯粉面包品質(zhì)改良的研究基礎(chǔ)上，以蒸干薯粉替代20%小麥粉制備薯粉面包[9]，測(cè)定添加不同粒度蒸干薯粉對(duì)面包面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響，測(cè)定成品薯粉面包的比容、質(zhì)構(gòu)以及感官等品質(zhì)特性，探討不同粒度的蒸干薯粉對(duì)薯粉面包品質(zhì)的綜合影響，為馬鈴薯面包及其他花樣面包的加工提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

馬鈴薯，市售云薯；小麥粉，河南新鄉(xiāng)市新良糧油加工有限責(zé)任公司；雞蛋，北京德青源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司；酵母，法國(guó)樂(lè)斯福（明光）有限公司；安佳黃油，恒天然商貿(mào)有限公司；麥芽糖醇，山東福田藥業(yè)有限公司；谷朊粉，山東新瑞集團(tuán)有限公司；復(fù)配改良劑，安琪酵母股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9145A型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；JFZS350型粉質(zhì)儀，菏澤衡良儀器有限公司；PC202C型電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司；粉碎機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)分樣篩、FOX 4000型電子鼻，法國(guó) Alpha M.O.S公司；DCK202型攪拌機(jī)，廣東順德地一日用電器科技有限公司；SEC-P型發(fā)酵箱，江蘇三麥機(jī)械有限公司；SEC-1Y-S型電烤箱，江蘇三麥機(jī)械有限公司；CTA-XTPLUS型質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)Stable Micro Systems；MB23型水分測(cè)定儀，奧豪斯儀器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 馬鈴薯全粉的制備

馬鈴薯用清水漂洗后，去皮切片，于沸水鍋上蒸熟（20 min），冷卻后于電熱鼓風(fēng)干燥箱中60 ℃干燥12 h，粉碎后過(guò)300，200，150，125和105 μm的標(biāo)準(zhǔn)分樣篩，得到蒸干薯粉樣品。

1.3.2 馬鈴薯全粉風(fēng)味的測(cè)定

樣品前處理：分別取2 g不同粒度蒸干薯粉樣品于20 mL頂空瓶中，采用頂空取樣對(duì)氣味成分進(jìn)行測(cè)定，每組樣品重復(fù)3次。

電子鼻設(shè)備參數(shù)[10-12]：采集時(shí)間120 s，數(shù)據(jù)采集延遲1 080 s，潔凈空氣流速150 mL/min，取樣體積 4 mL，注射速度 1 mL/s；自動(dòng)進(jìn)樣器參數(shù)設(shè)置：孵化時(shí)間120 s；孵化溫度60 ℃。采用Alpha Soft 9.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.3.3 薯粉面團(tuán)粉質(zhì)特性的測(cè)定

以馬鈴薯全粉替代20%的小麥粉，以配方（見(jiàn)表1）中除去鹽和酵母之后的干料配制面包混合薯粉。分別測(cè)定薯粉面團(tuán)粉質(zhì)特性。面團(tuán)粉質(zhì)特性的測(cè)定參考 GB/T 14614—2006《小麥粉 面團(tuán)的物理特性吸水量和流變學(xué)特性的測(cè)定 粉質(zhì)儀法》，利用粉質(zhì)儀進(jìn)行測(cè)定。依據(jù)混合粉的實(shí)際含水量及樣品量300 g（含水量14%）折合后，稱取所需面包混合粉樣品，精確至0.1 g，啟動(dòng)粉質(zhì)儀揉混面粉45 s，加入適量蒸餾水在和面缽中揉混，使面團(tuán)的最高稠度達(dá)500±20 FU，達(dá)到條件后延續(xù)至少12 min停止，最終依據(jù)曲線可得到吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度等指標(biāo)。

1.3.4 面包制作工藝

馬鈴薯面包基本制作配方見(jiàn)表1。

表1 馬鈴薯面包基本配方 g

操作步驟：將配方中的干料按照比例稱好置于揉面缽，注意鹽和酵母分開(kāi)放，混合均勻。然后加入雞蛋和水，加水量依據(jù)面團(tuán)狀態(tài)進(jìn)行確定，先1檔低速揉混3～5 min，使面粉吸水，部分形成面團(tuán)后看狀態(tài)轉(zhuǎn)為2檔，形成光滑面團(tuán)后提速至3檔，直至面團(tuán)形成大概七八成面筋，具有一定延展性。然后加入提前軟化好的黃油，先1檔低速使黃油和面團(tuán)混合均勻，再分別提速至2檔和3檔各3～5 min，直至3檔快速攪打至面團(tuán)可形成手套膜即可。將面團(tuán)放入醒發(fā)箱醒發(fā)60 min，至體積呈原來(lái)的2～3倍大（溫度30 ℃，濕度85%）。取出面團(tuán)，分割成每個(gè)面團(tuán)50 g，整形。放入醒發(fā)箱內(nèi)進(jìn)行二次醒發(fā)（31 ℃，87% 濕度），時(shí)間60 min，醒發(fā)至原先面團(tuán)體積的2～3倍大。取出后放置于預(yù)熱好的烤箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，條件：上火180 ℃，下火185 ℃，15 min。烘烤結(jié)束后取出晾至室溫。

1.3.5 面包質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

利用質(zhì)構(gòu)儀模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)測(cè)試面包的質(zhì)構(gòu)特性，包括硬度、黏度、彈性、咀嚼度等指標(biāo)，來(lái)客觀評(píng)價(jià)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性變化。將面包產(chǎn)品放置至室溫后，切取3 cm厚度的中間層，放置于質(zhì)構(gòu)儀探頭面積下的載物臺(tái)上，進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)樣品進(jìn)行3次平行測(cè)定，計(jì)算平均值及標(biāo)準(zhǔn)差。

質(zhì)構(gòu)儀的具體參數(shù)：探頭為P/36柱狀探頭；運(yùn)行模式為T(mén)PA方案；探頭感應(yīng)力為5 g；測(cè)前速率1 mm/s，測(cè)中和測(cè)后速率均為 0.5 mm/s；目標(biāo)模式為應(yīng)變75%，研究近似食用條件下的質(zhì)構(gòu)特性。

1.3.6 面包比容測(cè)定

面包比容的測(cè)定參考 GB/T 20981—2007 《面包》中“6.5 比容”。稱定面包質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)m（g）。取能容納面包的容器，以小米作為填充物填滿整個(gè)容器，刮去多余的小米，將容器內(nèi)的小米倒出即為容器體積V1（mL）。將面包放于容器內(nèi)，用小米邊搖晃邊填滿整個(gè)容器，刮去多余的小米，記錄此時(shí)的小米體積V2（mL）。面包體積按式（1）計(jì)算。

1.3.7 面包感官評(píng)定

面包評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考 GB/T 20981—2007 《面包》中相關(guān)要求，結(jié)合薯粉面包的特點(diǎn)，制作評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[13]。選擇10名感官評(píng)價(jià)員，根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)面包樣品進(jìn)行品評(píng)，由加權(quán)評(píng)分公式計(jì)算得分[14-16]。

式中：P為總得分；ai為指標(biāo)的權(quán)重，權(quán)重為歸一化處理后的數(shù)值；mi為各指標(biāo)的權(quán)重得分；xi為各評(píng)價(jià)指標(biāo)得分；f為評(píng)價(jià)指標(biāo)的滿分值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

電子鼻采用Alpha Soft 9.1軟件控制儀器并處理數(shù)據(jù)；其他試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖，選擇ANOVA檢驗(yàn)，p＜0.05時(shí)表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有試驗(yàn)處理進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)定，以測(cè)定數(shù)據(jù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（X±SD）的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 電子鼻測(cè)定不同粒度蒸干薯粉的風(fēng)味差別

判別因子分析（DFA）可放大組別差距，縮小組間差距。圖1為不同粒度的蒸干薯粉判別因子分析圖。由樣品間距離可知，粒度對(duì)薯粉的氣味可產(chǎn)生影響。其中125 μm和105 μm的馬鈴薯全粉在同一象限內(nèi)，氣味相近?？赡苡捎谑矸垲w粒粒度的降低，某些氣味物質(zhì)會(huì)遭到破壞，當(dāng)達(dá)到125 μm及更細(xì)時(shí)，能夠保留的氣味物質(zhì)變化不大。

圖2為電子鼻的18根傳感器對(duì)不同粒度的蒸干薯粉產(chǎn)生的響應(yīng)值，從里到外響應(yīng)值逐漸升高。從圖2可以看出，電子鼻對(duì)不同粒度的蒸干薯粉有明顯響應(yīng)，樣品之間的差異主要表現(xiàn)在T、P型傳感器上，T、P型傳感器主要對(duì)有機(jī)化合物、氧化能力強(qiáng)的氣體以及芳香族化合物敏感[17]。由圖2可知，T、P型傳感器響應(yīng)值由高到低分別為300 μm＞150 μm≈200 μm≈125 μm＞105 μm，105 μm薯粉對(duì)傳感器感應(yīng)值最低，可能是粒度太小，導(dǎo)致某些氣味成分不能保留。馬鈴薯鮮薯中風(fēng)味物質(zhì)眾多，經(jīng)過(guò)蒸煮熟化后香氣化合物種類(lèi)更加豐富，但其中形成汁液土腥味的關(guān)鍵物質(zhì)1-辛烯-3-醇含量不會(huì)發(fā)生明顯變化[18]。通過(guò)圖1和圖2可以得出，電子鼻可區(qū)別不同粒度的蒸干薯粉，或許可以通過(guò)篩選薯粉的粒度，達(dá)到去除或保留某種氣味的目的。

圖1 不同粒度蒸干薯粉的DFA圖

圖2 不同粒度蒸干薯粉的傳感器響應(yīng)值

2.2 不同粒度蒸干薯粉對(duì)面包品質(zhì)的影響

2.2.1 添加不同粒度蒸干薯粉對(duì)面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響

表2是添加20%不同粒度蒸干薯粉的面團(tuán)粉質(zhì)特性，穩(wěn)定時(shí)間代表面團(tuán)耐揉混的程度，穩(wěn)定時(shí)間越長(zhǎng)，其韌性越強(qiáng)，意味著其加工性強(qiáng)[19]。弱化度反映面團(tuán)耐破壞的程度，弱化度越小，即代表面團(tuán)加工性越好，不易流變[20-21]。吸水率、形成時(shí)間能夠?qū)Ξa(chǎn)品配方改良及加工過(guò)程提供指導(dǎo)。

由表2可知，添加105 μm薯粉的混合粉面團(tuán)的形成時(shí)間為15.43 min，顯著高于其他粒度的薯粉（p＜0.05），且105 μm薯粉穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)，為16.87 min，說(shuō)明其面團(tuán)耐揉混，韌性和加工性較強(qiáng)。但添加200 μm和150 μm薯粉的混合粉面團(tuán)與添加105 μm薯粉的混合粉面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間無(wú)顯著性差異（p＞0.05），面團(tuán)弱化度之間也無(wú)顯著性差異（p＞0.05），可能是由于薯粉粒度之間的差別不大，對(duì)面團(tuán)結(jié)構(gòu)破壞能力相似，不足以產(chǎn)生明顯的面團(tuán)粉質(zhì)特性差異。

2.2.2 添加不同粒度蒸干薯粉對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同粒度的蒸干薯粉以20%的比例替代小麥粉制作面包，面包放置常溫后，利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性，分析硬度、黏附性、彈性、咀嚼性、水分等指標(biāo)差異。添加不同粒度的蒸干薯粉對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性的影響結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，硬度和咀嚼度均隨粒度增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。其中添加150 μm薯粉的面包硬度和咀嚼度顯著高于添加其他粒度薯粉的面包（p＜0.05），添加105 μm薯粉的面包硬度和咀嚼度最低；添加105 μm薯粉的面包彈性最高，添加300 μm薯粉的面包彈性最低，可能由于原料粉粒度越小越容易嵌入面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，對(duì)面團(tuán)面筋破壞力度較小，使得面包在質(zhì)構(gòu)特性方面更優(yōu)。不同粒度的蒸干薯粉對(duì)面包的質(zhì)構(gòu)特性影響差異不太大，可能由于薯粉替代量不足以顯著觀察粒度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性的影響，200 μm的蒸干薯粉在質(zhì)構(gòu)特性方面也能夠滿足20%薯粉面包的加工要求。

表2 添加不同粒度蒸干薯粉的面團(tuán)粉質(zhì)特性

表3 添加不同粒度蒸干薯粉對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.2.3 添加不同粒度蒸干薯粉對(duì)面包比容及感官評(píng)分的影響

圖3 不同粒度蒸干薯粉對(duì)面包比容和感官評(píng)分的影響

不同粒度的蒸干薯粉以20%的比例替代小麥粉制作面包，對(duì)面包的比容及感官評(píng)分進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，300 μm薯粉面包的比容及感官評(píng)分最低，綜合質(zhì)量最差，可能是粒度太大，導(dǎo)致顆粒感明顯，不能很好地融合于小麥面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，破壞面筋筋度，導(dǎo)致面團(tuán)表面不光滑、膨脹度及持氣性較低，導(dǎo)致比容較低，整體產(chǎn)品口感較差。200～105 μm薯粉面包在比容方面無(wú)顯著性差異，但是200 μm和105 μm薯粉獲得較高感官評(píng)分，分別為80.33分和80.2分，可能200 μm的蒸干薯粉在感官方面已能夠滿足消費(fèi)者的需求。

3 結(jié)論

電子鼻可明顯區(qū)分不同粒度的蒸干薯粉的風(fēng)味差異，T、P型傳感器響應(yīng)值由高到低分別為300 μm＞150 μm≈200 μm≈125 μm＞105 μm，通過(guò)粒度的降低，能夠去除一些不良?xì)馕?；添?0%不同粒度的蒸干薯粉對(duì)混合粉面團(tuán)的粉質(zhì)特性具有一定影響，其中添加105 μm薯粉的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)，韌性較好，且添加200 μm薯粉的面團(tuán)粉質(zhì)結(jié)果與其無(wú)顯著性差異（p＞0.05）；在質(zhì)構(gòu)特性方面，添加105 μm薯粉的面包硬度最低、彈性最高，但不同粒度的蒸干薯粉對(duì)面包的質(zhì)構(gòu)特性影響不大；添加200 μm及105 μm樣品的薯粉面包感官評(píng)分較高。綜合分析指標(biāo)結(jié)果，添加200 μm的蒸干薯粉的面包感官評(píng)分較高（80.33分），比容較大（3.69），質(zhì)構(gòu)特性中硬度和咀嚼度適中，彈性較高，粉質(zhì)特性中穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)（16.1 min），不僅口感更加符合消費(fèi)者需求，而且更有利于薯粉面包的加工操作，為花樣面包的研發(fā)提供借鑒。