不同因素對馬鈴薯千層餅質(zhì)構的影響

高婧妍，祁立波，傅寶尚，姜鵬飛，白雨石，溫成榮

（大連工業(yè)大學 食品學院，國家海洋食品工程技術研究中心，遼寧 大連 116034）

馬鈴薯是僅次于小麥、稻谷和玉米的第四大重要的糧食作物[1]，具有低脂、高膳食纖維、高蛋白等特征[2]，是天然的營養(yǎng)補充劑和抗氧化劑[3]。馬鈴薯及其制品在很多國家作為主食，我國也啟動了馬鈴薯主糧化發(fā)展戰(zhàn)略，為我國馬鈴薯種植、加工、銷售的整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展帶來了新的契機，尤其是為馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向[4]。基于我國的飲食習慣，馬鈴薯主食化產(chǎn)品主要以與面制品結合為主[5]，而烘焙制品也將是發(fā)展的重要方向。目前，馬鈴薯烘焙制品研究主要是將馬鈴薯全粉替代部分的面粉以得到面包、蛋糕、餅干等[6-9]。但是馬鈴薯全粉存在成本高、營養(yǎng)價值流失、淀粉加工特性改變等缺點，因此，采用馬鈴薯鮮薯制備烘焙制品成為重要的研究方向[10]。

千層餅是我國重要的主食之一，多以小麥面粉為主要原料，加工方法繁多，口感多樣，口味獨特。傳統(tǒng)千層餅采用烙制的加工方法，工藝繁瑣，耗時耗力，很難迎合市場需求[11]。蒸制型千層餅雖然減少了營養(yǎng)成分的流失，但風味和口感不足；酥煎型千層餅，雖然增強了風味，但具有高糖、高油的缺點。而采用烘焙工藝制備千層餅，具有口感松軟、層次分明等優(yōu)點。因此，烘焙型是理想的千層餅加工方式。

本文以馬鈴薯鮮薯為主要原料，采用烘焙方式制作千層餅。以質(zhì)構特性為主要評價指標，研究了配方、發(fā)酵工藝和烘焙工藝對馬鈴薯千層餅的影響，以期為馬鈴薯鮮薯在烘焙制品中的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬鈴薯（大西洋）：薯香園薯業(yè)開發(fā)有限責任公司；面粉、玉米油：豐益貿(mào)易（中國）私人有限公司；酵母、泡打粉：安琪酵母股份有限公司。

萬能蒸烤箱（SCC-WE101）：德國 Rational公司；物性測試儀（TA.XT.Plus）：英國Stable Micro System公司；多功能電磁爐（C21-RH2148）：廣東美的生活電器制造有限公司；真空封口機（C100）：莫迪維克包裝設備（上海）有限公司；料理機（JYLD020）：九陽股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 馬鈴薯千層餅的制備

將蒸熟的馬鈴薯打成泥，加入活化的酵母、泡打粉和面粉攪打3 min，手揉1 min后再攪打2 min，置于溫度38℃、相對濕度85%的醒發(fā)箱中發(fā)酵1.5 h，得到發(fā)酵面團。取80 g發(fā)酵好的面團，搟制成長寬為20 cm×15 cm的面皮；面皮表面涂抹玉米油，再均勻撒上少量干面粉；面皮的兩個長邊5等分后向內(nèi)切割4 cm，將面皮兩邊的第一等分分別向內(nèi)折疊，然后翻疊到第二等分，依次將5個等分折疊完，得到千層餅胚。將餅胚放入180℃預熱的烤箱烘烤15 min，取出冷卻至室溫（25℃左右），得到馬鈴薯千層餅。

1.2.2 不同原料添加量對馬鈴薯千層餅質(zhì)構的影響

以馬鈴薯、酵母、泡打粉、面粉和玉米油的添加量分別為60%、1.0%、0.5%、32%和6.5%作為基本配方；以發(fā)酵溫度38℃、發(fā)酵濕度85%、發(fā)酵時間1.5 h、烘焙溫度180℃和烘焙時間15 min作為基本工藝條件。調(diào)整馬鈴薯添加量為50%、60%、70%，酵母添加量為0%、0.5%、1.0%、1.5%，泡打粉添加量為 0%、0.5%、1.0%、1.5%。改變各因素的添加量時，替換相應比例的面粉和玉米油，進行單因素試驗。

1.2.3 發(fā)酵條件對馬鈴薯千層餅質(zhì)構的影響

以馬鈴薯、面粉、酵母、泡打粉和玉米油的添加量分別為60%、32%、1.0%、0.5%和6.5%作為基本配方；以發(fā)酵溫度38℃、發(fā)酵濕度85%、發(fā)酵時間1.5 h、烘焙溫度180℃和烘焙時間15 min作為基本工藝條件。調(diào)整發(fā)酵溫度為28、38、48℃，發(fā)酵時間為0.5、1.0、1.5、2.0 h，發(fā)酵濕度為65%、75%、85%、95%，進行單因素試驗。

1.2.4 烘焙條件對馬鈴薯千層餅質(zhì)構的影響

以馬鈴薯、面粉、酵母、泡打粉和玉米油的添加量分別為60%、32%、1.0%、0.5%和6.5%作為基本配方；以發(fā)酵溫度38℃、發(fā)酵濕度85%、發(fā)酵時間1.5 h、烘焙溫度180℃和烘焙時間15 min作為基本工藝條件。調(diào)整烘焙溫度為 160、180、200 ℃，烘焙時間為 10、15、20、25 min，進行單因素試驗。

1.2.5 質(zhì)構測定

采用質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）模式測定馬鈴薯千層餅，選擇P/100的平底柱形探頭，測定條件：測前速率5.0 mm/s，測試速率1.7 mm/s，測后速率l0 mm/s，壓縮程度為40%，兩次壓縮之間停留時間5 s，觸發(fā)力5 g，每項測試重復3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗采用Mircrosoft office軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。每個試驗做3次平行并取平均值。

2 結果與分析

2.1 不同原料添加量對馬鈴薯千層餅質(zhì)構的影響

2.1.1 馬鈴薯添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響馬鈴薯添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響如圖1所示。

圖1 馬鈴薯添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響Fig.1 Effect of potato addition on the TPA values of potato thousand-layer cake

由圖1可知，隨著馬鈴薯添加量的增加，馬鈴薯千層餅的硬度、膠著度、咀嚼度呈顯著下降趨勢（P<0.05）。李瑜等[12]研究也表明，隨著馬鈴薯泥添加量的增加，馬鈴薯餅干的TPA參數(shù)均會下降。隨著馬鈴薯添加量增加，面粉添加量降低，使面團中的面筋含量降低，面筋網(wǎng)絡的形成被減弱[10]。此外，馬鈴薯含有較多的鉀、鎂、氯等元素，能夠刺激酵母生長，使其加速發(fā)酵產(chǎn)氣[13]；馬鈴薯含有天然磷酸基團，具有良好的吸水性[14]，從而使面團水分含量過高，彈性降低，導致千層餅較難成型，TPA指標降低。馬鈴薯添加量為50%時，千層餅的硬度、膠著度、咀嚼度過大，不易咀嚼；馬鈴薯添加量為70%時，千層餅的硬度、膠著度、咀嚼度過小，口感不好；馬鈴薯添加量為60%時，千層餅的硬度、膠著度、咀嚼度分別為187 1.89 g、148 4.49和131 5.92，此時千層餅具有較好的口感。因此，馬鈴薯添加量以60%較為合適。

2.1.2 酵母添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響

酵母添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響如圖2所示。

圖2 酵母添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標影響Fig.2 Effect of yeast on the TPA values of potato thousand-layer cake

由圖2可知，沒有添加酵母的馬鈴薯千層餅，硬度、膠著度、咀嚼度顯著高于添加酵母的千層餅（P<0.05）。添加酵母后，千層餅的硬度、膠著度、咀嚼度均明顯降低。酵母添加量較低時，面團發(fā)酵不充分，面筋結構不完整，千層餅硬度大。隨著酵母添加量增加，面團發(fā)酵能力提升，增加了面筋的擴展性和保氣性[15-16]，千層餅的硬度、膠著度、咀嚼度下降；而酵母添加量過高時，面團發(fā)酵過度，體積膨脹，同時產(chǎn)生大量的谷胱甘肽，使面團中的二硫鍵被還原為巰基，破壞了面筋網(wǎng)絡結構[17-20]。當酵母添加量為1.0%和1.5%時，馬鈴薯千層餅的硬度、膠著度均存在顯著差異（P<0.05），而咀嚼度變化不顯著，但均適合制備千層餅，因此從成本角度考慮，選擇酵母添加量為1.0%較為合適。

2.1.3 泡打粉添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響

泡打粉添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響如圖3所示。

圖3 泡打粉添加量對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響Fig.3 Effect of baking powder on the TPA values of potato thousand-layer cake

由圖3可知，隨著泡打粉添加量的增加，千層餅的TPA指標均降低，主要是因為泡打粉能夠在制作過程中快速產(chǎn)生氣體，起到膨松的作用，隨著產(chǎn)氣量增加，馬鈴薯千層餅的硬度、膠著度和咀嚼度均降低。當泡打粉添加量為1.0%和1.5%時，馬鈴薯千層餅的硬度、膠著度沒有顯著變化（P>0.05），當泡打粉添加量超過0.5%時，馬鈴薯千層餅的咀嚼度沒有顯著變化（P>0.05），因此選擇泡打粉添加量為0.5%較為合適。

2.2 發(fā)酵條件對馬鈴薯千層餅質(zhì)構的影響

2.2.1 發(fā)酵溫度對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響

發(fā)酵溫度對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響如圖4所示。

圖4 發(fā)酵溫度對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on the TPA values of potato thousand-layer cake

溫度是面團發(fā)酵的重要條件。由圖4可知，隨著發(fā)酵溫度的升高，千層餅的硬度、膠著度和咀嚼度均呈先下降后升高的趨勢，這可能是因為當發(fā)酵溫度較低時，酵母活性低，產(chǎn)氣少，面團不能完全醒發(fā)，硬度、膠著度和咀嚼度較大。而發(fā)酵溫度過高時，部分酵母會出現(xiàn)早衰或者死亡的現(xiàn)象，使面筋結構被破壞[18-20]。當發(fā)酵溫度為38℃時，千層餅的硬度為（1 871.89±31.35）g，膠著度和咀嚼度分別為1484.49±38.72和1315.92±53.32，口感相對較好，因此38℃是合適的發(fā)酵溫度，這和馬雨熙等[21]對面包的研究結果相似。

2.2.2 發(fā)酵時間對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響

發(fā)酵時間對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響如圖5所示。

圖5 發(fā)酵時間對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響Fig.5 Effect of fermentation time on the TPA values of potato thousand-layer cake

由圖5可知，隨著發(fā)酵時間從0.5 h增加到2.0 h，馬鈴薯千層餅的硬度、膠著度和咀嚼度均呈先上升后下降的趨勢。這可能是因為發(fā)酵初期，面團發(fā)酵不完全，氣孔穩(wěn)定性不好，容易被破壞；但發(fā)酵時間過長，谷胱甘肽的大量產(chǎn)生破壞了面筋結構中的二硫鍵，進而破壞了面團內(nèi)部的網(wǎng)絡結構[18-20]，使馬鈴薯千層餅出現(xiàn)塌陷，導致硬度、膠著度和咀嚼度降低。發(fā)酵時間為1.0 h時，千層餅的硬度、膠著度和咀嚼度均有最大值為1 871.9 g、1 484.5、1 309.3，此時面團內(nèi)部孔隙均勻，面團柔軟有彈性。因此1.0 h是較適宜的發(fā)酵時間。

2.2.3 發(fā)酵濕度對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響

發(fā)酵濕度對馬鈴薯千層餅的TPA指標影響如圖6所示。

圖6 發(fā)酵濕度對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響Fig.6 Effect of fermentation humidity the TPA values of potato thousand-layer cake

由圖6可知，隨著發(fā)酵濕度的增大，馬鈴薯千層餅的硬度先下降后緩慢上升；而膠著度和咀嚼度均沒有顯著性差異。發(fā)酵濕度為65%時，淀粉顆粒不易糊化，硬度過高；當發(fā)酵濕度上升時，馬鈴薯鮮薯中的淀粉糊結晶結構被破壞，分子纏結點減少，硬度降低。賈祥祥等[22]研究也證實了濕面筋含量與硬度、咀嚼度呈顯著負相關。但是當發(fā)酵濕度繼續(xù)升高至95%時，馬鈴薯鮮薯中的淀粉糊大分子鏈相互纏繞，硬度等略有上升。發(fā)酵濕度在85%時，千層餅的硬度、膠著度和咀嚼度誤差較小，質(zhì)構較為穩(wěn)定。常冬冬等[23]研究也表明發(fā)酵濕度為85%時，饅頭品質(zhì)最好，且感官評價得分最高。因此選擇發(fā)酵濕度為85%較為合適。

2.3 烘焙條件對馬鈴薯千層餅質(zhì)構的影響

2.3.1 烘焙溫度對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響

烘焙溫度對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響如圖7所示。

圖7 烘焙溫度對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響Fig.7 Effect of baking temperature on the TPA values of potato thousand-layer cake

由圖7可知，烘焙溫度為160℃和180℃時，馬鈴薯千層餅的硬度、膠著度和咀嚼度較好，沒有顯著性差異（P>0.05），當烘焙溫度達到200℃時，硬度、膠著度和咀嚼度顯著升高（P<0.05）。主要是因為在烘焙過程中，面團外層不僅以氣態(tài)方式向外蒸發(fā)，而且也以汽化冷凝的方式向千層餅中心轉移，當內(nèi)層溫度升高穩(wěn)定后，汽化的水分才開始向外蒸發(fā)轉移[24-25]。外層溫度過高時，表皮失水過多，而內(nèi)部水分并不能迅速轉移出來，千層餅會產(chǎn)生外焦的現(xiàn)象。因此，烘焙溫度在160℃～180℃為宜。

2.3.2 烘焙時間對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響

烘焙時間對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響如圖8所示。

圖8 烘焙時間對馬鈴薯千層餅TPA指標的影響Fig.8 Effect of baking time on the TPA values of potato thousandlayer cake

由圖8可知，隨著烘焙時間的延長，馬鈴薯千層餅的硬度和膠著度顯著升高（P<0.05），咀嚼度逐漸升高，但烘焙時間為15 min和20 min時，咀嚼度沒有顯著性差異。烘焙時間為10 min時，馬鈴薯千層餅的TPA指標相對較低，千層餅過于松軟，口感較差。烘焙時間為15 min時，馬鈴薯千層餅的TPA指標基本達到要求，烘焙時間20 min的烘焙效果好于15 min。但隨著烘焙時間繼續(xù)延長，千層餅的內(nèi)部水分流失過多，其硬度、膠著度和咀嚼度過高，不易于咀嚼，因此烘焙時間為20 min較為合適。

3 結論

通過配方、發(fā)酵條件和烘焙條件試驗研究表明，增加馬鈴薯、酵母和泡打粉的添加量會使馬鈴薯千層餅的硬度、膠著度和咀嚼度降低。馬鈴薯、酵母和泡打粉的添加量分別為60%、1.0%、0.5%時，千層餅的TPA指標較優(yōu)。隨著發(fā)酵溫度和發(fā)酵濕度的升高，馬鈴薯千層餅的TPA指標先降低后升高，發(fā)酵溫度38℃、發(fā)酵濕度85%時，千層餅品質(zhì)較好，而發(fā)酵時間1.0 h時，馬鈴薯千層餅的TPA指標達到最佳值。隨著烘焙時間的延長，馬鈴薯千層餅的TPA指標升高，烘焙時間20 min時，馬鈴薯千層餅品質(zhì)相對最佳。而馬鈴薯千層餅的烘焙溫度在160℃～180℃都較適合。