馬鈴薯濕面條品質(zhì)改良

于洋，祁巖龍，張憶潔，張俊，宋芳芳，徐艷文

新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院綜合試驗場（烏魯木齊 830012）

馬鈴薯（Solanlum tuberosumL.）為茄科茄屬[1]，全球第四大糧食作物，也是我國重要的農(nóng)產(chǎn)品之一。因其營養(yǎng)齊全、富含人體必需的7類營養(yǎng)物質(zhì)，在各類食品加工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，如馬鈴薯饅頭[2-4]、馬鈴薯面條[5-9]、馬鈴薯面包[10-12]等。這類食品中的馬鈴薯原料來源多以粉或泥的形式加入，以馬鈴薯薯漿為原料的并不多見。試驗將馬鈴薯洗凈去皮護色后打制成漿，添加小麥面粉等原料，加工成濕面條，對豐富馬鈴薯主食產(chǎn)品具有重要意義[8]。但在馬鈴薯濕面條加工環(huán)節(jié)中，由于馬鈴薯中面筋蛋白的缺失，加工性能較差，會造成制品成型難、易糊湯、咬勁差等情況[13]。

任立煥等[14]研究發(fā)現(xiàn)，海藻酸鈉、谷朊粉、木薯抗性淀粉及SSL對混合粉的粉質(zhì)特性及面條品質(zhì)有一定改良效果。李升等[15]研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)配添加魔芋膠0.7%、谷朊粉3.8%、SSL 0.06%時，可顯著改善高含量紫薯掛面的品質(zhì)。丁捷等[16]證實食用堿、食鹽、復(fù)合磷酸鹽、CMC這4種改良劑分別可對速凍青稞魚面品質(zhì)特性產(chǎn)生極顯著影響，復(fù)配改良劑配方對速凍青稞魚面的品質(zhì)有極佳的改良效果。采用單因素試驗研究木薯抗性淀粉、復(fù)合磷酸鹽、谷朊粉和SSL對馬鈴薯濕面條的質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性的影響，通過正交試驗、經(jīng)主成分分析確定復(fù)配改良劑的最優(yōu)組合，以期獲得品質(zhì)更好的馬鈴薯濕面條，為馬鈴薯濕面條產(chǎn)品的加工提供一定理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與方法

1.1.1 材料與試劑

費烏瑞它馬鈴薯（新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院綜合試驗場自產(chǎn)）；小麥中筋粉[新疆天山面粉（集團）有限責(zé)任公司]；木薯抗性淀粉（臨沂市富興變性淀粉廠）；復(fù)合磷酸鹽（徐州添安食品添加劑有限公司）；谷朊粉（河南萬邦實業(yè)有限公司）；SSL（河南中泰食品添加劑有限公司）。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備

TH-UP-10超純水設(shè)備（成都浩康科技有限公司）；TD電子天平（余姚市金諾天平儀器有限公司）；JYL-Y16破壁機（九陽股份有限公司）；HMJA35A1和面機（廣東小熊電器有限公司）；DZM-160電動壓面機（永康市海鷗電器有限公司）；DSH-50-1電子水份測定儀（上海越平科學(xué)儀器有限公司）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實驗設(shè)備有限公司）；電子萬用爐（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）；TMS-Pilot食品物性分析儀（美國FTC公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 馬鈴薯濕面條的制作

按比例（馬鈴薯原漿占比37%）稱取護色后的馬鈴薯原漿[17]及面粉，添加不同改良劑，經(jīng)和面機和面并形成不含生粉的松散顆粒狀后醒面20 min，用電動壓面機在3 mm軋距處壓片成型，調(diào)小軋距反復(fù)壓延使面片表面光滑平整，壓片經(jīng)切面刀切條，面條厚度1 mm、寬度2 mm、長度20 mm，備用。

1.2.2 蒸煮損失率的測定

蒸煮損失率即干物質(zhì)損失率測定：稱取約10 g樣品，精確至0.1 g，在500 mL沸水中煮制，達(dá)到最佳蒸煮時間后撈出面條，待面湯冷卻至常溫后，用500 mL容量瓶定容、混勻，取100 mL面湯倒入已恒重的燒杯中，在電子萬用爐上蒸發(fā)至近干，于105 ℃烘至恒重，按式（1）計算蒸煮損失率，進行3次重復(fù)取平均值。

式中：P為干物質(zhì)損失率，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，%；M為100 mL面湯中干物質(zhì)質(zhì)量，g；W為面條水分含量，%；G為樣品質(zhì)量，g。

1.2.3 吸水率的測定

取20根面條在500 mL沸水中煮制，2.5 min后撈出置于涼水中冷卻1 min，用濾紙將表面水分吸干后稱重并計算吸水率，進行3次重復(fù)取平均值，按式（2）計算。

式中：X為吸水率，%；M1為干面條總質(zhì)量，g；M2為煮后面條吸干表面水分后總質(zhì)量，g。

1.2.4 馬鈴薯濕面條感官評定

稱取20根面條于200 mL沸水中按最佳蒸煮時間進行煮制。感官評價參照任立煥等[15]的方法進行。

1.2.5 質(zhì)構(gòu)特性測定

取20根馬鈴薯面條在沸水中達(dá)到最佳蒸煮時間時立刻撈出，用涼水沖淋冷卻，進行TPA測試。測試速度30 mm/min，壓縮比例50%，2次壓縮間隔1 s，觸發(fā)力0.03 N。每個樣品設(shè)置5次平行測定。

1.2.6 改良劑單因素試驗

選用木薯抗性淀粉、復(fù)合磷酸鹽、谷朊粉和SSL這4種改良劑，以及5個不同添加量梯度進行單因素試驗，以選擇改良效果較優(yōu)的3個添加量進行正交試驗，各改良劑添加量見表1。

改良劑 添加量/%木薯抗性淀粉 0 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00復(fù)合磷酸鹽 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50谷朊粉 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 SSL 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20

1.2.7 改良劑正交試驗

根據(jù)1.2.6單因素試驗結(jié)果，選取各因素的較優(yōu)水平，進行四因素三水平正交試驗。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理、方差分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 不同木薯抗性淀粉添加量對面條質(zhì)構(gòu)特性及蒸煮特性的影響

由于木薯抗性淀粉親水性高于小麥淀粉，易吸水膨潤，在和面筋蛋白、小麥淀粉的相互作用下形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使面團光滑耐揉，保水能力提高，耐煮性能亦提高。由表2可得，隨著木薯抗性淀粉添加量的增加，濕面條硬度、內(nèi)聚性、膠黏性和咀嚼性逐漸增大，添加量4%時硬度、內(nèi)聚性、膠黏性和咀嚼性均為最大，較對照組依次提高13.54%，26.53%，46.82%和50.18%。在添加量5%時黏附性最大，彈性沒有顯著性差異。

由圖1可得，添加木薯抗性淀粉后濕面條的干物質(zhì)損失率呈先下降后上升趨勢，且均小于對照組，添加量3%時，干物質(zhì)損失率最小，為5.24%，較對照組下降30.32%。吸水率為先下降后上升再下降，添加量4%時，吸水率達(dá)到較小值，為96.05%，較對照組下降5.55%。面條加熱后，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進一步強化緊實，使熟面條富有彈性，且面粉中淀粉顆粒溶于水亦受到阻礙，降低蒸煮損失。毛汝婧等[18]和劉玉環(huán)等[19]的研究都證實這一結(jié)論。但過多添加，面團會吸收較多的水分，阻礙面筋形成高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低面團的可塑性[20]。綜合上述指標(biāo)，添加4%木薯抗性淀粉，能獲得較好品質(zhì)的馬鈴薯濕面條，因此選取3%~5%水平進行正交試驗，這與任立煥等[14]的研究一致。

2.1.2 不同復(fù)合磷酸鹽添加量對面條質(zhì)構(gòu)特性及蒸煮特性的影響

由表3可得，添加量0.1%時硬度、黏附性和咀嚼性均為最大，較對照組依次提高5.29%，68.42%和6.68%，內(nèi)聚性、彈性和回復(fù)性與對照組相近。添加量0.2%時，除彈性外，其余指標(biāo)較對照組均有提高。

指標(biāo) 復(fù)合磷酸鹽添加量/%0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5硬度/N 12.48±0.44a 13.14±0.40a 13.02±0.51a 10.73±1.55c 11.95±1.11ab 11.20±0.44bc黏附性/(N·mm) 0.38±0.09b 0.64±0.15a 0.53±0.20ab 0.28±0.04b 0.36±0.32b 0.50±0.13ab內(nèi)聚性 0.49±0.02ab 0.49±0.01ab 0.51±0.01ab 0.49±0.02ab 0.52±0.05a 0.48±0.04b彈性/mm 2.27±0.12ab 2.27±0.09ab 2.17±0.11b 2.36±0.19ab 2.48±0.25a 2.28±0.30ab膠黏性/N 5.98±0.52ab 6.47±0.20a 6.69±0.29a 5.30±0.85b 6.29±0.99a 5.35±0.55b咀嚼性/mJ 13.77±0.56ab 14.69±0.97ab 14.56±1.29ab 12.52±2.45b 15.69±3.51a 12.27±2.50b回復(fù)性 0.25±0.02ab 0.25±0.01ab 0.26±0.02ab 0.25±0.01ab 0.28±0.04a 0.24±0.04b注: 不同小寫字母表示P＜0.05水平上同一品種不同處理的差異性。

由圖2可得，添加復(fù)合磷酸鹽后濕面條的干物質(zhì)損失率呈先下降后上升再下降趨勢，添加量0.2%時，干物質(zhì)損失率最小，為6.64%，較對照組下降11.70%。而吸水率的變化趨勢與干物質(zhì)損失率變化趨勢相反，即呈先上升后下降再上升趨勢，添加量0.2%時，吸水率達(dá)到較小值，為95.68%，較對照組下降5.91%。因為復(fù)合磷酸鹽與可溶性淀粉作用，提高淀粉的吸水能力，促進形成面團面筋網(wǎng)絡(luò)，提高面團的持水性、韌性和彈性。但添加過量時，水分進入顆粒受到阻礙，造成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松散，面條品質(zhì)下降。綜合各項指標(biāo)，添加0.2%復(fù)合磷酸鹽能較好改善馬鈴薯濕面條的品質(zhì)，因此選取0.1%~0.3%水平進行正交試驗，這與丁捷等[16]的研究結(jié)果相似。

2.1.3 不同谷朊粉添加量對面條質(zhì)構(gòu)特性及蒸煮特性的影響

由表4可得，添加量3%時7個質(zhì)構(gòu)指標(biāo)較對照組均有所升高。添加量4%時，內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性和回復(fù)性最高，較對照組依次提高28.57%，41.41%，75.09%和56.00%。這是由于面筋含量隨著谷朊粉的添加而升高，強化面條的面筋網(wǎng)絡(luò)，增強面條結(jié)構(gòu)強度，耐咀嚼，回復(fù)能力變好[21]。

表4 添加不同量谷朊粉對馬鈴薯面條品質(zhì)的影響

由圖3可得，添加谷朊粉后濕面條的干物質(zhì)損失率均小于對照組。添加量4%時，干物質(zhì)損失率較小，為4.62%，較對照組下降38.56%；吸水率也達(dá)到較小值，為91.18%，較對照組下降10.34%。谷朊粉能給予面團良好的延伸性、黏彈性和耐揉性等。在適當(dāng)范圍內(nèi)，添加谷朊粉可使面條的成型性得到改善，筋力和強度增強，面條的蒸煮損失率降低，提高面條的吸水率。但過量添加，會使面團中的硫基和二硫鍵減少，易形成“面筋球”，加工特性降低[22-23]。蒸煮過程中產(chǎn)生蛋白質(zhì)變性，疏水基暴露，吸水能力下降，降低面條吸水率，面條的硬度反而增加，口感變差[24]。綜合各項指標(biāo)，添加4%谷朊粉能有效改善馬鈴薯濕面條的品質(zhì)，因此選取3%~5%水平進行正交試驗，此結(jié)果與毛汝婧等[18]的研究一致。

2.1.4 不同SSL添加量對面條質(zhì)構(gòu)特性及蒸煮特性的影響

SSL作為一種乳化劑，是面制品中常用的添加劑，在溶于水后極易分散形成高黏度膠體，能與面筋蛋白分子作用由較小的分子變?yōu)榇蠓肿訌?fù)合物，使蛋白質(zhì)聚集形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，提高面制品的韌性、彈性。同時，SSL與面粉中淀粉分子作用降低淀粉的吸水性，繼而形成緊密的面筋網(wǎng)絡(luò)，且在高溫下，SSL有利于加大淀粉顆粒的膨脹，改善面制品的品質(zhì)。但過量添加會對面筋蛋白有破壞作用，反而造成吸水率上升，影響面條品質(zhì)[25]。

由表5可得，添加量0.08%時7個質(zhì)構(gòu)指標(biāo)中除內(nèi)聚性和彈性外較對照組均為最大，其中硬度較對照組提高11.94%，黏附性提高至2倍，咀嚼性提高35.95%。而添加量0.12%~0.20%時，隨著添加量的增加，7個質(zhì)構(gòu)指標(biāo)除彈性外與添加量0.08%時的指標(biāo)相比均有所減小。

表5 添加不同量SSL對馬鈴薯面條品質(zhì)的影響

由圖4可得，添加SSL后濕面條的干物質(zhì)損失率也均小于對照組。SSL添加量0.08%時，干物質(zhì)損失率最小，為5.90%，較對照組下降21.54%。吸水率呈先下降后上升趨勢，SSL添加量0.08%時，吸水率達(dá)到較小值，為95.63%，較對照組下降5.96%。綜合各項指標(biāo)，SSL添加量0.08%時，能提高馬鈴薯濕面條的品質(zhì)，因此選取0.04%~0.12%水平進行正交試驗。

圖4 SSL對馬鈴薯面條蒸煮特性的影響

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，以質(zhì)構(gòu)特性、蒸煮特性和感官評分為評價指標(biāo)，進行四因素三水平正交試驗，試驗方案見表6，復(fù)配改良劑對馬鈴薯濕面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性的影響試驗結(jié)果見表7。

表6 正交試驗設(shè)計方案 單位：%

由表7可得，各試驗組間的彈性指標(biāo)無顯著差異。試驗組4的內(nèi)聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性和回復(fù)性均為最高，吸水率最低，為90.41%。試驗組5的硬度和感官評分最高，干物質(zhì)損失率較低，為6.18%。

將表7得到的9組改良劑復(fù)配試驗的8個（剔除內(nèi)聚性和彈性指標(biāo)）指標(biāo)數(shù)據(jù)進行主成分分析。在Bartlett’s球形檢驗和KMO檢驗中，P=0.000 1（＜0.05），KMO統(tǒng)計量為0.692（＞0.5），表明原有各變量間具有一定相關(guān)性，適合進行主成分分析[26]，分析結(jié)果如表8~表10所示。由表9可得，2個主成分的累計貢獻(xiàn)率為87.626%，說明其能代表原來8個品質(zhì)評價指標(biāo)信息的87.626%，即能有效評價馬鈴薯濕面條的品質(zhì)。

表8 改良劑復(fù)配評價指標(biāo)的主成分方差貢獻(xiàn)率

表10 馬鈴薯濕面條綜合品質(zhì)評價得分結(jié)果

由表9可得，第1主成分主要以咀嚼性、硬度、膠黏性、回復(fù)性和感官評分的影響為主，第2主成分以干物質(zhì)損失率和黏附性的影響為主。根據(jù)此成分矩陣計算特征向量矩陣，得到主成分Y1、Y2的線性關(guān)系式，各關(guān)系式為：Y1=0.412X1+0.091X2+0.410X3+ 0.413X4+0.393X5-0.105X6-0.405X7+0.392X8；Y2= 0.162X1+0.638X2+0.149X3+0.094X4-0.122X5+0.695X6+ 0.092X7-0.169X8。

表9 改良劑復(fù)配評價指標(biāo)主成分的成分矩陣

以主成分Y1、Y2所對應(yīng)的特征值占所提取主成分總特征值之和的比例作為權(quán)重，計算主成分綜合模型，關(guān)系式為Z=0.783Y1+0.217Y2。

根據(jù)該關(guān)系式得到9組試驗組的綜合品質(zhì)評價得分，如表10所示。

由表10可得，9個試驗組中試驗組4和5的綜合品質(zhì)評價得分均大于2，遠(yuǎn)高于其他7組，說明這2組復(fù)配改良劑對馬鈴薯濕面條的品質(zhì)改善作用均優(yōu)于其他7組。試驗組4的綜合品質(zhì)評價得分最高，為2.22分，即復(fù)配改良劑的最優(yōu)組合為木薯抗性淀粉4%、復(fù)合磷酸鹽0.1%、谷朊粉4%、SSL 0.12%。

3 結(jié)論

以馬鈴薯為原料制作面條會使面條品質(zhì)下降，而適量改良劑的添加可增強面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善面條品質(zhì)。在單因素試驗中，通過對面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性指標(biāo)的評價得到，分別添加4%木薯抗性淀粉、0.2%復(fù)合磷酸鹽、4%谷朊粉、0.08% SSL時，馬鈴薯濕面條的品質(zhì)改善效果較好。在正交試驗中，通過對面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性指標(biāo)進行主成分分析，得到復(fù)配改良劑的最優(yōu)組合：木薯抗性淀粉4%、復(fù)合磷酸鹽0.1%、谷朊粉4%、SSL 0.12%，綜合品質(zhì)評價得分最高，為2.22分，改善效果最好。