馬鈴薯氧化淀粉對面團特性及饅頭品質的影響

張馨文 董海洲 劉傳富 郭玉秋 劉 瀟

（山東農業大學食品科學與工程學院，泰安 271018）

馬鈴薯淀粉（potato starch）是重要的植物淀粉，生產量和商品量僅次于玉米淀粉，在所有植物淀粉中居第二位［1］。薯類淀粉中的馬鈴薯淀粉粒徑比禾谷類淀粉粒徑大，且支鏈淀粉分子上結合有磷酸基，具有糊化溫度低、膨脹容易、吸水力強的特點［2］。馬鈴薯原淀粉糊液在耐高溫、耐老化等方面存在不足，但在酸堿或中性介質中與氧化劑作用氧化變性得到的馬鈴薯氧化淀粉分子鏈斷裂，分子量降低，并引入了羧基，賦予其穩定性高、抗老化力強、膠黏力強、糊化黏度低、透明度高、且安全性好的特點［3-5］，同時，由于生產工藝簡單，成本低，在紡織、造紙、食品等行業中有著廣泛的用途［6-7］。

饅頭是我國人民的傳統食品，至今已有1700多年的悠久歷史，在我國膳食結構中占有十分重要的地位。據統計，我國北方用于制作饅頭的小麥粉占小麥粉總量的70%［8］。近年來，隨著人民生活水平的提高和生活節奏加快，饅頭生產工業化的發展已勢不可擋。而饅頭生產由家庭作坊到工業化的轉變還存在體積較小、表面粗糙、彈性和咀嚼性差，貯藏過程易老化等諸多問題，影響饅頭的產業化生產［9］。

目前國內外對馬鈴薯氧化淀粉在饅頭中的應用還鮮見報道，因此，本試驗以馬鈴薯氧化淀粉為主要輔料，研究其對面團特性和饅頭品質的影響，旨在提高饅頭的品質，為工業化生產奠定一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 主要材料

馬鈴薯氧化淀粉：杭州普羅星淀粉有限公司（水分12.12%）；小麥粉（特一粉）：山東泰安面粉廠（其蛋白質質量分數12.87%、含水率12.3%、灰分質量分數0.5%）；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2 主要儀器與設備

RVA-Ezitm黏度分析儀：瑞典波通儀器公司；SF17和面機：意大利Alaska公司；TA-XT2i質構儀：英國Stable Micro System公司；JFZD型粉質儀、JMLD型拉伸儀：北京東孚恒久儀器有限公司；CR-300型色彩色差計：日本美能達公司。

1.3 試驗方法

參照 GB／T 21118—2007制定［10］。醒發溫度30℃，相對濕度85%的醒發箱醒發。

1.4 試驗內容

1.4.1 馬鈴薯氧化淀粉對面團粉質特性的影響

按GB／T 14614—2006方法進行，馬鈴薯氧化淀粉添加質量分數分別為 0%、3%、6%、9%、12%和15%，替代小麥粉的量，混合粉的總質量不變。

1.4.2 馬鈴薯氧化淀粉對面團拉伸特性的影響

按GB／T 14615—2006的方法進行，馬鈴薯氧化淀粉添加質量分數分別為0%、3%、6%、9%、12%和15%，替代小麥粉的量，混合粉的總質量不變。

1.4.3 馬鈴薯氧化淀粉對面團糊化特性影響

按照GB／T 24853—2010的方法，利用快速黏度分析儀測定馬鈴薯氧化淀粉添加質量分數分別為0%、3%、6%、9%、12%和15%時的混合面粉的糊化特性。

1.4.4 饅頭品質評價方法

1.4.4.1 饅頭比容的測定

在饅頭蒸熟冷卻1 h后稱量饅頭的質量（g），用小米替換法測定饅頭的體積（mL）。饅頭比容即體積與質量之比［11］。

1.4.4.2 饅頭白度的測定

在每批樣品中取3個有代表性的饅頭，用色彩色差儀分別測定饅頭表皮和內瓤白度。具體操作為：饅頭冷卻1 h后，將饅頭切成若干20 mm厚的饅頭片，最外層為饅頭皮，緊挨饅頭皮的第二片為饅頭瓤，將切好的饅頭外皮和饅頭瓤分別放入儀器試樣口下，測得白度值，結果取平均值。

1.4.4.3 饅頭質構特性（TPA）的測定

饅頭冷卻1 h后，切取饅頭中心部位30 mm的饅頭芯，采用TA-XT2i質構儀對樣品進行質構測定。采用平底柱形成探頭P100進行TPA（2次咀嚼測試）測定。TPA參數：測試前速度：2 mm／s；測試速度：1 mm／s；測試后速度：2 mm／s；壓縮程度：50%；停留時間：5 s；引發力：5 g；獲取數據速率：400 pps。重復測定3次，取3次測定結果平均值。

1.4.4.4 饅頭的感官評價方法

將饅頭切成數塊，品嘗小組由4～5人經訓練并有經驗的人員組成，評分按照SB／T 10139—1993進行，試驗均3次重復，取平均值。

1.4.5 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭貨架期的影響

將剛蒸制好的饅頭在室溫條件下冷卻1 h，放入保鮮袋中包裝好，在室溫20℃條件下儲藏［12］。分別在儲藏1、24、48、72 h時測定饅頭的老化指標。

1.5 數據處理

采用Excel和SPSS 18.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯氧化淀粉對面團特性的影響

2.1.1 馬鈴薯氧化淀粉對面團粉質特性的影響

從表1可以看出，添加馬鈴薯氧化淀粉，可改善面團的粉質特性。隨著添加量的逐漸增大，面團的吸水率升高，這可能是由于馬鈴薯氧化淀粉的水合能力較強，從而提高面團的吸水率。面團的形成時間隨著馬鈴薯氧化淀粉的加入有所降低，形成時間在一定程度上的降低有利于縮短和面時間，降低能耗；馬鈴薯氧化淀粉的添加量在0%～6%范圍內，面團的穩定時間和粉質指數隨添加量的增加而增加，弱化值隨著添加量增加而減少，但添加量超過6%時，面團穩定時間和粉質指數下降，弱化值升高。這可能是由于馬鈴薯氧化淀粉具有良好的親水性，易吸水膨脹，隨著攪拌的不斷進行，一些原來吸水不足或未吸水的面筋蛋白得到進一步擴展，形成均勻致密的網絡結構，從而得到高質量的面團［13］。

表1 馬鈴薯氧化淀粉對面團粉質特性的影響

2.1.2 馬鈴薯氧化淀粉對面團拉伸特性的影響

將混合粉的面團經90 min醒發后對其拉伸特性進行測定，結果如表2所示。

表2 馬鈴薯氧化淀粉對面團拉伸特性的影響（90 min）

從表2可以看出，面團的拉伸能量和拉伸阻力在馬鈴薯氧化淀粉添加量3%時分別達到最大值，超過3%時拉伸能量和拉伸阻力隨添加量的增加有所下降，但仍高于對照。這可能是由于馬鈴薯氧化淀粉吸水膨脹后具有良好的黏結性，強化蛋白質與淀粉的結合度，增強面筋網絡結構，形成具有較好黏彈性、延伸性和可塑性的面團［14］。但添加量過多時（超過3%），面粉中蛋白質的濃度被稀釋，導致面團的拉伸性能下降。拉伸能量和拉伸阻力的增加，說明添加馬鈴薯氧化淀粉可以強化面團的筋力，而延伸度的降低，說明添加馬鈴薯氧化淀粉惡化了面團的延展性能，但拉伸能量和拉伸阻力的增大能夠抵消面團延伸度帶來的筋力下降［15］。因此，添加馬鈴薯氧化淀粉可改善面團的拉伸性能，且添加量在3%時對面團拉伸特性改良作用最大。

2.1.3 馬鈴薯氧化淀粉對面粉糊化特性的影響

從表3可以看出，隨著馬鈴薯氧化淀粉添加量的增加，面粉的糊化黏度、衰減值、回生值、峰值時間和糊化溫度均顯著降低（P＜0.05）。糊化黏度降低可能是由于馬鈴薯淀粉在氧化反應過程中，羧基基團的引入，淀粉結構的破壞，分子鏈間氫鍵的大量斷裂，使大分子發生解聚，改變了淀粉分子間的網絡結構，使其溶解度增加，從而使黏度降低。糊化溫度的降低是因為馬鈴薯氧化淀粉中的羧基基團會影響淀粉分子間氫鍵的締合，且氧化反應使得淀粉顆粒結構遭到局部破壞，顆粒表面產生裂縫，使淀粉變得易于糊化［16］。回生值降低說明馬鈴薯氧化淀粉的添加減緩了面粉的老化速率，可能會延長面制品的貨架期。

2.2 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭品質的影響

2.2.1 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭比容的影響

從圖1可以看出，饅頭比容隨馬鈴薯氧化淀粉添加量的增加顯著增加（P＜0.05），在添加量6%時達到最大值（2.46 mL／g），添加量超過 6%時，饅頭比容有所下降。這可能是由于馬鈴薯氧化淀粉具有很好的持水性。適量添加有利于面筋蛋白網絡結構的維持，有利于饅頭的醒發和蒸制過程中二氧化碳的保持，從而增大饅頭的比容［17］，而過多地添加（超過6%）馬鈴薯氧化淀粉使面團的拉伸性能降低。從而不利于面筋網絡結構的維持，使氣室中固定的氣體減少，導致饅頭的比容降低。

表3 馬鈴薯氧化淀粉對面粉糊化特性的影響

圖1 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭比容的影響

2.2.2 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭色澤的影響

由表4看出，隨著馬鈴薯氧化淀粉添加量的增加，饅頭的表皮亮度和內瓤的亮度都在增加，說明添加馬鈴薯氧化淀粉可以改善饅頭色澤。

2.2.3 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭質構特性的影響

從表5可以看出，添加馬鈴薯氧化淀粉可有效改善饅頭的質構特性，隨著馬鈴薯氧化淀粉添加量的增加，饅頭的硬度、彈性和咀嚼性逐漸增大，黏聚性先減小再增大，回復性先增大再減小，而黏度則逐漸降低。這表明加入適量的馬鈴薯氧化淀粉可以提高饅頭的硬度和彈性，改善饅頭的咀嚼性和回復性。

2.2.4 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭感官品質的影響

從表6可以看出，添加馬鈴薯氧化淀粉可有效改善饅頭的感官品質，馬鈴薯氧化淀粉添加量在0%～6%范圍內，隨著添加量的增加，饅頭的感觀品質呈現升高的趨勢；添加量超過6%時，饅頭的感官品質有所降低。這可能是由于馬鈴薯氧化淀粉容易吸水膨脹，添加量過多時，較多的膨脹淀粉有可能形成空間障礙而限制面筋的充分擴展［18］，從而影響饅頭的質量。

表5 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭質構特性的影響

表6 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭感官品質的影響

2.3 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭貨架期的影響

2.3.1 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭貯藏過程中硬度的影響

從圖2可以看出，在貯藏24 h范圍內，硬度顯著增大（P＜0.05），超過24 h增加的幅度明顯變緩，但隨馬鈴薯氧化淀粉添加量的增加，在同一貯藏時間內，饅頭硬度增加的幅度逐漸減小，這說明添加馬鈴薯氧化淀粉可有效保持饅頭的硬度。

圖2 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭貯藏過程中硬度的影響

2.3.2 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭貯藏過程中回復性的影響

從圖3可以看出，不同馬鈴薯氧化淀粉添加量饅頭的回復值在24 h內降幅顯著（P＜0.05），而在后期呈緩慢下降的趨勢，說明饅頭的老化過程主要發生在24 h內。而且在相同儲藏時間內，饅頭回復性的下降幅度隨著馬鈴薯氧化淀粉添加量的增加而減小，說明添加馬鈴薯氧化淀粉可較好保持饅頭的回復性。

圖3 馬鈴薯氧化淀粉對饅頭貯藏過程中回復性的影響

3 結論

3.1 馬鈴薯氧化淀粉可有效改善面團的粉質及拉伸特性，對于試驗小麥粉樣品，添加量為3%～6%時改良作用最大。

3.2 馬鈴薯氧化淀粉使面粉的糊化黏度、衰減值、回生值、峰值時間和糊化溫度均有不同程度的降低。

3.3 適量添加馬鈴薯氧化淀粉可改善饅頭的比容和色澤，增加饅頭的硬度和彈性，提高饅頭的咀嚼性和回復性，改善感官品質，延長饅頭的貨架期。

3.4 綜合分析面團特性、饅頭的品質以及對饅頭貨架期的影響結果，確定試驗小麥粉樣品的馬鈴薯氧化淀粉的適宜添加量不宜超過6%。

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