馬鈴薯薯泥米粉營養分析及品質評價

衛萍，游向榮，張雅媛，孫健，黃承祖，李明娟，王穎，周葵

（廣西農業科學院農產品加工研究所，廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室，廣西 南寧 530007）

馬鈴薯是世界上僅次于小麥、水稻、玉米的第四大糧食作物，馬鈴薯除了可以提供能量（主要源自碳水化合物），還含有蛋白質、膳食纖維、維生素、礦物質、類胡蘿卜素以及綠原酸等對人體健康有益的活性物質[1]。2015年1月6 日，我國提出了“馬鈴薯主糧化戰略”，標志著馬鈴薯將成為除大米、小麥、玉米之外的又一大主糧[2]。目前，馬鈴薯主糧食品的開發，主要是將馬鈴薯與其他主糧配合使用，研制出新一代的馬鈴薯主糧食品。米粉是我國南方居民喜食的主食之一，在主食市場中占據重要地位，近年來，以其具有方便快捷、營養合理、口味豐富等特點不斷被全國消費者所接受和喜愛。近年來，有研究者相繼開展馬鈴薯米粉研究，郭靜璇開展馬鈴薯秈米復配粉原料對馬鈴薯米線品質影響研究，得到馬鈴薯全粉與秈米粉以6∶4（質量比）比例制成的擠壓米線品質接近市售米線樣品，且秈米粉含量相對較低。在加工工藝研究方面，考察了水分含量、擠壓糊化溫度、擠壓成型溫度和螺桿轉速4 個因素對馬鈴薯米線品質的影響，結果得到各工藝參數對馬鈴薯米線品質影響的顯著性順序為：水分含量＞擠壓成型溫度＞螺桿轉速＞擠壓糊化溫度。當水分含量為38%，螺桿轉速為95 r/min，擠壓糊化溫度為105 ℃，擠壓成型溫度為92.5 ℃時，馬鈴薯米線綜合品質最好，感官評價得分為77.50，蒸煮損失和斷條率分別為11.56%和4.44%[3]。呂都等研究了復合粉料含水量、老化溫度、老化時間和干燥溫度等工藝條件對馬鈴薯米粉品質的影響，確定馬鈴薯米粉的最佳生產工藝條件為：復合粉料含水量37%，老化溫度27 ℃，老化時間10 h，干燥溫度80 ℃[4]。歐陽玲花等研究了雙螺桿擠壓過程中雙螺桿轉速和擠壓筒體的中區溫度對高占比鮮切馬鈴薯復配大米米粉品質的影響。結果表明，隨著雙螺桿轉速的增加，米粉的蒸煮品質變好，米粉的剪切和抗拉伸特性也隨著轉速的增加而提升，但當轉速高于150 r/min 時，米粉的蒸煮品質、剪切特性、拉伸特性變化趨于平穩；當擠壓中區溫度95 ℃～115 ℃時，米粉的蒸煮品質較好；米粉的剪切和抗拉伸特性隨著擠壓筒體中區溫度的增加而提升，但當中區溫度高于115 ℃時，米粉的蒸煮品質、剪切特性、拉伸特性急劇變差；適宜的雙螺桿轉速、擠壓筒體中區溫度分別為150 r/min、105 ℃[5]。在品質改良研究方面，郭靜璇等選取黃原膠、蔗糖酯和玉米淀粉作為品質改良劑，研究其對馬鈴薯-秈米復配粉原料性質和馬鈴薯米線品質的影響。結果得到：添加黃原膠0.4 g/100 g、蔗糖酯0.3 g/100 g 和玉米淀粉8 g/100 g 復配使用時，馬鈴薯米線蒸煮和質構品質得到明顯改良，感官評價綜合得分從77.50 提高到了87.70[3]。衛萍等研究6 種常用食品改良劑對馬鈴薯米粉品質的影響，得到在添加30%馬鈴薯全粉的條件下分別添加0.04%焦磷酸鈉、0.06 %磷酸氫二鈉、0.02 %瓜爾豆膠、0.02 %魔芋膠、4%綠豆淀粉和2%谷朊粉，能夠顯著改善馬鈴薯米粉的質構和蒸煮特性[6]；在營養及食用品質研究方面，諶珍等通過以添加50%馬鈴薯全粉的米粉為研究對象，證實了馬鈴薯米粉中粗蛋白、膳食纖維、礦物質、維生素B 族和多種氨基酸含量均明顯高于普通米粉，馬鈴薯米粉中必需氨基酸占氨基酸總量的比值（E/T）及必需氨基酸與非必需氨基酸比值（E/N）均高于普通米粉。食用品質評價結果發現，馬鈴薯米粉的復水時間比普通米粉短，但蒸煮損失較大，硬度和咀嚼性都明顯低于普通米粉[7]。劉嘉等選用早秈米，添加馬鈴薯雪花粉作為米粉品質改良劑，采用傳統工藝即擠壓技術干法生產制作米粉。結果得到：馬鈴薯米粉的品質優于純米粉的品質，馬鈴薯雪花粉的最佳添加量為40%，采用傳統工藝生產制得的馬鈴薯米粉復水速率快、蒸煮損失率低、斷條率低、營養成分和礦物質含量更豐富[8]。目前馬鈴薯米粉研究大部分都是以馬鈴薯全粉為原料開展的。

馬鈴薯經清洗、去皮、切片、護色、蒸煮、制泥等工序處理，配以輔料等調配得到泥狀的物質，被稱為馬鈴薯泥。馬鈴薯泥可以由鮮馬鈴薯直接制作，再經速凍成冷凍馬鈴薯泥；也可由脫水馬鈴薯全粉加熱水拌勻得到。冷凍馬鈴薯泥食用時只需簡單加熱即可。馬鈴薯泥較之馬鈴薯全粉制作的馬鈴薯泥，色澤、口感、風味相對較好，營養也更豐富[7]。但目前以馬鈴薯泥為原料開展馬鈴薯薯泥米粉的研究還鮮有文獻報道。

本文研究以鮮薯制成的薯泥，添加到米粉中，比較不同薯泥添加量鮮濕米粉與普通米粉在營養成分、色澤以及食用品質之間的差異，確定馬鈴薯薯泥適宜用量，構建馬鈴薯薯泥米粉評價體系，為馬鈴薯薯泥鮮濕米粉加工應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料儀器

早秈米（桂朝）：廣西南寧市五一糧油市場；新鮮馬鈴薯：南寧市廣百佳超市，蒸熟、去皮、搗泥凍藏待用。

JY6002 電子天平：上海良平儀器儀表有限公司；SZ-60 型米粉機：廣州旭眾食品機械有限公司；101-2AB 型電熱鼓風干燥箱：天津泰斯特儀器有限公司；SZF-06A 粗脂肪測定儀、KDN 系列凱氏定氮儀：浙江托普儀器有限公司；GENESYS 10S UV-Vis 原子吸收分光光度計：賽默飛世爾科技公司；NH300 型高品質便攜式電腦色差儀：深圳市深恩馳科技有限公司；CT3質構儀：美國 BROOKFIELD 公司；DZ-400-2D 型單室真空機：溫州市瑞利包裝機械有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 馬鈴薯薯泥米粉制作工藝

1.2.2 操作要點

選取薯泥添加量分別為0、10%、20%、30%、40%和50%，將米漿、不同比例馬鈴薯薯泥以及淀粉改良劑混合后擠壓成型，經老化、洗粉、定型、干燥后制得直徑為1.8 mm 的馬鈴薯米粉（圓粉），測定不同添加量馬鈴薯薯泥圓粉的營養指標（蛋白質、脂肪、VC、膳食纖維、鉀、鈉和氨基酸）以及蒸煮品質（復水率、斷條率）、色差（L、a、b）、質構（硬度、彈性、咀嚼性）和拉伸性（峰值負載、峰值負載形變量）。

1.2.3 營養指標測定

1）水分含量測定：按照GB/T 5009.3-2010《食品安全國家標準食品中水分的測定》規定的方法測定；

式中：M0表示米粉質量，g；M1表示米粉復水后總質量，g。

1.2.4.2 斷條率

測定方法是分別從薯泥添加量為0、10%、20%、30 %、40 %和50 %的馬鈴薯米粉樣品中取長度為20 cm 的馬鈴薯薯泥粉條3 份，每份約100 g，分別置于蒸煮鍋中，按樣品與水1∶15（g/mL）的比例投入沸水中，加蓋煮制5 min，用筷子將米粉攪散，濾去湯汁，濾干粉條表面水分，倒入白色瓷盤中，將長度少于10 cm和超過10 cm 的馬鈴薯粉條分開，分別稱重，按下式（2）計算斷條率[9]：

2）蛋白含量測定：按照GB5009.5-2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》規定的方法測定；

3）脂肪含量測定：按照GB5009.6-2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》規定的方法測定；

4）VC含量測定：按照 GB5009.86-2016《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》規定的方法測定；

5）膳食纖維含量：按照GB5009.88-2014《食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定》規定的方法測定；

6）鉀和鈉含量測定按照GB5009.268-2016《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》規定的方法測定；

7）氨基酸按照GB5009.124-2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》規定的方法測定。

1.2.4 食用品質的測定

1.2.4.1 復水時間測定

參照劉嘉的方法[8]，略作改進。控制水溫為100 ℃，取薯泥添加量分別為0、10%、20%、30%、40%和50%的馬鈴薯薯泥米粉3 條為一組，米粉長度約20 cm，分別置于蒸煮鍋中煮制，每隔一定時間將一組米粉取出，用濾紙吸干其表面的水分，置于干燥燒杯中進行稱重，按（1）式計算復水率，并記錄米粉復水率達50%時所用的時間。

式中：m1表示長度小于 10 cm 的粉條質量，g；m2表示長度大于10 cm 的粉條質量，g。

1.2.5 色差

馬鈴薯米粉色澤測定采用色差計，用Lab 表色系統表示產品的色澤，其中L，表示米粉的亮度，L=0 表示黑色，L=100 表示白色，L 值越大表示米粉表面越亮；a表示紅綠之間的色澤，a 值越大說明米粉表面越紅；b表示黃藍之間的色澤，b 值越大，表示米粉黃色越深。

1.2.6 質構特性

馬鈴薯薯泥米粉的質構和拉伸性能利用CT3 質構分析儀進行測定。將馬鈴薯薯泥米粉復水相同時間，然后擦干米粉表面水分，平行放于載物臺上，選擇TA5 圓柱形探頭，在TPA 模式下進行測量。試驗條件設定形變量為50%、負載為10 g、測試速度為2 mm/s，平行試驗8 次。馬鈴薯薯泥米粉拉伸性能測定采用TA-DGA 雙向拉伸進行測試，選擇測試模式為拉伸測試；目標距離選擇50 mm、調整測量量為60 mm、負載為10 g、拉伸速度為2 mm/s，平行試驗8 次。

1.2.7 感官評價

取長20 mm 左右的薯泥米粉數根，放入500 mL水內煮至米粉白芯消失后撈出，放入白色瓷盤中，參考劉嘉等的方法進行感官評價[8]。感官評價時，將試樣編好號后，選擇8 位具有食品科學專業知識背景的人先觀察米粉的色澤和表觀，再通過咀嚼品嘗，對馬鈴薯米粉的感官品質進行感官評分。感官評價表見表1。

表1 馬鈴薯薯泥米粉感官評價表Table 1 The sensory evaluation of potato mud rice noodles

1.3 數據統計分析

每個試驗進行3 次平行試驗，采用SPSS 17.0 和Origin8.1 數據分析軟件對數值進行顯著性分析及繪圖分析。

2 結果與分析

2.1 薯泥添加量對馬鈴薯米粉營養成分的影響

薯泥添加量對馬鈴薯米粉營養成分的影響結果見表2。

表2 不同馬鈴薯薯泥米粉主要成分測定結果Table 2 The results of main components of different potato mud rice noodles

由表2 可以看出相比普通米粉，隨著薯泥添加量的增大，馬鈴薯米粉中的粗蛋白升高，脂肪含量降低。已有研究表明，馬鈴薯蛋白含有大量黏體蛋白質，黏體蛋白質具有增強腸道功能、有利糞便排出、降低血膽固醇、調解血糖、控制體重和減肥預防結腸癌等作用[10-11]。食用馬鈴薯米粉更有利于人體的健康。同時，隨著薯泥添加量的增大，馬鈴薯米粉中的總膳食纖維含量也增大，馬鈴薯薯泥米粉中總膳食纖維含量顯著高于普通米粉，且米粉中的膳食纖維均為不溶性膳食纖維，可加快腸胃蠕動，促進排便，清除體內垃圾，預防及改善便秘[7]。對普通米粉和不同薯泥添加量薯泥米粉維生素C 檢測，結果顯示不同添加量馬鈴薯薯泥米粉和普通米粉中的維生素C 含量差異不大。

礦物質是構成人體組織和維持正常生理功能必需的各種元素的總稱，是人體必需的7 大營養素之一。試驗測定了米粉樣品中K 和Na 兩種礦物質含量。由表2 可得到，隨著薯泥添加量的增大，馬鈴薯米粉中礦物質元素鉀大大升高，而鈉含量下降，薯泥添加量為10%時，鉀元素含量就高達50.40 mg/100 g，是普通米粉的2.8 倍，馬鈴薯作為一種典型的高鉀低鈉食品，對人體健康有重要影響。

氨基酸是蛋白質的基本組成單位，其組成及含量對人體健康有重要意義。蛋白質中所含必需氨基酸的種類、數量和構成比例決定了其營養價值。不同馬鈴薯薯泥米粉氨基酸測定結果見表3。

由表3 可知兩種米粉中均檢出17 種氨基酸，并包含除了色氨酸之外的7 種必須氨基酸。馬鈴薯米粉中谷氨酸含量最高，與侯飛娜[12]和諶珍[7]等的研究得到的馬鈴薯米粉中天冬氨酸含量最高，其次為谷氨酸的研究結果不太一致。分析原因可能是由于兩者研究所用馬鈴薯原料類型、品種及添加量有一定差異。從表3還可以看出添加薯泥的米粉中總氨基酸和必需氨基酸含量均高于未添加薯泥的米粉，且馬鈴薯薯泥添量越大，米粉中總氨基酸和必需氨基酸含量也越高。同時，馬鈴薯米粉中必需氨基酸與氨基酸總量（E/T）比值和必需氨基酸與非必需氨基酸比值（E/N）均大于未添加薯泥的米粉的E/T 和E/N 值，薯泥添加量越大，馬鈴薯米粉更接近世界衛生組織（World Health Organization，WHO）和聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO） 提出的參考模式。

表3 不同馬鈴薯薯泥米粉氨基酸測定結果Table 3 The results of amino acids of different potato mud rice noodles

2.2 薯泥添加量對馬鈴薯米粉色差的影響

薯泥添加量對馬鈴薯米粉色澤影響結果見表4。

從表4 可以看出，米粉亮度值L 隨著薯泥添加量增大而減小，色度值a 和b 隨著薯泥添加量增大而增大，與純米粉相比薯泥亮度值L、色度值a 和b 在薯泥添加量為20%、10%和20%時發生了顯著變化，說明添加薯泥對米粉色澤影響較大。

表4 不同馬鈴薯薯泥米粉色澤測定結果Table 4 The results of color of different potato mud rice noodles

2.3 薯泥添加量對馬鈴薯米粉食用品質的影響

不同馬鈴薯薯泥米粉食用品質結果見表5。

由表5 可以看出，在復水率基本一樣的情況下，馬鈴薯米粉的復水時間隨著薯泥添加量的增大而縮短，分析原因一方面可能是由于馬鈴薯薯泥所含膳食纖維較多造成米粉內部結構比較疏松，且馬鈴薯米粉中馬鈴薯全粉糊化度較高所致[7]。另一方面可能是由于馬鈴薯淀粉中的親油基烴鏈進入了直鏈淀粉的空間結構，形成了一種較為穩定的淀粉絡合物，其親水基團部分裸露在外，加強了整個絡合體的親水性，使得水分更容易滲入到米粉顆粒內部[8，13]。煮制后的馬鈴薯米粉吐漿值隨著薯泥添加量的增大而增大，說明薯泥米粉損失較高，但是添加不同薯泥量對斷條率影響不顯著。

表5 不同馬鈴薯薯泥米粉食用品質結果Table 5 The results of edible quality of different potato mud rice noodles

全質構分析（texture profile analysis，TPA）檢測結果表明，與純米粉相比，添加不同比例薯泥馬鈴薯米粉煮制后黏性隨著薯泥量增大而顯著增大，硬度、彈性和咀嚼性則隨著薯泥量增大而減小，其中硬度、彈性和咀嚼性在薯泥添加量為40%、10%和30%時發生顯著變化，由此說明馬鈴薯薯泥米粉的口感較軟且彈性較差，研究結果與諶珍等人研究添加50%馬鈴薯全粉制得的馬鈴薯米粉質構結果類似，馬鈴薯薯泥米粉的食用品質還有待進一步提高。

不同馬鈴薯薯泥米粉拉伸性能測定結果薯泥添加量對方便保鮮馬鈴薯米粉拉伸性能的影響見圖1。

圖1 不同馬鈴薯薯泥米粉拉伸性能測定結果Fig.1 The results of tensile properties of different potato mud rice noodles

由圖1 可知，馬鈴薯米粉的峰值負載和峰值負載形變量在添加量范圍內變化趨勢與硬度、彈性和咀嚼性值變化類似。分析其中的原因，與米粉硬度變化趨勢的原因一致，由于馬鈴薯薯泥所含膳食纖維較多造成米粉內部結構比較疏松，且馬鈴薯米粉中馬鈴薯薯泥糊化度較高，薯泥本身黏性較大所制。

2.4 感官評價

感官評定是評價馬鈴薯米粉品質好壞最直觀的方法。對不同薯泥添加量米粉進行感官評定結果見圖2。

圖2 馬鈴薯米粉感官評定結果Fig.2 The results of sensory evaluation of potato mud rice noodles

由圖2 可知，隨著馬鈴薯薯泥添加量的增加米粉的評分值先上升后下降，在馬鈴薯薯泥含量為30%時評分值最高為83 分，說明添加適量的馬鈴薯薯泥能有效改善其米粉的色澤、表觀、硬度、黏性、爽滑性、咀嚼性和食味等感官指標；當馬鈴薯薯泥添加量超過30%時，其評分值下降，且低于純米粉的評分值，這可能是由于過量的馬鈴薯薯泥導致米粉的淀粉網絡結構遭到破壞，感官指標下降使得評分值降低。

3 結論

綜上所述，馬鈴薯米粉中粗蛋白、膳食纖維、鉀和多種氨基酸高于普通米粉，粗脂肪和鈉低于普通米粉，馬鈴薯米粉中必需氨基酸占氨基酸總量和必需氨基酸與非必需氨基酸比值高于普通米粉的比值，馬鈴薯米粉營養價值高于純米粉；在色澤影響方面，添加薯泥可使米粉亮度值L 減小，色度值a 和b 增大；在食用品質方面，馬鈴薯米粉的復水時間較純米粉短，吐漿值增大；添加薯泥的米粉黏性增大，硬度、彈性、咀嚼性和拉伸性能減小；其中薯泥添加量為30%的米粉綜合評分較高，馬鈴薯薯泥米粉的品質還有待進一步提高。