真空和面對高占比馬鈴薯全粉掛面品質的影響研究

杜 洪，楊 健，張星燦,，華苗苗，張 怡，康建平,

（1. 四川省食品科學技術學會，成都 611130；2. 四川東方主食產業技術研究院，成都 611130）

馬鈴薯（Solanumtuberosum L），屬茄科，多年生草本糧菜兼用作物，原產于南美洲秘魯和玻利維亞等，營養物質豐富，塊莖富含淀粉、蛋白質、膳食纖維、維生素C及礦物質鉀，因此馬鈴薯又有“地下蘋果”、“長壽食品”的美譽[1-2]。因馬鈴薯含有的氨基酸與雞蛋中所含的氨基酸近似相同，而且蛋白質易被人體吸收，營養價值極高[3]。馬鈴薯全粉是鮮馬鈴薯經清洗、去皮、切片、漂洗、預煮、冷卻、蒸煮、搗泥等工序，最后脫水干燥而得到的粉末狀產品，基本保留了薯皮以外的全部營養物質，水分含量較低（≤9.0%）、便于運輸、貯存及加工，方便作為生產加工用原輔材料[4-5]。馬鈴薯產量豐富，是繼小麥、水稻、玉米等主要糧食作物之后的世界第四大糧食作物[6-7]。因為馬鈴薯具有產量高、營養豐富的優勢，趕上2015年中國農業部啟動馬鈴薯主糧化戰略，不僅可以解決我國糧食短缺的問題，關鍵是可以改善國民的身體素質與膳食營養結構[8-9]。隨著馬鈴薯主糧化戰略的不斷推進，馬鈴薯主食化產品成為近幾年研究的熱點，尤其是以馬鈴薯全粉為原料開發面制食品。

目前，以馬鈴薯全粉為原料開發掛面，由于其不含面筋蛋白，難以賦予面團麥谷蛋白特有粘彈性，導致馬鈴薯全粉掛面加工性能（成型難、易斷條等）較差[10]，相關研究多集中在馬鈴薯全粉添加量對面條品質的影響[1,11]，品質改良劑的研究[2,12-13]，高占比馬鈴薯全粉（含量30%以上）掛面壓延工藝的研究相對較少。本文旨在研究高占比馬鈴薯全粉（添加量30%）掛面壓延工藝參數（加水量、和面時間、和面轉速、真空度）對掛面品質的影響，通過全面實驗確定最優工藝參數，以期為高占比馬鈴薯全粉掛面產品工業化推廣提供數據依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 實驗材料

馬鈴薯全粉（SB/T10752—2012）：甘肅正陽食品有限公司；高筋一級小麥粉（GB/T 1355—1986）：綿陽仙特米業有限公司；食用鹽（GB/T 5461—2016）：重慶合川鹽化工業有限公司；聚丙烯酸鈉：河南思遠生物科技有限公司；谷朊粉：?？h天龍面業有限公司；魔芋精粉：漢中市東方魔芋有限責任公司；碳酸鈉：河南恩苗食品有限公司。

1.1.2 實驗儀器

UniversalTA質構儀：上海騰拔儀器科技有限公司；MT40面條機：北京全興機械廠；真空和面機：佛山市烈動電器有限公司；電熱鼓風干燥箱：上海博訊實業有限公司醫療設備廠；其它耗材均為市售。

1.2 實驗方法

1.2.1 掛面制作工藝流程

1.2.2 實驗設計

1.2.2.1 加水量對馬鈴薯掛面品質的影響 采用5種不同加水量30%、33%、36%、39%、42%，在真空度0.08 MPa、轉速80 r/min，時間10 min條件下真空和面，測定所生產的馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率、熟斷條率與感官品質，確定適宜的加水量。

1.2.2.2 和面時間對馬鈴薯掛面品質的影響 采用5種不同和面時間8、12、16、20、24 min，在

1.2.2.1 實驗結果的基礎上，測定所生產的馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率、熟斷條率與感官品質，確定合適的和面時間。

1.2.2.3 真空度對馬鈴薯掛面品質的影響 采用5種不同真空度0、0.02、0.04、0.06、0.08 MPa，在1.2.2.2實驗結果的基礎上，測定所生產的馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率、熟斷條率與感官品質，確定合適的真空度。

1.2.2.4 轉速對馬鈴薯掛面品質的影響 分別在5種不同轉速 40、60、80、100、120 r/min，在

1.2.2.3 實驗結果的基礎上，測定所生產的馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率、熟斷條率與感官品質，確定合適的轉速。

1.2.2.5 加水量和和面時間的雙因素實驗 在馬鈴薯全粉添加量30%，真空度0.06 Mpa，和面轉速60 r/min的基礎上，加水量為30%、33%、36%、39%，分別設定和面時間為8、12、16 min，進行雙因素實驗。

1.3 測定方法

1.3.1 熟斷條率

參照LS/T 3212—2014中的方法[16]進行測定。

1.3.2 面條蒸煮損失率測定

取30 g左右面條，置于盛有500 mL蒸餾水的燒杯中，在100 ℃水浴加熱至白芯剛好消失，撈出面條并淋水30 s，將沖淋液和面湯煮至剩下大約50 mL時，在105 ℃烘干至恒重，重復3次取平均值[1-2]。

1.3.3 面條TPA測定方法

取面條樣品20～30根，放入盛有500 mL沸水（蒸餾水）的燒杯中，保持水呈微沸狀態，煮至面條白芯剛好消失，立即將面條撈出，在漏水絲網容器中瀝干水分后進行質構測定。測定方法按TPA實驗法進行，測定參數見表2，測定指標為：彈性、膠著性、粘聚性、回復性、硬度、咀嚼性、粘性，測量在10 min內完成，每個樣品重復6次平行實驗[1-2]。

表1 質構儀操作參數

1.3.4 干面條的破裂力實驗

所用探頭為 P/SFR彎曲裝置，參數設定如下：測前速度2 mm/s；測試速度2 mm/s；測后速度2 mm/s；引發力5 g；壓縮率50%[1-2]。

1.3.5 面條拉伸實驗

采用的質構儀探頭P/SPR面條拉伸裝置，參數設定如下：測前速度1 mm/s；測試速度3 mm/s；測后速度5 mm/s；引發力5 g；拉伸距離15 mm[1-2]。

1.3.6 馬鈴薯面條感官評定

面條的感官特性主要包括色澤、表觀狀況、彈性、韌性、光滑性、適口性和食味。取加工好的生面條若干，將面條在100 ℃沸水中煮至白芯剛好消失，用漏勺撈出面條，并淋水30 s，然后室溫放置2 min，對煮制后面條的感官品質進行評價。按照實驗設計進行色澤、表觀狀況等感官性狀的評價，面條評分項目及分值分配參考 SB/T 10137—1993制訂。實驗的品嘗小組由15位經過訓練對品嘗有經驗的人員組成[1-2]。

量取500 mL自來水于小鋁鍋中（直徑20 cm），在2 000 W電爐上煮沸，稱取50 g干面條樣品，放入鍋內，煮至面條白芯剛好消失，立即將面條撈出，以流動的飲用水沖淋約10 s，分放在碗中品嘗。

表2 馬鈴薯全粉面條感官評分標準

1.4 統計分析

實驗結果數據測 3次求平均值，數據處理與分析采用統計軟件Excel2007和SPSS19.0軟件。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 加水量對馬鈴薯全粉掛面品質的影響

加水量直接影響壓延掛面的品質，且是最重要的自變量之一，加水量對馬鈴薯全粉掛面品質的影響結果見圖 1。由圖 1可知，當加水量在30%～33%范圍內時，和面后面團略顯偏干、面皮表面不光滑、不易成型，造成馬鈴薯全粉掛面的蒸煮損失率（>13%）與熟斷條率（>16%）較高；而加水量超過39%時，面團過軟、發粘，壓延時易粘輥，不易成型，掛面斷條（>16%）嚴重，蒸煮損失（>10%）偏高。加水量較低不利于面團的形成，進而影響面筋網絡的形成，而較高會導致掛面發軟、咀嚼性降低。加水量達到36%，馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率（10.28%）與熟斷條率（13.5%）低于其它加水量，且此時感官評分高于其它加水量，因此確定馬鈴薯全粉掛面最適加水量為36%。

圖1 加水量對馬鈴薯全粉掛面品質的影響

2.1.2 和面時間對馬鈴薯全粉掛面品質的影響

和面時間對掛面品質的影響較大，和面時間不足或過度均會導致掛面品質劣變，和面時間對馬鈴薯全粉掛面品質的影響結果見圖 2。由圖 2可知，當和面時間為 16 min時，蒸煮損失率（8.26%）與熟斷條率（6%）均較低，感官評分（77.82分）較高，此時馬鈴薯全粉掛面品質較好。由此可知，和面時間直接影響面團中面筋網絡的形成程度，對最終掛面產品品質有較大的影響，這與劉銳[18]的研究結論相符。和面時間為16 min時掛面品質最優，選擇最適和面時間16 min。

圖2 和面時間對馬鈴薯全粉掛面品質的影響

2.1.3 真空度對馬鈴薯全粉掛面品質的影響

真空度對面團的影響程度受制于面團蛋白質的含量與質量，真空度對馬鈴薯全粉掛面品質的影響結果見圖 3。由圖 3可知，真空度能適當降低馬鈴薯全粉掛面蒸煮損失率與熟斷條率，提高樣品感官評分值。真空度為0～0.06 MPa范圍時，隨著真空度的增加，馬鈴薯全粉掛面的蒸煮損失率、熟斷條率、感官均得到適當改善。和面過程適度抽真空可以除去和面過程部分空氣，降低環境氧氣濃度，促進小麥粉吸水和面筋蛋白水分結合，面筋蛋白的充分吸水結合有利于二硫鍵的形成與交換。但過高的真空度會使和面密閉空間氧氣濃度過低，不利于–SH氧化形成二硫鍵和蛋白質的聚合，導致–SH（游離巰基）的增多和GMP（谷蛋白大聚合體）的減少[17-18]。因此，確定最適和面真空度為0.06 MPa，結果與劉銳等[19]的研究基本相符。

圖3 真空度對馬鈴薯全粉掛面品質的影響

2.1.4 轉速對馬鈴薯全粉掛面品質的影響

和面轉速對馬鈴薯全粉掛面樣品品質的影響結果見圖 4。由圖 4可知，轉速對馬鈴薯全粉掛面品質的影響不明顯，但是當轉速超過 60 r/min時，蒸煮損失率、熟斷條率及感官評分幾乎沒有變化。因此，確定最適和面轉速為60 r/min。

圖4 轉速對馬鈴薯全粉掛面品質的影響

2.2 雙因素實驗結果與分析

在單因素實驗得基礎上，加水量與和面時間對馬鈴薯全粉掛面品質有明顯的影響，真空度與轉速對掛面品質影響不明顯。因此，在馬鈴薯全粉添加量33%，真空度為0.06 Mpa，和面轉速為60 r/min的基礎上，以加水量為30%、33%、36%、39%的水平，分別設定和面時間為8、12、16 min，進行雙因素實驗，結果見表3。

整體而言，加水量對掛面熟斷條率和蒸煮損失率的影響大于和面時間，對感官評分的影響差異不大。加水量過大導致掛面難以分散，不會影響熟斷條率與蒸煮損失率，而對感官影響不大。在各加水量水平下，熟斷條率與蒸煮損失率均隨和面時間的延長而先減小后增大，而感官評分先增大后減少。當加水量為36%時，熟斷條率和蒸煮損失率較低，且感官評分較高，表明掛面品質較好。在各和面時間水平下，熟斷條率與蒸煮損失率均隨加水量的增加而先減小后增大，而感官評分先增大后減少。當和面時間12 min時，熟斷條率和蒸煮損失率較低，且感官評分較高，表明掛面品質較好。

2.3 與普通掛面對比

以本工藝小麥粉掛面、市售掛面（不含馬鈴薯全粉）為對照，采用統一的多指標進行評價，以便客觀評價高含量馬鈴薯全粉掛面加工工藝的優劣（表4～5）。

表3 雙因素實驗的品質測定結果

表4 掛面蒸煮特性與感官評價對比結果

表5 掛面質構特性對比測定結果

本實驗樣品與市售掛面樣品對照，考察關鍵指標蒸煮特性、感官特性與質構（TPA）特性，測定結果見表4、表5，對表4～5中各項指標進行綜合對比分析，結果顯示本實驗添加品質改良劑所制作的樣品蒸煮損失率、熟斷條率、水分、感官評分、質構特性等指標明顯優于市售掛面，樣品品質達到市售掛面的要求。

3 結論

本實驗采用單因素實驗與雙因素實驗相結合，對高占比馬鈴薯全粉掛面工藝和面工序進行真空和面參數優化。結果顯示，對馬鈴薯全粉掛面的整體品質，加水量影響最大，和面時間次之，真空度與轉速影響較小。最優實驗結果：加水量36%，和面時間12 min，真空度0.06 MPa，轉速60 r/min。

在一定參數范圍內，真空和面工序可以有效促進水分與面筋蛋白的相互作用，降低和面過程中面團水分子的流動性，有利于面團中面筋網絡結構的形成。至于真空和面對掛面品質的影響機理，尚需進一步深入研究。