馬鈴薯粉粒度對面包風味及品質的影響

王璽 ，閆晨苗, ，李鐵梅, ，苑鵬 ，萬寧，段盛林 *

1. 中國食品發酵工業研究院有限公司（北京 100015）；2. 功能主食創制與慢病營養干預北京市重點實驗室（北京 100015）；3. 河北工程大學（邯鄲 056038）

我國是世界馬鈴薯種植面積最大、總產量最多的國家。馬鈴薯植株生命力強，果實產量高，且富含蛋白質、氨基酸及多種維生素、礦物質，尤其是其維生素含量是所有糧食作物中最全面的，其蛋白質品質接近動物蛋白，優于水稻、玉米等一般糧食作物[1-2]。2015年，國家農業部正式啟動馬鈴薯主糧化的策略，即倡導把馬鈴薯加工成適應國人消費習慣的面包、饅頭、面條等主食產品，實現由副食消費向主食消費轉變[3-4]。由于小麥、玉米等傳統主食原料中缺乏賴氨酸，而馬鈴薯中富含賴氨酸，因此馬鈴薯主食化有利于進一步實現均衡飲食的目的，改善國民體質健康[5-6]。

近年來面包在國內的接受度顯著提高，尤其是越來越多的年輕人選擇早餐以面包作為主食。普通面包的主要原料是小麥粉，如果利用馬鈴薯粉替代部分小麥粉制作薯粉面包，能夠提升面包的營養價值。馬鈴薯粉的選擇對產品品質具有重要影響，其中原料的粒度大小直接影響產品質量，李葉貝等[7]在研究不同粒度的馬鈴薯全粉對復合粉面條品質的影響時發現選擇馬鈴薯全粉粒度與小麥面粉粒度相同或稍小時，有助提高復合面條的品質。田曉紅等[8]研究粒度對馬鈴薯泥面條品質的影響中發現隨著馬鈴薯泥粒度的降低，小顆粒的馬鈴薯淀粉在煮面過程中更容易溶出，從而導致馬鈴薯面條的烹調損失率增加，黏度減小。目前市售較多且風味較好的是馬鈴薯雪花全粉，但因其含有較多預糊化淀粉，使得薯粉面包血糖生成指數（Glycemic index，GI）較高，不利于慢病人群及體重控制人群食用；馬鈴薯經去皮、切片處理，采用蒸熟后干燥制粉獲得的蒸干薯粉，由于加工方式中存在淀粉回生過程，在消化吸收特性方面較雪花全粉會有所改善。目前，關于原料粉粒度與產品質構品質的研究相對較多，但是在馬鈴薯原料粒度與面包產品質構及風味方面的研究卻寥寥無幾。

試驗以不同粒度的蒸干薯粉為研究對象，利用電子鼻測定不同粒度的蒸干薯粉對薯粉面包風味的影響，同時在前期薯粉面包品質改良的研究基礎上，以蒸干薯粉替代20%小麥粉制備薯粉面包[9]，測定添加不同粒度蒸干薯粉對面包面團粉質特性的影響，測定成品薯粉面包的比容、質構以及感官等品質特性，探討不同粒度的蒸干薯粉對薯粉面包品質的綜合影響，為馬鈴薯面包及其他花樣面包的加工提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

馬鈴薯，市售云薯；小麥粉，河南新鄉市新良糧油加工有限責任公司；雞蛋，北京德青源農業科技股份有限公司；酵母，法國樂斯福（明光）有限公司；安佳黃油，恒天然商貿有限公司；麥芽糖醇，山東福田藥業有限公司；谷朊粉，山東新瑞集團有限公司；復配改良劑，安琪酵母股份有限公司。

1.2 儀器與設備

DHG-9145A型電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；JFZS350型粉質儀，菏澤衡良儀器有限公司；PC202C型電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司；粉碎機、標準分樣篩、FOX 4000型電子鼻，法國 Alpha M.O.S公司；DCK202型攪拌機，廣東順德地一日用電器科技有限公司；SEC-P型發酵箱，江蘇三麥機械有限公司；SEC-1Y-S型電烤箱，江蘇三麥機械有限公司；CTA-XTPLUS型質構儀，英國Stable Micro Systems；MB23型水分測定儀，奧豪斯儀器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 馬鈴薯全粉的制備

馬鈴薯用清水漂洗后，去皮切片，于沸水鍋上蒸熟（20 min），冷卻后于電熱鼓風干燥箱中60 ℃干燥12 h，粉碎后過300，200，150，125和105 μm的標準分樣篩，得到蒸干薯粉樣品。

1.3.2 馬鈴薯全粉風味的測定

樣品前處理：分別取2 g不同粒度蒸干薯粉樣品于20 mL頂空瓶中，采用頂空取樣對氣味成分進行測定，每組樣品重復3次。

電子鼻設備參數[10-12]：采集時間120 s，數據采集延遲1 080 s，潔凈空氣流速150 mL/min，取樣體積 4 mL，注射速度 1 mL/s；自動進樣器參數設置：孵化時間120 s；孵化溫度60 ℃。采用Alpha Soft 9.1軟件進行數據處理。

1.3.3 薯粉面團粉質特性的測定

以馬鈴薯全粉替代20%的小麥粉，以配方（見表1）中除去鹽和酵母之后的干料配制面包混合薯粉。分別測定薯粉面團粉質特性。面團粉質特性的測定參考 GB/T 14614—2006《小麥粉 面團的物理特性吸水量和流變學特性的測定 粉質儀法》，利用粉質儀進行測定。依據混合粉的實際含水量及樣品量300 g（含水量14%）折合后，稱取所需面包混合粉樣品，精確至0.1 g，啟動粉質儀揉混面粉45 s，加入適量蒸餾水在和面缽中揉混，使面團的最高稠度達500±20 FU，達到條件后延續至少12 min停止，最終依據曲線可得到吸水率、形成時間、穩定時間、弱化度等指標。

1.3.4 面包制作工藝

馬鈴薯面包基本制作配方見表1。

表1 馬鈴薯面包基本配方 g

操作步驟：將配方中的干料按照比例稱好置于揉面缽，注意鹽和酵母分開放，混合均勻。然后加入雞蛋和水，加水量依據面團狀態進行確定，先1檔低速揉混3～5 min，使面粉吸水，部分形成面團后看狀態轉為2檔，形成光滑面團后提速至3檔，直至面團形成大概七八成面筋，具有一定延展性。然后加入提前軟化好的黃油，先1檔低速使黃油和面團混合均勻，再分別提速至2檔和3檔各3～5 min，直至3檔快速攪打至面團可形成手套膜即可。將面團放入醒發箱醒發60 min，至體積呈原來的2～3倍大（溫度30 ℃，濕度85%）。取出面團，分割成每個面團50 g，整形。放入醒發箱內進行二次醒發（31 ℃，87% 濕度），時間60 min，醒發至原先面團體積的2～3倍大。取出后放置于預熱好的烤箱內進行烘烤，條件：上火180 ℃，下火185 ℃，15 min。烘烤結束后取出晾至室溫。

1.3.5 面包質構特性的測定

利用質構儀模擬人口腔的咀嚼運動測試面包的質構特性，包括硬度、黏度、彈性、咀嚼度等指標，來客觀評價產品的質構特性變化。將面包產品放置至室溫后，切取3 cm厚度的中間層，放置于質構儀探頭面積下的載物臺上，進行測定。每個樣品進行3次平行測定，計算平均值及標準差。

質構儀的具體參數：探頭為P/36柱狀探頭；運行模式為TPA方案；探頭感應力為5 g；測前速率1 mm/s，測中和測后速率均為 0.5 mm/s；目標模式為應變75%，研究近似食用條件下的質構特性。

1.3.6 面包比容測定

面包比容的測定參考 GB/T 20981—2007 《面包》中“6.5 比容”。稱定面包質量，記錄數據m（g）。取能容納面包的容器，以小米作為填充物填滿整個容器，刮去多余的小米，將容器內的小米倒出即為容器體積V1（mL）。將面包放于容器內，用小米邊搖晃邊填滿整個容器，刮去多余的小米，記錄此時的小米體積V2（mL）。面包體積按式（1）計算。

1.3.7 面包感官評定

面包評分標準參考 GB/T 20981—2007 《面包》中相關要求，結合薯粉面包的特點，制作評分標準[13]。選擇10名感官評價員，根據評分標準對面包樣品進行品評，由加權評分公式計算得分[14-16]。

式中：P為總得分；ai為指標的權重，權重為歸一化處理后的數值；mi為各指標的權重得分；xi為各評價指標得分；f為評價指標的滿分值。

1.4 數據處理

電子鼻采用Alpha Soft 9.1軟件控制儀器并處理數據；其他試驗數據采用Origin 8.0軟件進行統計分析和作圖，選擇ANOVA檢驗，p＜0.05時表示差異具有統計學意義。所有試驗處理進行3次重復測定，以測定數據平均值±標準偏差（X±SD）的形式表示。

2 結果與分析

2.1 電子鼻測定不同粒度蒸干薯粉的風味差別

判別因子分析（DFA）可放大組別差距，縮小組間差距。圖1為不同粒度的蒸干薯粉判別因子分析圖。由樣品間距離可知，粒度對薯粉的氣味可產生影響。其中125 μm和105 μm的馬鈴薯全粉在同一象限內，氣味相近。可能由于薯粉顆粒粒度的降低，某些氣味物質會遭到破壞，當達到125 μm及更細時，能夠保留的氣味物質變化不大。

圖2為電子鼻的18根傳感器對不同粒度的蒸干薯粉產生的響應值，從里到外響應值逐漸升高。從圖2可以看出，電子鼻對不同粒度的蒸干薯粉有明顯響應，樣品之間的差異主要表現在T、P型傳感器上，T、P型傳感器主要對有機化合物、氧化能力強的氣體以及芳香族化合物敏感[17]。由圖2可知，T、P型傳感器響應值由高到低分別為300 μm＞150 μm≈200 μm≈125 μm＞105 μm，105 μm薯粉對傳感器感應值最低，可能是粒度太小，導致某些氣味成分不能保留。馬鈴薯鮮薯中風味物質眾多，經過蒸煮熟化后香氣化合物種類更加豐富，但其中形成汁液土腥味的關鍵物質1-辛烯-3-醇含量不會發生明顯變化[18]。通過圖1和圖2可以得出，電子鼻可區別不同粒度的蒸干薯粉，或許可以通過篩選薯粉的粒度，達到去除或保留某種氣味的目的。

圖1 不同粒度蒸干薯粉的DFA圖

圖2 不同粒度蒸干薯粉的傳感器響應值

2.2 不同粒度蒸干薯粉對面包品質的影響

2.2.1 添加不同粒度蒸干薯粉對面團粉質特性的影響

表2是添加20%不同粒度蒸干薯粉的面團粉質特性，穩定時間代表面團耐揉混的程度，穩定時間越長，其韌性越強，意味著其加工性強[19]。弱化度反映面團耐破壞的程度，弱化度越小，即代表面團加工性越好，不易流變[20-21]。吸水率、形成時間能夠對產品配方改良及加工過程提供指導。

由表2可知，添加105 μm薯粉的混合粉面團的形成時間為15.43 min，顯著高于其他粒度的薯粉（p＜0.05），且105 μm薯粉穩定時間最長，為16.87 min，說明其面團耐揉混，韌性和加工性較強。但添加200 μm和150 μm薯粉的混合粉面團與添加105 μm薯粉的混合粉面團的穩定時間無顯著性差異（p＞0.05），面團弱化度之間也無顯著性差異（p＞0.05），可能是由于薯粉粒度之間的差別不大，對面團結構破壞能力相似，不足以產生明顯的面團粉質特性差異。

2.2.2 添加不同粒度蒸干薯粉對面包質構特性的影響

不同粒度的蒸干薯粉以20%的比例替代小麥粉制作面包，面包放置常溫后，利用質構儀測定產品的質構特性，分析硬度、黏附性、彈性、咀嚼性、水分等指標差異。添加不同粒度的蒸干薯粉對面包質構特性的影響結果見表3。

由表3可知，硬度和咀嚼度均隨粒度增加呈現先增大后減小的趨勢。其中添加150 μm薯粉的面包硬度和咀嚼度顯著高于添加其他粒度薯粉的面包（p＜0.05），添加105 μm薯粉的面包硬度和咀嚼度最低；添加105 μm薯粉的面包彈性最高，添加300 μm薯粉的面包彈性最低，可能由于原料粉粒度越小越容易嵌入面筋網絡結構中，對面團面筋破壞力度較小，使得面包在質構特性方面更優。不同粒度的蒸干薯粉對面包的質構特性影響差異不太大，可能由于薯粉替代量不足以顯著觀察粒度對產品質構特性的影響，200 μm的蒸干薯粉在質構特性方面也能夠滿足20%薯粉面包的加工要求。

表2 添加不同粒度蒸干薯粉的面團粉質特性

表3 添加不同粒度蒸干薯粉對面包質構特性的影響

2.2.3 添加不同粒度蒸干薯粉對面包比容及感官評分的影響

圖3 不同粒度蒸干薯粉對面包比容和感官評分的影響

不同粒度的蒸干薯粉以20%的比例替代小麥粉制作面包，對面包的比容及感官評分進行測定，結果如圖3所示。

由圖3可知，300 μm薯粉面包的比容及感官評分最低，綜合質量最差，可能是粒度太大，導致顆粒感明顯，不能很好地融合于小麥面筋網絡結構中，破壞面筋筋度，導致面團表面不光滑、膨脹度及持氣性較低，導致比容較低，整體產品口感較差。200～105 μm薯粉面包在比容方面無顯著性差異，但是200 μm和105 μm薯粉獲得較高感官評分，分別為80.33分和80.2分，可能200 μm的蒸干薯粉在感官方面已能夠滿足消費者的需求。

3 結論

電子鼻可明顯區分不同粒度的蒸干薯粉的風味差異，T、P型傳感器響應值由高到低分別為300 μm＞150 μm≈200 μm≈125 μm＞105 μm，通過粒度的降低，能夠去除一些不良氣味；添加20%不同粒度的蒸干薯粉對混合粉面團的粉質特性具有一定影響，其中添加105 μm薯粉的面團穩定時間最長，韌性較好，且添加200 μm薯粉的面團粉質結果與其無顯著性差異（p＞0.05）；在質構特性方面，添加105 μm薯粉的面包硬度最低、彈性最高，但不同粒度的蒸干薯粉對面包的質構特性影響不大；添加200 μm及105 μm樣品的薯粉面包感官評分較高。綜合分析指標結果，添加200 μm的蒸干薯粉的面包感官評分較高（80.33分），比容較大（3.69），質構特性中硬度和咀嚼度適中，彈性較高，粉質特性中穩定時間較長（16.1 min），不僅口感更加符合消費者需求，而且更有利于薯粉面包的加工操作，為花樣面包的研發提供借鑒。