馬鈴薯濕面條品質改良

于洋，祁巖龍，張憶潔，張俊，宋芳芳，徐艷文

新疆農業科學院綜合試驗場（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，也是我國重要的農產品之一。因其營養齊全、富含人體必需的7類營養物質，在各類食品加工生產中應用廣泛，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品具有重要意義[8]。但在馬鈴薯濕面條加工環節中，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]研究發現，海藻酸鈉、谷朊粉、木薯抗性淀粉及SSL對混合粉的粉質特性及面條品質有一定改良效果。李升等[15]研究發現，復配添加魔芋膠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。丁捷等[16]證實食用堿、食鹽、復合磷酸鹽、CMC這4種改良劑分別可對速凍青稞魚面品質特性產生極顯著影響，復配改良劑配方對速凍青稞魚面的品質有極佳的改良效果。采用單因素試驗研究木薯抗性淀粉、復合磷酸鹽、谷朊粉和SSL對馬鈴薯濕面條的質構特性和蒸煮特性的影響，通過正交試驗、經主成分分析確定復配改良劑的最優組合，以期獲得品質更好的馬鈴薯濕面條，為馬鈴薯濕面條產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（新疆農業科學院綜合試驗場自產）；小麥中筋粉[新疆天山面粉（集團）有限責任公司]；木薯抗性淀粉（臨沂市富興變性淀粉廠）；復合磷酸鹽（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 主要儀器與設備

TH-UP-10超純水設備（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（上海越平科學儀器有限公司）；電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）；電子萬用爐（北京市永光明醫療儀器有限公司）；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，調小軋距反復壓延使面片表面光滑平整，壓片經切面刀切條，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次重復取平均值。

式中：P為干物質損失率，以質量分數計，%；M為100 mL面湯中干物質質量，g；W為面條水分含量，%；G為樣品質量，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次重復取平均值，按式（2）計算。

式中：X為吸水率，%；M1為干面條總質量，g；M2為煮后面條吸干表面水分后總質量，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 質構特性測定

取20根馬鈴薯面條在沸水中達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，觸發力0.03 N。每個樣品設置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1.2.6單因素試驗結果，選取各因素的較優水平，進行四因素三水平正交試驗。

1.3 數據處理

采用Excel和SPSS 19.0軟件對數據進行處理、方差分析和主成分分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 不同木薯抗性淀粉添加量對面條質構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絡結構，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、內聚性、膠黏性和咀嚼性逐漸增大，添加量4%時硬度、內聚性、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，吸水率達到較小值，為96.05%，較對照組下降5.55%。面條加熱后，網絡結構進一步強化緊實，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]和劉玉環等[19]的研究都證實這一結論。但過多添加，面團會吸收較多的水分，阻礙面筋形成高質量的網絡結構，降低面團的可塑性[20]。綜合上述指標，添加4%木薯抗性淀粉，能獲得較好品質的馬鈴薯濕面條，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 不同復合磷酸鹽添加量對面條質構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%，內聚性、彈性和回復性與對照組相近。添加量0.2%時，除彈性外，其余指標較對照組均有提高。

指標 復合磷酸鹽添加量/%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，添加復合磷酸鹽后濕面條的干物質損失率呈先下降后上升再下降趨勢，添加量0.2%時，干物質損失率最小，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，吸水率達到較小值，為95.68%，較對照組下降5.91%。因為復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絡，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，造成網絡結構松散，面條品質下降。綜合各項指標，添加0.2%復合磷酸鹽能較好改善馬鈴薯濕面條的品質，因此選取0.1%~0.3%水平進行正交試驗，這與丁捷等[16]的研究結果相似。

2.1.3 不同谷朊粉添加量對面條質構特性及蒸煮特性的影響

由表4可得，添加量3%時7個質構指標較對照組均有所升高。添加量4%時，內聚性、彈性、咀嚼性和回復性最高，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，強化面條的面筋網絡，增強面條結構強度，耐咀嚼，回復能力變好[21]。

表4 添加不同量谷朊粉對馬鈴薯面條品質的影響

由圖3可得，添加谷朊粉后濕面條的干物質損失率均小于對照組。添加量4%時，干物質損失率較小，為4.62%，較對照組下降38.56%；吸水率也達到較小值，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。在適當范圍內，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]。蒸煮過程中產生蛋白質變性，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，添加4%谷朊粉能有效改善馬鈴薯濕面條的品質，因此選取3%~5%水平進行正交試驗，此結果與毛汝婧等[18]的研究一致。

2.1.4 不同SSL添加量對面條質構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為大分子復合物，使蛋白質聚集形成穩定的結構，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絡，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。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[25]。

由表5可得，添加量0.08%時7個質構指標中除內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個質構指標除彈性外與添加量0.08%時的指標相比均有所減小。

表5 添加不同量SSL對馬鈴薯面條品質的影響

由圖4可得，添加SSL后濕面條的干物質損失率也均小于對照組。SSL添加量0.08%時，干物質損失率最小，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，吸水率達到較小值，為95.63%，較對照組下降5.96%。綜合各項指標，SSL添加量0.08%時，能提高馬鈴薯濕面條的品質，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 正交試驗結果與分析

根據單因素試驗結果，以質構特性、蒸煮特性和感官評分為評價指標，進行四因素三水平正交試驗，試驗方案見表6，復配改良劑對馬鈴薯濕面條質構特性和蒸煮特性的影響試驗結果見表7。

表6 正交試驗設計方案 單位：%

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

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

表8 改良劑復配評價指標的主成分方差貢獻率

表10 馬鈴薯濕面條綜合品質評價得分結果

由表9可得，第1主成分主要以咀嚼性、硬度、膠黏性、回復性和感官評分的影響為主，第2主成分以干物質損失率和黏附性的影響為主。根據此成分矩陣計算特征向量矩陣，得到主成分Y1、Y2的線性關系式，各關系式為：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 改良劑復配評價指標主成分的成分矩陣

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

根據該關系式得到9組試驗組的綜合品質評價得分，如表10所示。

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

3 結論

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