紫色馬鈴薯糕加工工藝參數(shù)優(yōu)化

童丹 原霽虹 孫永軍

摘要：以低筋面粉和紫色馬鈴薯為主要原料制作紫色馬鈴薯糕，采用單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化紫色馬鈴薯糕的最佳加工工藝參數(shù)，并以感官評分為指標(biāo)，對該工藝參數(shù)下制作的紫色馬鈴薯糕進(jìn)行客觀評價。結(jié)果表明，制作紫色馬鈴薯糕的最佳工藝參數(shù)為紫色馬鈴薯與低筋面粉總重200 g，其比例35∶65，綿白糖添加量35 g，酵母粉添加量1.5 g，蒸制時間20 min。該工藝條件下制作的紫色馬鈴薯糕色澤艷麗且均勻，呈天然紫色，松軟有彈性，外形完整飽滿，口感細(xì)膩，富含花青素，具有較高的營養(yǎng)價值，適合嬰幼兒及中老年人食用，極大豐富了糕點(diǎn)類食物的市場多樣性，具有較高的推廣價值。

關(guān)鍵詞：紫色馬鈴薯；低筋面粉；花青素；感官評價；加工工藝

中圖分類號：TS215????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）05-0147-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.05.026??????????? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Optimization of the processing technology of purple potato cake

TONG Dan，YUAN Ji-hong，SUN Yong-jun

（Gansu University of Chinese Medicine， Lanzhou? 730000， China）

Abstract：The low-gluten flour and purple potato were used as the main raw materials to make purple potato cake， the single factor and orthogonal test were used to optimize the optimal processing technology parameters of purple potato cake， and the purple potato cake was objectively evaluated by using sensory score as the index. The results showed that the best process parameters for making purple potato cake were the total weight of purple potato and low-gluten flour 200 g， the ratio of 35∶65， the amount of cotton sugar 35 g， the amount of yeast powder 1.5 g and the steaming time 20 min. The purple potato cake made under the process condition was bright and uniform in color， natural purple， soft and elastic， complete and full in shape， delicate in taste， rich in anthocyanins， with high nutritional value， suitable for infants， middle-aged and elderly people， greatly enriched the market diversity of cake foods， and it had high promotion value.

Key words：purple potato；low-gluten flour；anthocyanin；sensory evaluation；processing technology

收稿日期：2022-08-15

基金項(xiàng)目：甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21JR1RA258）；甘肅省高等學(xué)校創(chuàng)新基金項(xiàng)目（2021A-209）；定西市科學(xué)技術(shù)局重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)專項(xiàng)（DX2023AZ01）

作者簡介：童 丹（1975-），女，甘肅會寧人，副教授，碩士，主要從事分析化學(xué)及農(nóng)產(chǎn)品成分分析檢測研究，（電話）18993211223（電子信箱）Tongdan1204@163.com。

童 丹，原霽虹，孫永軍. 紫色馬鈴薯糕加工工藝參數(shù)優(yōu)化［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，63（5）：147-150，240．

紫色馬鈴薯紫皮紫肉、營養(yǎng)豐富，是馬鈴薯資源中一類具有獨(dú)特遺傳特性和經(jīng)濟(jì)價值的品種，不僅含有普通馬鈴薯的營養(yǎng)成分，還富含抗氧化活性成分花青苷、類黃酮、酚酸等，具有抗癌、抗衰老、改善糖代謝等生理功效，具有廣闊的開發(fā)與應(yīng)用前景［1-6］。目前，中國紫色馬鈴薯主要以鮮食為主，而以新鮮紫色馬鈴薯塊莖、紫色馬鈴薯全粉為基料開發(fā)的特色功能食品有沖調(diào)營養(yǎng)粉、乳酸飲料［7］、糕點(diǎn)［8］、紫色馬鈴薯全粉、餅干［9，10］、紫色馬鈴薯全粉薩琪瑪［11］、彩色饅頭［12］、彩色面包等［13-18］，但加工利用率不足10%，因而導(dǎo)致紫色馬鈴薯附加值較低，產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式粗放［19］。

以紫色馬鈴薯為主要原料，開發(fā)具有一定功能的新型食品，既符合國家馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略、“健康中國行動計(jì)劃”和地方支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，也可利用定西市豐富的紫色馬鈴薯資源，開發(fā)高附加值紫色馬鈴薯食品，填補(bǔ)市場空白，滿足不同群體對營養(yǎng)功能性食品的特殊需求［20，21］。

以紫色馬鈴薯、低筋面粉復(fù)配后制成的紫色馬鈴薯糕營養(yǎng)豐富、色澤艷麗、口感獨(dú)特，能夠滿足大眾對營養(yǎng)食品的需求。本研究以紫色馬鈴薯為主要材料，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對紫色馬鈴薯糕加工工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，確定其配方及加工工藝，為紫色馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，對推動國家馬鈴薯主食化戰(zhàn)略和地方馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：紫色馬鈴薯、低筋面粉、綿白糖、安琪酵母粉、檸檬等（市售）。

儀器：ZGH2801型不銹鋼蒸鍋（九陽股份有限公司）；J1-26型高速組織搗碎機(jī)（常州市偉嘉儀器制造有限公司）；RC-FA-C型電子分析天平（北京睿誠永創(chuàng)科技有限公司）。

1.2 工藝流程

紫色馬鈴薯糕制作工藝流程如下：

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) 以紫色馬鈴薯與低筋面粉比例、綿白糖添加量、酵母粉添加量、蒸制時間為單因素進(jìn)行試驗(yàn)，按照“1.2”工藝流程制作紫色馬鈴薯糕，考察各因素對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響。通過感官評分確定紫色馬鈴薯與低筋面粉比例、綿白糖添加量、酵母粉添加量、蒸制時間等工藝參數(shù)。

1.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行紫色馬鈴薯糕加工工藝參數(shù)優(yōu)化。首先確定了低筋面粉與紫色馬鈴薯總量為200 g，以紫色馬鈴薯與低筋面粉比例、綿白糖添加量、酵母粉添加量、蒸制時間為因素，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)，篩選4個因素的最佳配比，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平見表1。

1.3.3 紫色馬鈴薯糕感官評價 由10位具有品嘗經(jīng)驗(yàn)、不同性別的專業(yè)人員組成感官評價小組，采用評分測驗(yàn)法，以糕點(diǎn)類感官評分標(biāo)準(zhǔn)，對紫色馬鈴薯糕的感官進(jìn)行評價。分別從紫色馬鈴薯糕的滋味、形態(tài)、色澤、口感4個方面進(jìn)行綜合評分，感官評分為4項(xiàng)指標(biāo)評分之和，滿分為100分，每種產(chǎn)品都取10位專業(yè)人員感官評分的平均值作為最終結(jié)果，評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫色馬鈴薯糕加工單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 紫色馬鈴薯與低筋面粉比例對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響 紫色馬鈴薯糕配方為低筋面粉與紫色馬鈴薯總量200 g，綿白糖添加40 g，酵母粉1.5 g，蒸制時間20 min，檸檬汁適量，將紫色馬鈴薯與低筋面粉比例按照20∶80、25∶75、30∶70、35∶65、40∶60、45∶55、50∶50進(jìn)行加工蒸制，研究紫色馬鈴薯與低筋面粉比例對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響。

由圖1可以看出，隨著紫色馬鈴薯添加比例的增加，紫色馬鈴薯糕感官評價得分呈先增大后減小的趨勢。當(dāng)添加比例為35∶65時，紫色馬鈴薯糕的形態(tài)、口感、滋味、色澤等綜合評分最高，此時，紫色馬鈴薯糕外形完整且松軟、口感細(xì)膩、味道純正、呈天然紫色、有紫色馬鈴薯的天然薯香。紫色馬鈴薯添加太少，紫色馬鈴薯糕的馬鈴薯風(fēng)味較淡，與普通糕類并無多大差別，重要的是失去功能性食品的意義和作用；添加過多，會影響紫色馬鈴薯糕的風(fēng)味，顏色太濃，最主要的是紫色馬鈴薯糕松軟度變差，吃起來黏牙，嚴(yán)重影響口感。主要原因可能在于混合原料中淀粉含量增加，面筋蛋白含量減少，在加工過程中難以成型，導(dǎo)致紫色馬鈴薯糕蓬松度較差。因此，紫色馬鈴薯添加量是紫色馬鈴薯糕加工的關(guān)鍵參數(shù)，通過單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，選擇添加比例為30∶70、35∶65、40∶60作為正交試驗(yàn)的3個水平，進(jìn)一步確定紫色馬鈴薯糕加工的最佳工藝參數(shù)組合。

2.1.2 綿白糖添加量對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響 紫色馬鈴薯糕配方為低筋面粉與紫色馬鈴薯總量200 g，紫色馬鈴薯與低筋面粉比例35∶65，酵母粉1.5 g，蒸制時間20 min，檸檬汁適量，將綿白糖按照20、25、30、35、40、45、50 g添加量分別進(jìn)行加工蒸制，研究綿白糖添加量對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響。

由圖2可以看出，隨著綿白糖添加量的增加，紫色馬鈴薯糕感官評分先增加后降低。當(dāng)添加量為40 g時，制品的感官評分最高。綿白糖添加量過低，紫色馬鈴薯糕甜度不夠，影響口感和滋味，綿白糖添加過多，糕品太甜，不適宜特殊人群如嬰幼兒或糖尿病患者食用，不利于紫色馬鈴薯糕的大量生產(chǎn)和推廣。因此，通過單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，選擇添加量為30、35、40 g作為正交試驗(yàn)的3個水平，進(jìn)一步確定紫色馬鈴薯糕加工的最佳工藝參數(shù)組合。

2.1.3 酵母粉添加量對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響 紫色馬鈴薯糕配方為低筋面粉與紫色馬鈴薯總量200 g，紫色馬鈴薯與低筋面粉比例35∶65，綿白糖添加量35 g，蒸制時間20 min，檸檬汁適量，將酵母粉按照0.2、0.5、1.0、1.5、1.8、2.2、2.5 g添加量分別進(jìn)行加工蒸制，研究酵母粉添加量對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響。

由圖3可以看出，當(dāng)酵母粉添加量較小時，糕制品的感官評分較低，紫色馬鈴薯糕不夠松軟，可能是因?yàn)楫?dāng)酵母粉添加太少，面團(tuán)發(fā)酵程度不夠，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有形成，內(nèi)部氣孔較小，導(dǎo)致紫色馬鈴薯糕不柔軟疏松。當(dāng)酵母粉添加量超過1.0 g時，酵母粉添加量對糕制品感官評分的影響較小，此時，面團(tuán)發(fā)酵充分，糕制品松軟可口，薯香濃郁。因此，通過單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，從生產(chǎn)成本考慮，選擇添加量為1.0、1.5、1.8 g作為正交試驗(yàn)的3個水平，進(jìn)一步確定紫色馬鈴薯糕加工的最佳工藝參數(shù)組合。

2.1.4 蒸制時間對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響 紫色馬鈴薯糕配方為低筋面粉與紫色馬鈴薯總量200 g，紫色馬鈴薯與低筋面粉比例35∶65，綿白糖添加量35 g，酵母粉添加量1.5 g，檸檬汁適量。將蒸制時間按照10、15、20、25、30、35、40 min分別進(jìn)行加工蒸制，研究蒸制時間對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響。

由圖4可以看出，隨著蒸制時間的增加，糕制品的感官評分先增加后減小。當(dāng)蒸制時間小于20 min時，制品口感較差，黏牙，不夠松軟，這是因?yàn)檎糁茣r間較短，紫色馬鈴薯糕未完全熟透；當(dāng)蒸制時間超過20 min，紫色馬鈴薯糕感官評分急劇下降，這是因?yàn)檎糁茣r間過長，會使紫色馬鈴薯糕表面坍塌，從而極大程度影響紫色馬鈴薯糕的感官品質(zhì)，使其松軟度降低，口感變差，彈性下降。因此，通過單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，選擇蒸制時間為15、20、25 min作為正交試驗(yàn)的3個水平，進(jìn)一步確定紫色馬鈴薯糕加工的最佳工藝參數(shù)組合。

2.2 紫色馬鈴薯糕制作工藝參數(shù)優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)表3正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案做了9組試驗(yàn)，每組試驗(yàn)做了3個平行試驗(yàn)，對每個制品進(jìn)行感官評分，求其平均值，正交試驗(yàn)極差分析如表3所示，正交試驗(yàn)方差分析如表4所示。

由表3正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果R值可見，在選定的試驗(yàn)范圍內(nèi)，影響紫色馬鈴薯糕感官品質(zhì)的因素順序?yàn)锳>B>D>C，即紫色馬鈴薯與低筋面粉比例>綿白糖添加量>蒸制時間>酵母粉添加量，影響最顯著的因素是紫色馬鈴薯與低筋面粉比例。由各因素的K值可以看出，各因素水平選取最優(yōu)參數(shù)組合為A2B2C2D2，即紫色馬鈴薯與低筋面粉比例35∶65，綿白糖添加量35 g，酵母粉添加量1.5 g，蒸制時間20 min。

由表4方差分析可知，紫色馬鈴薯與低筋面粉比例、綿白糖添加量、蒸制時間、酵母粉添加量4個因素對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)都有一定影響，其效應(yīng)是存在的。紫色馬鈴薯與低筋面粉比例、綿白糖添加量、蒸制時間對紫色馬鈴薯糕品質(zhì)的影響極顯著（F>F0.01），酵母粉添加量對紫色馬鈴薯糕的影響顯著（F>F0.05）。

3 小結(jié)

本研究以低筋面粉為原材料，通過添加不同比例的紫色馬鈴薯制備紫色馬鈴薯糕。采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得到制作紫色馬鈴薯糕的最佳工藝參數(shù)為紫色馬鈴薯與低筋面粉總重200 g，其比例???? 35∶65，綿白糖添加量35 g，酵母粉添加量1.5 g，蒸制時間20 min。該工藝參數(shù)下制作的紫色馬鈴薯糕色澤艷麗且均勻，呈天然紫色，松軟有彈性，外形完整飽滿，口感細(xì)膩，富含花青素，具有較高的營養(yǎng)價值，適合嬰幼兒及中老年人食用，極大豐富了糕點(diǎn)類食物的市場多樣性，具有較高的推廣價值。

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