马铃薯氧化淀粉对面团特性及馒头品质的影响

张馨文 董海洲 刘传富 郭玉秋 刘 潇

（山东农业大学食品科学与工程学院，泰安 271018）

马铃薯淀粉（potato starch）是重要的植物淀粉，生产量和商品量仅次于玉米淀粉，在所有植物淀粉中居第二位［1］。薯类淀粉中的马铃薯淀粉粒径比禾谷类淀粉粒径大，且支链淀粉分子上结合有磷酸基，具有糊化温度低、膨胀容易、吸水力强的特点［2］。马铃薯原淀粉糊液在耐高温、耐老化等方面存在不足，但在酸碱或中性介质中与氧化剂作用氧化变性得到的马铃薯氧化淀粉分子链断裂，分子量降低，并引入了羧基，赋予其稳定性高、抗老化力强、胶黏力强、糊化黏度低、透明度高、且安全性好的特点［3-5］，同时，由于生产工艺简单，成本低，在纺织、造纸、食品等行业中有着广泛的用途［6-7］。

馒头是我国人民的传统食品，至今已有1700多年的悠久历史，在我国膳食结构中占有十分重要的地位。据统计，我国北方用于制作馒头的小麦粉占小麦粉总量的70%［8］。近年来，随着人民生活水平的提高和生活节奏加快，馒头生产工业化的发展已势不可挡。而馒头生产由家庭作坊到工业化的转变还存在体积较小、表面粗糙、弹性和咀嚼性差，贮藏过程易老化等诸多问题，影响馒头的产业化生产［9］。

目前国内外对马铃薯氧化淀粉在馒头中的应用还鲜见报道，因此，本试验以马铃薯氧化淀粉为主要辅料，研究其对面团特性和馒头品质的影响，旨在提高馒头的品质，为工业化生产奠定一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 主要材料

马铃薯氧化淀粉：杭州普罗星淀粉有限公司（水分12.12%）；小麦粉（特一粉）：山东泰安面粉厂（其蛋白质质量分数12.87%、含水率12.3%、灰分质量分数0.5%）；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2 主要仪器与设备

RVA-Ezitm黏度分析仪：瑞典波通仪器公司；SF17和面机：意大利Alaska公司；TA-XT2i质构仪：英国Stable Micro System公司；JFZD型粉质仪、JMLD型拉伸仪：北京东孚恒久仪器有限公司；CR-300型色彩色差计：日本美能达公司。

1.3 试验方法

参照 GB／T 21118—2007制定［10］。醒发温度30℃，相对湿度85%的醒发箱醒发。

1.4 试验内容

1.4.1 马铃薯氧化淀粉对面团粉质特性的影响

按GB／T 14614—2006方法进行，马铃薯氧化淀粉添加质量分数分别为 0%、3%、6%、9%、12%和15%，替代小麦粉的量，混合粉的总质量不变。

1.4.2 马铃薯氧化淀粉对面团拉伸特性的影响

按GB／T 14615—2006的方法进行，马铃薯氧化淀粉添加质量分数分别为0%、3%、6%、9%、12%和15%，替代小麦粉的量，混合粉的总质量不变。

1.4.3 马铃薯氧化淀粉对面团糊化特性影响

按照GB／T 24853—2010的方法，利用快速黏度分析仪测定马铃薯氧化淀粉添加质量分数分别为0%、3%、6%、9%、12%和15%时的混合面粉的糊化特性。

1.4.4 馒头品质评价方法

1.4.4.1 馒头比容的测定

在馒头蒸熟冷却1 h后称量馒头的质量（g），用小米替换法测定馒头的体积（mL）。馒头比容即体积与质量之比［11］。

1.4.4.2 馒头白度的测定

在每批样品中取3个有代表性的馒头，用色彩色差仪分别测定馒头表皮和内瓤白度。具体操作为：馒头冷却1 h后，将馒头切成若干20 mm厚的馒头片，最外层为馒头皮，紧挨馒头皮的第二片为馒头瓤，将切好的馒头外皮和馒头瓤分别放入仪器试样口下，测得白度值，结果取平均值。

1.4.4.3 馒头质构特性（TPA）的测定

馒头冷却1 h后，切取馒头中心部位30 mm的馒头芯，采用TA-XT2i质构仪对样品进行质构测定。采用平底柱形成探头P100进行TPA（2次咀嚼测试）测定。TPA参数：测试前速度：2 mm／s；测试速度：1 mm／s；测试后速度：2 mm／s；压缩程度：50%；停留时间：5 s；引发力：5 g；获取数据速率：400 pps。重复测定3次，取3次测定结果平均值。

1.4.4.4 馒头的感官评价方法

将馒头切成数块，品尝小组由4～5人经训练并有经验的人员组成，评分按照SB／T 10139—1993进行，试验均3次重复，取平均值。

1.4.5 马铃薯氧化淀粉对馒头货架期的影响

将刚蒸制好的馒头在室温条件下冷却1 h，放入保鲜袋中包装好，在室温20℃条件下储藏［12］。分别在储藏1、24、48、72 h时测定馒头的老化指标。

1.5 数据处理

采用Excel和SPSS 18.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 马铃薯氧化淀粉对面团特性的影响

2.1.1 马铃薯氧化淀粉对面团粉质特性的影响

从表1可以看出，添加马铃薯氧化淀粉，可改善面团的粉质特性。随着添加量的逐渐增大，面团的吸水率升高，这可能是由于马铃薯氧化淀粉的水合能力较强，从而提高面团的吸水率。面团的形成时间随着马铃薯氧化淀粉的加入有所降低，形成时间在一定程度上的降低有利于缩短和面时间，降低能耗；马铃薯氧化淀粉的添加量在0%～6%范围内，面团的稳定时间和粉质指数随添加量的增加而增加，弱化值随着添加量增加而减少，但添加量超过6%时，面团稳定时间和粉质指数下降，弱化值升高。这可能是由于马铃薯氧化淀粉具有良好的亲水性，易吸水膨胀，随着搅拌的不断进行，一些原来吸水不足或未吸水的面筋蛋白得到进一步扩展，形成均匀致密的网络结构，从而得到高质量的面团［13］。

表1 马铃薯氧化淀粉对面团粉质特性的影响

2.1.2 马铃薯氧化淀粉对面团拉伸特性的影响

将混合粉的面团经90 min醒发后对其拉伸特性进行测定，结果如表2所示。

表2 马铃薯氧化淀粉对面团拉伸特性的影响（90 min）

从表2可以看出，面团的拉伸能量和拉伸阻力在马铃薯氧化淀粉添加量3%时分别达到最大值，超过3%时拉伸能量和拉伸阻力随添加量的增加有所下降，但仍高于对照。这可能是由于马铃薯氧化淀粉吸水膨胀后具有良好的黏结性，强化蛋白质与淀粉的结合度，增强面筋网络结构，形成具有较好黏弹性、延伸性和可塑性的面团［14］。但添加量过多时（超过3%），面粉中蛋白质的浓度被稀释，导致面团的拉伸性能下降。拉伸能量和拉伸阻力的增加，说明添加马铃薯氧化淀粉可以强化面团的筋力，而延伸度的降低，说明添加马铃薯氧化淀粉恶化了面团的延展性能，但拉伸能量和拉伸阻力的增大能够抵消面团延伸度带来的筋力下降［15］。因此，添加马铃薯氧化淀粉可改善面团的拉伸性能，且添加量在3%时对面团拉伸特性改良作用最大。

2.1.3 马铃薯氧化淀粉对面粉糊化特性的影响

从表3可以看出，随着马铃薯氧化淀粉添加量的增加，面粉的糊化黏度、衰减值、回生值、峰值时间和糊化温度均显著降低（P＜0.05）。糊化黏度降低可能是由于马铃薯淀粉在氧化反应过程中，羧基基团的引入，淀粉结构的破坏，分子链间氢键的大量断裂，使大分子发生解聚，改变了淀粉分子间的网络结构，使其溶解度增加，从而使黏度降低。糊化温度的降低是因为马铃薯氧化淀粉中的羧基基团会影响淀粉分子间氢键的缔合，且氧化反应使得淀粉颗粒结构遭到局部破坏，颗粒表面产生裂缝，使淀粉变得易于糊化［16］。回生值降低说明马铃薯氧化淀粉的添加减缓了面粉的老化速率，可能会延长面制品的货架期。

2.2 马铃薯氧化淀粉对馒头品质的影响

2.2.1 马铃薯氧化淀粉对馒头比容的影响

从图1可以看出，馒头比容随马铃薯氧化淀粉添加量的增加显著增加（P＜0.05），在添加量6%时达到最大值（2.46 mL／g），添加量超过 6%时，馒头比容有所下降。这可能是由于马铃薯氧化淀粉具有很好的持水性。适量添加有利于面筋蛋白网络结构的维持，有利于馒头的醒发和蒸制过程中二氧化碳的保持，从而增大馒头的比容［17］，而过多地添加（超过6%）马铃薯氧化淀粉使面团的拉伸性能降低。从而不利于面筋网络结构的维持，使气室中固定的气体减少，导致馒头的比容降低。

表3 马铃薯氧化淀粉对面粉糊化特性的影响

图1 马铃薯氧化淀粉对馒头比容的影响

2.2.2 马铃薯氧化淀粉对馒头色泽的影响

由表4看出，随着马铃薯氧化淀粉添加量的增加，馒头的表皮亮度和内瓤的亮度都在增加，说明添加马铃薯氧化淀粉可以改善馒头色泽。

2.2.3 马铃薯氧化淀粉对馒头质构特性的影响

从表5可以看出，添加马铃薯氧化淀粉可有效改善馒头的质构特性，随着马铃薯氧化淀粉添加量的增加，馒头的硬度、弹性和咀嚼性逐渐增大，黏聚性先减小再增大，回复性先增大再减小，而黏度则逐渐降低。这表明加入适量的马铃薯氧化淀粉可以提高馒头的硬度和弹性，改善馒头的咀嚼性和回复性。

2.2.4 马铃薯氧化淀粉对馒头感官品质的影响

从表6可以看出，添加马铃薯氧化淀粉可有效改善馒头的感官品质，马铃薯氧化淀粉添加量在0%～6%范围内，随着添加量的增加，馒头的感观品质呈现升高的趋势；添加量超过6%时，馒头的感官品质有所降低。这可能是由于马铃薯氧化淀粉容易吸水膨胀，添加量过多时，较多的膨胀淀粉有可能形成空间障碍而限制面筋的充分扩展［18］，从而影响馒头的质量。

表5 马铃薯氧化淀粉对馒头质构特性的影响

表6 马铃薯氧化淀粉对馒头感官品质的影响

2.3 马铃薯氧化淀粉对馒头货架期的影响

2.3.1 马铃薯氧化淀粉对馒头贮藏过程中硬度的影响

从图2可以看出，在贮藏24 h范围内，硬度显著增大（P＜0.05），超过24 h增加的幅度明显变缓，但随马铃薯氧化淀粉添加量的增加，在同一贮藏时间内，馒头硬度增加的幅度逐渐减小，这说明添加马铃薯氧化淀粉可有效保持馒头的硬度。

图2 马铃薯氧化淀粉对馒头贮藏过程中硬度的影响

2.3.2 马铃薯氧化淀粉对馒头贮藏过程中回复性的影响

从图3可以看出，不同马铃薯氧化淀粉添加量馒头的回复值在24 h内降幅显著（P＜0.05），而在后期呈缓慢下降的趋势，说明馒头的老化过程主要发生在24 h内。而且在相同储藏时间内，馒头回复性的下降幅度随着马铃薯氧化淀粉添加量的增加而减小，说明添加马铃薯氧化淀粉可较好保持馒头的回复性。

图3 马铃薯氧化淀粉对馒头贮藏过程中回复性的影响

3 结论

3.1 马铃薯氧化淀粉可有效改善面团的粉质及拉伸特性，对于试验小麦粉样品，添加量为3%～6%时改良作用最大。

3.2 马铃薯氧化淀粉使面粉的糊化黏度、衰减值、回生值、峰值时间和糊化温度均有不同程度的降低。

3.3 适量添加马铃薯氧化淀粉可改善馒头的比容和色泽，增加馒头的硬度和弹性，提高馒头的咀嚼性和回复性，改善感官品质，延长馒头的货架期。

3.4 综合分析面团特性、馒头的品质以及对馒头货架期的影响结果，确定试验小麦粉样品的马铃薯氧化淀粉的适宜添加量不宜超过6%。

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