马铃薯全粉热干面制作工艺研究

2017-03-18施建斌蔡沙何建军陈学玲蔡芳

湖北农业科学 2016年24期

施建斌+蔡沙++何建军++陈学玲+蔡芳+涂艳华+陈成++梅新

摘要：热干面是湖北的特色小吃，在武汉人早餐中占有重要的地位，随着国家马铃薯（Solanum tuberosum）主食化的推进，在武汉以热干面作为马铃薯主食化的载体，对于推动马铃薯主食化战略具有相当大的作用。以马铃薯全粉为原料，针对马铃薯全粉添加后面团中面筋蛋白含量下降的问题，探讨马铃薯全粉添加量、碱添加量、食盐添加量以及谷朊粉添加量对马铃薯热干面蒸煮特性、感官品质以及质构特性的影响，采用单因素试验及正交试验，确定了马铃薯全粉热干面最佳配方工艺，即全粉添加量为30%，谷朊粉添加量为5%，加碱量为0.4%，加盐量为1.0%。

关键词：热干面；马铃薯（Solanum tuberosum）全粉；质构特性；蒸煮特性

中图分类号：S532；TS215 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）24-6545-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.24.055

马铃薯（Solanum tuberosum）是世界主要粮食作物之一，根据FAO统计，2013年全世界马铃薯产量为37 645.25万t，其中中国马铃薯产量为9 594万t，占全球总产量的25.49%。世界上大约有2/3的人口将马铃薯作为主粮消费[1]。中国农业部在2015年初明确提出了马铃薯主食化的战略，2016年2月农业部《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》标志着马铃薯正式成为水稻、小麦和玉米之后的第四大主食。马铃薯主食化的实施有利于保障国家粮食安全、改善消费者膳食结构、优化调整种植业布局[2，3]。

马铃薯全粉是马铃薯主食化过程中主要的原料，通过马铃薯全粉的加工能够解决由于季节性的收获造成原料积压，以及减少马铃薯保鲜贮藏的费用。马铃薯全粉是以新鲜马铃薯为原料，经清洗、去皮、挑选、切片、漂洗、预煮、冷却、蒸煮、捣泥等工艺过程，经脱水干燥而得细颗粒状、片屑状或粉末状产品。从营养成分看，马铃薯全粉与马铃薯淀粉的主要区别在于马铃薯全粉是新鲜马铃薯的脱水制品，它保留了新鲜马铃薯除薯皮以外的全部干物质：淀粉、蛋白质、糖、脂肪、纤维、灰分、维生素、矿物质，且保留了马铃薯的风味。但由于马铃薯不含面筋蛋白质，不能形成面筋网络结构，导致了马铃薯全粉的加工性能不好。通过与面粉的复配可以制备不同的食品，现在市面上能够看到的马铃薯食品有馒头[4]、面条[5]、面包[6-8]、曲奇[9]、米粉[10]等。

熱干面是湖北的特色小吃，与河南烩面、山西刀削面、四川担担面同称为中国四大名面[11]。在热干面制作的过程中加入食用碱（碳酸钠）、食盐使面条有筋力，色泽黄而油润，滋味鲜美。拌以香油、芝麻酱、五香酱菜等配料，色香味俱全。热干面已经成为武汉文化的一部分，是武汉人早餐的主要食品，2013年全年武汉早餐销售额为30亿元，其中，热干面占据半壁江山，年销售额近15亿元。热干面的制作是以面粉作为主料，随着国家马铃薯主食化的推进，马铃薯全粉复配开发的主食产品成为现在马铃薯主食化发展的方向，在武汉以热干面作为马铃薯主食化的载体，对于推动马铃薯主食化具有相当大的作用。

本研究以马铃薯全粉为原料，探讨了马铃薯全粉添加量、碱添加量、食盐添加量以及谷朊粉添加量对马铃薯热干面蒸煮特性、感官品质以及质构特性的影响，先后进行单因素及正交试验，确定了马铃薯全粉热干面最佳配方工艺。

1 材料与方法

1.1 试验材料

高筋粉（特质一等粉，蛋白质12.1%、含水量13.2%），马铃薯全粉（碳水化合物76.5%，蛋白质5.9%，膳食纤维5.9%），食盐，纯碱，谷朊粉。

1.2 设备仪器

FC1-220型电动压面机，质构仪，天平，电磁炉等。

1.3 方法

1.3.1 制作工艺流程面粉、纯碱、食盐、谷朊粉、马铃薯全粉→加水→和面、揉面→轧面→切面→蒸煮。

1.3.2 操作要点和面：称取面粉500 g，按一定比例加入马铃薯全粉、谷朊粉、食盐、碱，加水和面3～5 min，熟化30 min。压面、切条：先后用压面机在压辊轧距间隙3 mm和2 mm处压片，压片-合片-压片，反复5次，最后在压辊轧距间隙1.75 mm处压片然后切成直径1.75 mm圆面条。

1.3.3 单因素和正交试验分别考察马铃薯添加量（10%、20%、30%、40%、50%）、碱添加量（0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%）、食盐添加量（0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%）和谷朊粉添加量（1%、2%、3%、4%、5%）对马铃薯全粉热干面蒸煮特性和感官评价的影响。在单因素试验的基础上，根据各因素最适水平进行4因素3水平正交试验，通过感官评价确定马铃薯全粉热干面最优工艺配方。正交试验因素与水平见表1。

1.3.4 指标测定

1）面条断条率、干物质吸水率、蒸煮失落率、感官评价。面条断条率：取40根20 cm面条置于1 L沸水中，保持水的沸腾状态煮1 min，用竹筷将面条轻轻挑出，计算断裂面条数量，最终计算面条蒸煮断条率。

面条吸水率和蒸煮失落率：取20 g面条，置于 1 L沸水中保持水的沸腾状态煮1 min，用漏勺将面条捞出沥水5 min称重，然后将其放入烘箱中烘到恒重，计算吸水率和失落率。

感官评价：选8名感官评定人员，根据色泽、表观状态和适口性等指标进行综合评分，取平均分为最终感官得分。评价标准见表2。

2）面条质构分析。黏性试验测定：试验采用质构仪所配备的探头，Code HDP/PFS。参数设定Mode，Measure Force in Compression；Pre-Test Speed 2.0 mm/s；Test Speed 0.8 mm/s；Post-Test Speed 0.8 mm/s；Strain 70%；Trigger Type Auto-3 g；两次压缩之间的时间间隔1 s。每次对每个试样作6次平行试验，求平均值。

剪切试验测定：试验采用质构仪所配备的探头Code A/LKD。参数设定Mode，Measure Force in Compression；Pre-Test Speed 2 mm/s；Test Speed 0.8 mm/s；Post-Test Speed 0.8 mm/s；Strain 90%；Trigger Type Auto-3 g。每次把3根面条水平放置于载物台上，面条之间要有一定的间隔。对每个试样作6次平行试验求平均值。

拉伸试验测定：试验采用质构仪所配备的探头Code A/SPR。参数设定Mode，Measure Force in Extension；Pre-Test Speed 2 mm/s；Test Speed 2 mm/s；Post-Test Speed 10 mm/s；Trigger Distance 100 mm；Trigger Type Auto-0.5 g。每次将一根面条固定缠绕在两个平行的摩擦轮之间（面条在被拉的过程中不能够松动），上面的轮子匀速向上拉伸面条，直至面条断裂。对每个试样作6次平行试验。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 马铃薯全粉添加量马铃薯全粉添加量对蒸煮和质构特性的影响都是由马铃薯全粉中淀粉和蛋白质的特性造成的。由于马铃薯全粉结合水的能力远远高于小麦淀粉，随着添加量的增加使面团的吸水率增加，导致面团的形成时间和稳定时间降低，面团弱化。马铃薯全粉添加量的增加也会使面条的延展性和弹性变差，黏性增加[12]。此外，马铃薯全粉中有少量的蛋白质，但是不含面筋蛋白，不能形成面筋网络结构。马铃薯全粉的加入，降低了混合粉中面筋蛋白的含量，弱化了面条的面筋网络结构，影响面条的蒸煮和质构特性[5]。

表3和图1分别显示了马铃薯全粉添加量对热干面蒸煮特性和质构的影响。从表3中可以看出，随着马铃薯全粉添加量升高，热干面断条率呈先保持稳定后明显升高变化趋势，马铃薯全粉添加量小于30%时，热干面断条率较小，仅为2.50%；热干面吸水率呈上升趋势，马铃薯全粉添加量50%时，吸水率最高；热干面失落率呈先上升后下降后又上升变化趋势，马铃薯全粉添加量30%时，失落率最低，仅为5.29%；热干面感官评价值呈先上升后下降的变化趋势，马铃薯全粉添加量20%～30%时，感官评价分值较高。从图1中可以看出，随着马铃薯全粉添加量的增加，马铃薯全粉热干面剪切与拉伸变化趋势基本相同，均呈下降变化趋势，而黏性则呈明显上升变化趋势。

综合马铃薯全粉热干面蒸煮特性、感官评价、质构特性分析结果，确定在其他因素水平一定条件下，马铃薯全粉添加量为30%左右比较合适。

2.1.2 谷朊粉添加量谷朊粉又称活性面筋粉、小麦面筋蛋白，其蛋白蛋的含量高达80%以上，洗水后能够形成具有网络结构的湿面筋，具有良好的黏弹性、延展性、热凝固性、乳化性和成膜性[13]。因此谷朊粉的加入能够增加面条面筋蛋白含量，增强面团的耐搅拌性，使面条表皮色泽、外型、弹性及口感上都有极大改善。谷朊粉添加量对热干面蒸煮特性和质构特性影响分别如表4和图2所示。从表4中可以看出，随着谷朊粉添加量的增加，热干面断条率呈下降变化趋势，谷朊粉添加量为5%时，断条率为0；热干面吸水率和失落率总体呈下降变化趋势；热干面感官评价值呈明显上升变化趋势。从图2中可以看出，随着谷朊粉添加量升高，面条的拉伸和剪切力也呈上升趋势，而面条的黏性下降后稍微上升。说明谷朊粉能够大大改善面条的弹性和嚼劲，口感明显改善。

综合不同谷朊粉添加量下的马铃薯全粉热干面蒸煮特性、感官评价、质构特性，确定在其他因素水平一定条件下，马铃薯全粉热干面中谷朊粉比较合理的添加量为4%。

2.1.3 食盐加入量食盐也是一种面点改良剂。它不仅仅能够改善面制品的风味，还能增加面筋筋力，调节面团的发酵熟度，改善面包的内部色泽，增加面条的嚼劲[14]。适量的氯化钠能够形成阴阳离子后，有助于面筋蛋白均匀吸水并形成完善的网络，而阴离子可以结合氨基酸，起到稳定蛋白结构、增强筋力和延展性。食盐对热干面蒸煮特性和质构特性的影响见表5和图3。从表5中能看出，随着食盐添加量的增加面条的断条率增加，吸水率、失落率、感官评价有下降趋势，但是变化范围不大。图3显示，随着食盐添加量的增加，拉伸力和剪切硬度降低，而黏性迅速增加。有文献表明[14，15]，不论在低添加量（1%以下）还是在高添加量（4%以下）下，食盐的添加能减少断条率和蒸煮时间，增加拉伸力、剪切硬度和咀嚼性。

當食盐的添加量超过1.25%，就可以吃出咸味，从营养学角度上考虑，食盐摄入量过多，不利于人体健康，综合蒸煮特性和质构特性，因此食盐的添加量在0.6%～1.0%比较合适。

2.1.4 碱添加量食用碱是所谓“中华面”的主要改良剂，主要成分为Na2CO3，合适的食用碱不仅能使面条产生一种特有的碱性风味和诱人的淡黄色，而且增加面条硬度，使面条更有嚼劲[16]。表6和图4是碱添加量对面条蒸煮和质构特性的影响。从表6中能看出，碱添加量对马铃薯热干面断条率无影响；随着碱添加量升高，热干面吸水率呈先小幅下降后上升最终小幅下降变化趋势，碱添加量0.5%时，热干面吸水率最高，达172.90%；随着碱添加量升高，热干面失落率呈明显下降变化趋势，碱添加量0.6%时，失落率最低，仅为5.07%；碱添加量在0.2%～0.4%变化时，热干面感官评价分值较高，而介于0.5%～0.6%变化时，热干面感官评价分值较低。从图4中可以看出，随着碱添加量升高，热干面剪切呈先上升后下降最后又上升变化趋势；热干面拉伸呈明显上升变化趋势，而黏性则呈下降变化趋势，碱添加量小于0.5%时，黏性下降幅度较小。综合上述各项指标，确定在其他因素水平一定条件下，马铃薯热干面食用碱最适添加量为0.4%～0.5%。

2.2 正交试验分析

在单因素试验的基础上，根据各因素最优单因素水平进行4因素3水平正交试验，确定马铃薯全粉热干面最优配方工艺，正交试验结果见表7。从表7中可以看出，所考察4个因素中，对马铃薯全粉热干面感官评价分值影响大小顺序为：B>A>C>D，说明对马铃薯全粉热干面感官评价分值影响最大因素是谷朊粉添加量，其次是马铃薯全粉添加量，随后是碱添加量，食盐添加量对马铃薯全粉热干面感官评价分值影响较小。极差分析得各因素最优水平组合为A2B3C2D3，即马铃薯全粉添加量为30%，谷朊粉添加量为5%、碱添加量0.4%、食盐添加量1.0%，而实际9个处理中，马铃薯热干面感官评价分值最高的组合为A2B3C1D2，随后对这两个组合进行了验证试验，结果表明，理论最优组合下所得热干面感官评价明显高于实际最优组合下热干面感官评价，由此，确定马铃薯全粉热干面制作最优配方为马铃薯全粉添加量30%、谷朊粉添加量5%、碱添加量0.4%，食盐添加量1.0%。

3 结论

在马铃薯主食大背景下开展马铃薯热干面的研究，对于推进湖北省马铃薯主食化具有重要现实意义。通过单因素试验探讨了马铃薯全粉添加量、谷朊粉添加量、碱添加量、食盐添加量对马铃薯全粉热干面蒸煮特性、感官评价以及质构特性影响。通过正交试验可以看出马铃薯全粉热干面的影响因素主次顺序为：谷朊粉添加量>马铃薯添加量>碱添加量>食盐添加量，说明谷朊粉的添加量对面条的影响最大，其次是全粉的添加量，再次加碱量，最后是加盐量。最佳工艺为全粉添加量为30%，谷朊粉添加量为5%，加碱量为0.4%，加盐量为1.0%。

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