马铃薯米粉与纯米粉品质的分析比较

刘嘉，吕都，唐健波，李俊，王辉，刘永翔

（贵州省食品加工研究所，贵州贵阳 550006）

米粉又称米线、米面条或米粉丝，是一种以大米为主要原料的条状米制品。其质地柔韧、口感爽滑筋道，既可作为主食，又可作为小吃，起源于中国，距今有2000多年历史，是一种传统主食，在我国南方地区、港澳台地区及东南亚地区受到广泛欢迎[1～3]。马铃薯是我国居民膳食结构的重要组成成分，与粮谷类一起被归为“谷薯类”。一般每100 g新鲜马铃薯中含有淀粉9～28 g，蛋白质1.5～2.3 g，脂肪0.1～1.1 g，粗纤维0.4～1.5 g[4]，在西方发达国家和地区，马铃薯主要以主食形式消费，成为生活中不可缺少的食物之一，深受消费者的喜爱，但在我国马铃薯主要以蔬菜或杂粮形式被人们所食用[5,6]。随着马铃薯主食化战略的提出，马铃薯各式主食不断涌现。马铃薯米粉，以其富含膳食纤维、维生素和矿物质、营养价值高等特点，深受广大消费者喜爱。

随着我国居民生活水平的提高及市场经济的发展，早餐工程、学生营养餐、方便米食、主食产业化等举措，将促使米粉生产的健康发展，米粉的商业化生产亦日益提高。米粉和大米一样，主要生产和消费地区在亚洲，尤其是籼米的种植地区，如我国南部省份以及泰国、马来西亚和菲律宾等[7～9]。这些地区的科学技术还欠发达，而欧美及日本等发达地区对米粉了解不多，因此，针对马铃薯米粉的科学研究报告较少。

本研究以马铃薯米粉和纯米粉为研究对象，通过对马铃薯米粉和纯米粉的复水特性、蒸煮时间、糊化度和营养成分的测定，再结合马铃薯米粉的感官评价，对马铃薯米粉和纯米粉的品质进行对比，为马铃薯米粉消费者提供选择指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

籼米：贵州金晨农产品开发有限公司；马铃薯雪花粉：石家庄凌峰农副产品开发有限公司；乙醚、无水乙醇、石油醚、葡萄糖、浓盐酸、浓硫酸、酒石酸钾钠、硫酸铜：成都金山化学试剂有限公司，均为分析纯；糖化酶：邢台万达生物工程有限公司；α-淀粉酶：邢台万达生物工程有限公司。

1.2 仪器与设备

紫外可见分光光度计：UV-2102C型，尤尼柯（上海）仪器有限公司；离心机：上海安亭科学仪器厂；凯氏定氮仪：KN580型，济南阿尔瓦仪器有限公司；数显恒温水浴锅：HHS型，上海博迅实业有限公司医疗设备厂出品；电热恒温鼓风干燥箱：通州远东电子仪器厂；电子精密天平：奥豪斯仪器有限公司；电子分析天平：奥豪斯仪器有限公司；全自动氨基酸分析仪：日立L-8800型，日本日立公司。

1.3 马铃薯米粉的制备

马铃薯米粉的制作工艺：大米→清洗浸泡→沥干→粉碎→添加马铃薯雪花粉→混合搅拌→熟化挤压成型→冷却→老化→散丝→干燥→成品

根据马铃薯米粉加工工艺，制备得到不同原料配比的纯米粉和五种马铃薯米粉，各样品原料配比如下：

表1 马铃薯米粉配料表Table 1 The ingredients of potato rice noodles

1.4 试验方法

1.4.1 马铃薯米粉复水特性的测定

对米粉复水性的影响存在多方面因素，其中水温、水量、米粉浸泡时间对米粉的复水性具有重要影响。因此，通过控制这三个因素就基本可以控制米粉的复水特性。本实验主要研究米粉的浸泡时间对马铃薯米粉复水特性的影响，最终确定最佳复水时间。其中控制水温为室温（25 ℃），水量为米粉质量的10倍，在相同的条件下取米粉每10 g为一组，分别置于烧杯中进行米粉浸泡，以30 min为间隔，每隔30 min将一组米粉取出，用滤纸吸收其表面的水分，置于干燥烧杯中进行称重，直至米粉重量为恒重，即可得出复水率。

式中：M0-样品重量，g；M1-样品复水后总重，g。

1.4.2 马铃薯米粉最佳蒸煮时间的测定

取长度为20 mm的米粉数根，在常温（25 ℃）下，浸泡至复水率达到（50±2）%，将其捞出放入200 mL沸腾的蒸馏水内蒸煮，每隔30 s取一根米粉，用小刀切开，观察其横截面有无白芯，米粉横截面中央没有白芯为全熟，最佳蒸煮时间为白芯消失时间[10]。

1.4.3 马铃薯米粉蒸煮损失率和断条率的测定

截取长约10 cm的样品10 g于105 ℃烘干至恒重，测其干物质量为M1，然后在常温下用100 mL蒸馏水浸泡到复水率为（50±2）%，用筷子将米粉夹出，放入沸腾的200 mL蒸馏水中蒸煮2 min，加冷水冷却并滤干，再将其放入105 ℃恒温干燥箱中烘干至恒重，测定干物质含量M2。以上操作重复3次，取平均值。

截取长10 cm的复合米粉20根，在常温下用100 mL蒸馏水浸泡到复水率为（50±2）%，用筷子将米粉夹出，放入沸腾的200 mL蒸馏水中蒸煮2 min，滤去汤汁，加冷水冷却并滤干，倒入盘中，记录最后长为10 cm以上的复合米粉条数D，以上操作平行测定3次，取平均值。

1.4.4 马铃薯米粉的糊化度的测定

将马铃薯米粉样品粉碎至细度为80目，按照GB/T 5009.3-2010规定的方法测定其水分含量。准确称取马铃薯米粉（1±0.1）g，分别放入2个100 mL的锥形瓶中（A1，A2），均加入蒸馏水50 mL，摇匀。将A1在电磁炉上，用小火微沸糊化20 min，然后冷却至室温，各加1%糖化酶5 mL，于60 ℃水浴振荡90 min，立即加1 mol/L HCl 2 mL，用蒸馏水定溶到100 mL，然后以5000 r/min离心5 min。取上清液10 mL，稀释10倍。用3,5-二硝基水杨酸定糖法来测定吸光度值，并以3,5-二硝基水杨酸试剂作空白。糊化度即为试样（A2）的吸光值与完全糊化试样（A1）的吸光度值之比[11]。

1.4.5 马铃薯米粉主要营养成分测定

(1)水分，按照GB/T 5009.3-2010规定的方法测定；

(2)蛋白质，按照按照GB 5009.5-2010凯氏定氮法测定；

(3)脂肪，按照GB 5009.6-85索氏提取法测定；

(4)碳水化合物，淀粉的测定按照GB/T 5009.9-2008酶水解法测定；膳食纤维的测定按照GB 5009.88-2014酶解法测定；总糖的测定按照GB/T 5009.9-2008《食品中总糖的测定》测定；

(5)矿物质的测定，钾的测定按照GB/T 5009.91-2003《食品中钾、钠的测定》；钙的测定按照GB/T 5009.92-2003《食品中钙的测定》；铁、镁的测定按照GB/T 5009.90-2003《食品中铁、镁、锰的测定》；锌的测定按照GB/T 5009.14-2003《食品中锌、硒的测定》。

(6)氨基酸，按照GB/T 5009.124-2003中方法测定。

1.4.6 马铃薯米粉感官评定

取长20 mm左右的米粉数根，放入500 mL沸腾的蒸馏水内，煮至米粉白芯消失后将其捞出，放入盛有清水的碗中，进行感官评价[12]。感官评价时，先观察米粉的色泽和表观，再通过咀嚼品尝，最后记录评分结果，并整理相关数据。

将试样编号后，选择10位具有食品专业知识的人对马铃薯米粉的感官品质进行感官评价。马铃薯米粉感官评价表见表2。

表2 马铃薯米粉感官评价表Table 2 The sensory evaluation of potato rice noodles

1.5 数据统计与分析

本实验所有数据采用origin 9.1作图及Excel、spss处理分析。

2 结果与分析

2.1 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉复水特性的影响

在常温（25 ℃）、样品与水质量比为1:10的条件下进行，每隔0.5 h，对不同比例的马铃薯米粉进行复水率的测定。从图1可知添加50%马铃薯雪花粉的马铃薯米粉复水速率最快，而纯米粉的复水率最慢。米粉在0.5 h～1.5 h时间段内复水速率较快，主要是由于经过干燥的米粉，在浸泡时淀粉粒大量吸水，当经过一段时间，淀粉粒吸水量达到饱和，则复水结束[13]。随着马铃薯雪花粉含量的增加，马铃薯米粉的复水率逐渐增加，当复水达到饱和时，添加量为30%的马铃薯米粉复水率最大。

图1 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉复水特性的影响Fig.1 Effects of the dosages of potato powder on rehydration characteristics of potato rice noodles

纯米粉与马铃薯米粉相比，复水饱和时间长于马铃薯米粉，复水率低于马铃薯米粉。这可能是由于马铃薯淀粉中的亲油基烃链进入了直链淀粉的空间结构，形成了一种较为稳定的淀粉络合物，其亲水基团部分裸露在外，加强了整个络合体的亲水性，使得水分更容易渗入到米粉颗粒内部，因此提高了马铃薯米粉的复水率[14]。因此，添加马铃薯雪花粉可以改善纯米粉复水困难的问题。

2.2 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉最佳蒸煮时间的影响

图2 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉最佳蒸煮时间的影响Fig.2 Effects of the dosages of potato powder on the optimal cooking time of potato rice noodles

由图2可知，马铃薯米粉与纯米粉相比，其最佳蒸煮时间均长于纯米粉。这可能是由于马铃薯雪花粉与大米粉混合后，经挤压熟化生产马铃薯米粉的过程中直链淀粉含量增高，支链淀粉含量降低，生产的马铃薯米粉容易老化、质地容易变硬[15]。由表4结果可知，当马铃薯雪花粉的添加量为40%时，经挤压熟化生产的马铃薯米粉中直链淀粉的含量为49.41%，直链淀粉的含量为13.44%，可以印证这一可能。纯米粉中两种淀粉含量相对均衡，其最佳蒸煮时间较短。

2.3 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉蒸煮损失率和断条率的影响

图3 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉蒸煮损失率和断条率的影响Fig.3 Effecst of the dosages of potato powder on the cooking loss rate and broken rate of potato rice noodles

由图3可知，马铃薯雪花粉的添加量在10～30%时，对马铃薯米粉的蒸煮损失率和断条率的影响呈现显著性差异，随着马铃薯雪花粉含量的增加，马铃薯米粉的蒸煮损失率也逐渐降低，当马铃薯雪花粉含量为30%时趋于平稳。在米粉生产中，马铃薯雪花粉可以作为一种品质改良剂，添加后可以明显改善米粉的蒸煮特性。这可能是由于马铃薯淀粉糊化后能产生很高的黏度，冷却后形成柔软而透明的凝胶，其不光自身可以产生凝胶，在与大米粉混合后经糊化，更能帮助大米淀粉形成凝胶，使其直链淀粉分子的缠绕和有序化[16]。

米粉品质优劣最直观的指标就是米粉的断条率，断条率越高，说明米粉的品质越差，断条率越低，说明米粉的品质越好。随着马铃薯雪花粉含量的增加，马铃薯米粉的断条率逐渐下降，且断条率均小于纯米粉的断条率；当马铃薯雪花粉含量大于40%时，其断条率高于纯米粉的断条率，达到33.33%。这说明一定量的马铃薯雪花粉可以加大米粉之间的凝胶性，但并非越多越好，超过某一含量时，过多的淀粉会加速减弱直链淀粉的缠绕，甚至会打破直链淀粉的有序化，使其发生紊乱，使得凝胶特性减弱。

2.4 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉糊化度的影响

图4 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉糊化度的影响Fig.4 Effects of the dosages of potato powder on the degree of gelatinization of potato rice noodles

糊化度表示糊化的淀粉占全部淀粉的比例，淀粉糊化是指在高温状态下，水分子进入淀粉分子，加热微沸处理，能够打破分子间的氢键，使淀粉成为淀粉糊的状态[17]。糊化度的大小，同样影响马铃薯米粉品质的好坏，糊化度越高，则说明在挤压制熟过程中淀粉的凝胶性就越强，这样复合粉间淀粉分子才结合得越紧密。由图4可知，纯米粉与马铃薯米粉相比，其糊化度仅低于马铃薯雪花粉含量为10%的马铃薯米粉。随着马铃薯雪花粉添加量的增加，马铃薯米粉的糊化度逐渐降低。这可能是由于随着马铃薯雪花粉添加量的增加，复合粉料对水量需求上升，固定的加水量不能满足逐渐增多的马铃薯雪花粉，导致复合粉料含水量不足，造成糊化不完全。

2.5 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉营养成分的影响

本研究对纯米粉及5种马铃薯米粉营养成分的测定，分别从水分、蛋白质、总糖、脂肪、碳水化合物、矿物质和氨基酸含量对6种样品进行测定及分析，其结果分别见表3、表4、表5和表6。

表3 不同马铃薯米粉主要成分测定结果Table 3 The results of main components of different potato rice noodles

由表3可知，纯米粉和马铃薯米粉的水分含量在13%左右，差异不大；纯米粉与马铃薯米粉相比，其蛋白质含量低于马铃薯米粉，当马铃薯雪花粉含量为50%时，马铃薯米粉的蛋白质含量比纯米粉的蛋白含量增加了1.26%；随着马铃薯粉含量的增加，马铃薯米粉中的总糖含量和脂肪含量均呈现上升趋势。据此可知，添加马铃薯雪花粉可以改善纯米粉的营养结构，而且可以使其营养成分的含量增加。

由表4可知，纯米粉与马铃薯米粉相比较，支链淀粉的含量小于马铃薯米粉，但是直链淀粉的含量大于马铃薯米粉，由此可知，马铃薯米粉在蒸煮过程中不容易断条、蒸煮损失率也更小，但是，当支链淀粉降低到某一数值和直链淀粉增加到某一数值时，其米粉的品质出现劣化；膳食纤维的含量，明显低于马铃薯米粉，随着马铃薯雪花粉含量的增加而增加，膳食纤维能促进人体的食物的消化利用，因此，添加马铃薯雪花粉可以增加米粉中的功能成分。

表4 不同马铃薯米粉碳水化合物测定结果Table 4 The results of carbohydrates of different potato rice noodles

矿物质元素对食品的营养和人体的健康具有重要的影响。由表5可知，纯米粉与马铃薯米粉相比较，钾、钙、镁的含量低于马铃薯米粉；铁和锌的含量高于马铃薯米粉。纯米粉添加马铃薯雪花粉后，改善了纯米粉的矿物质元素含量，对于矿物质的需求而言，马铃薯米粉优于纯米粉。当马铃薯雪花粉的添加量为50%时，马铃薯米粉的钾含量达到3905.6 mg/kg，钙达到835.00 mg/kg，镁达到645.63 mg/kg。铁、锌的含量则随马铃薯雪花粉含量的上升而降低。这可能是由于马铃薯雪花粉本身富含矿物质元素，从而随着马铃薯雪花粉的增加而使矿物质的量增加，但是在加工过程中大米和马铃薯混合挤压糊化，使其营养成分重新结合，从而导致某些矿物质元素的含量降低。

表5 不同马铃薯米粉矿物质测定结果Table 5 The results of mineral content of different potato rice noodles

表6 不同马铃薯米粉氨基酸测定结果Table 6 The results of amino acids of different potato rice noodles

马铃薯雪花粉富含蛋白质，其组成蛋白质的氨基酸齐全而且含量较高。因此，在大米粉中添加马铃薯雪花粉生产的马铃薯米粉氨基酸含量必定会有所增加。由表6可知，纯米粉氨基酸种类齐全，但是含量低于马铃薯米粉。随着马铃薯雪花粉添加量的增加，马铃薯米粉的氨基酸含量都呈现上升趋势。其原因可能是马铃薯雪花粉相对度大米粉蛋白质含量高一点，在大米粉中的添加量增多，其积累越来越多，从而使马铃薯米粉中的氨基酸含量也逐渐增加。

2.6 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉感官评定的影响

感官评定是评价马铃薯米粉品质好坏最直观的方法。对纯米粉和马铃薯米粉进行感官评定结果表明(见图5)，随着马铃薯雪花粉添加量的增加，马铃薯米粉的评分值先上升后下降，在马铃薯雪花粉含量为40%时评分值最高，说明添加适量的马铃薯雪花粉能有效改善其米粉的色泽、表观、硬度、粘性、爽滑性、咀嚼性和食味等感官指标；当马铃薯雪花粉的添加量超过40%时，其评分值下降，且低于纯米粉的评分值，这可能是由于过量的马铃薯雪花粉导致马铃薯米粉的淀粉网络结构遭到破坏，感官指标下降使得评分值降低。

图5 马铃薯雪花粉添加量对马铃薯米粉感官评定的影响Fig.5 Effects of the additive dosages of potato powder on the sensory evaluation of potato rice noodles

3 结论

本研究以马铃薯米粉为主要研究对象，分别从马铃薯米粉的复水特性、蒸煮特性、营养成分和感官评定四个方面对马铃薯米粉的品质进行评价分析。将马铃薯米粉与纯米粉进行比较，阐述了马铃薯米粉的优越性。将不同马铃薯雪花粉添加量的马铃薯米粉进行比较，确定了马铃薯雪花粉的最佳添加量为40%。

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