地瓜叶粉在三种面制品中的应用研究

江诗琦,张妙星,傅海庆

(福建农林大学金山学院,福建福州 350002)

甘薯又名红薯、白薯、地瓜、番薯、红苕、山芋,属旋花科一年生植物。地瓜叶即地瓜生长过程中的茎上的叶子,其富含胡萝卜素、维生素B1、B2和C以及钙、磷、铁等矿物质，尤其是胡萝卜素，其含量比胡萝卜高约3.8倍[1]，其维生素B6、维生素C及核黄素含量分别比地瓜高3、5、10倍[2-3]。研究发现,地瓜叶有提高免疫力、止血、降糖、解毒、防治夜盲症等保健功能[4]。在欧美、日本把地瓜叶作为美味佳肴;在我国仅在广东、香港、台湾等地作为美食佳肴,而其他大部分地区一向作为废弃物处理,或只将其作为猪饲料,造成浪费[5]。在日常饮食中,面制主食和米制主食中不含有VA和VC,所提供的钙元素只占居民所需的8.4%,此外,VB2、不溶性纤维、钾、VE、硒、锌、VB1、镁等供给量都不足居民所需推荐量的一半[6]。目前,以馒头、面条作为主食的群体较多,而以面包蛋糕作为早餐或点心的人群也有不断增长的趋势,如能充分利用地瓜叶的叶绿素和营养优势,将它添加到面条、馒头、蛋糕等食品的制作中,以增加食品的营养价值和花色品种,将具有深远的意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

地瓜叶 新鲜地瓜叶(叶菜型甘薯新品种福菜薯18号,由福建省沙县益康生态农业专业合作社提供),选取叶片大小均匀、色泽一致、鲜嫩度相近、无病虫害、叶片无损伤的地瓜叶(带叶柄)作为供试材料,清水洗净、凉干备用[7];面条专用面粉、纯净水、食盐、馒头专用面粉、安琪即发酵母、白砂糖、低筋小麦粉、玉米淀粉、鸡蛋、牛奶、色拉油、塔塔粉等 均为市售产品;海藻酸钠 为生化试剂。

QF150型压面机 常州市墅乐厨具有限公司;KMC510型多功能厨师机 英国凯伍德公司;ACL-10型烤宝 广州爱厨乐有限公司;卡士COUSS CF-3500醒发箱 中山卡士电器有限公司;美的WK2102T型电磁炉 美的集团股份有限公司;TAXT plus型质构仪 英国Stable Micro System公司;KDN-08A型凯氏定氮仪 上海华睿仪器有限公司等。

1.2 实验方法

1.2.1 地瓜叶粉的制备 新鲜地瓜叶在温度为60 ℃、真空度为0.09 MPa、装载量为75%的条件下真空干燥至质量恒重,经粉碎后分别过40、50、60、70、80、90、100、120目筛即得相应粗细度的地瓜叶粉备用[7]。

1.2.2 地瓜叶粉在面条中的应用 以面粉100.0 g、食盐1.5 g、水34.0 mL为基础配方,采用传统工艺制作面条,即由和面、熟化、压延、切条、干燥等步骤而得普通面条成品[8]。

1.2.2.1 原辅料对面条品质的影响 选定A为地瓜叶粉的添加量,B为地瓜叶粉的粗细度,C为海藻酸钠的添加量,D为加水量,采用U10(108)的均匀设计,以其品质评价总分为指标来确定产品的最佳工艺配方。其因素水平表见表1。

表1 均匀设计U10(108)因素水平表

1.2.2.2 地瓜叶面条品质的评价 地瓜叶面条的评分项目及分数权重分配如表2所示[9],总分100分,由10人组成的评定小组根据评分标准对实验的10种面条进行评分。

表2 地瓜叶面条的品质评价

面条吸水率：精确称取10.0 g面条样品放入500.0 mL沸水中,保持水处于微沸状态,煮至面条芯白消失后,用竹筷轻轻挑出放在筛网上晾干,5 min后称重[9]。

面条吸水率(%)=(煮后面条重量-面条干重)/面条干重×100[9]

面条断条率：随机抽选产品面条40根,放入乘有适量沸水的电磁炉专用锅中,保持水的微沸状态,煮至面条的芯白消失后(约3 min),用竹筷将面条轻轻挑出,计算断条率S[9]。

S(%)=(NS/40)×100,其中NS为断面条根数[9]。

1.2.3 地瓜叶粉在馒头中的应用 以馒头专用粉100.0 g、糖8.0 g、酵母1.4 g、纯净水53.0 mL为基础配方,采用传统方法制作馒头,即由和面、静置、发酵、成型、醒发、蒸制等工艺而得普通馒头成品[10]。

1.2.3.1 单因素对地瓜叶馒头品质的影响 以小麦粉和地瓜叶粉的总和为100 g调整基础配方,在发酵时间为50 min,醒发15 min的条件下,研究地瓜叶粉(60目)在0、3%、6%、9%、12%的添加量下对地瓜叶馒头品质的影响;在最佳的地瓜叶粉的添加量下,以40、60、80、100、120目的粗细度的地瓜叶粉对地瓜叶馒头品质的影响;在最佳的地瓜叶粉的添加量、粗细度下,发酵50 min,醒发时间分别为5、10、15、20、25 min的条件下,研究不同醒发时间对地瓜叶馒头品质的影响。

1.2.3.2 地瓜叶馒头制作的优化实验 在上述单因素实验的基础上,选取影响地瓜叶馒头品质的3个因素,并拟定3个水平,进行L9(34)正交设计实验,以地瓜叶馒头总评分为技术指标,筛选产品的最佳工艺配方。其因素水平见表3。

表3 地瓜叶馒头正交实验因素水平表

1.2.3.3 地瓜叶馒头的品质评价 综合多名学者的研究结果[10-15],拟定地瓜叶馒头的评分标准如表4所示。

表4 地瓜叶馒头的品质评价

质构测试指标的参数:参数设定为P/36R压盘式探头,操作模式为压力测定。测试前速度为1.0 mm/s;测试速度为1.0 mm/s;测试距离为50%样品厚度;感应力Auto-5g[12-13]。操作步骤:馒头出锅1 h后,用切片机切成厚度为12.0 mm的薄片,取两片进行TPA测试,保存测试结果[12-13]。用擦镜纸将探头擦拭干净后,重复测试操作;取3次测试的平均值进行计算并报告分值结果。

1.2.4 地瓜叶粉在蛋糕中的应用 以戚风蛋糕基础配方(见表5)为基础,采用传统的蛋糕制作工艺流程,有制作浆体、调制面糊、制作蛋白霜、混匀、浇模成型、烘烤等步骤即得普通蛋糕成品[16-17]。

表5 地瓜叶蛋糕的基础配方

1.2.4.1 4种单因素对地瓜叶蛋糕品质的影响 在面糊部分的基础配方上分别以0、5%、10%、15%、20%地瓜叶粉(过80目)添加量进行实验;在最优的地瓜叶粉添加量下,以过40、60、80、100、120目细度的地瓜叶粉进行实验;在最优添加量和细度下,向面糊部分分别加入0、10%、20%、30%、40%的水进行实验,分别研究几种单因素对地瓜叶蛋糕品质的影响。

1.2.4.2 地瓜叶蛋糕的优化实验 在上述单因素实验基础上,以影响地瓜叶蛋糕品质的3个主要因素A:地瓜叶粉添加量,B:地瓜叶粉的粗细度,C:水的添加量进行正交实验,以地瓜叶蛋糕的总评分为技术指标,筛选产品的最佳工艺配方。其正交实验的因素水平表见表6。

表6 地瓜叶蛋糕正交实验因素水平表

1.2.4.3 地瓜叶蛋糕品质的评价 地瓜叶蛋糕品质的评分标准见表7。蛋糕比容通常采用油菜籽置换法进行测定,即:蛋糕比容(mL/g)=体积(mL)/质量(g)。具体按照SB/T 10142-93《蛋糕用小麦粉》附录A《制品(蛋糕)实验方法和评分标准》,详见表8。蛋糕的结构评分标准[18]见表9。

表7 地瓜叶蛋糕的品质评价

表8 蛋糕的比容评分标准

表9 蛋糕的结构评分标准

蛋糕的硬度和咀嚼性可用TPA质构仪来测定,其参数设定为P36R式探头,操作模式为压力测定;测试前、中、后的速度均为2.0 mm/s,压缩程度为60%样品厚度,感应力Auto-5g。操作步骤为:蛋糕冷却后,用刀切成25 mm×25 mm×25 mm的方块,进行TPA测试,保存测试结果;用擦镜纸将探头擦拭干净后,重复测试操作,每个样品做3次重复测试[18]。硬度和咀嚼性的具体评分方法为:取某个质量特性值(X)的极差(R=Xmax-Xmin)再除以100,将最小值(或最大值)计为零分,每增加(或减少)一个R/100,记1分,即最大值(或最小值)的样品得100分,再乘上加权系数(即该项目占总分的百分数),得到该特性分值[13]。

1.2.5 主要营养成分的测定 测定各种样品中的主要营养成分,以研究添加地瓜叶粉前后的变化,其中,膳食纤维的测定采用酶重量法(GB 5009.88-2014);蛋白质的测定采用凯氏定氮法(GB 5009.5-2010);钙、镁、钾的测定采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)。

1.3 统计分析

采用SPSS 17.0(SPSS Statistical 17.0)和Microsoft Office Excel统计分析软件进行数据处理及统计分析。

2 结果与分析

2.1 原辅料对面条品质的影响

选用4因素10水平的均匀设计,其中A因素为地瓜叶粉的质量分数,B因素为地瓜叶粉的粗细度,C因素为海藻酸钠的添加量,D因素为加水量。其实验结果见表10。

表10 原辅料对地瓜叶面条品质的影响

对实验结果进行回归分析,得到方程Y=1.995A+0.041B+3.136C+3.650D。由方程表明各因素与综合评分都呈正相关。根据评分规则认定Y为最大值时,各因素组合为最佳理论值,利用excel的规划求解功能,当Y为最大值76.5568时,A=4.0 g,B=120目,C=0.05 g,D=32.0 mL,即以120目的地瓜叶粉4.0 g、海藻酸钠0.05 g、加水量为32.0 mL时制作所得面条品质最好。经测定该地瓜叶面条的主要营养成分,其结果见表11所示。

由表11可知,地瓜叶面条比对照组在各主要营养素都得到了不同程度的提高,如总膳食纤维、蛋白质、Ca、Mg、K分别提高了29.60%、5.99%、157.26%、36.21%、138.38%,满足了人们对面条品质和营养的需求[19-20]。

表11 地瓜叶面条的主要营养成分

2.2 地瓜叶粉在馒头上的应用

2.2.1 地瓜叶粉的添加量对馒头品质的影响 地瓜叶粉的添加量对馒头品质的影响见表12所示。结果显示,随着地瓜叶粉添加量的增加,硬度不断增大,而且由于地瓜叶粉中不存在面筋蛋白,造成馒头中面筋含量减少,最终使馒头的比容严重下降,也使其它相关品质指标都有不同程度的下降;同时,蔬菜的生味越来越明显,造成馒头的口感粗糙和风味变劣。而零添加的面团在加入同量的水时,面团较软,发酵容易过度,导致蒸制后馒头部分回缩,硬度增大,比容及弹性得分与3%添加量组相比也略有下降。因此,以地瓜叶粉添加量在3%时,能保持较好的品质。

表12 地瓜叶粉添加量对馒头品质的影响

2.2.2 地瓜叶粉的粗细度对馒头品质的影响 地瓜叶粉的粗细度主要影响了馒头的风味和色泽,随着细度的增加,蔬菜馒头的生味明显,同时色泽逐渐变绿。而对于比容、回复性和弹性的影响,是先降低后升高的变化情况,这可能与地瓜叶粉的粗细度引起了馒头质构上的变化有关。由表13结果所示,地瓜叶粉的粗细度在40目时,具有较好的品质。

表13 地瓜叶粉的粗细度对馒头品质的影响

2.2.3 醒发时间对地瓜叶馒头品质的影响 醒发时间对馒头品质的影响见表14。由结果可看出,馒头的醒发时间不足,蒸制后的馒头体积小,开裂严重,外观较差,内部组织严实,无法达到松软的效果,总体品质差。当醒发时间为20 min时,馒头的各项指标都达到较优的得分,具有较好的品质。而进一步延长醒发时间至25 min时,馒头的各项指标均有不同程度的下降,这可能是由于过久的醒发,引起了面筋的过度松持或断裂,品质变劣[21]。故取20 min为最佳醒发时间。

表14 醒发时间对地瓜叶馒头品质的影响

2.2.4 地瓜叶馒头的制作工艺优化 在单因素实验结果的基础上通过L9(34)正交实验探讨地瓜叶粉的添加量和粗细程度,醒发时间各因素对馒头品质的影响,确定地瓜叶馒头的最佳配方与工艺,结果见表15。

表15 地瓜叶馒头工艺优化实验结果

由表15可知,影响馒头综合品质的主要因素依次为地瓜叶粉的添加量、粗细度、醒发时间。各个因素的R值都大于空列的R值,表示了各实验因素结果的可靠性。由此可确定出最优组合为A1B1C2。经对A1B1C2组合进行3次验证实验,得到最优得分77.63分,高于表中的各种组合总分。由此可知,2.5%的地瓜叶粉添加量、粗细度为40目、发酵50 min、醒发20 min的工艺配方的馒头品质最佳。

2.2.5 地瓜叶馒头营养素测定结果 经测定地瓜叶馒头的主要营养成分,其结果见表16所示。

表16 地瓜叶馒头的主要营养成分

由表16可知,地瓜叶馒头比对照组在各主要营养素都得到了不同程度的提高,提高幅度较大的有总膳食纤维、Ca、Mg、K,分别为18.32%、145.90%、87.22%、91.69%。

2.3 地瓜叶粉在蛋糕上的应用

2.3.1 地瓜叶粉的添加量对蛋糕品质的影响 以80目的地瓜叶粉,通过研究0、5%、10%、15%、20%的地瓜叶粉添加量对蛋糕品质的影响,其结果见表17。

表17 地瓜叶粉添加量对蛋糕品质的影响

由表17可知,随着地瓜叶粉添加量的增加,蛋糕的色泽、风味、硬度和咀嚼性的得分先增加后减少,说明地瓜叶粉的加入不仅丰富了色泽,掩盖了蛋腥味,突出了淡淡的蔬菜风味。

但添加量大于15%时,由于地瓜叶粉的蔬菜风味过于浓郁,导致蔬菜生味加重,分值下降;地瓜叶粉添加量为10%所制作的蛋糕口感湿润,色泽为青绿色,总分最高,故取10%作为进一步研究的比例。

2.3.2 地瓜叶粉的粗细度对蛋糕品质的影响:以40、60、80、100、120目的地瓜叶粉在10%添加量的基础上,研究不同粗细度的地瓜叶粉对蛋糕品质的影响,其结果见表18。

表18 地瓜叶粉粗细度对蛋糕品质的影响

由表18可知,蛋糕的色泽和风味有较好的相关性,其分值都呈现先增加后减小的趋势。40目和60目以蛋糕的色泽淡绿色,蔬菜风味不足,100目和120目的色泽为深绿色,蔬菜风味过于浓郁,导致蔬菜生味加强,分值下降。而80目的蛋糕不仅在色泽和风味上得分较高,而且在成本上有所降低,其品质最佳。故以80目为最佳选择。

2.3.3 加水量对地瓜叶蛋糕品质的影响 在添加80目筛10%的地瓜叶粉的基础上,研究不同的加水量对蛋糕品质的影响,其结果见表19。

表19 加水量对地瓜叶蛋糕品质的影响

由表19可知,加水量对蛋糕的色泽和风味无影响;而其硬度和咀嚼性得分有较好的相关性;在10%的加水量时,比容和结构得分最高。总的来看,以10%加水量的蛋糕品质最好。

2.3.4 地瓜叶蛋糕的配方优化实验 在单因素实验结果的基础上通过L9(34)正交实验探讨地瓜叶粉的添加量和粗细度、加水量各因素对蛋糕品质的影响,实验结果如表20所示。

表20 地瓜叶蛋糕的配方优化实验结果

根据极差R值的大小,进行因素的主次排队。因素A>C>B,即地瓜叶粉的添加量>加水量>地瓜叶粉的粗细程度。因各因素R值都大于空列的R值,表示了各实验因素的效果可靠。由此可知最优组合为A2B1C2,即地瓜叶粉的添加量为10%、粗细度为70目、加水量为10%的工艺配方最佳。

2.3.5 地瓜叶蛋糕的主要营养成分 经测定地瓜叶蛋糕的主要营养成分,其结果见表21所示。

表21 地瓜叶蛋糕的主要营养成分

由表21可知,地瓜叶蛋糕与对照组相比,在各主要营养素都得到了不同程度的提高,如总膳食纤维、蛋白质、Ca、Mg、K分别提高了32.43%、4.24%、119.08%、122.80%、143.42%。

3 结论

地瓜叶面条的制作以120目的地瓜叶粉4.0%与面条专用粉96.0%组成主原料,另按主原料总量添加海藻酸钠0.05%、水32.0%进行制作为最佳。与普通面条相比,不仅色泽丰富,在营养价值上也得到了提高,特别是Ca和K得到了大幅度的提高。

地瓜叶馒头的最佳生产工艺与配方为:以40目的地瓜叶粉2.5%与馒头专用粉97.5%组成主原料,另按主原料总量添加糖8.0%、水53.0%,经35 ℃发酵50 min至成熟,分割后室温25 ℃醒发20 min的工艺所生产的馒头品质最好。与普通馒头相比,主要营养素都得到了提高,特别是Ca、Mg、K得到了较大幅度的提高。

地瓜叶蛋糕的最佳配方,即70目的地瓜叶粉10.0%、加水量10.0%,其余按基础配方添加,所制成的蛋糕品质最好,在比容、结构硬度和咀嚼性等方面都优于普通的蛋糕,而且提高了它的营养价值,特别是Ca、Mg、K得到了大幅度的提高。

总之,本文研究了将地瓜叶粉作为营养辅料添加到面条、馒头、蛋糕的食品制作中,不仅能保持或提高相关食品的品质、增加了花色品种,而且能提高相关食品的营养价值,能够更好地满足消费者的需求。

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