马铃薯薯泥米粉营养分析及品质评价

卫萍，游向荣，张雅媛，孙健，黄承祖，李明娟，王颖，周葵

（广西农业科学院农产品加工研究所，广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西 南宁 530007）

马铃薯是世界上仅次于小麦、水稻、玉米的第四大粮食作物，马铃薯除了可以提供能量（主要源自碳水化合物），还含有蛋白质、膳食纤维、维生素、矿物质、类胡萝卜素以及绿原酸等对人体健康有益的活性物质[1]。2015年1月6 日，我国提出了“马铃薯主粮化战略”，标志着马铃薯将成为除大米、小麦、玉米之外的又一大主粮[2]。目前，马铃薯主粮食品的开发，主要是将马铃薯与其他主粮配合使用，研制出新一代的马铃薯主粮食品。米粉是我国南方居民喜食的主食之一，在主食市场中占据重要地位，近年来，以其具有方便快捷、营养合理、口味丰富等特点不断被全国消费者所接受和喜爱。近年来，有研究者相继开展马铃薯米粉研究，郭静璇开展马铃薯籼米复配粉原料对马铃薯米线品质影响研究，得到马铃薯全粉与籼米粉以6∶4（质量比）比例制成的挤压米线品质接近市售米线样品，且籼米粉含量相对较低。在加工工艺研究方面，考察了水分含量、挤压糊化温度、挤压成型温度和螺杆转速4 个因素对马铃薯米线品质的影响，结果得到各工艺参数对马铃薯米线品质影响的显著性顺序为：水分含量＞挤压成型温度＞螺杆转速＞挤压糊化温度。当水分含量为38%，螺杆转速为95 r/min，挤压糊化温度为105 ℃，挤压成型温度为92.5 ℃时，马铃薯米线综合品质最好，感官评价得分为77.50，蒸煮损失和断条率分别为11.56%和4.44%[3]。吕都等研究了复合粉料含水量、老化温度、老化时间和干燥温度等工艺条件对马铃薯米粉品质的影响，确定马铃薯米粉的最佳生产工艺条件为：复合粉料含水量37%，老化温度27 ℃，老化时间10 h，干燥温度80 ℃[4]。欧阳玲花等研究了双螺杆挤压过程中双螺杆转速和挤压筒体的中区温度对高占比鲜切马铃薯复配大米米粉品质的影响。结果表明，随着双螺杆转速的增加，米粉的蒸煮品质变好，米粉的剪切和抗拉伸特性也随着转速的增加而提升，但当转速高于150 r/min 时，米粉的蒸煮品质、剪切特性、拉伸特性变化趋于平稳；当挤压中区温度95 ℃～115 ℃时，米粉的蒸煮品质较好；米粉的剪切和抗拉伸特性随着挤压筒体中区温度的增加而提升，但当中区温度高于115 ℃时，米粉的蒸煮品质、剪切特性、拉伸特性急剧变差；适宜的双螺杆转速、挤压筒体中区温度分别为150 r/min、105 ℃[5]。在品质改良研究方面，郭静璇等选取黄原胶、蔗糖酯和玉米淀粉作为品质改良剂，研究其对马铃薯-籼米复配粉原料性质和马铃薯米线品质的影响。结果得到：添加黄原胶0.4 g/100 g、蔗糖酯0.3 g/100 g 和玉米淀粉8 g/100 g 复配使用时，马铃薯米线蒸煮和质构品质得到明显改良，感官评价综合得分从77.50 提高到了87.70[3]。卫萍等研究6 种常用食品改良剂对马铃薯米粉品质的影响，得到在添加30%马铃薯全粉的条件下分别添加0.04%焦磷酸钠、0.06 %磷酸氢二钠、0.02 %瓜尔豆胶、0.02 %魔芋胶、4%绿豆淀粉和2%谷朊粉，能够显著改善马铃薯米粉的质构和蒸煮特性[6]；在营养及食用品质研究方面，谌珍等通过以添加50%马铃薯全粉的米粉为研究对象，证实了马铃薯米粉中粗蛋白、膳食纤维、矿物质、维生素B 族和多种氨基酸含量均明显高于普通米粉，马铃薯米粉中必需氨基酸占氨基酸总量的比值（E/T）及必需氨基酸与非必需氨基酸比值（E/N）均高于普通米粉。食用品质评价结果发现，马铃薯米粉的复水时间比普通米粉短，但蒸煮损失较大，硬度和咀嚼性都明显低于普通米粉[7]。刘嘉等选用早籼米，添加马铃薯雪花粉作为米粉品质改良剂，采用传统工艺即挤压技术干法生产制作米粉。结果得到：马铃薯米粉的品质优于纯米粉的品质，马铃薯雪花粉的最佳添加量为40%，采用传统工艺生产制得的马铃薯米粉复水速率快、蒸煮损失率低、断条率低、营养成分和矿物质含量更丰富[8]。目前马铃薯米粉研究大部分都是以马铃薯全粉为原料开展的。

马铃薯经清洗、去皮、切片、护色、蒸煮、制泥等工序处理，配以辅料等调配得到泥状的物质，被称为马铃薯泥。马铃薯泥可以由鲜马铃薯直接制作，再经速冻成冷冻马铃薯泥；也可由脱水马铃薯全粉加热水拌匀得到。冷冻马铃薯泥食用时只需简单加热即可。马铃薯泥较之马铃薯全粉制作的马铃薯泥，色泽、口感、风味相对较好，营养也更丰富[7]。但目前以马铃薯泥为原料开展马铃薯薯泥米粉的研究还鲜有文献报道。

本文研究以鲜薯制成的薯泥，添加到米粉中，比较不同薯泥添加量鲜湿米粉与普通米粉在营养成分、色泽以及食用品质之间的差异，确定马铃薯薯泥适宜用量，构建马铃薯薯泥米粉评价体系，为马铃薯薯泥鲜湿米粉加工应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料仪器

早籼米（桂朝）：广西南宁市五一粮油市场；新鲜马铃薯：南宁市广百佳超市，蒸熟、去皮、捣泥冻藏待用。

JY6002 电子天平：上海良平仪器仪表有限公司；SZ-60 型米粉机：广州旭众食品机械有限公司；101-2AB 型电热鼓风干燥箱：天津泰斯特仪器有限公司；SZF-06A 粗脂肪测定仪、KDN 系列凯氏定氮仪：浙江托普仪器有限公司；GENESYS 10S UV-Vis 原子吸收分光光度计：赛默飞世尔科技公司；NH300 型高品质便携式电脑色差仪：深圳市深恩驰科技有限公司；CT3质构仪：美国 BROOKFIELD 公司；DZ-400-2D 型单室真空机：温州市瑞利包装机械有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 马铃薯薯泥米粉制作工艺

1.2.2 操作要点

选取薯泥添加量分别为0、10%、20%、30%、40%和50%，将米浆、不同比例马铃薯薯泥以及淀粉改良剂混合后挤压成型，经老化、洗粉、定型、干燥后制得直径为1.8 mm 的马铃薯米粉（圆粉），测定不同添加量马铃薯薯泥圆粉的营养指标（蛋白质、脂肪、VC、膳食纤维、钾、钠和氨基酸）以及蒸煮品质（复水率、断条率）、色差（L、a、b）、质构（硬度、弹性、咀嚼性）和拉伸性（峰值负载、峰值负载形变量）。

1.2.3 营养指标测定

1）水分含量测定：按照GB/T 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》规定的方法测定；

式中：M0表示米粉质量，g；M1表示米粉复水后总质量，g。

1.2.4.2 断条率

测定方法是分别从薯泥添加量为0、10%、20%、30 %、40 %和50 %的马铃薯米粉样品中取长度为20 cm 的马铃薯薯泥粉条3 份，每份约100 g，分别置于蒸煮锅中，按样品与水1∶15（g/mL）的比例投入沸水中，加盖煮制5 min，用筷子将米粉搅散，滤去汤汁，滤干粉条表面水分，倒入白色瓷盘中，将长度少于10 cm和超过10 cm 的马铃薯粉条分开，分别称重，按下式（2）计算断条率[9]：

2）蛋白含量测定：按照GB5009.5-2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》规定的方法测定；

3）脂肪含量测定：按照GB5009.6-2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》规定的方法测定；

4）VC含量测定：按照 GB5009.86-2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》规定的方法测定；

5）膳食纤维含量：按照GB5009.88-2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》规定的方法测定；

6）钾和钠含量测定按照GB5009.268-2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》规定的方法测定；

7）氨基酸按照GB5009.124-2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》规定的方法测定。

1.2.4 食用品质的测定

1.2.4.1 复水时间测定

参照刘嘉的方法[8]，略作改进。控制水温为100 ℃，取薯泥添加量分别为0、10%、20%、30%、40%和50%的马铃薯薯泥米粉3 条为一组，米粉长度约20 cm，分别置于蒸煮锅中煮制，每隔一定时间将一组米粉取出，用滤纸吸干其表面的水分，置于干燥烧杯中进行称重，按（1）式计算复水率，并记录米粉复水率达50%时所用的时间。

式中：m1表示长度小于 10 cm 的粉条质量，g；m2表示长度大于10 cm 的粉条质量，g。

1.2.5 色差

马铃薯米粉色泽测定采用色差计，用Lab 表色系统表示产品的色泽，其中L，表示米粉的亮度，L=0 表示黑色，L=100 表示白色，L 值越大表示米粉表面越亮；a表示红绿之间的色泽，a 值越大说明米粉表面越红；b表示黄蓝之间的色泽，b 值越大，表示米粉黄色越深。

1.2.6 质构特性

马铃薯薯泥米粉的质构和拉伸性能利用CT3 质构分析仪进行测定。将马铃薯薯泥米粉复水相同时间，然后擦干米粉表面水分，平行放于载物台上，选择TA5 圆柱形探头，在TPA 模式下进行测量。试验条件设定形变量为50%、负载为10 g、测试速度为2 mm/s，平行试验8 次。马铃薯薯泥米粉拉伸性能测定采用TA-DGA 双向拉伸进行测试，选择测试模式为拉伸测试；目标距离选择50 mm、调整测量量为60 mm、负载为10 g、拉伸速度为2 mm/s，平行试验8 次。

1.2.7 感官评价

取长20 mm 左右的薯泥米粉数根，放入500 mL水内煮至米粉白芯消失后捞出，放入白色瓷盘中，参考刘嘉等的方法进行感官评价[8]。感官评价时，将试样编好号后，选择8 位具有食品科学专业知识背景的人先观察米粉的色泽和表观，再通过咀嚼品尝，对马铃薯米粉的感官品质进行感官评分。感官评价表见表1。

表1 马铃薯薯泥米粉感官评价表Table 1 The sensory evaluation of potato mud rice noodles

1.3 数据统计分析

每个试验进行3 次平行试验，采用SPSS 17.0 和Origin8.1 数据分析软件对数值进行显著性分析及绘图分析。

2 结果与分析

2.1 薯泥添加量对马铃薯米粉营养成分的影响

薯泥添加量对马铃薯米粉营养成分的影响结果见表2。

表2 不同马铃薯薯泥米粉主要成分测定结果Table 2 The results of main components of different potato mud rice noodles

由表2 可以看出相比普通米粉，随着薯泥添加量的增大，马铃薯米粉中的粗蛋白升高，脂肪含量降低。已有研究表明，马铃薯蛋白含有大量黏体蛋白质，黏体蛋白质具有增强肠道功能、有利粪便排出、降低血胆固醇、调解血糖、控制体重和减肥预防结肠癌等作用[10-11]。食用马铃薯米粉更有利于人体的健康。同时，随着薯泥添加量的增大，马铃薯米粉中的总膳食纤维含量也增大，马铃薯薯泥米粉中总膳食纤维含量显著高于普通米粉，且米粉中的膳食纤维均为不溶性膳食纤维，可加快肠胃蠕动，促进排便，清除体内垃圾，预防及改善便秘[7]。对普通米粉和不同薯泥添加量薯泥米粉维生素C 检测，结果显示不同添加量马铃薯薯泥米粉和普通米粉中的维生素C 含量差异不大。

矿物质是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种元素的总称，是人体必需的7 大营养素之一。试验测定了米粉样品中K 和Na 两种矿物质含量。由表2 可得到，随着薯泥添加量的增大，马铃薯米粉中矿物质元素钾大大升高，而钠含量下降，薯泥添加量为10%时，钾元素含量就高达50.40 mg/100 g，是普通米粉的2.8 倍，马铃薯作为一种典型的高钾低钠食品，对人体健康有重要影响。

氨基酸是蛋白质的基本组成单位，其组成及含量对人体健康有重要意义。蛋白质中所含必需氨基酸的种类、数量和构成比例决定了其营养价值。不同马铃薯薯泥米粉氨基酸测定结果见表3。

由表3 可知两种米粉中均检出17 种氨基酸，并包含除了色氨酸之外的7 种必须氨基酸。马铃薯米粉中谷氨酸含量最高，与侯飞娜[12]和谌珍[7]等的研究得到的马铃薯米粉中天冬氨酸含量最高，其次为谷氨酸的研究结果不太一致。分析原因可能是由于两者研究所用马铃薯原料类型、品种及添加量有一定差异。从表3还可以看出添加薯泥的米粉中总氨基酸和必需氨基酸含量均高于未添加薯泥的米粉，且马铃薯薯泥添量越大，米粉中总氨基酸和必需氨基酸含量也越高。同时，马铃薯米粉中必需氨基酸与氨基酸总量（E/T）比值和必需氨基酸与非必需氨基酸比值（E/N）均大于未添加薯泥的米粉的E/T 和E/N 值，薯泥添加量越大，马铃薯米粉更接近世界卫生组织（World Health Organization，WHO）和联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO） 提出的参考模式。

表3 不同马铃薯薯泥米粉氨基酸测定结果Table 3 The results of amino acids of different potato mud rice noodles

2.2 薯泥添加量对马铃薯米粉色差的影响

薯泥添加量对马铃薯米粉色泽影响结果见表4。

从表4 可以看出，米粉亮度值L 随着薯泥添加量增大而减小，色度值a 和b 随着薯泥添加量增大而增大，与纯米粉相比薯泥亮度值L、色度值a 和b 在薯泥添加量为20%、10%和20%时发生了显著变化，说明添加薯泥对米粉色泽影响较大。

表4 不同马铃薯薯泥米粉色泽测定结果Table 4 The results of color of different potato mud rice noodles

2.3 薯泥添加量对马铃薯米粉食用品质的影响

不同马铃薯薯泥米粉食用品质结果见表5。

由表5 可以看出，在复水率基本一样的情况下，马铃薯米粉的复水时间随着薯泥添加量的增大而缩短，分析原因一方面可能是由于马铃薯薯泥所含膳食纤维较多造成米粉内部结构比较疏松，且马铃薯米粉中马铃薯全粉糊化度较高所致[7]。另一方面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[8，13]。煮制后的马铃薯米粉吐浆值随着薯泥添加量的增大而增大，说明薯泥米粉损失较高，但是添加不同薯泥量对断条率影响不显著。

表5 不同马铃薯薯泥米粉食用品质结果Table 5 The results of edible quality of different potato mud rice noodles

全质构分析（texture profile analysis，TPA）检测结果表明，与纯米粉相比，添加不同比例薯泥马铃薯米粉煮制后黏性随着薯泥量增大而显著增大，硬度、弹性和咀嚼性则随着薯泥量增大而减小，其中硬度、弹性和咀嚼性在薯泥添加量为40%、10%和30%时发生显著变化，由此说明马铃薯薯泥米粉的口感较软且弹性较差，研究结果与谌珍等人研究添加50%马铃薯全粉制得的马铃薯米粉质构结果类似，马铃薯薯泥米粉的食用品质还有待进一步提高。

不同马铃薯薯泥米粉拉伸性能测定结果薯泥添加量对方便保鲜马铃薯米粉拉伸性能的影响见图1。

图1 不同马铃薯薯泥米粉拉伸性能测定结果Fig.1 The results of tensile properties of different potato mud rice noodles

由图1 可知，马铃薯米粉的峰值负载和峰值负载形变量在添加量范围内变化趋势与硬度、弹性和咀嚼性值变化类似。分析其中的原因，与米粉硬度变化趋势的原因一致，由于马铃薯薯泥所含膳食纤维较多造成米粉内部结构比较疏松，且马铃薯米粉中马铃薯薯泥糊化度较高，薯泥本身黏性较大所制。

2.4 感官评价

感官评定是评价马铃薯米粉品质好坏最直观的方法。对不同薯泥添加量米粉进行感官评定结果见图2。

图2 马铃薯米粉感官评定结果Fig.2 The results of sensory evaluation of potato mud rice noodles

由图2 可知，随着马铃薯薯泥添加量的增加米粉的评分值先上升后下降，在马铃薯薯泥含量为30%时评分值最高为83 分，说明添加适量的马铃薯薯泥能有效改善其米粉的色泽、表观、硬度、黏性、爽滑性、咀嚼性和食味等感官指标；当马铃薯薯泥添加量超过30%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薯泥导致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。

3 结论

综上所述，马铃薯米粉中粗蛋白、膳食纤维、钾和多种氨基酸高于普通米粉，粗脂肪和钠低于普通米粉，马铃薯米粉中必需氨基酸占氨基酸总量和必需氨基酸与非必需氨基酸比值高于普通米粉的比值，马铃薯米粉营养价值高于纯米粉；在色泽影响方面，添加薯泥可使米粉亮度值L 减小，色度值a 和b 增大；在食用品质方面，马铃薯米粉的复水时间较纯米粉短，吐浆值增大；添加薯泥的米粉黏性增大，硬度、弹性、咀嚼性和拉伸性能减小；其中薯泥添加量为30%的米粉综合评分较高，马铃薯薯泥米粉的品质还有待进一步提高。