真空和面对高占比马铃薯全粉挂面品质的影响研究

杜 洪，杨 健，张星灿,，华苗苗，张 怡，康建平,

（1. 四川省食品科学技术学会，成都 611130；2. 四川东方主食产业技术研究院，成都 611130）

马铃薯（Solanumtuberosum L），属茄科，多年生草本粮菜兼用作物，原产于南美洲秘鲁和玻利维亚等，营养物质丰富，块茎富含淀粉、蛋白质、膳食纤维、维生素C及矿物质钾，因此马铃薯又有“地下苹果”、“长寿食品”的美誉[1-2]。因马铃薯含有的氨基酸与鸡蛋中所含的氨基酸近似相同，而且蛋白质易被人体吸收，营养价值极高[3]。马铃薯全粉是鲜马铃薯经清洗、去皮、切片、漂洗、预煮、冷却、蒸煮、捣泥等工序，最后脱水干燥而得到的粉末状产品，基本保留了薯皮以外的全部营养物质，水分含量较低（≤9.0%）、便于运输、贮存及加工，方便作为生产加工用原辅材料[4-5]。马铃薯产量丰富，是继小麦、水稻、玉米等主要粮食作物之后的世界第四大粮食作物[6-7]。因为马铃薯具有产量高、营养丰富的优势，赶上2015年中国农业部启动马铃薯主粮化战略，不仅可以解决我国粮食短缺的问题，关键是可以改善国民的身体素质与膳食营养结构[8-9]。随着马铃薯主粮化战略的不断推进，马铃薯主食化产品成为近几年研究的热点，尤其是以马铃薯全粉为原料开发面制食品。

目前，以马铃薯全粉为原料开发挂面，由于其不含面筋蛋白，难以赋予面团麦谷蛋白特有粘弹性，导致马铃薯全粉挂面加工性能（成型难、易断条等）较差[10]，相关研究多集中在马铃薯全粉添加量对面条品质的影响[1,11]，品质改良剂的研究[2,12-13]，高占比马铃薯全粉（含量30%以上）挂面压延工艺的研究相对较少。本文旨在研究高占比马铃薯全粉（添加量30%）挂面压延工艺参数（加水量、和面时间、和面转速、真空度）对挂面品质的影响，通过全面实验确定最优工艺参数，以期为高占比马铃薯全粉挂面产品工业化推广提供数据依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 实验材料

马铃薯全粉（SB/T10752—2012）：甘肃正阳食品有限公司；高筋一级小麦粉（GB/T 1355—1986）：绵阳仙特米业有限公司；食用盐（GB/T 5461—2016）：重庆合川盐化工业有限公司；聚丙烯酸钠：河南思远生物科技有限公司；谷朊粉：浚县天龙面业有限公司；魔芋精粉：汉中市东方魔芋有限责任公司；碳酸钠：河南恩苗食品有限公司。

1.1.2 实验仪器

UniversalTA质构仪：上海腾拔仪器科技有限公司；MT40面条机：北京全兴机械厂；真空和面机：佛山市烈动电器有限公司；电热鼓风干燥箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；其它耗材均为市售。

1.2 实验方法

1.2.1 挂面制作工艺流程

1.2.2 实验设计

1.2.2.1 加水量对马铃薯挂面品质的影响 采用5种不同加水量30%、33%、36%、39%、42%，在真空度0.08 MPa、转速80 r/min，时间10 min条件下真空和面，测定所生产的马铃薯全粉挂面蒸煮损失率、熟断条率与感官品质，确定适宜的加水量。

1.2.2.2 和面时间对马铃薯挂面品质的影响 采用5种不同和面时间8、12、16、20、24 min，在

1.2.2.1 实验结果的基础上，测定所生产的马铃薯全粉挂面蒸煮损失率、熟断条率与感官品质，确定合适的和面时间。

1.2.2.3 真空度对马铃薯挂面品质的影响 采用5种不同真空度0、0.02、0.04、0.06、0.08 MPa，在1.2.2.2实验结果的基础上，测定所生产的马铃薯全粉挂面蒸煮损失率、熟断条率与感官品质，确定合适的真空度。

1.2.2.4 转速对马铃薯挂面品质的影响 分别在5种不同转速 40、60、80、100、120 r/min，在

1.2.2.3 实验结果的基础上，测定所生产的马铃薯全粉挂面蒸煮损失率、熟断条率与感官品质，确定合适的转速。

1.2.2.5 加水量和和面时间的双因素实验 在马铃薯全粉添加量30%，真空度0.06 Mpa，和面转速60 r/min的基础上，加水量为30%、33%、36%、39%，分别设定和面时间为8、12、16 min，进行双因素实验。

1.3 测定方法

1.3.1 熟断条率

参照LS/T 3212—2014中的方法[16]进行测定。

1.3.2 面条蒸煮损失率测定

取30 g左右面条，置于盛有500 mL蒸馏水的烧杯中，在100 ℃水浴加热至白芯刚好消失，捞出面条并淋水30 s，将冲淋液和面汤煮至剩下大约50 mL时，在105 ℃烘干至恒重，重复3次取平均值[1-2]。

1.3.3 面条TPA测定方法

取面条样品20～30根，放入盛有500 mL沸水（蒸馏水）的烧杯中，保持水呈微沸状态，煮至面条白芯刚好消失，立即将面条捞出，在漏水丝网容器中沥干水分后进行质构测定。测定方法按TPA实验法进行，测定参数见表2，测定指标为：弹性、胶着性、粘聚性、回复性、硬度、咀嚼性、粘性，测量在10 min内完成，每个样品重复6次平行实验[1-2]。

表1 质构仪操作参数

1.3.4 干面条的破裂力实验

所用探头为 P/SFR弯曲装置，参数设定如下：测前速度2 mm/s；测试速度2 mm/s；测后速度2 mm/s；引发力5 g；压缩率50%[1-2]。

1.3.5 面条拉伸实验

采用的质构仪探头P/SPR面条拉伸装置，参数设定如下：测前速度1 mm/s；测试速度3 mm/s；测后速度5 mm/s；引发力5 g；拉伸距离15 mm[1-2]。

1.3.6 马铃薯面条感官评定

面条的感官特性主要包括色泽、表观状况、弹性、韧性、光滑性、适口性和食味。取加工好的生面条若干，将面条在100 ℃沸水中煮至白芯刚好消失，用漏勺捞出面条，并淋水30 s，然后室温放置2 min，对煮制后面条的感官品质进行评价。按照实验设计进行色泽、表观状况等感官性状的评价，面条评分项目及分值分配参考 SB/T 10137—1993制订。实验的品尝小组由15位经过训练对品尝有经验的人员组成[1-2]。

量取500 mL自来水于小铝锅中（直径20 cm），在2 000 W电炉上煮沸，称取50 g干面条样品，放入锅内，煮至面条白芯刚好消失，立即将面条捞出，以流动的饮用水冲淋约10 s，分放在碗中品尝。

表2 马铃薯全粉面条感官评分标准

1.4 统计分析

实验结果数据测 3次求平均值，数据处理与分析采用统计软件Excel2007和SPSS19.0软件。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 加水量对马铃薯全粉挂面品质的影响

加水量直接影响压延挂面的品质，且是最重要的自变量之一，加水量对马铃薯全粉挂面品质的影响结果见图 1。由图 1可知，当加水量在30%～33%范围内时，和面后面团略显偏干、面皮表面不光滑、不易成型，造成马铃薯全粉挂面的蒸煮损失率（>13%）与熟断条率（>16%）较高；而加水量超过39%时，面团过软、发粘，压延时易粘辊，不易成型，挂面断条（>16%）严重，蒸煮损失（>10%）偏高。加水量较低不利于面团的形成，进而影响面筋网络的形成，而较高会导致挂面发软、咀嚼性降低。加水量达到36%，马铃薯全粉挂面蒸煮损失率（10.28%）与熟断条率（13.5%）低于其它加水量，且此时感官评分高于其它加水量，因此确定马铃薯全粉挂面最适加水量为36%。

图1 加水量对马铃薯全粉挂面品质的影响

2.1.2 和面时间对马铃薯全粉挂面品质的影响

和面时间对挂面品质的影响较大，和面时间不足或过度均会导致挂面品质劣变，和面时间对马铃薯全粉挂面品质的影响结果见图 2。由图 2可知，当和面时间为 16 min时，蒸煮损失率（8.26%）与熟断条率（6%）均较低，感官评分（77.82分）较高，此时马铃薯全粉挂面品质较好。由此可知，和面时间直接影响面团中面筋网络的形成程度，对最终挂面产品品质有较大的影响，这与刘锐[18]的研究结论相符。和面时间为16 min时挂面品质最优，选择最适和面时间16 min。

图2 和面时间对马铃薯全粉挂面品质的影响

2.1.3 真空度对马铃薯全粉挂面品质的影响

真空度对面团的影响程度受制于面团蛋白质的含量与质量，真空度对马铃薯全粉挂面品质的影响结果见图 3。由图 3可知，真空度能适当降低马铃薯全粉挂面蒸煮损失率与熟断条率，提高样品感官评分值。真空度为0～0.06 MPa范围时，随着真空度的增加，马铃薯全粉挂面的蒸煮损失率、熟断条率、感官均得到适当改善。和面过程适度抽真空可以除去和面过程部分空气，降低环境氧气浓度，促进小麦粉吸水和面筋蛋白水分结合，面筋蛋白的充分吸水结合有利于二硫键的形成与交换。但过高的真空度会使和面密闭空间氧气浓度过低，不利于–SH氧化形成二硫键和蛋白质的聚合，导致–SH（游离巯基）的增多和GMP（谷蛋白大聚合体）的减少[17-18]。因此，确定最适和面真空度为0.06 MPa，结果与刘锐等[19]的研究基本相符。

图3 真空度对马铃薯全粉挂面品质的影响

2.1.4 转速对马铃薯全粉挂面品质的影响

和面转速对马铃薯全粉挂面样品品质的影响结果见图 4。由图 4可知，转速对马铃薯全粉挂面品质的影响不明显，但是当转速超过 60 r/min时，蒸煮损失率、熟断条率及感官评分几乎没有变化。因此，确定最适和面转速为60 r/min。

图4 转速对马铃薯全粉挂面品质的影响

2.2 双因素实验结果与分析

在单因素实验得基础上，加水量与和面时间对马铃薯全粉挂面品质有明显的影响，真空度与转速对挂面品质影响不明显。因此，在马铃薯全粉添加量33%，真空度为0.06 Mpa，和面转速为60 r/min的基础上，以加水量为30%、33%、36%、39%的水平，分别设定和面时间为8、12、16 min，进行双因素实验，结果见表3。

整体而言，加水量对挂面熟断条率和蒸煮损失率的影响大于和面时间，对感官评分的影响差异不大。加水量过大导致挂面难以分散，不会影响熟断条率与蒸煮损失率，而对感官影响不大。在各加水量水平下，熟断条率与蒸煮损失率均随和面时间的延长而先减小后增大，而感官评分先增大后减少。当加水量为36%时，熟断条率和蒸煮损失率较低，且感官评分较高，表明挂面品质较好。在各和面时间水平下，熟断条率与蒸煮损失率均随加水量的增加而先减小后增大，而感官评分先增大后减少。当和面时间12 min时，熟断条率和蒸煮损失率较低，且感官评分较高，表明挂面品质较好。

2.3 与普通挂面对比

以本工艺小麦粉挂面、市售挂面（不含马铃薯全粉）为对照，采用统一的多指标进行评价，以便客观评价高含量马铃薯全粉挂面加工工艺的优劣（表4～5）。

表3 双因素实验的品质测定结果

表4 挂面蒸煮特性与感官评价对比结果

表5 挂面质构特性对比测定结果

本实验样品与市售挂面样品对照，考察关键指标蒸煮特性、感官特性与质构（TPA）特性，测定结果见表4、表5，对表4～5中各项指标进行综合对比分析，结果显示本实验添加品质改良剂所制作的样品蒸煮损失率、熟断条率、水分、感官评分、质构特性等指标明显优于市售挂面，样品品质达到市售挂面的要求。

3 结论

本实验采用单因素实验与双因素实验相结合，对高占比马铃薯全粉挂面工艺和面工序进行真空和面参数优化。结果显示，对马铃薯全粉挂面的整体品质，加水量影响最大，和面时间次之，真空度与转速影响较小。最优实验结果：加水量36%，和面时间12 min，真空度0.06 MPa，转速60 r/min。

在一定参数范围内，真空和面工序可以有效促进水分与面筋蛋白的相互作用，降低和面过程中面团水分子的流动性，有利于面团中面筋网络结构的形成。至于真空和面对挂面品质的影响机理，尚需进一步深入研究。