马铃薯复合营养冲剂粉制备及品质分析

刘全亮，罗有中，李珍妮，赖呈纯

（1.定西市农业科学研究院，甘肃定西743000；2.福建省农业科学研究院 农业工程技术研究所，福建福州350003）

马铃薯属茄科植物，其根茎可食用，是全球第五大经济作物中第四重要粮食作物[1]。马铃薯营养全面，富含人体所需的18种氨基酸，其中必需氨基酸含量占氨基酸总量的47.9%[2]，同时马铃薯中富含包括维A、维B1、维B2、维C、维E等多种维生素，具有优良的营养功能特性[3]，被誉为“十全十美”的食物。

莜麦作物谷物食物，具有很好的保健功效，其中富含的维生素和矿物质，能够改善血液循环；富含的亚油酸，可以降低胆固醇在人体心血管中的积累；除此之外，莜麦糖分低、蛋白质含量高，可供糖尿病人食用[4]。

进行新鲜马铃薯的充分利用加工研究，保留了其全部营养成分，复配莜麦粉、大豆分离蛋白和麦芽糊精，增加了冲剂粉的口感和营养，实现马铃薯绿色加工，为马铃薯加工探索出新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

马铃薯，定西市农科院自育马铃薯品种定薯3号；大豆分离蛋白，山东临沂山松生物科技有限公司提供；麦芽糊精（DE=15～20），山东西王集团糖业有限公司提供；莜麦粉，通渭乐百味食品有限公司提供。

1.1.2 设备

BN-V8-600型电子天平，厦门巨林仪器有限公司产品；HH-4型恒温水浴锅，国华电器股份有限公司产品；202-00型电热恒温干燥箱，北京科伟永兴仪器有限公司产品；XPV-203型透反偏光显微镜，上海长方科学仪器有限公司产品；CW-50型搅拌混合机，新乡市高服机械制造有限公司产品；DCC23-4型小型电磁干燥机，河南许昌智工机械有限公司产品。

1.2 工艺流程及操作要点

将新鲜的马铃薯清洗、去皮、漂烫后进行粉碎磨浆，磨浆均匀后快速按照配方比例添加莜麦粉、大豆分离蛋白、麦芽糊精混合调质，混合调质后立即进行干燥糊化，干燥温度为125℃，干燥结束后进行冷却粉碎，粉碎过100目筛包装贮藏。

1.3 检测指标

1.3.1 马铃薯复合营养冲剂粉的感官指标

马铃薯冲剂粉的感官品质通过色泽、滋味、口感和产品冲调性进行评价[5]。

感官评分标准见表1。

表1 感官评分标准

1.3.2 马铃薯冲剂粉分散指数的测定

称取30.0 g冲剂粉于500 mL的烧杯中，加入210 mL，80℃的纯净水，搅拌1 min后静置3 min，然后用质量一定的20目筛网对冲剂粉溶液进行过滤，并用蒸馏水轻轻清洗结块物质，最后将过滤网放入105℃的烘箱中干燥至恒质量后进行称量[6]。分散性指标计算公式（1）如下：

式中：m1——干燥后结块的质量，g；

m0——样品的质量，g；

w——样品水分含量，%。

1.3.3 马铃薯冲剂粉的冲调稳定性测定[7]

准确称量5.0 g马铃薯冲剂粉置于100 mL量筒中，加入45 mL 60℃的纯净水，搅拌均匀形成状态均匀的悬浊液，静置5 min后测量下层悬浊液的高度h1和悬浊液的总高度，按下列公式（2）进行计算：

1.3.4 马铃薯冲剂粉分散时间测定

称取2.0样品，溶于25℃的纯净水40 mL中，匀速搅拌至全部分散均匀，记录从搅拌开始到粉末全部分散所需时间；重复操作3次，取平均值作为样品分散的时间[8]。

1.3.5 基本理化指标检测

马铃薯复合冲剂粉的品质分析指标主要有水分测定[9]、蛋白质的测定[10]、脂肪含量的测定[11]、维C的含量测定[12]、膳食纤维含量测定[13]。

1.4 数据处理与分析

试验数据采用SPSS 19.0软件进行分析与处理，采用Origin 8.0进行绘图与分析。

2 结果与分析

2.1 莜麦粉添加量对冲剂粉分散指数的影响

莜麦粉添加量对冲剂粉分散指数的影响见图1。

分散性是冲剂粉的主要指标，冲剂粉的成分对于其分散指数具有显著影响，其成分大豆分离蛋白和麦芽糊精都具有很好的水溶性，但莜麦粉中含有丰富的纤维素等在水中分散能力较弱。由图1可知，冲剂粉中随着莜麦粉添加量的增加，冲剂粉的分散指数呈现先增大后减少的趋势，主要是莜麦粉中的膳食纤维可一定程度内作为低黏度的分散剂，在淀粉的蜂窝结构中穿插，降低了粉剂颗粒表面的黏度，使水从冲剂粉的颗粒间快速穿过，降低了淀粉颗粒之间连接结块的可能[14]。但随着含量的增加，分散指数降低，主要是因为膳食纤维降低了淀粉颗粒的结合水的能力。

2.2 大豆分离蛋白对冲剂粉乳液稳定性的影响

大豆分离蛋白具有良好的乳化性和水合性，淀粉和蛋白质相互作用可以在一定程度上形成优于自身的混合凝胶，蛋白能够降低混合体系的黏度，阻止体系发生崩解、抑制淀粉凝沉[15]。大豆分离蛋白作为一种植物蛋白，具有很好的加工特性和营养价值，其蛋白含量在90%以上，并且成本低[16]。在马铃薯复合营养冲剂粉中加入一定量的大豆分离蛋白具有很好的营养和功能特性。

大豆分离蛋白添加量对冲剂粉冲调稳定性影响见图2。

由图2可知，随着大豆分离蛋白添加量的增加，冲剂粉的冲调稳定性增加，其原因是淀粉颗粒间结合了蛋白，降低了其表面张力，淀粉和蛋白的混合体系有利于提高其分散稳定作用[17]。因此，大豆分离蛋白的添加不仅增加产品的营养同时增加的其冲调稳定性。

图2 大豆分离蛋白添加量对冲剂粉冲调稳定性影响

2.3 大豆分离蛋白添加量对冲剂粉感官评价的影响

大豆分离蛋白添加量对冲剂粉感官评分的影响见图3。

图3 大豆分离蛋白添加量对冲剂粉感官评分的影响

由图3可知，大豆分离蛋白添加量少于20%时，随着大豆分离蛋白添加量增加，马铃薯冲剂粉感官评价分值增加，大豆分离蛋白在冲剂粉中可以增加冲剂粉的口感，当大豆分离蛋白添加量太高，使冲剂粉中含有大豆蛋白的豆腥味，而且冲剂粉中的薯香风味降低，因此大豆分离蛋白添加量在20%时，冲剂粉感官评价值最高。

2.4 麦芽糊精添加量对冲剂粉分散性和感官评分值的影响

麦芽糊精是一种甜度极低、溶解性良好、易被人体吸收消收的淀粉不完全水解物，具有良好的溶解性和增稠性，可有限降低结块率，广泛应用于食品工业中[18]。麦芽糊精的添加量对于冲剂粉的口感和溶解性有较大影响，麦芽糊精添加量少，速溶性差，口感不细腻，添加太多口感不佳[19]。

麦芽糊精添加量对冲剂粉分散性和感官评价分值的影响见图4。

由图4可知，随着麦芽糊精添加量的增加，冲剂粉的分散时间加快，主要是因为麦芽糊精良好的亲水性和水溶性；麦芽糊精对感官评分的影响呈现先增加后降低的趋势，这是因为在一定范围内能够增加冲剂粉细腻爽滑的口感，但随着添加量的增加，对冲剂粉的风味有所降低。

图4 麦芽糊精添加量对冲剂粉分散性和感官评价分值的影响

2.5 正交试验确定最佳配方

在单因素试验的基础上，选择影响冲剂粉感官品质的3个配方因素即莜麦粉添加量、大豆蛋白添加量、麦芽糊精添加量，每个因素设计3个水平L9（34）进行正交试验。

正交试验因素与水平设计见表2，正交试验结果见表3，正交试验方差分析见表4。

表2 正交试验因素与水平设计/%

表3 正交试验结果

表4 正交试验方差分析

由直观分析和方差分析结果可以发现各因素对于产品感官评分影响的主次因素分别为大豆分离蛋白添加量＞莜麦粉添加量＞麦芽糊精添加量。由直观分析可以得出最佳配方为A1B1C3，即莜麦添加量为35%，大豆分离蛋白添加量为15%，麦芽糊精添加量为12%。

2.6 马铃薯复合营养冲剂粉的品质指标

马铃薯复合冲剂粉品质指标见表5。

表5 马铃薯复合冲剂粉品质指标/%

2.7 马铃薯复合营养冲剂粉溶解特性

将制备好的马铃薯复合营养冲剂用纯净水溶解后取1 mL的乳状液平稳地滴到载玻璃片上，用铂丝涂抹均匀，微微晾晒，在偏光显微镜（640倍）下进行观察[20]，一般而言，冲剂粉的乳化液液滴越均匀，其乳化体系就越稳定。

马铃薯复合冲剂粉乳液液滴形态分布见图5。

图5 马铃薯复合冲剂粉乳液液滴形态分布

由图5可知，冲剂液滴粒径大小和分布均匀，粒径分布集中，这有利使液滴在外力的作用下达到受力平衡状态；这种状态能够在一定程度上防止液滴在范德华力和静电作用下出现絮凝现象，从而增加冲剂粉乳状液的稳定性。

3 结论

通过复配莜麦粉、大豆分离蛋白等实现了马铃薯鲜薯直接加工制备马铃薯冲剂粉的方法，其中莜麦粉添加量35%，大豆分离蛋白添加量15%，麦芽糊精添加量12%；研制的马铃薯复合营养冲剂粉营养丰富、冲调方便、薯香味和谷香味浓郁、乳液形态均匀、颗粒大小基本一致；产品水分含量为13.56%，粗脂肪含量为4.38%，蛋白含量为19.13%，维生素含量为1.68 mg/100 g，膳食纤维含量为1.74%。