紫色马铃薯糕加工工艺参数优化

2024-06-25童丹原霁虹孙永军

湖北农业科学 2024年5期

童丹原霁虹孙永军

摘要：以低筋面粉和紫色马铃薯为主要原料制作紫色马铃薯糕，采用单因素和正交试验优化紫色马铃薯糕的最佳加工工艺参数，并以感官评分为指标，对该工艺参数下制作的紫色马铃薯糕进行客观评价。结果表明，制作紫色马铃薯糕的最佳工艺参数为紫色马铃薯与低筋面粉总重200 g，其比例35∶65，绵白糖添加量35 g，酵母粉添加量1.5 g，蒸制时间20 min。该工艺条件下制作的紫色马铃薯糕色泽艳丽且均匀，呈天然紫色，松软有弹性，外形完整饱满，口感细腻，富含花青素，具有较高的营养价值，适合婴幼儿及中老年人食用，极大丰富了糕点类食物的市场多样性，具有较高的推广价值。

关键词：紫色马铃薯；低筋面粉；花青素；感官评价；加工工艺

中图分类号：TS215 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）05-0147-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.05.026 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Optimization of the processing technology of purple potato cake

TONG Dan，YUAN Ji-hong，SUN Yong-jun

（Gansu University of Chinese Medicine， Lanzhou 730000， China）

Abstract：The low-gluten flour and purple potato were used as the main raw materials to make purple potato cake， the single factor and orthogonal test were used to optimize the optimal processing technology parameters of purple potato cake， and the purple potato cake was objectively evaluated by using sensory score as the index. The results showed that the best process parameters for making purple potato cake were the total weight of purple potato and low-gluten flour 200 g， the ratio of 35∶65， the amount of cotton sugar 35 g， the amount of yeast powder 1.5 g and the steaming time 20 min. The purple potato cake made under the process condition was bright and uniform in color， natural purple， soft and elastic， complete and full in shape， delicate in taste， rich in anthocyanins， with high nutritional value， suitable for infants， middle-aged and elderly people， greatly enriched the market diversity of cake foods， and it had high promotion value.

Key words：purple potato；low-gluten flour；anthocyanin；sensory evaluation；processing technology

收稿日期：2022-08-15

基金项目：甘肃省自然科学基金项目（21JR1RA258）；甘肃省高等学校创新基金项目（2021A-209）；定西市科学技术局重点技术攻关专项（DX2023AZ01）

作者简介：童丹（1975-），女，甘肃会宁人，副教授，硕士，主要从事分析化学及农产品成分分析检测研究，（电话）18993211223（电子信箱）Tongdan1204@163.com。

童丹，原霁虹，孙永军. 紫色马铃薯糕加工工艺参数优化［J］. 湖北农业科学，2024，63（5）：147-150，240．

紫色马铃薯紫皮紫肉、营养丰富，是马铃薯资源中一类具有独特遗传特性和经济价值的品种，不仅含有普通马铃薯的营养成分，还富含抗氧化活性成分花青苷、类黄酮、酚酸等，具有抗癌、抗衰老、改善糖代谢等生理功效，具有广阔的开发与应用前景［1-6］。目前，中国紫色马铃薯主要以鲜食为主，而以新鲜紫色马铃薯块茎、紫色马铃薯全粉为基料开发的特色功能食品有冲调营养粉、乳酸饮料［7］、糕点［8］、紫色马铃薯全粉、饼干［9，10］、紫色马铃薯全粉萨琪玛［11］、彩色馒头［12］、彩色面包等［13-18］，但加工利用率不足10%，因而导致紫色马铃薯附加值较低，产业发展模式粗放［19］。

以紫色马铃薯为主要原料，开发具有一定功能的新型食品，既符合国家马铃薯主粮化战略、“健康中国行动计划”和地方支柱产业发展的要求，也可利用定西市丰富的紫色马铃薯资源，开发高附加值紫色马铃薯食品，填补市场空白，满足不同群体对营养功能性食品的特殊需求［20，21］。

以紫色马铃薯、低筋面粉复配后制成的紫色马铃薯糕营养丰富、色泽艳丽、口感独特，能够满足大众对营养食品的需求。本研究以紫色马铃薯为主要材料，通过单因素试验和正交试验对紫色马铃薯糕加工工艺参数进行优化，确定其配方及加工工艺，为紫色马铃薯产业化发展提供理论依据和技术支撑，对推动国家马铃薯主食化战略和地方马铃薯产业发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

材料：紫色马铃薯、低筋面粉、绵白糖、安琪酵母粉、柠檬等（市售）。

仪器：ZGH2801型不锈钢蒸锅（九阳股份有限公司）；J1-26型高速组织捣碎机（常州市伟嘉仪器制造有限公司）；RC-FA-C型电子分析天平（北京睿诚永创科技有限公司）。

1.2 工艺流程

紫色马铃薯糕制作工艺流程如下：

1.3 试验方法

1.3.1 单因素试验设计以紫色马铃薯与低筋面粉比例、绵白糖添加量、酵母粉添加量、蒸制时间为单因素进行试验，按照“1.2”工艺流程制作紫色马铃薯糕，考察各因素对紫色马铃薯糕品质的影响。通过感官评分确定紫色马铃薯与低筋面粉比例、绵白糖添加量、酵母粉添加量、蒸制时间等工艺参数。

1.3.2 正交试验设计在单因素试验基础上，采用正交试验设计进行紫色马铃薯糕加工工艺参数优化。首先确定了低筋面粉与紫色马铃薯总量为200 g，以紫色马铃薯与低筋面粉比例、绵白糖添加量、酵母粉添加量、蒸制时间为因素，设计L9（34）正交试验，筛选4个因素的最佳配比，正交试验设计因素与水平见表1。

1.3.3 紫色马铃薯糕感官评价由10位具有品尝经验、不同性别的专业人员组成感官评价小组，采用评分测验法，以糕点类感官评分标准，对紫色马铃薯糕的感官进行评价。分别从紫色马铃薯糕的滋味、形态、色泽、口感4个方面进行综合评分，感官评分为4项指标评分之和，满分为100分，每种产品都取10位专业人员感官评分的平均值作为最终结果，评分标准如表2所示。

1.4 数据处理

利用SPSS数据分析软件对正交试验结果进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 紫色马铃薯糕加工单因素试验结果分析

2.1.1 紫色马铃薯与低筋面粉比例对紫色马铃薯糕品质的影响紫色马铃薯糕配方为低筋面粉与紫色马铃薯总量200 g，绵白糖添加40 g，酵母粉1.5 g，蒸制时间20 min，柠檬汁适量，将紫色马铃薯与低筋面粉比例按照20∶80、25∶75、30∶70、35∶65、40∶60、45∶55、50∶50进行加工蒸制，研究紫色马铃薯与低筋面粉比例对紫色马铃薯糕品质的影响。

由图1可以看出，随着紫色马铃薯添加比例的增加，紫色马铃薯糕感官评价得分呈先增大后减小的趋势。当添加比例为35∶65时，紫色马铃薯糕的形态、口感、滋味、色泽等综合评分最高，此时，紫色马铃薯糕外形完整且松软、口感细腻、味道纯正、呈天然紫色、有紫色马铃薯的天然薯香。紫色马铃薯添加太少，紫色马铃薯糕的马铃薯风味较淡，与普通糕类并无多大差别，重要的是失去功能性食品的意义和作用；添加过多，会影响紫色马铃薯糕的风味，颜色太浓，最主要的是紫色马铃薯糕松软度变差，吃起来黏牙，严重影响口感。主要原因可能在于混合原料中淀粉含量增加，面筋蛋白含量减少，在加工过程中难以成型，导致紫色马铃薯糕蓬松度较差。因此，紫色马铃薯添加量是紫色马铃薯糕加工的关键参数，通过单因素试验数据分析，选择添加比例为30∶70、35∶65、40∶60作为正交试验的3个水平，进一步确定紫色马铃薯糕加工的最佳工艺参数组合。

2.1.2 绵白糖添加量对紫色马铃薯糕品质的影响紫色马铃薯糕配方为低筋面粉与紫色马铃薯总量200 g，紫色马铃薯与低筋面粉比例35∶65，酵母粉1.5 g，蒸制时间20 min，柠檬汁适量，将绵白糖按照20、25、30、35、40、45、50 g添加量分别进行加工蒸制，研究绵白糖添加量对紫色马铃薯糕品质的影响。

由图2可以看出，随着绵白糖添加量的增加，紫色马铃薯糕感官评分先增加后降低。当添加量为40 g时，制品的感官评分最高。绵白糖添加量过低，紫色马铃薯糕甜度不够，影响口感和滋味，绵白糖添加过多，糕品太甜，不适宜特殊人群如婴幼儿或糖尿病患者食用，不利于紫色马铃薯糕的大量生产和推广。因此，通过单因素试验数据分析，选择添加量为30、35、40 g作为正交试验的3个水平，进一步确定紫色马铃薯糕加工的最佳工艺参数组合。

2.1.3 酵母粉添加量对紫色马铃薯糕品质的影响紫色马铃薯糕配方为低筋面粉与紫色马铃薯总量200 g，紫色马铃薯与低筋面粉比例35∶65，绵白糖添加量35 g，蒸制时间20 min，柠檬汁适量，将酵母粉按照0.2、0.5、1.0、1.5、1.8、2.2、2.5 g添加量分别进行加工蒸制，研究酵母粉添加量对紫色马铃薯糕品质的影响。

由图3可以看出，当酵母粉添加量较小时，糕制品的感官评分较低，紫色马铃薯糕不够松软，可能是因为当酵母粉添加太少，面团发酵程度不够，面筋网络结构没有形成，内部气孔较小，导致紫色马铃薯糕不柔软疏松。当酵母粉添加量超过1.0 g时，酵母粉添加量对糕制品感官评分的影响较小，此时，面团发酵充分，糕制品松软可口，薯香浓郁。因此，通过单因素试验数据分析，从生产成本考虑，选择添加量为1.0、1.5、1.8 g作为正交试验的3个水平，进一步确定紫色马铃薯糕加工的最佳工艺参数组合。

2.1.4 蒸制时间对紫色马铃薯糕品质的影响紫色马铃薯糕配方为低筋面粉与紫色马铃薯总量200 g，紫色马铃薯与低筋面粉比例35∶65，绵白糖添加量35 g，酵母粉添加量1.5 g，柠檬汁适量。将蒸制时间按照10、15、20、25、30、35、40 min分别进行加工蒸制，研究蒸制时间对紫色马铃薯糕品质的影响。

由图4可以看出，随着蒸制时间的增加，糕制品的感官评分先增加后减小。当蒸制时间小于20 min时，制品口感较差，黏牙，不够松软，这是因为蒸制时间较短，紫色马铃薯糕未完全熟透；当蒸制时间超过20 min，紫色马铃薯糕感官评分急剧下降，这是因为蒸制时间过长，会使紫色马铃薯糕表面坍塌，从而极大程度影响紫色马铃薯糕的感官品质，使其松软度降低，口感变差，弹性下降。因此，通过单因素试验数据分析，选择蒸制时间为15、20、25 min作为正交试验的3个水平，进一步确定紫色马铃薯糕加工的最佳工艺参数组合。

2.2 紫色马铃薯糕制作工艺参数优化

在单因素试验基础上，根据表3正交试验设计方案做了9组试验，每组试验做了3个平行试验，对每个制品进行感官评分，求其平均值，正交试验极差分析如表3所示，正交试验方差分析如表4所示。

由表3正交试验极差分析结果R值可见，在选定的试验范围内，影响紫色马铃薯糕感官品质的因素顺序为A>B>D>C，即紫色马铃薯与低筋面粉比例>绵白糖添加量>蒸制时间>酵母粉添加量，影响最显著的因素是紫色马铃薯与低筋面粉比例。由各因素的K值可以看出，各因素水平选取最优参数组合为A2B2C2D2，即紫色马铃薯与低筋面粉比例35∶65，绵白糖添加量35 g，酵母粉添加量1.5 g，蒸制时间20 min。

由表4方差分析可知，紫色马铃薯与低筋面粉比例、绵白糖添加量、蒸制时间、酵母粉添加量4个因素对紫色马铃薯糕品质都有一定影响，其效应是存在的。紫色马铃薯与低筋面粉比例、绵白糖添加量、蒸制时间对紫色马铃薯糕品质的影响极显著（F>F0.01），酵母粉添加量对紫色马铃薯糕的影响显著（F>F0.05）。

3 小结

本研究以低筋面粉为原材料，通过添加不同比例的紫色马铃薯制备紫色马铃薯糕。采用单因素试验和正交试验得到制作紫色马铃薯糕的最佳工艺参数为紫色马铃薯与低筋面粉总重200 g，其比例 35∶65，绵白糖添加量35 g，酵母粉添加量1.5 g，蒸制时间20 min。该工艺参数下制作的紫色马铃薯糕色泽艳丽且均匀，呈天然紫色，松软有弹性，外形完整饱满，口感细腻，富含花青素，具有较高的营养价值，适合婴幼儿及中老年人食用，极大丰富了糕点类食物的市场多样性，具有较高的推广价值。

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