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《河南工業大學學報》2016年第6期

摘要：

為開發馬鈴薯全粉食品，對比研究了馬鈴薯生全粉、馬鈴薯熟全粉、高筋小麥粉、低筋小麥粉四種樣品的基本組成和加工特性。結果表明：馬鈴薯全粉的灰分、淀粉、粗脂肪含量均比小麥粉高，但粗蛋白質含量低于小麥粉；馬鈴薯全粉除色澤外，持水性、持油性、膠凝性、溶解度和膨脹度均比小麥粉更優，即馬鈴薯全粉營養更豐富，食品加工性更好。

關鍵詞：

馬鈴薯全粉；小麥粉；加工特性

0前言

馬鈴薯全粉是脫水馬鈴薯制品中的一種，它是以新鮮馬鈴薯為原料，經挑選、清洗、去皮、切片、漂洗、預煮、冷卻、蒸煮、搗泥等工藝過程，經脫水干燥而得的細顆粒狀、片屑狀或粉末狀產品的統稱[1-3]。近年來，馬鈴薯主糧化引起一波熱潮，馬鈴薯全粉食品開發也成為當今研究的熱門課題。本文將馬鈴薯生全粉、馬鈴薯熟全粉和高筋小麥粉、低筋小麥粉四種樣品作為研究對象，對比研究其特性的異同，為馬鈴薯全粉食品開發提供基本依據。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料

馬鈴薯生全粉（下文簡稱生粉）由鄭州精華實業有限公司提供，馬鈴薯熟全粉（下文簡稱熟粉）為市售正陽馬鈴薯雪花全粉，高筋小麥粉（下文簡稱高筋粉）為市售五得利金特精高筋小麥粉，低筋小麥粉（下文簡稱低筋粉）為市售雪健低筋蛋糕粉。

1.1.2儀器

FN-IV型降落數值測定儀：杭州大吉光電儀器有限公司；TU-1810紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；KDN-1000全自動定氮儀：上海新嘉電子有限公司；RVA-4/ZM100型快速黏度分析儀：澳大利亞Newport公司；WSC-S測色色差計：上海儀電物理光學儀器有限公司；SGW-2自動旋光儀：上海精密科學儀器有限公司。

1.1.3試劑

金龍魚一級大豆油、食鹽、蔗糖等為市售，檸檬酸、磷酸氫二鈉、碘、淀粉、硫代硫酸鈉、乙醚、硼酸、鹽酸、氫氧化鈉、硫酸鋅、無水乙醇、亞鐵氰化鉀等試劑均為分析純。

1.2方法

1.2.1基本組分的測定水分測定

參照GB/T5009.3—2010；灰分測定參照GB/T5009.4—2010；粗淀粉含量測定采用鹽酸溶液旋光法[4]；粗脂肪含量測定采用GB/T5009.6—2003索氏抽提法；粗蛋白含量測定采用GB/T5009.5—2010凱氏定氮法。

1.2.2色澤

采用WSC-S色差計對色澤進行測定。面粉色澤常使用L*a*b*色空間法表示，其中L*、a*和b*分別表示亮度值、紅綠度值和黃藍度值。L*的范圍為0~100，值越大表示樣品亮度越高，0表示純黑色，100表示純白色。a*為正值代表紅色，為負值代表綠色。b*為正值代表黃色，為負值代表藍色。

1.2.3碘藍值[5]

取5個50mL容量瓶，加蒸餾水至近刻度，65.5℃預熱并至刻度定容。準確稱取4種樣品各0.25g于50mL燒杯中，倒入預熱并定容的50mL蒸餾水，保持65.5℃攪拌5min，靜置1min后過濾。濾液保持65.5℃并趁熱吸取1mL于50mL顯色管，加1mL0.02mol/mL碘標準溶液，定容至刻度，同時取1mL0.02mol/mL碘標準溶液定容至50mL，做試劑空白對照，以試劑空白調零點，測定樣品在波長650nm下吸光度A。碘藍值=54.2A+5。測游離淀粉含量，藍值越高，表明大量細胞被破壞，從而釋放出大量游離淀粉。

1.2.4降落數值降落數值的測定

采用GB/T10361—1989中方法。

1.2.5加工特性

1.2.5.1持水性和持油性[6]

準確稱取2.0g樣品加入離心管中，稱質量m1，加入30mL蒸餾水，在沸水下攪拌加熱15min后取出，冷卻至室溫，在3000r/min條件下離心20min，將離心管倒置在試管架上，下面墊吸水紙，靜置至水分瀝干后精確稱質量m2，持水性（WHC）按公式（1）計算：WHC(g/g)=(m2-m1)/m0，（1）式中：m0為樣品質量，g；m1為樣品和離心管總質量，g；m2為瀝干水分后物料和離心管總質量，g。準確稱取5.0g樣品加入離心管中，稱質量m1，用移液管準確加入30mL金龍魚一級壓榨豆油，在沸水中攪拌加熱20min后取出冷卻至室溫，在3000r/min條件下離心15min，小心傾倒出上層游離油，然后將離心管倒置，瀝盡油后稱質量m2，持油性（OHC）用1.0g樣品所吸油的質量來表示。OHC(g/g)=(m2-m1)/m0，（2）式中：m0為樣品質量，g；m1為樣品和離心管總質量，g；m2為瀝干油分后物料和離心管總質量，g。

1.2.5.2凍融特性[7-8]

取離心管稱質量m1，準確稱取2.0g樣品加入離心管中，用移液管準確加入20mL溶液，在沸水浴中加熱8min后立即取出，待冷卻后放入-18℃冰箱中凍結，24h后取出，室溫下自然解凍完全后在3000r/min下離心15min，取出稱質量m2，小心傾倒出游離水，瀝干水后稱質量m3，凍融穩定性的大小用析水率表示。移取的溶液分別為pH值為3～7的檸檬酸-磷酸氫二納緩沖溶液、質量濃度為10、30、50g/L的食鹽溶液和50、100、150g/L的蔗糖溶液。析水率=(m2-m3)/(m2-m1)。（3）

1.2.5.3膠凝特性[9]

取若干試管，每支試管加入0.1g樣品，分別加入2mLpH3～7的檸檬酸-磷酸氫二納緩沖溶液、質量濃度為10、30、50g/L的食鹽溶液和50、100、150g/L的蔗糖溶液混勻。沸水浴中加熱試管8min后取出，在室溫下冷卻樣品5min，隨后于冰水中冷卻20min，放平試管1h，測其凝膠液流程。

1.2.5.4溶解度和膨脹度[10-11]

準確稱取0.75g樣品，加入50mL離心管中，并分別加入25mL蒸餾水，分別在50、60、70、80和90℃水浴下振搖20min后，取出靜置5min，在5000r/min下離心20min，把上清液倒入干燥且已稱質量的鋁盒中并在沸水浴中蒸干，然后在105℃恒溫干燥箱中干燥至恒質量，稱取質量，測得樣品的溶解度；把去除上清液的離心管倒置在濾紙上瀝干，稱質量，測得樣品的膨脹度，每個處理均重復2次。溶解度=(m3/m0)×100%，（4）膨脹度=(m2-m1)/m0，（5）式中：m0為樣品質量，g；m1為離心管質量，g；m2為去除上清液后離心管質量，g；m3為干燥后上清液質量，g。

2結果與分析

2.1馬鈴薯全粉和小麥粉的基本組分分析

4種樣粉的基本組成見表1。由表1可見，馬鈴薯全粉的灰分、淀粉、粗脂肪含量均比小麥粉高，但粗蛋白質含量低于小麥粉。生粉與熟粉相比，前者水分、淀粉、粗脂肪含量較高，而灰分和粗蛋白含量較低。高筋粉和低筋粉相比，粗蛋白含量明顯較高。

2.2基本理化指標

4種樣粉基本理化指標見表2。面粉色澤對面制品色澤有著重要影響。L*越大、a*和b*越接近0，面粉色澤越好。由表2可看出，低筋粉L*最大、a*和b*最接近0，因此其色澤最好。生粉L*最小，a*為正值，即生粉色澤偏紅，這應該是因為鮮薯切片時發生了褐變。從整體數據比較，馬鈴薯全粉色澤比小麥粉色澤要差。碘藍值與游離淀粉含量呈正相關。由表2可知，熟粉的碘藍值與其他三種粉碘藍值相差很大，表明熟粉中大量馬鈴薯細胞被破壞釋放出大量游離淀粉。降落數值是反映小麥粉α-淀粉酶活性高低的最常用指標，降落數值與α-淀粉酶活性呈負相關[14]。從表2可看出，馬鈴薯全粉降落數值明顯小于小麥粉，說明馬鈴薯全粉所含α-淀粉酶活性較高。

2.3加工特性

2.3.1持水性和持油性

持水性與持油性對食品配方比例有重要的參考價值。持水性與樣粉中淀粉總含量和游離淀粉含量相關，兩者含量越高，持水性越好；持油性與樣粉中蛋白質含量呈正相關[5]。由圖1可看出，4種樣粉的持水性順序為：熟粉＞低筋粉＞高筋粉＞生粉。已知生粉的淀粉總含量較高，但其持水性較差，這可能是因為其游離淀粉含量較低。持油性持水性順序為：熟粉＞高筋粉＞低筋粉＞生粉。熟粉由于加工工藝導致大量細胞破損，從而增加了結合油脂的表面積，因此其持油性最好。高筋粉蛋白質含量較高，其持油性僅次于熟粉。

2.3.2凍融特性

凍融特性指樣粉在低溫加工或儲存食品中的穩定性，由凍融析水率表示，析水率越低，凍融特性越好，低溫穩定性越好[13]。如圖2、圖3所示，在不同的溶液中，生粉析水率均遠大于熟粉，即熟粉的凍融特性非常穩定。隨著溶液pH值的增大，生粉的析水率呈上升趨勢，其凍融穩定性下降。在添加蔗糖的溶液中，生粉的凍融穩定性隨著蔗糖濃度的增加而降低，而熟粉的凍融穩定性也受蔗糖的影響，變得更為穩定。然而，高筋粉和低筋粉的凍融特性隨溶液的不同變化不大，基本保持恒定。

2.3.3膠凝特性

在一定條件下，溶膠或溶液可以轉變成凝膠，其膠體質點相互聯結而成網狀結構，可以結合大量的水，防止物質沉淀，形成穩定的半固態物質，這種現象稱為膠凝特性。凝膠流程越短，表明其膠凝特性越好。在食品加工中膠凝作用對增稠、穩定液體和泡沫具有重要意義。如圖4所示，在不同溶液中，熟粉的膠凝流程均大于生粉，即生粉的膠凝作用比熟粉更好。這可能是因為生粉的淀粉含量比熟粉淀粉含量高所導致的。食鹽溶液對生粉的膠凝特性起抑制作用，其中質量濃度為30g/L的鹽溶液抑制作用最為明顯；蔗糖溶液對生粉的膠凝特性起微弱的促進作用。另外，中性溶液或高濃度鹽溶液會抑制熟粉的膠凝特性。高筋粉和低筋粉的膠凝特性明顯優于生粉和熟粉，且不受溶液種類的影響。

2.3.4溶解度和膨脹度（圖5—圖6）

馬鈴薯全粉和小麥粉均含大量淀粉，溶解度和膨脹度反映了淀粉吸水的作用。溶解度指在一定溫度下,已溶解的樣粉的質量分數,淀粉的溶解主要是直鏈淀粉分子從顆粒中逸出；膨脹度指單位質量樣粉在一定溫度下吸水的質量，主要反映淀粉顆粒中直鏈淀粉的特性[12]。由圖5可看出，4種樣粉的溶解度都是隨著水浴溫度的升高而升高，且生粉＞熟粉＞高筋粉＞低筋粉。在80℃之前，四種樣粉的溶解度都是平緩升高，80℃之后，生粉溶解度迅速增加，其他3種樣粉溶解度變化仍較為平緩。由圖6可見，馬鈴薯全粉膨脹度比小麥粉高很多，高筋粉和低筋粉膨脹度極其相近，熟粉比生粉稍高。整體上，4種粉膨脹度均隨著溫度升高而增加。

3結論

通過對4種樣粉（馬鈴薯生全粉、馬鈴薯熟全粉、小麥高筋粉和小麥低筋粉）的基本特性和加工特性的研究，得出以下結論。

（1）除了粗蛋白含量，馬鈴薯全粉所含灰分、淀粉和粗脂肪含量均比小麥粉高。

（2）低筋小麥粉色澤最好，生粉色澤偏紅，可能是加工時馬鈴薯褐變所致；熟粉的碘藍值最大，表明其大量細胞被破壞；馬鈴薯全粉的降落數值小于小麥粉，可能是因為小麥粉中的α-淀粉酶活性較低。

（3）對于持水性和持油性，熟粉較高，生粉最低，小麥粉居于前兩者之間。熟粉凍融特性較好，其析水率較低。

（4）生粉的膠凝作用比熟粉更好，這可能是因為生粉的淀粉含量比熟粉淀粉含量高所導致的。食鹽溶液對生粉的膠凝特性起抑制作用，蔗糖溶液對生粉的膠凝特性起微弱的促進作用。高筋粉和低筋粉的膠凝特性明顯優于生粉和熟粉，且不受溶液種類的影響。

（5）溶解度和膨脹度均隨著溫度的升高而升高，且生粉＞熟粉＞高筋粉＞低筋粉。馬鈴薯全粉膨脹度比小麥粉高很多，熟粉比生粉稍高。總之，馬鈴薯全粉營養更全面，加工特性更好，隨著馬鈴薯主糧化的不斷推進，未來馬鈴薯全粉食品加工將會被廣泛推廣發展。

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作者:馬夢蘋 張來林 王彥波 李建鋒 喬占民 李超彬 單位:河南工業大學糧油食品學院 河南國家糧食儲備庫