馬鈴薯主食化面條新產(chǎn)品的研究

趙　煜,彭　濤,張小燕,陳興葉,路宏科,殷　欣,楊旭星

(甘肅省輕工研究院,甘肅蘭州 30000)

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馬鈴薯主食化面條新產(chǎn)品的研究

趙煜,彭濤,張小燕,陳興葉,路宏科,殷欣,楊旭星

(甘肅省輕工研究院,甘肅蘭州 30000)

以馬鈴薯和面粉為主要原料,進(jìn)行馬鈴薯面條新產(chǎn)品的研究,在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用響應(yīng)曲面法優(yōu)化馬鈴薯面條的加工工藝條件。結(jié)果表明,影響馬鈴薯面條品質(zhì)的主次因素為:薯泥添加量>食用堿添加量>谷朊粉添加量>食用鹽添加量。產(chǎn)品的最佳配方為:薯泥添加量42.2%,谷朊粉添加量2.1%,食用鹽添加量0.45%,食用堿添加量0.064%,在此條件下,成品面條具有較好的感官特性,色澤略帶黃色,有薯香味,感官評(píng)定分?jǐn)?shù)為92.86。

馬鈴薯,主食化,馬鈴薯面條,響應(yīng)面分析

面條作為主食在消費(fèi)者需求中占有重要地位[1],隨著人們生活水平的提高,消費(fèi)觀念也在發(fā)生變化,消費(fèi)者更加注重營(yíng)養(yǎng)健康。馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)成分豐富,含多糖、維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是一種不可或缺的食品原料[2-3]。2015年6月1日,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所研制、海樂(lè)達(dá)食品有限公司生產(chǎn)的首批第一代馬鈴薯主食產(chǎn)品——30%馬鈴薯全粉饅頭在北京上市銷售[4]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院開(kāi)展了馬鈴薯意大利面、胡辣湯等主食產(chǎn)品的試制完成了全粉添加對(duì)馬鈴薯面團(tuán)的流變特性影響研究,制造了一體化仿生搟面機(jī)樣機(jī)并開(kāi)始市場(chǎng)推廣,為進(jìn)一步優(yōu)化工藝參數(shù)、提高馬鈴薯全粉占比、改善產(chǎn)品品質(zhì)提供了理論支撐[5]。本課題研究開(kāi)發(fā)以馬鈴薯鮮薯和面粉為原料,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究食用堿、食用鹽、谷朊粉、薯泥添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響,確定馬鈴薯面條最佳配方,加工成適合北方人消費(fèi)習(xí)慣的面條,解決馬鈴薯面團(tuán)不含面筋蛋白,成型難,硬度大,不耐煮,往往會(huì)出現(xiàn)如面團(tuán)黏彈性差、溶出率較高、烹煮時(shí)間較長(zhǎng)、缺乏良好的口感的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)目前馬鈴薯由副食消費(fèi)向主食消費(fèi)轉(zhuǎn)變、由原料產(chǎn)品向產(chǎn)業(yè)化系列制成品轉(zhuǎn)變。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

小麥面粉新疆新世紀(jì)面粉有限公司;谷朊粉張掖華潤(rùn)金鷹農(nóng)業(yè)科技股份有限公司;馬鈴薯、食鹽、食用堿市售。

JJ1000型電子天平常熟市雙杰測(cè)試儀器廠;C21S47型電磁爐浙江蘇泊爾股份有限公司;恒溫恒濕箱美墨爾特公司;電動(dòng)組合面條機(jī)龍口市復(fù)興機(jī)械有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1薯泥的制做馬鈴薯→清洗→蒸煮→自然冷卻→去皮→稱重→馬鈴薯泥冷藏備用。

1.2.2馬鈴薯面條的制作工藝馬鈴薯泥、面粉、谷朊粉、食用堿、食鹽→復(fù)配→稱重→和面→醒發(fā)→壓延→切條、切斷→保鮮包裝(速凍或干燥包裝)→成品面條。

1.2.3馬鈴薯面條制作的操作要點(diǎn)馬鈴薯預(yù)處理:挑選新鮮、無(wú)病害的馬鈴薯原料,用清水沖洗表面的泥土,瀝干水分,稱重備用。

表1　面條品嘗評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

蒸煮:將處理過(guò)的馬鈴薯放入鍋內(nèi),加水蒸煮30～60 min。

打漿:經(jīng)過(guò)蒸煮的馬鈴薯冷卻去皮后稱重,然后制成馬鈴薯泥,冷藏備用。

和面:馬鈴薯泥和面粉以不同的比例混合,加入適量的谷朊粉、食鹽、食用堿。和面攪拌成面絮,手握時(shí)成團(tuán)、松開(kāi)后散開(kāi)即可(面團(tuán)感官上要求干潮適當(dāng)),面絮顆粒直徑約在5 mm。

壓延:將和面處理后的面團(tuán)用電動(dòng)壓面機(jī)壓延成面帶,面帶表面要求均勻光滑。

切面:將面帶用切刀均勻切成寬10 mm、厚0.5 mm的長(zhǎng)面條。

保鮮包裝:速凍或干制。

1.2.4馬鈴薯面條品質(zhì)評(píng)價(jià)將以上面條樣品在沸水中蒸煮3 min,撈出后瀝水,并對(duì)面條進(jìn)行感官評(píng)價(jià)(實(shí)驗(yàn)的品嘗小組由5～6位事先經(jīng)過(guò)訓(xùn)練對(duì)品嘗有經(jīng)驗(yàn)的人員組成)。

1.2.5影響馬鈴薯面條品質(zhì)的單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.5.1薯泥添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響稱取4份質(zhì)量分別為200 g的面粉,控制薯泥的添加量為0%、30%、40%、50%,固定谷朊粉的添加量為2%,食鹽的添加量為0.5%,食用堿的添加量為0.07%。探討薯泥的添加量對(duì)馬鈴薯面條品質(zhì)的影響。

1.2.5.2谷朊粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響稱取4份質(zhì)量分別為200 g的面粉,固定薯泥的添加量為40%,食鹽的添加量為0.5%,食用堿的添加量為0.07%。實(shí)驗(yàn)控制谷朊粉的添加量依次為0、1.0%、2.0%、3.0%,探討谷朊粉的添加量對(duì)馬鈴薯面條品質(zhì)的影響。

1.2.5.3食用鹽添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響稱取4份質(zhì)量分別為200 g的面粉,固定薯泥的添加量為40%,谷朊粉的添加量為2.0%,食用堿的添加量為0.07%,實(shí)驗(yàn)控制食鹽的添加量依次為0%、0.3%、0.5%、0.7%,探討食鹽的添加量對(duì)馬鈴薯面條品質(zhì)的影響。

1.2.5.4食用堿添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響稱取4份質(zhì)量分別為200 g的面粉,固定薯泥的添加量為40%,谷朊粉的添加量為2.0%,食用鹽的添加量為0.5%,實(shí)驗(yàn)控制食用堿的添加量依次為0、0.03%、0.06%、0.09%,探討食用堿的添加量對(duì)馬鈴薯面條品質(zhì)的影響。

1.2.6響應(yīng)面法優(yōu)化馬鈴薯面條配方在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取薯泥的用量(A)、谷朊粉用量(B)、食鹽添加量(C)、食用堿添加量(D)為響應(yīng)面優(yōu)化的四個(gè)考察因素,并以-1、0、1分別代表四個(gè)因素的低、中、高水平,以成品面條的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)為響應(yīng)值,設(shè)計(jì)4因素3水平的響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)因素及水平表見(jiàn)表2。

表2　響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)因素水平表

2　結(jié)果與分析

2.1單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1薯泥添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響由表3可知,在一定的范圍內(nèi),隨著薯泥添加量的增加,面條的品質(zhì)整體呈上升趨勢(shì),感官分?jǐn)?shù)提升。當(dāng)薯泥添加量達(dá)到40%時(shí),面條的品質(zhì)相對(duì)最高。當(dāng)薯泥的添加量超過(guò)40%時(shí),感官分?jǐn)?shù)下降,這是因?yàn)殡S著薯泥量的增加,水分增多,壓制面條時(shí)面片粘機(jī)現(xiàn)象越嚴(yán)重,所需的面撲越多,影響其表觀狀態(tài)及品評(píng),故選擇薯泥添加量在40%左右。

表3　馬鈴薯泥添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響

2.1.2谷朊粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響谷朊粉又稱活性面筋粉、小麥面筋蛋白,是從小麥(面粉)中提取出來(lái)的天然蛋白質(zhì),具有粘性、彈性、延伸性、成膜性和吸脂性等特點(diǎn),是一種優(yōu)良的面團(tuán)改良劑。由表4可知,隨著谷朊粉添加量的增大,面條的感官分?jǐn)?shù)呈上升趨勢(shì),這是因?yàn)榈鞍缀枯^高的谷朊粉易與面團(tuán)中的水分形成牢固的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[6],增強(qiáng)面條的抗壓力、抗彎曲力和抗拉力,從而提高面條的硬度、韌性和粘性,可降低面條的烹煮損失率,提高面條品質(zhì)。當(dāng)谷朊粉添加量超過(guò)2%后,面條品質(zhì)有下降趨勢(shì),故選擇谷朊粉添加量在2%左右。

表4　谷朊粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響

2.1.3食用鹽添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響“堿是骨頭,鹽是筋”。在馬鈴薯面條制作過(guò)程中,食用鹽是常添加的輔料物質(zhì)[7],它能夠增強(qiáng)面筋的彈性,在烹煮時(shí)降低面條的斷條率,一定程度上還可以抑制雜菌的繁殖。由表5 可知,在一定的范圍內(nèi),隨著食鹽添加量的增加,面條的總體品質(zhì)提高,感官分?jǐn)?shù)提升,食鹽用量越大,面條的韌性越強(qiáng),這是因?yàn)槭雏}溶于水后主要以鈉、氯離子形式存在,兩種離子會(huì)分布在面團(tuán)中的面筋蛋白質(zhì)周圍,增加其吸水性能,使面筋蛋白形成穩(wěn)定的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增加面條的韌性和彈性[8]。當(dāng)食鹽的添加量超過(guò)0.5%后,感官評(píng)分有所降低,過(guò)多的食鹽會(huì)影響面條的口感,韌性過(guò)強(qiáng)的面團(tuán)不利于下一步實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。

表5　食用鹽添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響

2.1.4食用堿添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響由表6可知,隨著食用堿添加量的增大,面條品質(zhì)有所提升,隨后又伴有下降趨勢(shì)。添加量為0.06%時(shí),面條品質(zhì)相對(duì)最佳,這是因?yàn)檫m量的食用堿能夠增強(qiáng)面條的韌性,改善其顏色和口感[9-10],而且在烹煮時(shí)能夠降低面條的斷條率和損失率。但是食用堿的添加量并不是越多越好,面粉中加入過(guò)多的食用堿,面條色澤整體較黃,品嘗時(shí)會(huì)有澀味存在,風(fēng)味和口感下降。

表6　食用堿添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響

2.2響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果本課題根據(jù)Box-Behnken[11]中心組合設(shè)計(jì)原理進(jìn)行響應(yīng)面實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7　響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果

2.2.2模型的建立與顯著性檢驗(yàn)利用Design Expert8.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行二元回歸擬合,得到面條的感官分?jǐn)?shù)對(duì)薯泥添加量、谷朊粉添加量、食用鹽添加量、食用堿添加量的二次多項(xiàng)回歸方程為:

Y=93.12+0.95A+0.48B-0.19C+0.52D+0.53AB-0.40AC-0.38AD-0.025BC-0.40BD-0.50CD-1.21A3.66B2-0.87C2-0.92D2。

回歸模型的方差分析見(jiàn)表8。

由表2～表6可知,回歸模型的一次項(xiàng)A、B、D及二次項(xiàng)AB、CD、A2、B2、C2、D2表現(xiàn)極為顯著,其對(duì)感官分?jǐn)?shù)的影響大,二次項(xiàng)AC、AD、BD顯著,說(shuō)明其對(duì)感官分?jǐn)?shù)有一定的影響,因素A與因素B、因素C與因素D交互作用極顯著,各因素對(duì)感官評(píng)分影響的主次順序?yàn)锳(薯泥添加量)>D(食用堿添加量)>B(谷朊粉添加量)>C(食用鹽添加量)。

2.2.3響應(yīng)面分析借助Design Expert8.0軟件,作出響應(yīng)面和等高線圖,根據(jù)等高線圖直接判斷兩因素交互作用情況,圓形表示兩因素交互作用不顯著,橢圓表示二因素交互作用顯著[12]。圖1～圖6直觀地反映了因素間的交互作用對(duì)響應(yīng)值(感官分?jǐn)?shù))的影響,從這幾組圖中可以看出,在所選范圍內(nèi)存在極值。

圖1　Y=f(A,B)的響應(yīng)面圖Fig.1　Response surface for the sensory evaluation score under different amount of mashed potato and wheat gluten

圖2　Y=f(A,C)的響應(yīng)面圖Fig.2　Response surface for the sensory evaluation score under different amount of mashed potato and salt

圖3　Y=f(A,D)的響應(yīng)面圖Fig.3 Response surface for the sensory evaluation score under different amount of mashed potato and dietary alkali

圖4　Y=f(B,C)的響應(yīng)面圖Fig.4　Response surface for the sensory evaluation score under different amount of wheat gluten and salt

表8　回歸模型方差分析

圖5　Y=f(C,D)的響應(yīng)面圖Fig.5　Response surface for the sensory evaluation score under different amount of salt and dietary alkali

2.2.4馬鈴薯面條配方的確定根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行參數(shù)的最優(yōu)化分析,得出馬鈴薯面條制作的配方為:薯泥添加量42.2%,谷朊粉添加量2.12%,食用鹽添加量0.446%,食用堿添加量0.0639%。考慮到實(shí)際操作,將配方參數(shù)修正為:薯泥添加量42.2%,谷朊粉添加量2.1%,食用鹽添加量0.45%,食用堿添加量0.064%。

圖6　Y=f(B,D)的響應(yīng)面圖Fig.6 Response surface for the sensory evaluation score under different amount of wheat gluten and dietary alkali

注:**表示差異極顯著(p<0.01);*表示差異顯著(0.01

2.2.5驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)在以上優(yōu)化條件下,得到馬鈴薯面條的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)的預(yù)測(cè)值為93.7。為檢驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性,采用該優(yōu)化配方進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)做3組平行,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果為93.0、92.5、93.1,平均值為92.86,與預(yù)測(cè)值相比,相對(duì)誤差僅為0.90%。因此,運(yùn)用響應(yīng)面法優(yōu)化馬鈴薯面條制作的配方參數(shù)準(zhǔn)確可靠。

3　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)以馬鈴薯和小麥面粉為主要原料開(kāi)發(fā)馬鈴薯面條,并對(duì)面條品質(zhì)進(jìn)行感官評(píng)定,在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用響應(yīng)面法優(yōu)化馬鈴薯面條制作的工藝條件,得出馬鈴薯面條的最佳配方為:薯泥添加量42.2%,谷朊粉添加量2.1%,食用鹽添加量0.45%,食用堿添加量0.064%。在此條件下制得的面條色澤略帶微黃,薯味濃郁、適口性好、有嚼勁、不粘牙,感官評(píng)定分?jǐn)?shù)達(dá)到92.86,適合大眾口味。本實(shí)驗(yàn)采用的加工工藝簡(jiǎn)單,面條營(yíng)養(yǎng)全面,符合人們的消費(fèi)理念,對(duì)推動(dòng)馬鈴薯主食化具有重要意義。

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Research of the new product of staple potato noodles

ZHAO Yu,PENG Tao,ZHANG Xiao-yan,CHEN Xing-ye,LU Hong-ke,YIN Xin,YANG Xu-xing

(The Institute of Gansu Province Light Industrial Scientific Research,Lanzhou 730000,China)

Potato and flour were utilized as raw material for potato noodles making.Based on single-factor experiments,response surface optimization was carried out to optimize the technological parameter.The results showed that quality of potato noodles was most significantly affected by mashed potato,dietary alkali,wheat gluten and salt.The optimal formula was mashed potato 42.2%,wheat gluten 2.1%,salt 0.45%,dietary alkali 0.064%.It had excellent sensory qualities such as light yellow color,rich potato arom,the sensory evaluation score of mashed noodles was 92.86 under this conditions.

potatoes;staple food;potato noodles;response surface analysis

2015-08-07

趙煜(1958),女,本科，正高級(jí)工程師,研究方向:生物工程與輕化工,E-mail:yzhao6827@sohu.com。

張小燕(1972),女,本科,高級(jí)工程師,研究方向:食品工程,E-mail:502213856@qq.com。

TS201.1

B

1002-0306(2016)07-0232-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.07.036