新型馬鈴薯雪花粉餅配方優化

劉媛 ，王健 ，任叢濤，高清海，劉佳，苗雨田

1.河北北方學院，河北省農產品食品質量安全分析檢測重點實驗室（張家口 075000）；2.河北省馬鈴薯加工技術創新中心，張家口弘基農業科技開發有限責任公司（張家口 076576）；3.河北省農業機械化研究所有限公司（石家莊 050051）；4.國家副食品質量監督檢驗中心（北京 102209）

我國馬鈴薯資源豐富，產量居世界第一，目前已成為第四大糧食作物[1-2]。馬鈴薯不僅營養成分全面，而且營養結構也非常合理[3-5]。為保障我國糧食安全，農業部于2015年提出了馬鈴薯主糧化的建議，2016年發布了《關于推進馬鈴薯產業開發的指導意見》，預計到2020年，我國馬鈴薯種植面積將超過667萬 hm2[6]。

馬鈴薯雪花粉是馬鈴薯全粉的一種產品形式，是以新鮮馬鈴薯為原料，經清洗、去皮、挑選、切片、漂洗、預煮、冷卻、蒸煮、搗泥等工序，采用滾筒干燥制備而成的薄片狀產品[7]。馬鈴薯全粉基本保留了薯皮以外的全部干物質，營養豐富、水分含量較低、便于運輸和貯存，可以作為生產加工的原輔料[8-12]。而以馬鈴薯全粉為原料開發的各類食品，不僅可以改善食品的營養結構，也可響應國家政策號召，還可以大大降低新鮮馬鈴薯的運輸成本，為此這類食品具有很大的研究價值，越來越受到科研工作者和消費者的青睞。

傳統馬鈴薯餅主要以熟化后的鮮薯泥為原料[13-17]，添加其他輔料和調味品后，經成型、烙制而成的營養、可口、美觀的產品。但因受制作工序繁瑣、配方缺乏標準規范以及鮮薯收獲季節性強，不易貯存等缺點的影響，該產品不能實現全季節工業化生產。為此，研究以馬鈴薯雪花粉為原料，優化并規范新型馬鈴薯雪花粉餅的配方，為實現傳統特色馬鈴薯主食工業化生產及馬鈴薯全粉系列衍生食品的開發提供一定理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬鈴薯雪花粉，張家口弘基農業科技開發有限責任公司；小麥粉，中糧面業營銷管理有限公司；壓榨胡麻籽油，張家口市馨特植物油有限公司；羥丙基二淀粉磷酸酯，泰萊生物科技有限公司；FA-N/JA-N（分析/精密）電子天平，上海民橋精密科學儀器有限公司；MC-SH30B多功能煎烤機，廣東美的生活電器制造有限公司。

1.2 馬鈴薯雪花粉餅制備工藝流程

馬鈴薯雪花粉+小麥粉→和面→密封靜置→成型→刷油→密封→烙制→成品

1.3 單因素試驗方法

1.3.1 馬鈴薯雪花粉添加量篩選試驗

以馬鈴薯雪花粉和小麥粉總量為100 g計，分別添加10%，20%，30%，40%和50%的馬鈴薯雪花粉，并分別添加70%的30 ℃水和2%的羥丙基二淀粉磷酸酯，按照上述工藝流程制備馬鈴薯餅成品。經過感官評分篩選出適宜的馬鈴薯雪花粉添加量。

1.3.2 加水量篩選試驗

以馬鈴薯雪花粉和小麥粉總量為100 g計，添加適量馬鈴薯雪花粉添加量，再分別添加70%，75%，80%，85%和90%的30 ℃水，并添加2%羥丙基二淀粉磷酸酯，按照上述工藝流程制備馬鈴薯餅成品，經過感官評分篩選出適宜的加水量。

1.3.3 羥丙基二淀粉磷酸酯添加量篩選試驗

以馬鈴薯雪花粉和小麥粉總量為100 g計，添加適量馬鈴薯雪花粉和30 ℃水，并分別添加0，2%，4%，6%和8%羥丙基二淀粉磷酸酯，按照上述工藝流程制備馬鈴薯餅成品，經過感官評分篩選出適宜的羥丙基二淀粉磷酸酯添加量。

1.4 正交優化試驗方法

在單因素試驗基礎上，以感官評分為衡量指標，選取馬鈴薯雪花粉添加量、加水量、羥丙基二淀粉磷酸酯添加量為影響因素，根據L9(34)正交試驗設計原理，進行配方優化試驗。其因素與水平如表1所示。

表1 正交試驗因素水平表

1.5 感官品質評分方法

隨機選定10名品評員，采用綜合評分法，依據評分標準對產品從顏色、光滑度、均一性和氣味等8個方面進行綜合評分，感官評分標準如表2所示。

表2 馬鈴薯餅的感官評分標準

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯餅的單因素試驗結果

2.1.1 馬鈴薯雪花粉添加量對成品餅感官品質的影響

由圖1可知，隨著馬鈴薯雪花粉添加量的逐漸增加，成品餅的感官評分呈先升高后急劇降低的趨勢。馬鈴薯雪花粉添加量為10%～30%時，因馬鈴薯全粉具有良好的持水性，適量添加有利于面筋蛋白網絡結構的維持，進而成品餅感官評分逐漸升高；當雪花粉添加量為30%時，馬鈴薯餅的評分達到峰值，為78分；雪花粉添加量＞30%之后，成品餅的感官評分急劇降低，可能是因為馬鈴薯全粉中不含面筋蛋白，馬鈴薯全粉的過量添加會破壞面筋蛋白網絡結構的完整性，降低了面團在應力作用下的形變，且使面團粘滯性增大，蠕變回復率減小[18]，導致面團抗拉伸性差，不易成型，因此，馬鈴薯雪花粉的適宜添加量為30%。

圖1 馬鈴薯雪花粉添加量對馬鈴薯餅感官品質的影響

2.1.2 加水量對成品餅感官品質的影響

由圖2可知，隨著加水量的增加，成品餅的感官評分呈先逐漸升高又降低的趨勢。加水量為70%～85%時，開始因加水量過少，面團面筋網絡結構不能充分形成，造成成品餅表面干燥，光滑度較差，隨著加水量的增加，面筋蛋白吸水膨脹彼此交聯形成面筋蛋白網絡結構[19]，使餅的感官評分緩慢升高；當加水量為85%時，馬鈴薯餅的評分達到峰值，為77分；加水量＞85%之后，因加水量過多，馬鈴薯餅水化過度，偏軟，粘牙，感官評分下降。因此，適宜的加水量為85%。

圖2 加水量對馬鈴薯餅感官品質的影響

2.1.3 羥丙基二淀粉磷酸酯添加量對成品餅感官品質的影響

由圖3可知，隨著羥丙基二淀粉磷酸酯添加量的增加，馬鈴薯餅的感官評分呈先急劇升高又降低的趨勢。羥丙基二淀粉磷酸酯的添加量為0～6%時，因羥丙基二淀粉磷酸酯含有大量羥丙基，具有優異的持水性[20]，適量添加能有效增加馬鈴薯餅的彈性，降低硬度，改善其感官品質，因而評分也逐漸升高。當羥丙基二淀粉磷酸酯的添加量為6%時，馬鈴薯餅的評分達到峰值，為80分，其硬度、色澤和光滑度較好，烙制之后馬鈴薯餅柔軟程度好，韌性較好。但添加量＞6%之后，評分降低，可能是因為羥丙基二淀粉磷酸酯的大量添加，會與體系中的淀粉、蛋白質競爭吸收水分，使得淀粉分子不能充分吸水膨脹，也不利于蛋白質網絡結構的形成，致使成品餅成型差，咀嚼適口性差、難以下咽。因此，適宜的羥丙基二淀粉磷酸酯添加量為6%。

圖3 羥丙基二淀粉磷酸酯的添加量對馬鈴薯餅感官品質的影響

2.2 正交優化試驗結果

采用L9(34)正交試驗，極差分析結果如表3所示。

表3 正交優化試驗結果

由表4比較試驗中A、B、C 3個因素中R值的大小可知，三因素的水平變化對馬鈴薯餅感官品質的影響程度由大到小依次為加水量＞馬鈴薯雪花粉添加量＞羥丙基二淀粉磷酸酯添加量；比較3個因素與空列的極差值可知，RD＞RC，說明C因素的每個水平均在可接受范圍內，所以3種工藝參數分別為A1B2C1，A1B2C2和A1B2C3。但是從經濟角度考慮，選取A1B2C1為最優工藝參數，即馬鈴薯雪花粉添加量為25%，加水量為85%，羥丙基二淀粉磷酸酯添加量為5%時，馬鈴薯餅的感官品質最佳。

2.3 驗證試驗

為驗證正交優化試驗所得最優工藝參數的可靠性，選用相同的試驗參數條件（即馬鈴薯雪花粉添加量為25%，加水量為85%，羥丙基二淀粉磷酸酯添加量為5%），按照工藝流程進行3組平行試驗，統計每組成品的感官評分，最后測得其平均值為90分，所得馬鈴薯全粉餅色澤良好，表面光滑，硬度適宜，咀嚼適口性好。

3 結論

在單因素試驗的基礎上，通過正交試驗對新型馬鈴薯雪花粉餅的配方進行了優化研究。結果表明：在選定試驗條件下，加水量、馬鈴薯雪花粉添加量和羥丙基二淀粉磷酸酯添加量三因素水平變化對新型馬鈴薯雪花粉餅的感官品質均有不同程度的影響，且按照試驗工藝流程，以馬鈴薯雪花粉和小麥粉總量為100 g作基料，最終確定新型馬鈴薯雪花粉餅的最優配方：馬鈴薯雪花粉添加量25%、加水量85%、羥丙基二淀粉磷酸酯添加量5%，此時所得馬鈴薯餅質地均勻，色澤良好，硬度合適，擁有適宜的馬鈴薯香味，感官品質最佳，感官評分達90分。