馬鈴薯全粉熱干面制作工藝研究

施建斌+蔡沙++何建軍++陳學(xué)玲+蔡芳+涂艷華+陳成++梅新

摘要：熱干面是湖北的特色小吃，在武漢人早餐中占有重要的地位，隨著國(guó)家馬鈴薯（Solanum tuberosum）主食化的推進(jìn)，在武漢以熱干面作為馬鈴薯主食化的載體，對(duì)于推動(dòng)馬鈴薯主食化戰(zhàn)略具有相當(dāng)大的作用。以馬鈴薯全粉為原料，針對(duì)馬鈴薯全粉添加后面團(tuán)中面筋蛋白含量下降的問題，探討馬鈴薯全粉添加量、堿添加量、食鹽添加量以及谷朊粉添加量對(duì)馬鈴薯熱干面蒸煮特性、感官品質(zhì)以及質(zhì)構(gòu)特性的影響，采用單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)，確定了馬鈴薯全粉熱干面最佳配方工藝，即全粉添加量為30%，谷朊粉添加量為5%，加堿量為0.4%，加鹽量為1.0%。

關(guān)鍵詞：熱干面；馬鈴薯（Solanum tuberosum）全粉；質(zhì)構(gòu)特性；蒸煮特性

中圖分類號(hào)：S532；TS215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）24-6545-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.24.055

馬鈴薯（Solanum tuberosum）是世界主要糧食作物之一，根據(jù)FAO統(tǒng)計(jì)，2013年全世界馬鈴薯產(chǎn)量為37 645.25萬(wàn)t，其中中國(guó)馬鈴薯產(chǎn)量為9 594萬(wàn)t，占全球總產(chǎn)量的25.49%。世界上大約有2/3的人口將馬鈴薯作為主糧消費(fèi)[1]。中國(guó)農(nóng)業(yè)部在2015年初明確提出了馬鈴薯主食化的戰(zhàn)略，2016年2月農(nóng)業(yè)部《關(guān)于推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開發(fā)的指導(dǎo)意見》標(biāo)志著馬鈴薯正式成為水稻、小麥和玉米之后的第四大主食。馬鈴薯主食化的實(shí)施有利于保障國(guó)家糧食安全、改善消費(fèi)者膳食結(jié)構(gòu)、優(yōu)化調(diào)整種植業(yè)布局[2，3]。

馬鈴薯全粉是馬鈴薯主食化過程中主要的原料，通過馬鈴薯全粉的加工能夠解決由于季節(jié)性的收獲造成原料積壓，以及減少馬鈴薯保鮮貯藏的費(fèi)用。馬鈴薯全粉是以新鮮馬鈴薯為原料，經(jīng)清洗、去皮、挑選、切片、漂洗、預(yù)煮、冷卻、蒸煮、搗泥等工藝過程，經(jīng)脫水干燥而得細(xì)顆粒狀、片屑狀或粉末狀產(chǎn)品。從營(yíng)養(yǎng)成分看，馬鈴薯全粉與馬鈴薯淀粉的主要區(qū)別在于馬鈴薯全粉是新鮮馬鈴薯的脫水制品，它保留了新鮮馬鈴薯除薯皮以外的全部干物質(zhì)：淀粉、蛋白質(zhì)、糖、脂肪、纖維、灰分、維生素、礦物質(zhì)，且保留了馬鈴薯的風(fēng)味。但由于馬鈴薯不含面筋蛋白質(zhì)，不能形成面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了馬鈴薯全粉的加工性能不好。通過與面粉的復(fù)配可以制備不同的食品，現(xiàn)在市面上能夠看到的馬鈴薯食品有饅頭[4]、面條[5]、面包[6-8]、曲奇[9]、米粉[10]等。

熱干面是湖北的特色小吃，與河南燴面、山西刀削面、四川擔(dān)擔(dān)面同稱為中國(guó)四大名面[11]。在熱干面制作的過程中加入食用堿（碳酸鈉）、食鹽使面條有筋力，色澤黃而油潤(rùn)，滋味鮮美。拌以香油、芝麻醬、五香醬菜等配料，色香味俱全。熱干面已經(jīng)成為武漢文化的一部分，是武漢人早餐的主要食品，2013年全年武漢早餐銷售額為30億元，其中，熱干面占據(jù)半壁江山，年銷售額近15億元。熱干面的制作是以面粉作為主料，隨著國(guó)家馬鈴薯主食化的推進(jìn)，馬鈴薯全粉復(fù)配開發(fā)的主食產(chǎn)品成為現(xiàn)在馬鈴薯主食化發(fā)展的方向，在武漢以熱干面作為馬鈴薯主食化的載體，對(duì)于推動(dòng)馬鈴薯主食化具有相當(dāng)大的作用。

本研究以馬鈴薯全粉為原料，探討了馬鈴薯全粉添加量、堿添加量、食鹽添加量以及谷朊粉添加量對(duì)馬鈴薯熱干面蒸煮特性、感官品質(zhì)以及質(zhì)構(gòu)特性的影響，先后進(jìn)行單因素及正交試驗(yàn)，確定了馬鈴薯全粉熱干面最佳配方工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

高筋粉（特質(zhì)一等粉，蛋白質(zhì)12.1%、含水量13.2%），馬鈴薯全粉（碳水化合物76.5%，蛋白質(zhì)5.9%，膳食纖維5.9%），食鹽，純堿，谷朊粉。

1.2 設(shè)備儀器

FC1-220型電動(dòng)壓面機(jī)，質(zhì)構(gòu)儀，天平，電磁爐等。

1.3 方法

1.3.1 制作工藝流程 面粉、純堿、食鹽、谷朊粉、馬鈴薯全粉→加水→和面、揉面→軋面→切面→蒸煮。

1.3.2 操作要點(diǎn) 和面：稱取面粉500 g，按一定比例加入馬鈴薯全粉、谷朊粉、食鹽、堿，加水和面3～5 min，熟化30 min。壓面、切條：先后用壓面機(jī)在壓輥軋距間隙3 mm和2 mm處壓片，壓片-合片-壓片，反復(fù)5次，最后在壓輥軋距間隙1.75 mm處壓片然后切成直徑1.75 mm圓面條。

1.3.3 單因素和正交試驗(yàn) 分別考察馬鈴薯添加量（10%、20%、30%、40%、50%）、堿添加量（0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%）、食鹽添加量（0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%）和谷朊粉添加量（1%、2%、3%、4%、5%）對(duì)馬鈴薯全粉熱干面蒸煮特性和感官評(píng)價(jià)的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)各因素最適水平進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，通過感官評(píng)價(jià)確定馬鈴薯全粉熱干面最優(yōu)工藝配方。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。

1.3.4 指標(biāo)測(cè)定

1）面條斷條率、干物質(zhì)吸水率、蒸煮失落率、感官評(píng)價(jià)。面條斷條率：取40根20 cm面條置于1 L沸水中，保持水的沸騰狀態(tài)煮1 min，用竹筷將面條輕輕挑出，計(jì)算斷裂面條數(shù)量，最終計(jì)算面條蒸煮斷條率。

面條吸水率和蒸煮失落率：取20 g面條，置于 1 L沸水中保持水的沸騰狀態(tài)煮1 min，用漏勺將面條撈出瀝水5 min稱重，然后將其放入烘箱中烘到恒重，計(jì)算吸水率和失落率。

感官評(píng)價(jià)：選8名感官評(píng)定人員，根據(jù)色澤、表觀狀態(tài)和適口性等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分，取平均分為最終感官得分。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

2）面條質(zhì)構(gòu)分析。黏性試驗(yàn)測(cè)定：試驗(yàn)采用質(zhì)構(gòu)儀所配備的探頭，Code HDP/PFS。參數(shù)設(shè)定Mode，Measure Force in Compression；Pre-Test Speed 2.0 mm/s；Test Speed 0.8 mm/s；Post-Test Speed 0.8 mm/s；Strain 70%；Trigger Type Auto-3 g；兩次壓縮之間的時(shí)間間隔1 s。每次對(duì)每個(gè)試樣作6次平行試驗(yàn)，求平均值。

剪切試驗(yàn)測(cè)定：試驗(yàn)采用質(zhì)構(gòu)儀所配備的探頭Code A/LKD。參數(shù)設(shè)定Mode，Measure Force in Compression；Pre-Test Speed 2 mm/s；Test Speed 0.8 mm/s；Post-Test Speed 0.8 mm/s；Strain 90%；Trigger Type Auto-3 g。每次把3根面條水平放置于載物臺(tái)上，面條之間要有一定的間隔。對(duì)每個(gè)試樣作6次平行試驗(yàn)求平均值。

拉伸試驗(yàn)測(cè)定：試驗(yàn)采用質(zhì)構(gòu)儀所配備的探頭Code A/SPR。參數(shù)設(shè)定Mode，Measure Force in Extension；Pre-Test Speed 2 mm/s；Test Speed 2 mm/s；Post-Test Speed 10 mm/s；Trigger Distance 100 mm；Trigger Type Auto-0.5 g。每次將一根面條固定纏繞在兩個(gè)平行的摩擦輪之間（面條在被拉的過程中不能夠松動(dòng)），上面的輪子勻速向上拉伸面條，直至面條斷裂。對(duì)每個(gè)試樣作6次平行試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 馬鈴薯全粉添加量 馬鈴薯全粉添加量對(duì)蒸煮和質(zhì)構(gòu)特性的影響都是由馬鈴薯全粉中淀粉和蛋白質(zhì)的特性造成的。由于馬鈴薯全粉結(jié)合水的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小麥淀粉，隨著添加量的增加使面團(tuán)的吸水率增加，導(dǎo)致面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間降低，面團(tuán)弱化。馬鈴薯全粉添加量的增加也會(huì)使面條的延展性和彈性變差，黏性增加[12]。此外，馬鈴薯全粉中有少量的蛋白質(zhì)，但是不含面筋蛋白，不能形成面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。馬鈴薯全粉的加入，降低了混合粉中面筋蛋白的含量，弱化了面條的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響面條的蒸煮和質(zhì)構(gòu)特性[5]。

表3和圖1分別顯示了馬鈴薯全粉添加量對(duì)熱干面蒸煮特性和質(zhì)構(gòu)的影響。從表3中可以看出，隨著馬鈴薯全粉添加量升高，熱干面斷條率呈先保持穩(wěn)定后明顯升高變化趨勢(shì)，馬鈴薯全粉添加量小于30%時(shí)，熱干面斷條率較小，僅為2.50%；熱干面吸水率呈上升趨勢(shì)，馬鈴薯全粉添加量50%時(shí)，吸水率最高；熱干面失落率呈先上升后下降后又上升變化趨勢(shì)，馬鈴薯全粉添加量30%時(shí)，失落率最低，僅為5.29%；熱干面感官評(píng)價(jià)值呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，馬鈴薯全粉添加量20%～30%時(shí)，感官評(píng)價(jià)分值較高。從圖1中可以看出，隨著馬鈴薯全粉添加量的增加，馬鈴薯全粉熱干面剪切與拉伸變化趨勢(shì)基本相同，均呈下降變化趨勢(shì)，而黏性則呈明顯上升變化趨勢(shì)。

綜合馬鈴薯全粉熱干面蒸煮特性、感官評(píng)價(jià)、質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果，確定在其他因素水平一定條件下，馬鈴薯全粉添加量為30%左右比較合適。

2.1.2 谷朊粉添加量 谷朊粉又稱活性面筋粉、小麥面筋蛋白，其蛋白蛋的含量高達(dá)80%以上，洗水后能夠形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的濕面筋，具有良好的黏彈性、延展性、熱凝固性、乳化性和成膜性[13]。因此谷朊粉的加入能夠增加面條面筋蛋白含量，增強(qiáng)面團(tuán)的耐攪拌性，使面條表皮色澤、外型、彈性及口感上都有極大改善。谷朊粉添加量對(duì)熱干面蒸煮特性和質(zhì)構(gòu)特性影響分別如表4和圖2所示。從表4中可以看出，隨著谷朊粉添加量的增加，熱干面斷條率呈下降變化趨勢(shì)，谷朊粉添加量為5%時(shí)，斷條率為0；熱干面吸水率和失落率總體呈下降變化趨勢(shì)；熱干面感官評(píng)價(jià)值呈明顯上升變化趨勢(shì)。從圖2中可以看出，隨著谷朊粉添加量升高，面條的拉伸和剪切力也呈上升趨勢(shì)，而面條的黏性下降后稍微上升。說明谷朊粉能夠大大改善面條的彈性和嚼勁，口感明顯改善。

綜合不同谷朊粉添加量下的馬鈴薯全粉熱干面蒸煮特性、感官評(píng)價(jià)、質(zhì)構(gòu)特性，確定在其他因素水平一定條件下，馬鈴薯全粉熱干面中谷朊粉比較合理的添加量為4%。

2.1.3 食鹽加入量 食鹽也是一種面點(diǎn)改良劑。它不僅僅能夠改善面制品的風(fēng)味，還能增加面筋筋力，調(diào)節(jié)面團(tuán)的發(fā)酵熟度，改善面包的內(nèi)部色澤，增加面條的嚼勁[14]。適量的氯化鈉能夠形成陰陽(yáng)離子后，有助于面筋蛋白均勻吸水并形成完善的網(wǎng)絡(luò)，而陰離子可以結(jié)合氨基酸，起到穩(wěn)定蛋白結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)筋力和延展性。食鹽對(duì)熱干面蒸煮特性和質(zhì)構(gòu)特性的影響見表5和圖3。從表5中能看出，隨著食鹽添加量的增加面條的斷條率增加，吸水率、失落率、感官評(píng)價(jià)有下降趨勢(shì)，但是變化范圍不大。圖3顯示，隨著食鹽添加量的增加，拉伸力和剪切硬度降低，而黏性迅速增加。有文獻(xiàn)表明[14，15]，不論在低添加量（1%以下）還是在高添加量（4%以下）下，食鹽的添加能減少斷條率和蒸煮時(shí)間，增加拉伸力、剪切硬度和咀嚼性。

當(dāng)食鹽的添加量超過1.25%，就可以吃出咸味，從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度上考慮，食鹽攝入量過多，不利于人體健康，綜合蒸煮特性和質(zhì)構(gòu)特性，因此食鹽的添加量在0.6%～1.0%比較合適。

2.1.4 堿添加量 食用堿是所謂“中華面”的主要改良劑，主要成分為Na2CO3，合適的食用堿不僅能使面條產(chǎn)生一種特有的堿性風(fēng)味和誘人的淡黃色，而且增加面條硬度，使面條更有嚼勁[16]。表6和圖4是堿添加量對(duì)面條蒸煮和質(zhì)構(gòu)特性的影響。從表6中能看出，堿添加量對(duì)馬鈴薯熱干面斷條率無影響；隨著堿添加量升高，熱干面吸水率呈先小幅下降后上升最終小幅下降變化趨勢(shì)，堿添加量0.5%時(shí)，熱干面吸水率最高，達(dá)172.90%；隨著堿添加量升高，熱干面失落率呈明顯下降變化趨勢(shì)，堿添加量0.6%時(shí)，失落率最低，僅為5.07%；堿添加量在0.2%～0.4%變化時(shí)，熱干面感官評(píng)價(jià)分值較高，而介于0.5%～0.6%變化時(shí)，熱干面感官評(píng)價(jià)分值較低。從圖4中可以看出，隨著堿添加量升高，熱干面剪切呈先上升后下降最后又上升變化趨勢(shì)；熱干面拉伸呈明顯上升變化趨勢(shì)，而黏性則呈下降變化趨勢(shì)，堿添加量小于0.5%時(shí)，黏性下降幅度較小。綜合上述各項(xiàng)指標(biāo)，確定在其他因素水平一定條件下，馬鈴薯熱干面食用堿最適添加量為0.4%～0.5%。

2.2 正交試驗(yàn)分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)各因素最優(yōu)單因素水平進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，確定馬鈴薯全粉熱干面最優(yōu)配方工藝，正交試驗(yàn)結(jié)果見表7。從表7中可以看出，所考察4個(gè)因素中，對(duì)馬鈴薯全粉熱干面感官評(píng)價(jià)分值影響大小順序?yàn)椋築>A>C>D，說明對(duì)馬鈴薯全粉熱干面感官評(píng)價(jià)分值影響最大因素是谷朊粉添加量，其次是馬鈴薯全粉添加量，隨后是堿添加量，食鹽添加量對(duì)馬鈴薯全粉熱干面感官評(píng)價(jià)分值影響較小。極差分析得各因素最優(yōu)水平組合為A2B3C2D3，即馬鈴薯全粉添加量為30%，谷朊粉添加量為5%、堿添加量0.4%、食鹽添加量1.0%，而實(shí)際9個(gè)處理中，馬鈴薯熱干面感官評(píng)價(jià)分值最高的組合為A2B3C1D2，隨后對(duì)這兩個(gè)組合進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明，理論最優(yōu)組合下所得熱干面感官評(píng)價(jià)明顯高于實(shí)際最優(yōu)組合下熱干面感官評(píng)價(jià)，由此，確定馬鈴薯全粉熱干面制作最優(yōu)配方為馬鈴薯全粉添加量30%、谷朊粉添加量5%、堿添加量0.4%，食鹽添加量1.0%。

3 結(jié)論

在馬鈴薯主食大背景下開展馬鈴薯熱干面的研究，對(duì)于推進(jìn)湖北省馬鈴薯主食化具有重要現(xiàn)實(shí)意義。通過單因素試驗(yàn)探討了馬鈴薯全粉添加量、谷朊粉添加量、堿添加量、食鹽添加量對(duì)馬鈴薯全粉熱干面蒸煮特性、感官評(píng)價(jià)以及質(zhì)構(gòu)特性影響。通過正交試驗(yàn)可以看出馬鈴薯全粉熱干面的影響因素主次順序?yàn)椋汗入梅厶砑恿?gt;馬鈴薯添加量>堿添加量>食鹽添加量，說明谷朊粉的添加量對(duì)面條的影響最大，其次是全粉的添加量，再次加堿量，最后是加鹽量。最佳工藝為全粉添加量為30%，谷朊粉添加量為5%，加堿量為0.4%，加鹽量為1.0%。

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