微波熱處理對馬鈴薯全粉品質(zhì)改良及馬鈴薯面包消化特性的影響

李芮芷，李 師，陳 革，王妍文，楊慶余, ，朱華平，趙文琛，唐仁金

（1.沈陽師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧沈陽 110034；2.中國農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心，北京 110045）

馬鈴薯是全球第四大重要的糧食作物，在我國年產(chǎn)量達(dá)9000 萬噸[1]，占全球總產(chǎn)量的1/4，但我國對馬鈴薯的加工利用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，主要由于國內(nèi)市場馬鈴薯全粉和馬鈴薯衍生產(chǎn)品較少，進(jìn)口依賴度大[2]。十三五以來，國家推進(jìn)馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，將馬鈴薯作為我國第四大主糧進(jìn)行推廣[1]，馬鈴薯相關(guān)主食產(chǎn)品的開發(fā)具有重大的意義。馬鈴薯營養(yǎng)均衡、全面，富含人體所需的18 種氨基酸[3]。馬鈴薯中含有大量淀粉，其中包含抗性淀粉（resistant starch，RS）?？剐缘矸凼且活悓θ梭w健康有益的功能性膳食纖維，性質(zhì)類似于溶解性膳食纖維，能夠延緩食物在胃腸道中的消化速率[4]，其含量將對淀粉水解率起到重要的影響。提高食物中抗性淀粉含量將有助于降低食物血糖生成指數(shù)（glycemic index，GI），抗性淀粉可增強食物的飽腹感，具有預(yù)防腸道疾病、控制體重、調(diào)節(jié)血糖等功效[5]。

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，脫水干燥而得的產(chǎn)品[6]，將其復(fù)水后可形成馬鈴薯泥，且具有馬鈴薯的風(fēng)味物質(zhì)和營養(yǎng)成分，但其中含有的脂肪酶極易導(dǎo)致酸敗，影響馬鈴薯制品的貯藏穩(wěn)定性[7]。此外，因馬鈴薯全粉中不含面筋蛋白，將馬鈴薯全粉與高筋小麥粉復(fù)配制成的面包結(jié)構(gòu)及感官較差[6,8]。因此，如何對馬鈴薯全粉進(jìn)行改良，提高其在馬鈴薯在其相關(guān)產(chǎn)品中的占比尤為關(guān)鍵。目前，常用的改良方法有物理法、化學(xué)法和生物法[9]。物理法中微波熱處理可以加熱殺菌，同時破壞生物體細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境，如蛋白質(zhì)變性、破壞細(xì)胞膜和酶功能紊亂等[10]。在微波熱處理馬鈴薯全粉過程中可使不溶性阿拉伯木聚糖、不溶性果膠類物質(zhì)分子間連接鍵斷裂，轉(zhuǎn)化為水溶性聚合物[11?12]；因馬鈴薯全粉中含有大量淀粉，淀粉結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的改變將很大程度上影響馬鈴薯全粉性質(zhì)的改變，在微波熱處理過程中淀粉有序結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)而對消化特性產(chǎn)生影響，且在微波熱處理過程中更多的親水基團暴露[13]，吸水能力增強，因此，微波熱處理技術(shù)在改良馬鈴薯全粉的品質(zhì)及馬鈴薯食品研發(fā)中存在巨大的潛能。王常青[14]采用微波技術(shù)干燥馬鈴薯全粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，產(chǎn)品中VC破壞率越高，但微波干燥產(chǎn)品品質(zhì)明顯優(yōu)于熱風(fēng)干燥。Dupuis 等[15]分別采用微波、擠壓蒸煮的方式處理馬鈴薯，結(jié)果表明不同加工方式加熱時間的延長都將導(dǎo)致淀粉體外消化率增加。其中擠壓蒸煮因加工過程中的剪切作用和捏合作用，淀粉結(jié)構(gòu)完整性嚴(yán)重破壞，淀粉體外消化率顯著增加。李周勇等[16]采用微波-酶法處理馬鈴薯淀粉，在酶條件固定的情況下探究微波對馬鈴薯淀粉的影響，微波處理使部分馬鈴薯淀粉轉(zhuǎn)化為抗性淀粉，提高馬鈴薯淀粉抗消化特性。目前鮮有報道將微波改性后的馬鈴薯全粉作為原料，將其與小麥粉進(jìn)行較高比例復(fù)配制作馬鈴薯面包，探究微波熱處理對馬鈴薯全粉及馬鈴薯面包的品質(zhì)和消化特性的影響。

本研究采用微波熱處理對馬鈴薯全粉進(jìn)行改良，以高筋小麥粉和馬鈴薯全粉作為主要原料，并制備馬鈴薯面包。探討不同微波功率對馬鈴薯面包結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響規(guī)律。對比不同微波功率下馬鈴薯面包的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，對馬鈴薯面包的營養(yǎng)特性進(jìn)行研究，旨在改善馬鈴薯面包質(zhì)構(gòu)、比容及感官評價等特性的同時，實現(xiàn)對馬鈴薯面包消化特性的調(diào)控，進(jìn)一步降低馬鈴薯面包的升糖指數(shù)，為糖尿病人群提供更適宜的功能性食品，為開發(fā)營養(yǎng)健康的馬鈴薯相關(guān)產(chǎn)品奠定理論基礎(chǔ)，同時也為推進(jìn)馬鈴薯作為主糧化進(jìn)程提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬鈴薯全粉（基本成分如下：水分含量4.23%、蛋白質(zhì)7.6%、脂肪1.1%、碳水化合物71.9%） 甘肅正陽現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)有限公司；高筋小麥粉 新鄉(xiāng)市新良糧油加工有限責(zé)任公司；阿拉伯樹膠粉、橄欖油、檸檬酸、檸檬酸鈉 天津市進(jìn)豐化工公司；蛋白酶、葡萄糖苷酶 河南萬邦實業(yè)有限公司；α-淀粉酶（4000 u/g）、糖化酶（100000 u/g） 大連美侖生物技術(shù)有限公司；0.4 mol/L 醋酸鈉試劑 合肥普爾美生物有限公司；3，5 二硝基水楊酸試劑 北京索萊寶科技有限公司；酵母 安琪酵母股份有限公司；黃油 內(nèi)蒙古華琳食品有限責(zé)任公司；食用鹽、白砂糖 市售；其他試劑 均為分析純。

MZC-1070M 微波爐 青島海爾科技有限公司；LD4-2 離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠；CT3 質(zhì)構(gòu)儀 美國Brookfield 公司；JFZD 粉質(zhì)儀 北京東方孚徳技術(shù)發(fā)展中心；HN-150Y 超聲波細(xì)胞粉碎機 寧波新芝生物科技股份有限公司；OMJ-P 烤箱 河北歐美佳機械公司；DSC（Q20）差示掃描量熱儀 美國TA 儀器公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 馬鈴薯全粉的改性 馬鈴薯全粉粉碎后過100 目篩，備用。取過篩后馬鈴薯全粉，以未經(jīng)微波熱處理的馬鈴薯全粉為對照。微波熱處理條件為：取50 g 馬鈴薯全粉置于1000 mL 燒杯，料水比1:15，配成馬鈴薯全粉-水溶液，微波時間5 min，微波功率分別設(shè)定為300、450、600、750、900 W，在加熱的同時勻速攪拌馬鈴薯全粉-水溶液。將經(jīng)不同功率微波處理后的馬鈴薯全粉混合液置于恒溫干燥箱，溫度為45 ℃，時間為12 h。

1.2.2 馬鈴薯全粉面包的制作 馬鈴薯面包配方：分別將在300、450、600、750、900 W 功率下處理的馬鈴薯全粉按3:7 比例與高筋面包粉復(fù)配。以馬鈴薯全粉和小麥粉的質(zhì)量之和為100%，其他原料占比為：酵母1%、鹽1%、白砂糖8%、黃油6%。

馬鈴薯面包制作：取復(fù)配后的馬鈴薯全粉-小麥粉100 g，加入酵母1 g、鹽1 g、白砂糖8 g 混勻，與約100 g 水混合成團，攪拌20 min 后加入黃油，繼續(xù)攪拌直至面團揉出筋膜。將和好的面團整形后進(jìn)行醒發(fā)，醒發(fā)條件為：溫度35 ℃、相對濕度80%、發(fā)酵時間1.5 h。發(fā)酵完成后移入烤箱，烤制條件為：上火170 ℃、下火190 ℃、時間20 min，取出室溫冷卻2 h 備用[17]。

1.2.3 馬鈴薯全粉脂肪酶活性的測定 參考GB/T 23535-2009《脂肪酶制劑》和肖志剛等[9]的方法稍作修改，采用指示劑滴定法，用0.05 mol/L NaOH 滴定，記錄NaOH 溶液消耗體積，計算馬鈴薯全粉內(nèi)脂肪酶活性及殘余酶活。公式如下：

式中：V（NaOH）1—樣品消耗NaOH 體積（mL）；V（NaOH）2—空白消耗NAOH 體積（mL）；c—氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mol/L）；50～0.05 mol/L 氫氧化鈉溶液1.00 mL 相當(dāng)于脂肪酸50 μmol；n1—樣品的稀釋倍數(shù)；0.05—氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度換算系數(shù)；—反應(yīng)時間15 min，以1 min 計；LA 活性1—樣品鈍化后酶活性（u/g）；LA 活性2—樣品鈍化前酶活性（u/g）。

1.2.4 馬鈴薯全粉不溶性膳食纖維含量的測定 參照GB 5009.88-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測定》對馬鈴薯全粉中不溶性膳食纖維含量進(jìn)行測定。

1.2.5 馬鈴薯全粉持水力的測定 參考Nawrocka等[18]的方法稍作修改，準(zhǔn)確稱取0.5 g 樣品，置于50 mL離心管中，加入10 mL 蒸餾水，水浴振蕩使其混合均勻，靜置30 min 后離心（4000 r/min，15 min），移除上層液體，稱重。持水力計算公式如下：

式中：W1—樣品質(zhì)量（g）；W2—離心管與樣品總質(zhì)量（g）；W3—離心管與沉淀物總質(zhì)量（g）。

1.2.6 馬鈴薯全粉粉質(zhì)特性的測定 將經(jīng)不同微波功率處理的馬鈴薯全粉與小麥粉按3:7 比例混合后，參照GB/T 14614-2019《糧油檢驗 小麥面團流變學(xué)特性測試粉質(zhì)儀法》對混合粉的粉質(zhì)特性進(jìn)行測定。

1.2.7 老化特性（DSC）的測定 采用差示量熱掃描儀分別對面包芯的老化特性進(jìn)行測定。首先將面包芯置于凍干機中凍干，凍干溫度為零下40 ℃，凍干時間為12 h，凍干后進(jìn)行研磨，并過100 目篩備用。用鋁制坩堝稱取3.0 mg 冷凍干燥的面包屑粉末，按1:2（w/w）的比例加入去離子水（6 μL），壓蓋密封后置于室溫下平衡過夜。以空坩堝做為對照，掃描速率為10 ℃/min，掃描溫度為20～140 ℃。分別在1、7 d觀察淀粉老化吸熱值的變化規(guī)律。淀粉回生程度計算公式如下[19]：

式中：RT%—回生度；ΔHret—淀粉回生的凝膠焓值；ΔHgel—初始凝膠焓值。

1.2.8 面包比容的測定 參考GB/T 20981-2007《面包》中比容的測定，采用油菜籽替代法測定面包體積，比容計算公式如下：

1.2.9 馬鈴薯面包感官評定 面包評分參考GB/T 14611-2008《糧油檢驗小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗 直接發(fā)酵法》中面包烘焙品質(zhì)評分標(biāo)準(zhǔn)，組成10 人評分小組，根據(jù)面包形態(tài)、色澤、氣味等內(nèi)容進(jìn)行評定，取其平均值。

1.2.10 面包質(zhì)構(gòu)的測定 面包制備24 h 后，將面包芯切成25 mm3的正方體，采用二次壓縮法測定面包的TPA 特性。TPA 測試條件：采用P/36R 探頭，測前、中、后速度均為1.0 mm/s，觸發(fā)力5 g，壓縮形變量50%。測量面包的硬度、彈性、內(nèi)聚性以及咀嚼性。

1.2.11 馬鈴薯全粉面包體外淀粉消化特性的測定

1.2.1 1.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線 參照張煥新等[20]進(jìn)行改進(jìn)。以葡萄糖含量為橫坐標(biāo)，540 nm 波長處的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其回歸方程為y=0.5614x?0.0117（R2=0.999）。

1.2.1 1.2 淀粉水解率和抗性淀粉的測定 稱取0.5 g面包樣品，加入0.4 mol/L 醋酸鈉緩沖液10 mL，充分混合后加入10 mL 300 U/mLα-淀粉酶和40 μL 10000 U/mL 糖化酶混勻，在37 ℃、180 r/min 的條件下水浴振蕩，在0、20、60、90、120、150、180 min時，分別取1 mL 消化液于10 mL 離心管中，加入4 mL無水乙醇滅酶。于8000 r/min 離心10 min，取上清液。采用DNS 法測定水解過程中葡萄糖的產(chǎn)生量。參照GB 5009.9-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中淀粉的測定》測定總淀粉含量。按照式（7）、式（8）計算淀粉水解率和含麩皮面包中抗性淀粉含量，分別以水解時間和淀粉水解率為橫縱坐標(biāo)，繪制水解曲線，該曲線遵循一級反應(yīng)方程式[21?22]。

式中：TS—總淀粉質(zhì)量，g；G0—水解0 min 時產(chǎn)生的葡萄糖質(zhì)量，g；G120—水解120 min 時產(chǎn)生的葡萄糖質(zhì)量，g

1.2.1 1.3 血糖生成指數(shù)預(yù)測值的測定 以白面包作為參照，白面包制作參考Brennan 等[23]的方法制備。采用GraphPad Prism 8 軟件求得淀粉水解曲線下面積（area under curve，AUC），按照公式（8）得出的各樣品淀粉水解指數(shù)（hydrolysis index，HI）并依據(jù)式（9）、式（10）分別求得當(dāng)白面包、葡萄糖作為參照食物時的血糖生成指數(shù)預(yù)測值（Predicted Glycemic Index，PGI）[24?25]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Origin 9.1 對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與統(tǒng)計，采用SPSS20.0 并進(jìn)行單因素方差分析（Tukey’s Test），數(shù)據(jù)以X±SD 表示，顯著性P<0.05。每個樣品重復(fù)測三次，取其平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同微波功率對馬鈴薯全粉脂肪酶活性的影響

圖1 為馬鈴薯全粉在不同微波功率處理下脂肪酶活性的變化規(guī)律。由圖1 可知，隨著微波功率的提升，脂肪酶殘余酶活呈降低的趨勢，當(dāng)微波功率達(dá)到900 W 時降至1.23%，與未經(jīng)微波熱處理的馬鈴薯全粉相比降低了98.18%。這可能是因為微波熱處理使馬鈴薯全粉中水、蛋白質(zhì)等極性基團產(chǎn)生高速的取向運動[9]，分子間產(chǎn)生劇烈摩擦，隨著微波功率的增大，分子間摩擦劇烈程度增大，進(jìn)而使馬鈴薯全粉中脂肪酶活性降低。

圖1 微波功率對馬鈴薯全粉脂肪酶活性的影響Fig.1 Effect of different microwave power on lipase activity of potato flour

2.2 不同微波功率對馬鈴薯全粉不溶性膳食纖維及持水力的影響

圖2 為不同微波功率對馬鈴薯全粉中不溶性膳食纖維含量及持水力的影響。由圖2 可知，馬鈴薯全粉經(jīng)微波熱處理后，隨著微波功率的增加，馬鈴薯全粉不溶性膳食纖維含量總體呈降低趨勢，未經(jīng)微波熱處理對照樣不溶性膳食纖維含量為3.70%，當(dāng)微波功率達(dá)到900 W 時，不溶性膳食纖維含量降至2.91%，與對照樣相比降低了21.35%；馬鈴薯全粉經(jīng)微波熱處理后，持水力得到了提升。在300～750 W區(qū)間內(nèi)，隨著微波功率的增加，馬鈴薯全粉持水力總體呈上升的趨勢，當(dāng)功率達(dá)到750 W 時，持水力為5.71 g/g，與微波熱處理前相比提升了20.97%。當(dāng)微波功率達(dá)到900 W 時，持水力略微下降?？赡苁且驗樵谖⒉ㄗ饔孟?，不溶性膳食纖維分子間連接鍵斷裂，部分轉(zhuǎn)化為具有更強吸水能力的可溶性膳食纖維[26]，隨著微波功率的增加，對馬鈴薯全粉顆粒的破壞程度增加，不溶性膳食纖維破壞程度增大，不溶性膳食纖維含量降低，同時使得馬鈴薯全粉中暴露出更多的親水基團[13]，與水結(jié)合能力增強。馬鈴薯全粉中含有大量馬鈴薯淀粉，在微波熱處理過程中，部分馬鈴薯淀粉可能轉(zhuǎn)化為具有更高持水能力的抗性淀粉[11?12]，從而使得經(jīng)適當(dāng)微波熱處理后的馬鈴薯全粉持水力呈增強趨勢，但當(dāng)微波功率達(dá)到900 W 時，過高功率的微波嚴(yán)重破壞了馬鈴薯全粉中淀粉與蛋白的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致持水力略有下降[27]。

圖2 微波功率對馬鈴薯全粉不溶性膳食纖維及持水力的影響Fig.2 Effects of different microwave power on insoluble dietary fiber and water holding capacity of potato flour

2.3 不同微波功率對馬鈴薯全粉粉質(zhì)特性的影響

表1 為不同微波功率對馬鈴薯全粉粉質(zhì)特性的影響。由表1 可知，馬鈴薯全粉經(jīng)微波熱處理后，吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間呈先升高后降低趨勢，弱化度呈先降低后升高趨勢，當(dāng)微波功率為750 W 時，馬鈴薯全粉吸水率、形成時間及穩(wěn)定時間分別達(dá)到最大值，弱化度達(dá)到最低值。馬鈴薯全粉經(jīng)微波熱處理后吸水率增加，可能是因為一定程度下的微波熱處理使馬鈴薯全粉中更多的親水基團暴露出來，吸水能力得到提升，這與持水力結(jié)果相一致。形成時間是反映面團中面筋質(zhì)量和數(shù)量的重要指標(biāo)[28]，形成時間的增長表明了在300～750 W 區(qū)間內(nèi)，隨著微波功率的增加，面筋質(zhì)量得到提升，耐揉性更強，彈性更大；穩(wěn)定時間的增長表明了面團的韌性更好、面筋強度增大；弱化度降低，表明面團耐放置，成品形狀成型較好，當(dāng)微波功率為750 W 時，面團的穩(wěn)定時間達(dá)到了最大值，弱化度達(dá)到了最小值，說明此功率下面團面筋強度及韌性得到了較大提升，面團更耐放置，成品易成型；當(dāng)微波功率達(dá)到900 W 時，則與300～750 W趨勢相反。這可能是由于適度的微波熱處理有利于促進(jìn)小分子蛋白聚合[29]，強化面筋，提升了面筋的質(zhì)量，進(jìn)而改善了面團的粉質(zhì)特性，而過度的微波熱處理使全粉顆粒嚴(yán)重破損，對全粉的粉質(zhì)特性產(chǎn)生了不利影響。

表1 微波功率對馬鈴薯全粉粉質(zhì)特性的影響Table 1 Effect of different microwave power on the properties of potato flour

2.4 不同微波功率對馬鈴薯面包淀粉回生程度的影響

圖3 為不同微波功率對馬鈴薯面包淀粉回生程度的影響，1 d 凝膠焓值范圍約在0.30～1.02 J/g，面包儲存7 d 后，淀粉回生的凝膠焓值上升，范圍約在1.66～3.84 J/g，老化程度上升。可能是由于隨著儲存天數(shù)增加，面包水分流失和淀粉的回生作用引起面包老化。與WB0 相比，微波熱處理后的馬鈴薯面包回生度降低，隨著微波功率的增加，面包回生度呈先降低后升高的趨勢。這可能是因為在一定范圍內(nèi)微波熱處理條件下，部分半纖維素等不溶性物質(zhì)間連接鍵斷裂，轉(zhuǎn)變?yōu)槲愿鼜姷目扇苄陨攀忱w維，可溶性膳食纖維與面包中的淀粉形成競爭性吸水[30]，抑制了面包中水分向外擴散遷移，從而抑制了面包的老化。當(dāng)微波功率達(dá)到900 W 時，全粉持水力降低，面包保持水分的能力降低，進(jìn)而導(dǎo)致面包回生度與WB750相比有所提升。

圖3 微波功率對馬鈴薯面包淀粉回生度的影響Fig.3 Effect of different microwave power on retrogradation degree of potato bread starch

2.5 不同微波功率對馬鈴薯面包比容、感官及面包橫切面的影響

表2 為不同微波功率處理對馬鈴薯面包比容、感官的影響。由表2 可知，隨著微波功率的增加，馬鈴薯面包比容和感官評分均呈先升高后降低的趨勢，當(dāng)微波功率達(dá)到750 W 時，WB750 比容達(dá)到最大值，為4.04 mL/g，與WB0 相比提高了66.94%，感官評分為89.1 分，與WB0 相比提高了26.56%。與WB0相比，微波熱處理后的馬鈴薯全粉制作的面包比容更大，這可能是因為經(jīng)過微波熱處理后的馬鈴薯全粉吸水能力增強，蛋白質(zhì)與水能夠更充分的結(jié)合[29]，形成更為穩(wěn)定的面筋空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，面筋強度增大，面包韌性增強，口感更佳。但過高的微波強度對全粉造成了嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致全粉粉質(zhì)特性變差，影響面團發(fā)酵成型，感官效果變差。

表2 微波功率對馬鈴薯面包比容、感官的影響Table 2 Effects of different microwave power on specific volume and sensory of potato bread

圖4 為馬鈴薯面包橫切面圖片，由圖4 可以看出，經(jīng)微波熱處理后的馬鈴薯全粉制成的面包更加蓬松，均勻的氣孔結(jié)構(gòu)較多，隨著微波功率的增加，面包體積呈先增大后減小的趨勢。這可能是由于面筋質(zhì)量的改變對面團及焙烤后的面包產(chǎn)生的影響，由此可見，適度的微波熱處理對馬鈴薯全粉及其制品產(chǎn)生了有利的影響，而過度的微波強度則會破壞全粉中淀粉與蛋白的結(jié)構(gòu)，對馬鈴薯全粉及其制品產(chǎn)生不良影響。

圖4 馬鈴薯面包橫切面圖片F(xiàn)ig.4 Cross section of potato bread

2.6 不同微波功率對馬鈴薯面包質(zhì)構(gòu)的影響

表3 為不同微波功率對馬鈴薯面包質(zhì)構(gòu)的影響結(jié)果。由表3 可知，在300～750 W 區(qū)間內(nèi)，隨著微波功率的增加，馬鈴薯面包硬度從261.67 g 降低至115.50 g，彈性從8.52 mm 提高至9.17 mm，而當(dāng)功率為900 W，硬度升高至179.50 g，彈性下降至8.77 mm。與WB0 相比，經(jīng)微波熱處理后的馬鈴薯全粉制成的馬鈴薯面包硬度降低，彈性升高，內(nèi)聚性和咀嚼性都得到了改善。這可能是因為微波熱處理破壞了馬鈴薯全粉中的有序結(jié)晶結(jié)構(gòu)[31]，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加疏松，且微波熱處理后部分淀粉可能轉(zhuǎn)化為吸水率更高的抗性淀粉，面包含水量增加，從而改善了面包的品質(zhì)。WB750 各項質(zhì)構(gòu)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)值，這與比容、感官評定的結(jié)果相一致。

表3 微波功率對馬鈴薯面包質(zhì)構(gòu)的影響Table 3 Effect of different microwave power on texture of potato bread

2.7 不同微波功率對馬鈴薯面包消化特性的影響

圖5 為不同微波功率對馬鈴薯面包淀粉水解率的影響。由圖5 可知，與未經(jīng)微波熱處理相比，經(jīng)過微波熱處理后馬鈴薯全粉制成的馬鈴薯面包淀粉水解率降低。隨著功率的增加，淀粉水解率在300～750 W區(qū)間內(nèi)總體呈降低趨勢，當(dāng)微波功率為900 W 時，WB900 淀粉水解率與WB750 相比有所提升。這可能是由于在微波熱處理下，不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維，可溶性膳食纖維溶于水后可形成高濃度溶膠或凝膠，阻礙了α-淀粉酶水解速率[32?34]，且適度的微波熱處理后抗性淀粉增加，能夠延緩淀粉的消化吸收，進(jìn)一步降低淀粉水解速率，但當(dāng)功率達(dá)到900 W 時，抗性淀粉含量降低，淀粉水解率略有提升。

圖5 微波功率對馬鈴薯面包淀粉水解率的影響Fig.5 Effect of different microwave power on hydrolysis rate of potato bread starch

圖6 為不同微波功率對馬鈴薯面包HI、PGI、抗性淀粉含量的影響，GI 值即血糖生成指數(shù)，用于反映食物對人體血糖水平的影響程度，通常以葡萄糖或白面包做為參照食品進(jìn)行計算，目前體外淀粉消化研究中多以PGI 代替GI 值[35]。由圖6 可知，隨著微波功率的增加，馬鈴薯面包HI、PGI 值呈先增高后降低的趨勢，在750 W 時達(dá)到最大值，分別為67.29%、46.34，抗性淀粉呈先增高后降低的趨勢，在750 W處達(dá)到最高值，為43.60%；與未經(jīng)微波熱處理的馬鈴薯面包WB0 相比，HIWB750降低了26.42%，PGIWB750降低了23.93%，抗性淀粉提高了63.48%。Zhang等[36]研究發(fā)現(xiàn)，微波熱處理過程中淀粉結(jié)構(gòu)被破壞，直鏈淀粉浸出率增加。而直鏈淀粉含量與抗性淀粉得率呈正相關(guān)[12]。可見，適度的微波熱處理能夠提高馬鈴薯面包的抗性淀粉含量，增加馬鈴薯全粉中可溶性物質(zhì)含量，延緩淀粉的消化速率，降低馬鈴薯面包的PGI 值；過度的微波強度對淀粉結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了嚴(yán)重破壞，淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)松散[31]，提高了酶在淀粉內(nèi)的擴散及消化速率，且抗性淀粉含量降低，從而使面包PGI 值增加。

圖6 不同微波功率對馬鈴薯面包HI、PGI、抗性淀粉含量的影響Fig.6 Effects of different microwave power on HI,PGI and resistant starch content of potato bread

3 結(jié)論

本研究采用微波熱處理對馬鈴薯全粉進(jìn)行改良，改良后的馬鈴薯全粉中脂肪酶、不溶性膳食纖維、植酸含量顯著降低，持水力提高。將馬鈴薯全粉與小麥粉制成馬鈴薯面包后，與未經(jīng)微波熱處理的馬鈴薯面包相比，微波熱處理后的馬鈴薯面包回生度降低，硬度降低、彈性上升，比容和感官評分顯著提高（P<0.05），經(jīng)過微波熱處理后馬鈴薯全粉制成的馬鈴薯面包淀粉水解率降低，抗性淀粉含量提高，HI 與PGI 值降低。隨著微波功率的增加，面包品質(zhì)及消化特性在功率為750 W 時達(dá)到最優(yōu)值，大幅度提高了馬鈴薯面包的感官及營養(yǎng)特性?？梢姡m度的微波熱處理能夠?qū)︸R鈴薯全粉起到改善作用，但過度的微波熱處理對馬鈴薯全粉會產(chǎn)生不利影響，且由微波熱處理后的馬鈴薯全粉制成的面包血糖生成指數(shù)顯著降低（P<0.05），更適宜糖尿病患者或需要控制體重的人群食用。