馬鈴薯復(fù)合營養(yǎng)沖劑粉制備及品質(zhì)分析

劉全亮，羅有中，李珍妮，賴呈純

（1.定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅定西743000；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所，福建福州350003）

馬鈴薯屬茄科植物，其根莖可食用，是全球第五大經(jīng)濟作物中第四重要糧食作物[1]。馬鈴薯營養(yǎng)全面，富含人體所需的18種氨基酸，其中必需氨基酸含量占氨基酸總量的47.9%[2]，同時馬鈴薯中富含包括維A、維B1、維B2、維C、維E等多種維生素，具有優(yōu)良的營養(yǎng)功能特性[3]，被譽為“十全十美”的食物。

莜麥作物谷物食物，具有很好的保健功效，其中富含的維生素和礦物質(zhì)，能夠改善血液循環(huán)；富含的亞油酸，可以降低膽固醇在人體心血管中的積累；除此之外，莜麥糖分低、蛋白質(zhì)含量高，可供糖尿病人食用[4]。

進行新鮮馬鈴薯的充分利用加工研究，保留了其全部營養(yǎng)成分，復(fù)配莜麥粉、大豆分離蛋白和麥芽糊精，增加了沖劑粉的口感和營養(yǎng)，實現(xiàn)馬鈴薯綠色加工，為馬鈴薯加工探索出新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

馬鈴薯，定西市農(nóng)科院自育馬鈴薯品種定薯3號；大豆分離蛋白，山東臨沂山松生物科技有限公司提供；麥芽糊精（DE=15～20），山東西王集團糖業(yè)有限公司提供；莜麥粉，通渭樂百味食品有限公司提供。

1.1.2 設(shè)備

BN-V8-600型電子天平，廈門巨林儀器有限公司產(chǎn)品；HH-4型恒溫水浴鍋，國華電器股份有限公司產(chǎn)品；202-00型電熱恒溫干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司產(chǎn)品；XPV-203型透反偏光顯微鏡，上海長方科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；CW-50型攪拌混合機，新鄉(xiāng)市高服機械制造有限公司產(chǎn)品；DCC23-4型小型電磁干燥機，河南許昌智工機械有限公司產(chǎn)品。

1.2 工藝流程及操作要點

將新鮮的馬鈴薯清洗、去皮、漂燙后進行粉碎磨漿，磨漿均勻后快速按照配方比例添加莜麥粉、大豆分離蛋白、麥芽糊精混合調(diào)質(zhì)，混合調(diào)質(zhì)后立即進行干燥糊化，干燥溫度為125℃，干燥結(jié)束后進行冷卻粉碎，粉碎過100目篩包裝貯藏。

1.3 檢測指標(biāo)

1.3.1 馬鈴薯復(fù)合營養(yǎng)沖劑粉的感官指標(biāo)

馬鈴薯沖劑粉的感官品質(zhì)通過色澤、滋味、口感和產(chǎn)品沖調(diào)性進行評價[5]。

感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 馬鈴薯沖劑粉分散指數(shù)的測定

稱取30.0 g沖劑粉于500 mL的燒杯中，加入210 mL，80℃的純凈水，攪拌1 min后靜置3 min，然后用質(zhì)量一定的20目篩網(wǎng)對沖劑粉溶液進行過濾，并用蒸餾水輕輕清洗結(jié)塊物質(zhì)，最后將過濾網(wǎng)放入105℃的烘箱中干燥至恒質(zhì)量后進行稱量[6]。分散性指標(biāo)計算公式（1）如下：

式中：m1——干燥后結(jié)塊的質(zhì)量，g；

m0——樣品的質(zhì)量，g；

w——樣品水分含量，%。

1.3.3 馬鈴薯沖劑粉的沖調(diào)穩(wěn)定性測定[7]

準(zhǔn)確稱量5.0 g馬鈴薯沖劑粉置于100 mL量筒中，加入45 mL 60℃的純凈水，攪拌均勻形成狀態(tài)均勻的懸濁液，靜置5 min后測量下層懸濁液的高度h1和懸濁液的總高度，按下列公式（2）進行計算：

1.3.4 馬鈴薯沖劑粉分散時間測定

稱取2.0樣品，溶于25℃的純凈水40 mL中，勻速攪拌至全部分散均勻，記錄從攪拌開始到粉末全部分散所需時間；重復(fù)操作3次，取平均值作為樣品分散的時間[8]。

1.3.5 基本理化指標(biāo)檢測

馬鈴薯復(fù)合沖劑粉的品質(zhì)分析指標(biāo)主要有水分測定[9]、蛋白質(zhì)的測定[10]、脂肪含量的測定[11]、維C的含量測定[12]、膳食纖維含量測定[13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進行分析與處理，采用Origin 8.0進行繪圖與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 莜麥粉添加量對沖劑粉分散指數(shù)的影響

莜麥粉添加量對沖劑粉分散指數(shù)的影響見圖1。

分散性是沖劑粉的主要指標(biāo)，沖劑粉的成分對于其分散指數(shù)具有顯著影響，其成分大豆分離蛋白和麥芽糊精都具有很好的水溶性，但莜麥粉中含有豐富的纖維素等在水中分散能力較弱。由圖1可知，沖劑粉中隨著莜麥粉添加量的增加，沖劑粉的分散指數(shù)呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢，主要是莜麥粉中的膳食纖維可一定程度內(nèi)作為低黏度的分散劑，在淀粉的蜂窩結(jié)構(gòu)中穿插，降低了粉劑顆粒表面的黏度，使水從沖劑粉的顆粒間快速穿過，降低了淀粉顆粒之間連接結(jié)塊的可能[14]。但隨著含量的增加，分散指數(shù)降低，主要是因為膳食纖維降低了淀粉顆粒的結(jié)合水的能力。

2.2 大豆分離蛋白對沖劑粉乳液穩(wěn)定性的影響

大豆分離蛋白具有良好的乳化性和水合性，淀粉和蛋白質(zhì)相互作用可以在一定程度上形成優(yōu)于自身的混合凝膠，蛋白能夠降低混合體系的黏度，阻止體系發(fā)生崩解、抑制淀粉凝沉[15]。大豆分離蛋白作為一種植物蛋白，具有很好的加工特性和營養(yǎng)價值，其蛋白含量在90%以上，并且成本低[16]。在馬鈴薯復(fù)合營養(yǎng)沖劑粉中加入一定量的大豆分離蛋白具有很好的營養(yǎng)和功能特性。

大豆分離蛋白添加量對沖劑粉沖調(diào)穩(wěn)定性影響見圖2。

由圖2可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，沖劑粉的沖調(diào)穩(wěn)定性增加，其原因是淀粉顆粒間結(jié)合了蛋白，降低了其表面張力，淀粉和蛋白的混合體系有利于提高其分散穩(wěn)定作用[17]。因此，大豆分離蛋白的添加不僅增加產(chǎn)品的營養(yǎng)同時增加的其沖調(diào)穩(wěn)定性。

圖2 大豆分離蛋白添加量對沖劑粉沖調(diào)穩(wěn)定性影響

2.3 大豆分離蛋白添加量對沖劑粉感官評價的影響

大豆分離蛋白添加量對沖劑粉感官評分的影響見圖3。

圖3 大豆分離蛋白添加量對沖劑粉感官評分的影響

由圖3可知，大豆分離蛋白添加量少于20%時，隨著大豆分離蛋白添加量增加，馬鈴薯沖劑粉感官評價分值增加，大豆分離蛋白在沖劑粉中可以增加沖劑粉的口感，當(dāng)大豆分離蛋白添加量太高，使沖劑粉中含有大豆蛋白的豆腥味，而且沖劑粉中的薯香風(fēng)味降低，因此大豆分離蛋白添加量在20%時，沖劑粉感官評價值最高。

2.4 麥芽糊精添加量對沖劑粉分散性和感官評分值的影響

麥芽糊精是一種甜度極低、溶解性良好、易被人體吸收消收的淀粉不完全水解物，具有良好的溶解性和增稠性，可有限降低結(jié)塊率，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中[18]。麥芽糊精的添加量對于沖劑粉的口感和溶解性有較大影響，麥芽糊精添加量少，速溶性差，口感不細膩，添加太多口感不佳[19]。

麥芽糊精添加量對沖劑粉分散性和感官評價分值的影響見圖4。

由圖4可知，隨著麥芽糊精添加量的增加，沖劑粉的分散時間加快，主要是因為麥芽糊精良好的親水性和水溶性；麥芽糊精對感官評分的影響呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，這是因為在一定范圍內(nèi)能夠增加沖劑粉細膩爽滑的口感，但隨著添加量的增加，對沖劑粉的風(fēng)味有所降低。

圖4 麥芽糊精添加量對沖劑粉分散性和感官評價分值的影響

2.5 正交試驗確定最佳配方

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇影響沖劑粉感官品質(zhì)的3個配方因素即莜麥粉添加量、大豆蛋白添加量、麥芽糊精添加量，每個因素設(shè)計3個水平L9（34）進行正交試驗。

正交試驗因素與水平設(shè)計見表2，正交試驗結(jié)果見表3，正交試驗方差分析見表4。

表2 正交試驗因素與水平設(shè)計/%

表3 正交試驗結(jié)果

表4 正交試驗方差分析

由直觀分析和方差分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)各因素對于產(chǎn)品感官評分影響的主次因素分別為大豆分離蛋白添加量＞莜麥粉添加量＞麥芽糊精添加量。由直觀分析可以得出最佳配方為A1B1C3，即莜麥添加量為35%，大豆分離蛋白添加量為15%，麥芽糊精添加量為12%。

2.6 馬鈴薯復(fù)合營養(yǎng)沖劑粉的品質(zhì)指標(biāo)

馬鈴薯復(fù)合沖劑粉品質(zhì)指標(biāo)見表5。

表5 馬鈴薯復(fù)合沖劑粉品質(zhì)指標(biāo)/%

2.7 馬鈴薯復(fù)合營養(yǎng)沖劑粉溶解特性

將制備好的馬鈴薯復(fù)合營養(yǎng)沖劑用純凈水溶解后取1 mL的乳狀液平穩(wěn)地滴到載玻璃片上，用鉑絲涂抹均勻，微微晾曬，在偏光顯微鏡（640倍）下進行觀察[20]，一般而言，沖劑粉的乳化液液滴越均勻，其乳化體系就越穩(wěn)定。

馬鈴薯復(fù)合沖劑粉乳液液滴形態(tài)分布見圖5。

圖5 馬鈴薯復(fù)合沖劑粉乳液液滴形態(tài)分布

由圖5可知，沖劑液滴粒徑大小和分布均勻，粒徑分布集中，這有利使液滴在外力的作用下達到受力平衡狀態(tài)；這種狀態(tài)能夠在一定程度上防止液滴在范德華力和靜電作用下出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象，從而增加沖劑粉乳狀液的穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

通過復(fù)配莜麥粉、大豆分離蛋白等實現(xiàn)了馬鈴薯鮮薯直接加工制備馬鈴薯沖劑粉的方法，其中莜麥粉添加量35%，大豆分離蛋白添加量15%，麥芽糊精添加量12%；研制的馬鈴薯復(fù)合營養(yǎng)沖劑粉營養(yǎng)豐富、沖調(diào)方便、薯香味和谷香味濃郁、乳液形態(tài)均勻、顆粒大小基本一致；產(chǎn)品水分含量為13.56%，粗脂肪含量為4.38%，蛋白含量為19.13%，維生素含量為1.68 mg/100 g，膳食纖維含量為1.74%。