王俊穎,翟立公,汪志強(qiáng),郭元新,蔡易輝
(安徽科技學(xué)院食品藥品學(xué)院,安徽滁州 233100)
馬鈴薯的別稱有土豆、荷蘭薯、地蛋等。馬鈴薯種植廣泛,我國的馬鈴薯種植面積和產(chǎn)量約占世界的1/4[1]。馬鈴薯營養(yǎng)豐富,其蛋白質(zhì)屬于全價(jià)蛋白,其生物價(jià)為67,含有一般谷物缺乏的賴氨酸和色氨酸[2],同時(shí)含有胡蘿卜素和抗壞血酸等營養(yǎng)成分。馬鈴薯含有大量膳食纖維,有助于機(jī)體及時(shí)排泄代謝毒素。馬鈴薯的維生素含量極高,是抗衰老的營養(yǎng)食物。馬鈴薯脂肪少、單位體積的熱量低,適合減肥者食用。但目前我國馬鈴薯產(chǎn)品品種不夠豐富,需要提高深加工水平。玉米的別稱有玉蜀黍、包谷、玉茭等,是我國總產(chǎn)量和種植面積居第3位的農(nóng)作物。玉米中的鈣含量接近乳制品,豐富的鈣可起到降血壓的功效。玉米中的玉米黃質(zhì)可以保護(hù)眼睛、刺激大腦細(xì)胞、增強(qiáng)人的腦力和記憶力。玉米中富含的亞油酸能降低血液膽固醇,具有防治心腦血管疾病及動(dòng)脈硬化的保健功效,同時(shí)其所含的VE也能幫助抗衰老、防止皮膚病變。因此,玉米被譽(yù)為長壽食品,可以用來開發(fā)高營養(yǎng)、對(duì)健康有益的食品。
現(xiàn)在市場(chǎng)上最常見的雜糧面條有蕎麥面條、玉米面條、燕麥面條等[3]。將雜糧與精制面粉搭配起來,不僅能豐富面條的種類,還能強(qiáng)化面條營養(yǎng)。為了達(dá)到這一目的,國內(nèi)外的食品研發(fā)人員做了大量的試驗(yàn)研究。目前,關(guān)于將馬鈴薯全粉和玉米粉混合添加到小麥粉中制作面條還沒有很深入的研究,有較大的研究前景和發(fā)展空間。為了推動(dòng)馬鈴薯主糧化的戰(zhàn)略,以馬鈴薯全粉、玉米粉、小麥粉為原料,進(jìn)行濕面條制作及斷條率、蒸煮損失率和感官試驗(yàn),研究馬鈴薯全粉、玉米粉全粉和加工工藝對(duì)濕面條品質(zhì)的影響,該研究為馬鈴薯粉的綜合利用提供一定的理論依據(jù)。
馬鈴薯雪花全粉、玉米粉,青島五谷康食品營養(yǎng)科技有限公司提供;“金沙河”牌面粉、食鹽,市售;黃原膠,山東阜東發(fā)酵有限公司提供;蒸餾水。
WT10002K型電子天平,常州萬泰天平儀器有限公司產(chǎn)品;“完美太太”牌家用壓面機(jī)、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,杭州藍(lán)天儀器有限公司產(chǎn)品;物性質(zhì)構(gòu)分析儀,美國進(jìn)口產(chǎn)品;WK2101型電磁爐,廣東美的生活電器制造有限公司產(chǎn)品;燒杯、量筒、玻璃杯等玻璃儀器。
1.3.1 馬鈴薯玉米面條的制作方法
(1) 和面。將馬鈴薯全粉、玉米粉、小麥粉、黃原膠按不同比例進(jìn)行混合,加入溶解有適量食鹽的蒸餾水進(jìn)行和面,在室溫下揉制10 min,揉成表面光滑、色澤一致的面團(tuán)。
(2) 熟化。將和好的面團(tuán)用保鮮膜進(jìn)行包裹,在室溫下放置30 min進(jìn)行熟化。
(3)壓片。將熟化后的面團(tuán)用壓面機(jī)壓面,直至形成厚約為1.5 mm的光滑面餅。
(4) 切條。將壓好的面餅用壓面機(jī)切割成長20 cm,寬4 mm的面條。
(5) 干燥。將制好的面條掛在室內(nèi)10 h進(jìn)行干燥,即為面條成品。
1.3.2 馬鈴薯玉米面條蒸煮特性評(píng)定
(1)最佳蒸煮時(shí)間。將500 mL蒸餾水煮沸,放入20根面條成品,煮2 min后每隔10 s挑出1根,用筷子夾斷面條,觀察面條中間是否有白芯,最佳蒸煮時(shí)間即為面條中間白芯消失的時(shí)間[4]。
(2) 斷條率。將500 mL蒸餾水煮沸,放入20根面條成品,以最佳蒸煮時(shí)間進(jìn)行蒸煮,撈出面條并數(shù)出斷掉面條的根數(shù)(N),計(jì)算面條的斷條率[5]。
(3)蒸煮損失率。將200 mL蒸餾水煮沸,放入25 g面條成品,蒸煮3 min后挑出,把煮后的面湯轉(zhuǎn)移到平面皿(M1,g)并放入鼓風(fēng)干燥箱中,在80℃條件下烘干至質(zhì)量不變(M2,g),計(jì)算面條的蒸煮損失率[6]。
1.3.3 面條感官評(píng)定
將煮好的面條轉(zhuǎn)移到潔凈的碗中,由5位專業(yè)人員組成感官評(píng)分組,參照SB/T 10137—93的方法進(jìn)行感官評(píng)價(jià)[7-9],面條總分為100分。
馬鈴薯玉米面條感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 馬鈴薯玉米面條感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.3.4 影響馬鈴薯玉米面條的單因素試驗(yàn)
將馬鈴薯全粉添加量、玉米粉添加量、水添加量、食鹽添加量和黃原膠添加量作為影響面條品質(zhì)的因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)。
(1)馬鈴薯全粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響。取馬鈴薯全粉、玉米粉和小麥粉共100 g,其中玉米粉15 g,馬鈴薯全粉添加量分別占混合總粉質(zhì)量的0,5%,10%,15%,20%,食鹽添加量1.0%,蒸餾水添加量48%,黃原膠添加量0.4%。在室溫下和面10 min,將和好的面團(tuán)用保鮮袋密封放置30 min進(jìn)行熟化,然后進(jìn)行壓面,切條并干燥后制得成品,用保鮮袋裝好待測(cè)。
(2)玉米粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響。取馬鈴薯全粉、玉米粉和小麥粉共100 g,其中馬鈴薯全粉10 g,玉米粉添加量分別占混合總粉質(zhì)量的0,5%,10%,15%,20%,食鹽添加量1.0%,蒸餾水添加量48%,黃原膠添加量0.4%。制面方法同上,用保鮮袋裝好、待測(cè)。
(3)食鹽添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響。取馬鈴薯全粉10 g,玉米粉15 g,小麥粉75g,食鹽添加量分別為混合粉總質(zhì)量的0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,蒸餾水添加量48%,黃原膠添加量0.4%。制面方法同上,用保鮮袋裝好、待測(cè)。
(4)水添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響。取馬鈴薯全粉10 g,玉米粉15 g和小麥粉75 g,食鹽添加量1.0%,黃原膠添加量0.4%,蒸餾水添加量分別為混合粉總質(zhì)量的46%,47%,48%,49%,50%。制面方法同上,用保鮮袋裝好、待測(cè)。
(5)黃原膠添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響。取馬鈴薯全粉10 g,玉米粉15 g和小麥粉75 g,食鹽添加量1.0%,蒸餾水添加量48%,黃原膠添加量分別為混合粉總質(zhì)量的0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%。制面方法同上,用保鮮袋裝好、待測(cè)。
1.3.5 馬鈴薯玉米面條加工配方的優(yōu)化
根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果,進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)。通過分析測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù),優(yōu)選出制作馬鈴薯玉米面條的最佳配方。
正交試驗(yàn)因素水平見表2。
表2 正交試驗(yàn)因素水平 /%
2.1.1 馬鈴薯全粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響
面條的蒸煮品質(zhì)可以通過測(cè)定面條的斷條率和蒸煮損失率來說明。斷條率越小,則面條越有筋道,越耐煮;蒸煮損失率越小,則面條蒸煮品質(zhì)越好,營養(yǎng)保存越完整。
馬鈴薯全粉添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)見圖1,馬鈴薯全粉添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響見表3。
圖1 馬鈴薯全粉添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)
由圖1可知,隨著馬鈴薯全粉添加量的增多,蒸煮損失率逐漸增大;馬鈴薯全粉添加量>10%時(shí),面條斷條率和蒸煮損失率明顯增大,蒸煮品質(zhì)變差。這是因?yàn)榧尤脒^多馬鈴薯全粉與面粉揉合,面筋含量的比例下降,從而使面條易斷,營養(yǎng)成分易溶出。
表3 馬鈴薯全粉添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響/分
由表3可知,當(dāng)馬鈴薯全粉添加量≤10%時(shí),隨著添加量的增加,其表觀狀態(tài)變好,咬力增強(qiáng)且具有清香,感官評(píng)分增加;但是當(dāng)馬鈴薯全粉添加量>10%時(shí),面條的表觀狀態(tài)開始變差,面條的光滑性下降且逐漸變得黏牙。
綜合以上分析,雖然馬鈴薯全粉添加量在10%~15%時(shí)的感官品質(zhì)相差不大,但是添加量為15%時(shí)的面條斷條率和蒸煮損失率都明顯增大。因此,馬鈴薯全粉添加量為10%時(shí)面條品質(zhì)較好,感官評(píng)分達(dá)到93.3分,蒸煮損失率為4.18%,斷條率為0。
2.1.2 玉米粉添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響
玉米粉中含有大量淀粉并且不含面筋蛋白,所以玉米粉的添加會(huì)影響面條的面筋含量,從而影響面條的品質(zhì)。
玉米粉添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響見圖2,玉米粉添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響見表4。
圖2 玉米粉添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響
由圖2可知,隨著玉米粉添加量的增多,蒸煮損失率逐漸變大。這是因?yàn)橛衩追奂尤氲矫鎴F(tuán)中會(huì)破壞面筋網(wǎng)絡(luò),使面筋網(wǎng)絡(luò)不能充分包裹淀粉顆粒,致使蒸煮損失率增大。當(dāng)玉米粉添加量≤15%時(shí),面條沒有出現(xiàn)斷條;當(dāng)添加量>20%時(shí),面條出現(xiàn)斷條,說明過多添加玉米粉使面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松散,導(dǎo)致面條品質(zhì)下降。
表4 玉米粉添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響/分
由表4可知,當(dāng)玉米粉添加量達(dá)到15%時(shí),面條的感官品質(zhì)評(píng)分最高。適量添加玉米粉會(huì)改善面條的感官品質(zhì)。當(dāng)玉米粉占混合總粉的比例較高時(shí),面條口感下降,色澤加深并且不夠光亮,面條感官評(píng)分降低。綜合以上分析,在該單因素試驗(yàn)中,玉米粉添加量為15%時(shí)面條品質(zhì)較好,感官評(píng)分達(dá)到94.5分,蒸煮損失率為4.25%,斷條率為0。
2.1.3 食鹽添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響
適量添加食鹽可以增強(qiáng)面團(tuán)筋力,提高面條蒸煮性質(zhì)。
食鹽添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響見圖3,食鹽添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響見表5。
圖3 食鹽添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響
由圖3可知,當(dāng)食鹽添加量為1.0%時(shí),面條的斷條率為0,且蒸煮損失率最小,食鹽添加過多或過少都會(huì)使蒸煮損失率變大。
表5 食鹽添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響/分
由表5可知,適量添加食鹽可以改善面條的風(fēng)味、韌性和光滑性等指標(biāo),提高面條的感官品質(zhì)。但是當(dāng)食鹽添加量過多時(shí),面條會(huì)變軟,彈性和韌性都變差,且風(fēng)味被破壞,感官品質(zhì)下降。綜合以上分析,在該單因素試驗(yàn)中,食鹽添加量為1.0%時(shí)面條的品質(zhì)較好,感官評(píng)分達(dá)到94.4分,蒸煮損失率為3.63%,斷條率為0。
2.1.4 水添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響
水添加量與面筋形成的好壞有關(guān),從而影響面條品質(zhì)。
水添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響見圖4,水添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響見表6。
圖4 水添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響
由圖4可知,當(dāng)水添加量為48%時(shí),面條的斷條率為0且蒸煮損失率最小,添加水過多或過少都會(huì)使蒸煮損失率變大。這是因?yàn)樵诿鏃l制作過程中,若加水量過低,那么面團(tuán)會(huì)因吸水不夠而偏硬,面條筋力不夠強(qiáng)且表面粗糙;若加水量過高,那么面團(tuán)會(huì)變得偏軟,面筋組織不夠緊密,面條也易斷且溶出率變大。
表6 水添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響/分
由表6可知,當(dāng)水添加量為48%時(shí),面條的感官品質(zhì)最好。添加適量的水可以使面條的咬力、韌性及黏性得到改善。當(dāng)水添加量≥49%時(shí),面條逐漸變軟,咬力和韌性變小,黏性也增強(qiáng),感官品質(zhì)下降。綜合以上分析,在該單因素試驗(yàn)中,水添加量為48%時(shí)面條的品質(zhì)較好,感官評(píng)分達(dá)到94.5分,蒸煮損失率為3.84%,斷條率為0。
2.1.5 黃原膠添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響
適量添加黃原膠有助于面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)和淀粉的結(jié)合,從而影響面條的咬力和韌性等感官品質(zhì)。
黃原膠添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響見圖5,黃原膠添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響見表7。
圖5 黃原膠添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響
由圖5可知,當(dāng)黃原膠添加量為0.4%時(shí),面條沒有出現(xiàn)斷條現(xiàn)象,蒸煮損失率最低;而黃原膠添加量過多時(shí),面條的蒸煮特性各項(xiàng)指標(biāo)降低。
表7 黃原膠添加量對(duì)面條感官品質(zhì)的影響/分
由表7可知,當(dāng)添加0.4%的黃原膠時(shí),面條的感官品質(zhì)最好。但是,當(dāng)黃原膠添加量≥0.6%時(shí),面條的韌性變大,光滑性和黏性也變差,同時(shí)面條還會(huì)發(fā)生收縮,導(dǎo)致感官品質(zhì)下降。適量添加黃原膠可以改善面條的感官品質(zhì)。綜合以上分析,在該單因素試驗(yàn)中,黃原膠添加量為0.4%時(shí)面條的品質(zhì)較好,感官評(píng)分達(dá)到94.7分,蒸煮損失率為4.01%,斷條率為0。
2.2.1 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
基于單因素試驗(yàn)的結(jié)果,選出馬鈴薯全粉添加量、玉米粉添加量、食鹽添加量和黃原膠添加量4個(gè)因素及其對(duì)應(yīng)的3個(gè)較優(yōu)水平進(jìn)行試驗(yàn),通過正交試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化馬鈴薯玉米面條加工配方。
正交試驗(yàn)結(jié)果見表8。
表8 正交試驗(yàn)結(jié)果
極差的大小與因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響程度有關(guān),極差越大,則該因素越重要;極差越小,則該因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響越小。由表8可知,從蒸煮損失率方面來說,因素主次順序是黃原膠添加量>馬鈴薯全粉添加量>食鹽添加量>玉米粉添加量,各因素的優(yōu)化組合是A'1B'2C'1D'2,即馬鈴薯全粉添加量5%,玉米粉添加量10%,食鹽添加量1.0%,黃原膠添加量0.4%,該組合不在正交試驗(yàn)中,應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。從感官評(píng)價(jià)方面來說,因素主次順序是馬鈴薯全粉添加量>黃原膠添加量>食鹽添加量>玉米粉添加量,各因素的優(yōu)化組合是A1B3C1D2,該組合不在正交試驗(yàn)中,應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。
2.2.2 最佳配方驗(yàn)證試驗(yàn)
根據(jù)正交試驗(yàn)蒸煮損失率的最優(yōu)條件為馬鈴薯全粉添加量5%,玉米粉添加量10%,食鹽添加量1.0%,黃原膠添加量0.4%進(jìn)行制作面條,測(cè)得面條的蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì),試驗(yàn)結(jié)果見表9;根據(jù)正交試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)的最優(yōu)條件為馬鈴薯全粉添加量5%,玉米粉添加量15%,食鹽添加量1.0%,黃原膠添加量0.4%進(jìn)行制作面條,測(cè)得面條的蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì),試驗(yàn)結(jié)果見表9。
驗(yàn)證試驗(yàn)見表9。
表9 驗(yàn)證試驗(yàn)
由表9可知,馬鈴薯玉米面條的最佳配方為A2B3C1D2,即馬鈴薯全粉添加量10%,玉米粉添加量15%,食鹽添加量1.0%,黃原膠添加量0.4%,此配方下制作出的面條斷條率為0,蒸煮損失率最?。?.18%),感官品質(zhì)最好(94.6分)。
馬鈴薯玉米面條是用馬鈴薯全粉、玉米粉和小麥粉為主要原料制作而成的新型雜糧面條,既可以增加面條的多樣性,又可以強(qiáng)化面條的營養(yǎng)。同時(shí),這種新型雜糧面條增加了馬鈴薯和玉米在生活中的食用范圍,為我國實(shí)現(xiàn)馬鈴薯和玉米主糧化提供支持。在5個(gè)單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn),通過對(duì)面條的斷條率和蒸煮損失率的測(cè)定,以及感官評(píng)價(jià),確定馬鈴薯玉米面條的最佳工藝配方。
在食鹽單因素試驗(yàn)中,當(dāng)食鹽添加量為1.0%時(shí),面條的蒸煮品質(zhì)較好。這是因?yàn)檫m量地添加食鹽可以疏通面條水分?jǐn)U散通道,有利于面條內(nèi)部的水分滲出到表面,使面團(tuán)吸水均勻,面團(tuán)熟化更完全[10-11]。在黃原膠單因素試驗(yàn)中,適量添加黃原膠可以改善面條的蒸煮特性,這是因?yàn)檫m量的黃原膠有助于淀粉和面筋網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合更加緊密[12]。
現(xiàn)在人們的飲食觀念有了新的變化,對(duì)于食品的營養(yǎng)、健康有了更高的要求,馬鈴薯玉米面條能夠很好地符合消費(fèi)者的這一需求。馬鈴薯不僅富含碳水化合物,還富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。并且馬鈴薯中的蛋白質(zhì)屬于全價(jià)蛋白,比大豆蛋白還好,營養(yǎng)價(jià)值高。玉米中營養(yǎng)物質(zhì),如鈣、玉米黃質(zhì)、亞油酸、VE等,都對(duì)人體健康有重要作用。因此,玉米被譽(yù)為長壽食品,可以用來開發(fā)高營養(yǎng)、對(duì)健康有益的食品。面條是我國的傳統(tǒng)主食,也是國際化的食品。添加了馬鈴薯全粉和玉米粉的雜糧面條將會(huì)受到消費(fèi)者的喜愛,具有廣闊的市場(chǎng)前景。
探討了5種單因素添加量對(duì)馬鈴薯玉米面條品質(zhì)的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了正交試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果表明,馬鈴薯玉米面條的最佳工藝配方為馬鈴薯全粉添加量10%,玉米粉添加量15%,食鹽添加量1.0%,水添加量48%,黃原膠添加量0.4%。此優(yōu)化配方制作出的馬鈴薯玉米面條色澤光鮮、口感爽滑有嚼勁、品質(zhì)好,并且具有馬鈴薯和玉米的清香。適量的添加馬鈴薯全粉和玉米粉,不但能提高面條的蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì),而且使面條更加營養(yǎng)美味,價(jià)值更高。
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