許丹，趙宇慈，曾凡逵，劉剛

（1.中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所，甘肅蘭州 730000）（2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

馬鈴薯是世界范圍內(nèi)重要的農(nóng)作物，富含多種生物活性成分，馬鈴薯中的營(yíng)養(yǎng)成分可大大改善居民的飲食[1,2]。據(jù)報(bào)道，馬鈴薯蛋白具有很高的生物學(xué)價(jià)值[3]，且脂肪含量很低[4]。馬鈴薯中的氨基酸組成優(yōu)異[5]，含有更加豐富的賴氨酸和蘇氨酸[6]。另外，馬鈴薯更是多種礦物質(zhì)的良好來(lái)源[7,8]。

根據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部（MOA）的研究，馬鈴薯很快將成為中國(guó)的主食之一[9]。以馬鈴薯為主食的發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)確保國(guó)家糧食安全和改善健康飲食具有重要意義。新鮮馬鈴薯很難儲(chǔ)存，而工業(yè)化加工是擴(kuò)大主食和多種馬鈴薯戰(zhàn)略儲(chǔ)存的有效途徑。傳統(tǒng)的馬鈴薯雪花全粉，是將馬鈴薯塊莖磨碎后進(jìn)行擠壓，然后通過(guò)氣動(dòng)環(huán)形干燥而擠出產(chǎn)生的，會(huì)導(dǎo)致水溶性養(yǎng)分的流失，高溫脫水后，淀粉糊化并且蛋白質(zhì)已經(jīng)變性[10,11]，加工性能較差。根據(jù)我們之前的研究，馬鈴薯雪花全粉不適宜加工面包或者面條，但可能在改善紙杯蛋糕的功能和營(yíng)養(yǎng)特性方面具有巨大潛力。

Mixolab 混合實(shí)驗(yàn)儀是一款全自動(dòng)的集成粉末質(zhì)量分析儀，也是一種多功能的檢測(cè)谷物粉團(tuán)流變學(xué)和酶學(xué)特性的分析儀器，可以實(shí)現(xiàn)各種專用粉品質(zhì)的最嚴(yán)格監(jiān)控。該儀器有效地結(jié)合了粉質(zhì)儀和粘度計(jì)的功能，還可用于確定面粉的蛋白質(zhì)弱化和淀粉糊化特性。該儀器已廣泛用于農(nóng)業(yè)育種，谷物的儲(chǔ)藏和加工，食品加工和質(zhì)檢部門等行業(yè)。許多研究表明，該儀器不僅可以有效地評(píng)估面團(tuán)的蛋白質(zhì)特性[12,13]，而且可以預(yù)測(cè)餅干和蛋糕的烘烤質(zhì)量[14,15]，為小麥粉的分類和使用提供參考。

本論文系統(tǒng)地研究了馬鈴薯雪花全粉在紙杯蛋糕中的應(yīng)用，詳細(xì)分析了面團(tuán)的熱機(jī)械學(xué)特性和蛋糕的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，為提高紙杯蛋糕的品質(zhì)提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

小麥粉：中裕蛋糕用小麥粉（低筋系列），濱州中裕食品有限公司；馬鈴薯雪花全粉：興愛蘭（磨細(xì)），甘肅薯香園農(nóng)業(yè)科技有限公司；蛋糕油：銀谷SP 蛋糕油，廣東奇樂趣食品科技有限公司；橄欖油：RONGS西班牙原裝進(jìn)口特級(jí)初榨橄欖油。雞蛋和細(xì)砂糖購(gòu)于當(dāng)?shù)氐某小Ｒ掖?、碳酸氫鈉：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；氨水、硫酸：四川西隴化工股份有限公司；乙酸：天津市大茂化學(xué)試劑試劑廠；硫酸銅、硫酸鉀：天津市德恩化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉：天津市百世化工有限公司，以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

全自動(dòng)凱氏定氮儀（K1100F）：濟(jì)南海能儀器股份有限公司；自動(dòng)脂肪測(cè)定儀（SZC-101）：上海纖檢儀器有限公司；分析天平（AB104-N）：梅特勒儀器（上海）有限公司；紫外可見分光光度計(jì)（UV 2600）：日本島津Shimadzu；原子吸收光譜儀（PE900T）：美國(guó)PE-Perkinelmer；Hitachi 全自動(dòng)氨基酸分析儀（L-8900）：日本；樂米高雙棒電動(dòng)打蛋器（N20D）：佛山市樂米高五金電器有限公司；Mixolab 混合實(shí)驗(yàn)儀：法國(guó)肖邦儀器公司；質(zhì)構(gòu)分析儀（MultiTest 2.5-i，Mecmesin ， Ltd ）： 英 國(guó)； 數(shù) 顯 鼓 風(fēng) 干 燥 箱（DGG-9030B）：上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；超聲波清洗器（KQ-250DB）：昆山市超聲儀器有限公司；掃描電子顯微鏡（JSM-5600LV）：日本電子株式會(huì)社；激光掃描共聚焦顯微鏡（Olympus Fluoview Fv1200）：日本。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)

蛋白含量的檢測(cè)參照GB 5009.5-2016（第一法）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。脂肪含量的檢測(cè)參照GB 5009.6-2016（第二法）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。膳食纖維含量的檢測(cè)參照GB 5009.88-2014 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。磷含量的檢測(cè)方法參照GB 5009.87-2016（第一法）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；鐵、鈣、鋅、鎂和鉀含量的檢測(cè)方法參照GB 5009.268-2016（第一法）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。氨基酸含量的檢測(cè)參照GB 5009.124-2016國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 紙杯蛋糕的制作

首先準(zhǔn)確稱量50 g 細(xì)砂糖于容器中，打入兩個(gè)中等大小的雞蛋（約100 g），用打蛋器充分打發(fā)至有泡沫，再加入65 g 面粉或預(yù)先混勻的混合粉和5 g 蛋糕油繼續(xù)打至發(fā)白。最后加入礦泉水8 g、橄欖油10 g并用打蛋器攪拌均勻（注：這一步操作不能過(guò)度打發(fā)，只需攪拌均勻即可）。將上述制作好的蛋糕面糊用塑料刮刀放入專用紙杯中（每個(gè)紙杯中加入28 g 面糊），待紙杯中的面糊放置均勻后立即放進(jìn)已經(jīng)預(yù)熱好的烤箱中烘烤15 min 左右即可（烤箱上下火溫度均為150 ℃），取出后放涼，待測(cè)。

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

對(duì)照區(qū)按常規(guī)處理方式實(shí)施管理，并將定期記錄作物生長(zhǎng)發(fā)育情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。注意在試驗(yàn)區(qū)中，作物的生長(zhǎng)期不進(jìn)行任何追肥。

感官評(píng)定小組由本單位的15 名經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的小組成員組成（男性和女性）。所有隨機(jī)的樣本由小組成員同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。小組成員根據(jù)Sudha 等人[16]的報(bào)道分別評(píng)估樣品的蛋糕碎屑顏色，食用品質(zhì)，氣味，柔軟度，外觀和整體質(zhì)量。要求參與者使用5 點(diǎn)評(píng)價(jià)法（1分=非常不喜歡，2 分=不喜歡，3 分=既不是喜歡也不是不喜歡，4 分=喜歡，5 分=非常喜歡）。要求參與者在評(píng)定過(guò)程中不得相互交流，并向小組成員提供礦泉水來(lái)進(jìn)行漱口。

1.3.4 質(zhì)構(gòu)分析

蛋糕的質(zhì)構(gòu)特征使用質(zhì)構(gòu)分析儀并采用TPA 方法檢測(cè)樣品。將每個(gè)樣品都放置在平臺(tái)上，使用不銹鋼圓柱形探針（75 mm）以10 mm/s 的速度將樣品壓縮至其原始高度的50%。將質(zhì)構(gòu)分析儀與計(jì)算機(jī)連接并分析數(shù)據(jù)。從TPA 曲線計(jì)算出各質(zhì)構(gòu)參數(shù)（高度、硬度和彈性）。

1.3.5 掃描電子顯微鏡檢測(cè)

掃描電子顯微鏡的測(cè)定參考 Bárcenas 等人[17]的方法。測(cè)試前在樣品的表面上進(jìn)行噴金處理。然后以20 kV 的加速電壓以500 倍的放大倍數(shù)進(jìn)行樣品分析。

1.3.6 面團(tuán)的熱機(jī)械學(xué)特性

檢測(cè)方法參考《ISO 17718:2013 揉混和加熱條件下測(cè)定面粉的流變學(xué)特性》Chopin+標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試法[18]，和面轉(zhuǎn)速為80 r/min，目標(biāo)扭矩為1.1±0.05 Nm，粉團(tuán)重量（粉和水）總質(zhì)量為75 g。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的溫度控制分為3 個(gè)過(guò)程：①恒溫階段：30 ℃條件下保持8 min；②升溫階段，在15 min 之內(nèi)以 4 ℃/min 的速度升溫到90 ℃并保持高溫7 min；③降溫階段，在10 min 之內(nèi)以4 ℃/min 速度降溫到50 ℃并保持5 min，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程共計(jì)45 min。

準(zhǔn)確稱量50 g 面粉或者預(yù)先混勻的混合粉，加入30 mL 蒸餾水用手揉捏成均勻的面團(tuán)，并將面團(tuán)用干凈的自封袋密封并靜置30 min 后進(jìn)行檢測(cè)。激光掃描共聚焦顯微測(cè)定參考Bernklau等人[19]的方法并稍作改動(dòng)。先用超純水配制濃度為0.25%的羅丹明B 熒光染液。取適量濕面團(tuán)輕輕薄涂于載玻片上，隨后滴入幾滴羅丹明B 熒光染液對(duì)樣品進(jìn)行染色，靜置兩分鐘后用超純水緩緩沖洗多余的染料，然后蓋上蓋玻片后用于顯微鏡觀察。測(cè)定條件如下：物鏡放大倍數(shù)20×，目鏡放大倍數(shù)10×，羅丹明B 的激發(fā)波長(zhǎng)為594 nm。

1.3.8 數(shù)據(jù)處理

以上實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，所有數(shù)據(jù)用Excel 2010 軟件和SPSS Statistics 22 軟件進(jìn)行處理和分析，顯著性分析采用Duncan 檢驗(yàn)，顯著性水平設(shè)定為p<0.05。雷達(dá)圖使用Origin 9.0 軟件繪制。

2 結(jié)果與討論

2.1 小麥粉和馬鈴薯雪花全粉的營(yíng)養(yǎng)成分

表1 總結(jié)了小麥粉和馬鈴薯雪花全粉的基本營(yíng)養(yǎng)成分。與小麥粉（6.70 g/100 g）相比，馬鈴薯雪花全粉具有較高的蛋白含量（8.63 g/100 g），且兩種粉末之間有顯著性差異（p<0.05）。這與文獻(xiàn)報(bào)道的馬鈴薯是高蛋白質(zhì)的豐富來(lái)源相一致[3]。脂肪分析結(jié)果顯示，小麥粉中的脂肪含量為2.03 g/100 g，而馬鈴薯雪花全粉的脂肪含量為0.97 g/100 g，馬鈴薯雪花全粉中的脂肪含量還不到小麥粉的一半，這與公認(rèn)的馬鈴薯中脂肪含量較低的認(rèn)識(shí)是一致的[4]。表1 中還列出了小麥粉和馬鈴薯雪花全粉中膳食纖維的含量。結(jié)果顯示，兩種粉末的膳食纖維含量明顯不同。馬鈴薯雪花全粉中的膳食纖維含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小麥粉，其中馬鈴薯雪花全粉（2.90 g/100 g）中的總膳食纖維（TDF）含量約是小麥粉（0.10 g/100 g）的30 倍，不溶性膳食纖維（IDF）含量約是小麥粉的40 倍。結(jié)果還顯示，馬鈴薯雪花全粉中不溶性膳食纖維（IDF）的比例遠(yuǎn)高于可溶性膳食纖維（SDF），高達(dá)90%以上。該結(jié)果表明，與小麥粉相比，馬鈴薯雪花全粉是膳食纖維的良好來(lái)源。礦物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果顯示，馬鈴薯雪花全粉中磷、鈣、鎂、鐵、鉀的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小面粉，但小麥粉中的鋅含量（3.10 g/100 g）高于馬鈴薯雪花全粉（2.78 g/100 g）。已有文獻(xiàn)報(bào)道馬鈴薯是不同膳食礦物質(zhì)的重要來(lái)源。即使馬鈴薯帶皮煮熟后，其大多數(shù)的礦物質(zhì)含量依舊很高[20]。礦物質(zhì)結(jié)果表明，與小麥粉相比，馬鈴薯雪花全粉具有更優(yōu)異的礦物質(zhì)含量。從總體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來(lái)看，馬鈴薯雪花全粉比小麥粉具有更好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表1 小麥粉和馬鈴薯雪花全粉的營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 Nutritional component of wheat flour and potato flake

2.2 小麥粉和馬鈴薯雪花全粉的氨基酸組成

表2 小麥粉和馬鈴薯雪花全粉的氨基酸組成Table 2 Amino acid composition of wheat flour and potato flake

小麥粉和馬鈴薯雪花全粉的氨基酸組成如表2 所示。結(jié)果顯示小麥粉中絲氨酸、脯氨酸和谷氨酸的含量明顯高于馬鈴薯雪花全粉，兩者有顯著性差異（p<0.05），而馬鈴薯雪花全粉中天冬氨酸、蘇氨酸和賴氨酸的含量顯著高于小麥粉（p<0.05）。這與文獻(xiàn)報(bào)道的馬鈴薯中氨基酸組成更優(yōu)異，尤其具有較高的賴氨酸和蘇氨酸的結(jié)果相一致[5,6]。氨基酸結(jié)果還顯示，馬鈴薯雪花全粉中含有所有的必需氨基酸種類，且與小麥粉相比，馬鈴薯雪花全粉中必需氨基酸所占比例較高，高達(dá)43.91%，而小麥粉中的比例為40.07%。較好的氨基酸組成使馬鈴薯雪花全粉更具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.3 蛋糕的營(yíng)養(yǎng)成分

表3 列出了蛋糕的基本營(yíng)養(yǎng)成分。與對(duì)照組（7.43 g/100 g）相比，添加馬鈴薯雪花全粉的蛋糕具有較高的蛋白含量，且隨著添加比例的增多，蛋白含量也隨之升高（分別增加了11.04%~16.55%）。眾所周知，馬鈴薯是高品質(zhì)蛋白的良好來(lái)源[21]。據(jù)報(bào)道，發(fā)展中國(guó)家的人們?cè)陲嬍持腥狈Φ鞍踪|(zhì)的攝入，而馬鈴薯可以作為這種重要膳食營(yíng)養(yǎng)素的廉價(jià)來(lái)源。脂肪結(jié)果顯示，隨著馬鈴薯雪花全粉添加比例的增多，蛋糕中的脂肪含量降低，脂肪含量分別降低了3.10%~13.18%，但只有添加50%組的蛋糕，其脂肪含量與對(duì)照組相比有顯著性差異（p<0.05）。從制作蛋糕的材料來(lái)看，蛋糕中脂肪含量的來(lái)源主要來(lái)自于橄欖油。表3 還列出了蛋糕的膳食纖維含量，結(jié)果顯示與對(duì)照組（1.16 g/100 g）相比，添加馬鈴薯雪花全粉的蛋糕具有較高的膳食纖維含量，且隨著添加比例的增多，蛋糕中的膳食纖維含量顯著升高（p<0.05），其中總膳食纖維含量增加了將近1.00~1.50 倍。該結(jié)果表明，馬鈴薯雪花全粉可明顯提高蛋糕中的膳食纖維含量。

表3 不同配方紙杯蛋糕的營(yíng)養(yǎng)成分Table 3 Nutritional component of cupcakes with different formulas

Jeddou 等人[22]也已經(jīng)報(bào)道并證實(shí)了馬鈴薯是蛋糕制作中膳食纖維的良好來(lái)源。蛋糕中的礦物質(zhì)結(jié)果顯示，如前所述，由于馬鈴薯雪花全粉中磷、鈣、鎂、鉀的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小麥粉，因此添加馬鈴薯雪花全粉的蛋糕中磷、鈣、鎂、鉀的含量要顯著高于對(duì)照組，且都具有顯著性差異（p<0.05）。盡管馬鈴薯雪花全粉中鐵的含量要比小麥粉高（表1），但只有添加50%組的蛋糕，其鐵的含量與對(duì)照組相比有顯著性差異（p<0.05）。因?yàn)樾←湻壑械匿\含量要高于馬鈴薯雪花全粉，所以隨著添加比例的增多，蛋糕中的鋅含量隨之降低。總之，從整體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來(lái)看，添加馬鈴薯雪花全粉可極大地提高紙杯蛋糕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.4 蛋糕的氨基酸組成

蛋糕的氨基酸組成如表4 所示。結(jié)果顯示對(duì)照組蛋糕中的精氨酸、組氨酸和脯氨酸含量最高。馬鈴薯雪花全粉的加入使得蛋糕中有較高含量的天冬氨酸、蘇氨酸、纈氨酸和賴氨酸。蘇氨酸、纈氨酸和賴氨酸都是人體重要的必需氨基酸。氨基酸是人體所需的重要生物成分，主要參與生物合成、神經(jīng)傳遞和其他代謝活動(dòng)[23]。較高的賴氨酸含量使馬鈴薯成為中國(guó)的主食變得更加有吸引力，傳統(tǒng)主食小麥和大米中缺乏賴氨酸，而馬鈴薯可以彌補(bǔ)這一缺憾。

2.5 蛋糕的感官評(píng)價(jià)

通過(guò)感官評(píng)估來(lái)評(píng)價(jià)蛋糕的質(zhì)量在很大程度上基于個(gè)人判斷和主觀定性評(píng)估，其結(jié)果雖然不是絕對(duì)的，但可以反映出消費(fèi)者的偏好[22]。馬鈴薯雪花全粉的不同添加量對(duì)蛋糕的感官評(píng)價(jià)結(jié)果列于表5 和圖1 中。結(jié)果顯示馬鈴薯雪花粉的添加對(duì)蛋糕的氣味沒有顯著影響（p>0.05），但對(duì)蛋糕的碎屑顏色、食用品質(zhì)、柔軟度、外觀和整體質(zhì)量有明顯的影響。綜合6 項(xiàng)感官評(píng)價(jià)的結(jié)果，對(duì)照組蛋糕獲得了最高的感官評(píng)價(jià)得分。從表5 和圖1 中可以看出馬鈴薯雪花粉的添加對(duì)蛋糕的食用品質(zhì)影響不大，只有添加50%組的蛋糕具有最低的食用品質(zhì)得分（3.80），且與其他組相比有顯著性差異（p<0.05）。隨著添加量的增多，蛋糕的感官評(píng)價(jià)得分明顯降低。另外，從圖2 中可以觀察到，蛋糕表面上出現(xiàn)的裂縫隨著馬鈴薯雪花全粉比例的增加而變得越來(lái)越小，應(yīng)該注意的是，這可能會(huì)影響評(píng)估者的感官評(píng)分，較小的裂縫使得蛋糕降低了吸引力。感官評(píng)價(jià)的結(jié)果與Jeddou 等人[22]的報(bào)道結(jié)果基本一致。

表4 不同配方紙杯蛋糕的氨基酸組成Table 4 Amino acid composition of cupcakes with different formulas

表5 不同配方紙杯蛋糕的感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Sensory evaluation results of cupcakes with different formulas

圖1 不同配方紙杯蛋糕的感官評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.1 Sensory evaluation results of cupcakes with different formulas

圖2 不同配方紙杯蛋糕的照片F(xiàn)ig.2 Photographs of cupcakes with different formulas

2.6 蛋糕的質(zhì)構(gòu)分析

蛋糕的質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果總結(jié)于表6 中。結(jié)果表明，小麥粉中添加馬鈴薯雪花全粉會(huì)影響蛋糕的高度、硬度和彈性。結(jié)果顯示隨著馬鈴薯雪花全粉的添加，蛋糕的高度顯著降低，高度分別降低了2.36%~14.91%。從圖2 中也可以觀察到各組蛋糕的高度差異。

從表6 可知，添加馬鈴薯雪花全粉對(duì)蛋糕的硬度也有影響，硬度分別增加了0.43%~42.49%。當(dāng)添加量為10%時(shí)，與對(duì)照組相比，蛋糕硬度增加，但沒有顯著性差異（p>0.05）。隨著添加比例的繼續(xù)升高，蛋糕硬度顯著增加，添加比例為50%的蛋糕硬度最大（13.18 N），且顯著高于其他組（p<0.05）。硬度增加將嚴(yán)重影響蛋糕的質(zhì)量。

另外，增加馬鈴薯雪花全粉的添加量會(huì)導(dǎo)致蛋糕的彈性降低，彈性分別降低了9.55%~18.98%。顯然，對(duì)照組的蛋糕具有最大的彈性（15.28 mm），且顯著高于其他組（p<0.05）。隨著添加比例的增多，蛋糕的彈性也隨之降低。質(zhì)構(gòu)特征的檢測(cè)結(jié)果與Jeddou 等人[22]的報(bào)道結(jié)果基本一致。

2.7 馬鈴薯雪花全粉對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的影響

由表7 所示，添加的馬鈴薯雪花全粉越多，混合面粉的吸水率越高。吸水率是面粉質(zhì)量的重要指標(biāo)，主要決定面團(tuán)的產(chǎn)量。對(duì)于生產(chǎn)者而言，同等重量的面粉，吸水率高的就可以獲得更多的面團(tuán)。當(dāng)添加比例為50%時(shí)，吸水率可高達(dá)94.90%，顯著高于其他組（p<0.05）。除了馬鈴薯雪花全粉中的極性基團(tuán)對(duì)水分有較強(qiáng)的吸附作用以外，淀粉的破壞率可能是高吸水率的主要原因。吸水率主要受蛋白質(zhì)含量和淀粉破壞率的影響。蛋白質(zhì)含量和淀粉破壞率越高，吸水率就越高，但是過(guò)多的淀粉破壞率會(huì)影響食品質(zhì)量[24,25]。從圖3 中可以看出，馬鈴薯雪花全粉淀粉顆粒的形狀幾乎消失，并且已經(jīng)完全糊化，這是由于加工過(guò)程中的高溫處理所致。

穩(wěn)定時(shí)間可以反映面團(tuán)的耐剪切能力和面筋的強(qiáng)度[26]。面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間越長(zhǎng)，面筋的強(qiáng)度越強(qiáng)。表7所示，添加馬鈴薯雪花全粉后，其穩(wěn)定時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組，且隨著添加比例的增加，混合面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間顯著降低（p<0.05），這表明面團(tuán)中的面筋結(jié)構(gòu)開始被破壞。但是，此處的穩(wěn)定時(shí)間的延長(zhǎng)并不意味著面筋強(qiáng)度的增加，而是因?yàn)樘砑舆^(guò)量的馬鈴薯雪花全粉會(huì)增強(qiáng)面團(tuán)的稠度?？梢詳喽ǖ氖?，馬鈴薯雪花全粉的添加對(duì)面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和面團(tuán)穩(wěn)定性具有顯著影響。

表6 不同配方紙杯蛋糕的質(zhì)構(gòu)特征Table 6 Textural properties of cupcakes with different formulas

表7 馬鈴薯雪花全粉對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的影響Table 7 Effects of addition of PF on the thermomechanical properties of dough

圖3 小麥粉和馬鈴薯雪花全粉的掃描電子顯微鏡照片F(xiàn)ig.3 Scanning electron micrographs of wheat flour and potato flake

C2值可以表示由于機(jī)械功和溫度升高而導(dǎo)致的蛋白質(zhì)弱化[27]。如表7 所示，隨著馬鈴薯雪花全粉從10%增加到50%，C2值顯著降低（p<0.05）。面筋蛋白在很大程度上減弱，面團(tuán)變軟且發(fā)粘，不易加工，其烘烤質(zhì)量也不佳。添加馬鈴薯雪花全粉后的面團(tuán)C2值降低，表明面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)減弱[28]。盡管馬鈴薯中也含有豐富的蛋白質(zhì)，但它不同于小麥面筋蛋白，無(wú)法形成像小麥面粉一樣的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[25]。再加上馬鈴薯雪花全粉在加工過(guò)程中蛋白已經(jīng)變性，因此對(duì)面團(tuán)的加工性能造成不利的影響。

C3，C4和C5值可以反映淀粉的糊化特性[14,27]。如表7 所示，隨著馬鈴薯雪花全粉的增加，C3（淀粉糊化），C4（淀粉穩(wěn)定性）和C5（淀粉回生）值均顯著降低，這表明添加馬鈴薯雪花全粉對(duì)淀粉的糊化特性具有明顯的改變。Kahraman 等人[15]已經(jīng)報(bào)道過(guò)面粉中淀粉的糊化在蛋糕制作中非常重要。較低的C3，C4和C5值將對(duì)烘烤產(chǎn)品產(chǎn)生一系列負(fù)面影響，例如，直徑和比容變小，導(dǎo)致牙齒粘膩，韌性和耐嚼強(qiáng)度被改變等[18]。

2.8 馬鈴薯雪花全粉對(duì)面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖4 面團(tuán)的激光共聚焦顯微鏡圖Fig.4 Confocal scanning laser microscope (CSLM) of dough

添加不同比例的馬鈴薯雪花全粉后，面團(tuán)的激光共聚焦顯微結(jié)構(gòu)如圖4 所示。從圖中可以看出，對(duì)照組的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最佳（圖4a），而添加50%馬鈴薯雪花全粉的面筋網(wǎng)絡(luò)最差（圖4d）。對(duì)照組中的面筋蛋白均勻地覆蓋在淀粉顆粒的表面，形成了較為緊密的蛋白質(zhì)交聯(lián)，這對(duì)面團(tuán)的穩(wěn)定性十分有利。當(dāng)添加量為10%時(shí)，面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)依舊可以很好地保持，但與對(duì)照組相比，明顯有所降低。這表明較低的添加量對(duì)面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞并不大。隨著面團(tuán)中馬鈴薯雪花全粉的添加比例達(dá)到30%時(shí)，面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步破壞，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)斷裂且含量明顯減少，并且被面筋蛋白覆蓋的淀粉顆粒進(jìn)一步暴露。當(dāng)添加比例達(dá)到50%時(shí)，幾乎完全破壞了面團(tuán)中的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?？傊R鈴薯雪花全粉的添加可以破壞面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性，尤其是添加比例為30%和50%時(shí)，效果較明顯。

3 結(jié)論

本文初步探索了不同馬鈴薯雪花全粉添加比例（10%、30%和50%）對(duì)紙杯蛋糕品質(zhì)的影響。結(jié)果表明添加馬鈴薯雪花全粉后，紙杯蛋糕中的蛋白質(zhì)和膳食纖維含量明顯提升，并極大地豐富了礦物質(zhì)種類和賴氨酸組成。這意味著馬鈴薯雪花全粉在紙杯蛋糕制作中顯示出巨大的潛力，可以顯著提高其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。但馬鈴薯雪花全粉的添加對(duì)蛋糕的質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生了不利的影響，降低了蛋糕的高度和彈性，并增加了蛋糕的硬度。同時(shí)，相應(yīng)地降低了感官評(píng)估的綜合評(píng)分。通過(guò)Mixolab 分析的面團(tuán)的熱機(jī)械學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯雪花全粉明顯增加了面團(tuán)的吸水率和穩(wěn)定時(shí)間，并對(duì)面筋蛋白的弱化和淀粉的糊化特性具有顯著改變。激光共聚焦檢測(cè)結(jié)果顯示馬鈴薯雪花全粉對(duì)面團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)有影響，馬鈴薯雪花全粉的添加可破壞面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性。