旱作不同品种(系)马铃薯对马铃薯面条品质特性的影响

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(1.甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所,甘肃兰州 730070;2.甘肃省农业科学院,甘肃兰州 730070;3.中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193)

面条是中国的传统面食之一,已有上千年的发展历史,堪称我国的一份宝贵文化遗产[1]。面条在人们日常食物结构中占有重要地位,随着人们生活水平的不断提高和人民日益增长的营养健康需求,合理均衡面条营养,提高面条质量以适应不同消费群体的需求日显重要[2],而小麦加工过程中,由于过度追求加工精度导致众多营养素丢失,致使纯小麦粉的消费存在潜在的营养和健康问题[3]。

马铃薯是世界上重要的粮菜兼用型作物,也是我国的主要粮食作物[4]。西北地区是我国马铃薯的重点产区,其种植面积和产量约占全国的1/4,马铃薯已成为当地农民脱贫致富的重要产业[5]。马铃薯营养丰富,不仅富含蛋白质、碳水化合物、矿物质等人体必需的基本营养成分,也含有各类维生素、膳食纤维和多酚等活性成分,具有减肥、健美和抗癌、预防亚健康等多种食疗保健及药用价值,马铃薯是全球公认的营养健康食品[6]。

将马铃薯按一定比例添加到小麦面条中,既能改善面条的营养价值,满足人们日益增长的营养健康需求,又能丰富面条的种类。目前有关马铃薯面条的研究主要集中在以马铃薯全粉为原料的面条加工工艺[7]、品质特性及营养评价[8-11]等方面,而对于以鲜薯为原料的马铃薯面条的研究鲜见报道,对于适合制作马铃薯面条的马铃薯品种方面的研究,更是信息甚少。

因此,本文选用西北旱区13个马铃薯品种(系)的新鲜马铃薯为原料制成马铃薯面条,比较不同马铃薯品种对马铃薯面条感官、蒸煮及质构特性的影响,明确不同马铃薯品种对马铃薯面条品质特性的影响规律,从而为马铃薯面条专用马铃薯品种的筛选提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试马铃薯：供试13个马铃薯品种(系)陇薯7号、陇薯8号、陇薯9号、陇薯10号、陇薯11号、陇薯14号、L1027-10、L1036-34、L1149-2、LY08104-12、青薯9号、天薯11号和中薯18号 甘肃省农业科学院马铃薯研究所会川试验站提供;旱作小麦高筋粉 和尚头品种，甘肃兰州麦粒香食品有限责任公司提供;食用碱(Na2CO3) 安琪酵母股份有限公司,北京华联生活超市。

Cary-100型紫外-可见分光光度计 安捷伦科技(中国)有限公司;BT 224S电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;TGL-16M型台式高速冷冻离心机 湖南星科科学仪器有限公司;Kieltec Analysister 凯氏定氮仪 瑞典FOSS公司;MaxxiMUN1600厨师机 中国博世家电有限公司;TA-XT2i物性测试仪 英国Stable Micro System公司。

1.2 实验方法

1.2.1 面条的制作

1.2.1.1 马铃薯脱水处理 采用微波对去皮切分后的马铃薯进行脱水,先在微波功率15 kW、转速709 r/min条件下处理2～3 min,然后在微波功率15 kW、转速203 r/min条件下处理10～11 min,使马铃薯脱水率达25%,形成薯泥状样品,备用。

1.2.1.2 面条制作工艺 分别称取120 g马铃薯和80 g小麦粉,加入0.2 g 食用碱,于搅拌机中充分混匀;再于厨师机中制成面团,面团于密封袋中静置熟化35 min,然后在压面机6、5、4档位处各压延4次,3、2、1档位处各压延3次,最后以0.8 mm厚度切条,面条宽度为1 mm,用保鲜膜包裹待测[12]。

1.2.2 马铃薯品种(系)基本品质特性测定 测定指标均参照国标方法进行测定。水分含量参照 AOAC 935.29(食品中水分含量的测定),采用常压干燥法(105 ℃)[13];干物质含量参照GB5009.3-2016(水果、蔬菜产品中干物质和水分含量的测定方法);总淀粉含量参照Megazyme总淀粉试剂盒所提供的方法测定马铃薯总淀粉含量;粗蛋白含量参照AOAC 976.05(食品中粗蛋白含量的测定),采用凯氏定氮法,蛋白转换因子为6.25[13];还原糖含量参照GB/T 5009.7-2016(食品安全国家标准 食品中还原糖的测定);VC含量参照GB5009.86-2016(食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定)。

1.2.3 马铃薯品种(系)面条加工特性测定

1.2.3.1 感官评定 将煮好的面条放入盛器内,由品尝小组(由10位经验丰富的人员组成,男生5人,女生5人)按LS/T 3202-1993《面条用小麦粉》的方法和标准进行感官评价[12]。面条评分项目及分数分配如表1,总分为100分。

表1 面条评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of noodles

1.2.3.2 蒸煮特性测定 断条率:取30根面条置于1000 mL沸水中,保持水的沸腾状态煮制2.5 min,用竹筷将面条轻轻挑出,计算断条率[14]。

断条率(%)=N/20×100

式中:N是断条根数。

烹调损失率:称取30 g样品,置于500 mL沸水中,保持水的沸腾状态煮制2.5 min,用竹筷将面条轻轻挑出,面汤放至常温后,转入500 mL容量瓶中定容混匀,吸50 mL面汤倒入恒重的250 mL烧杯中,放在可调式电炉上蒸发掉大部分水分后,再吸入面汤50 mL,继续蒸发至近干,放入105 ℃ 烘箱内烘至恒重,计算烹调损失率[15]。

P(%)=5 M/[G×(1-W)]×100

式中:P是烹调损失率(%);M是100 mL面汤中干物质(g);W是面条水分(%);G是样品重量(g)。

1.2.3.3 质构测定 取一定数量的马铃薯面条,沸水中煮面2.5 min后立即将其捞出,置于冷水中浸30 s,于漏水网丝容器中沥干,再用滤纸吸干表面水分,用保鲜膜包裹待测定[16]。

表2 13个品种(系)马铃薯基础品质测定结果Table 2 Results of basic values of potato of thirteen kinds of cultivars

注:不同小写字母表示在P<0.05水平上显著差异;表3、表4同。

TPA:探头TA3/100,夹具TA-RT-KI,目标距离1 mm,触发点7 g,测试速度0.5 mm/s,数据频率20点/s,室温,选择硬度、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性和黏性作为质构评价参数,这些参数可直接由物性分析仪计算机分析软件计算得出,每个处理重复15次,取平均值。

拉伸特性:采用TA-DGA型号夹具,起始间距为45.0 mm,拉伸速率为1 mm/s,拉伸距离为60 mm,感应力为6 g。每个样品至少平行测试8次,舍去最大值和最小值,求平均值。

1.3 数据分析

所有测定均独立重复3次,试验结果表示为平均值±标准差。采用SAS 9.2数据处理软件对结果进行分析,并对数据进行单因素方差分析,P<0.05 时为显著性差异。

2 结果与分析

2.1 马铃薯品种(系)基本成分分析

如表2所示,13个品种(系)马铃薯的基本成分均存在差异。水分平均含量为75.48 g/100 g马铃薯鲜薯,陇薯10号的水分含量最高,达(79.07±0.03) g/100 g马铃薯鲜薯,最低的是陇薯8号,含量为(70.13±1.80) g/100 g马铃薯鲜薯。干物质的平均含量为24.52 g/100 g FW,干物质含量最高的品种为陇薯8号,含量达(29.87±0.80) g/100 g FW,最低的品种为陇薯10号,含量为(20.93±0.03) g/100 g FW。淀粉含量的变化范围为15.03～23.12 g/100 g FW,陇薯8号淀粉含量最高,达(23.12±2.30) g/100 g FW,最低的是陇薯10号,含量为(15.03±0.63) g/100 g FW。蛋白质平均含量为2.58 g/100 g FW,L1149-2蛋白质含量最高,达(3.06±0.15) g/100 g FW,最低的是L1027-10,含量为(2.20±0.29) g/100 g FW。还原糖含量的变化范围为0.24～0.85 g/100 g FW,含量最高的L1027-10,达(0.85±0.02) g/100 g FW,最低的是陇薯9号,含量为(0.24±0.1) g/100 g FW。VC平均含量为20.47 mg/100 g FW,VC含量最高的品种为天薯11号,含量达(38.12±0.46) mg/100 g FW,最低的品种为青薯9号,含量为(13.15±0.53) mg/100 g FW。

表4 13个品种马铃薯面条质构分析结果Table 4 Results of texture properties of potato noodles of thirteen different cultivars

2.2 马铃薯面条感官与蒸煮特性分析

由表3可以看出,不同品种马铃薯面条的感官评价存在显著性差异,评分范围为 82.63(L1027-10)～88.66(陇薯9号),显著(P<0.05)低于纯小麦面条(93.63±0.15);不同品种马铃薯面条的烹调损失率也存在显著性差异(P<0.05),其中损失率最大的是陇薯14号,达7.90%,较纯小麦面条损失率高出7.32个百分点,最低的天薯11号,损失率为2.44%,较纯小麦面条烹调损失率高出1.86个百分点;不同品种马铃薯面条的断条率差异不显著(P>0.05),与纯小麦面条的断条率也不存在显著差异(P>0.05)。

表3 13个品种(系)马铃薯面条感官和蒸煮品质分析结果Table 3 Results of sensory and cooking properties of potato noodles of thirteen different cultivars

2.3 马铃薯面条质构特性分析

由表4可以看出,不同品种(系)马铃薯面条的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性差异显著(P<0.05);其中硬度最大和最小的品种分别是陇薯9号(72.66±1.72) g和L1027(42.90±1.27) g;弹性最大和最小的品种分别是L1149-2(0.85±0.03)mm和青薯 9 号(0.76±0.13) mm;内聚性最大和最小的品种分别是L1036-34(0.81±0.06)和陇薯10号(0.50±0.09);咀嚼性最大和最小的品种分别是陇薯9号(0.48±0.02) mJ和陇薯7号(0.24±0.06) mJ。TPA(texture profile analysis,质地剖面分析)质构分析中硬度、弹性、内聚性、咀嚼性是评价面条特性关键指标,陆启玉等[17]、陈东升等[18]均研究表明TPA测试指标可以较好地反映面条的品质特性,本研究中不同品种面条的硬度、弹性、内聚性和咀嚼性之间差异显著,这与王丽等[19]的研究结果相似,推测不同品种面条之间的差异显著性主要是由马铃薯品种的基础特性,如干物质含量、蛋白质含量以及淀粉种类和结构等不同引起,但特定的因素还需进一步深入研究。

2.4 马铃薯基础品质与面条感官及质构特性之间的相关性分析

由表5可以看出,马铃薯面条的感官与干物质(r=-0.186,P=0.542)、淀粉(r=-0.243,P=0.423)、还原糖(r=-0.711,P=0.006)含量呈负相关,与蛋白质(r=-0.122,P=0.692)含量呈正相关;其断条率、硬度与干物质(r=-0.099,P=0.748;r=-0.155,P=0.612)、淀粉(r=-0.167,P=0.542;r=-0.056,P=0.856)含量呈微弱的负相关,与蛋白质(r=0.200,P=0.512;r=-0.235,P=0.439)含量呈正相关;其弹性、拉断力、拉断距离均与干物质(r=0.156,P=-0.612;r=0.044,P=-0.887;r=0.102,P=-0.741)、淀粉(r=0.331,P=-0.423;r=0.140,P=-0.648;r=0.078,P=-0.799)、还原糖(r=-0.208,P=0.496;r=-0.558,P=-0.048;r=-0.630,P=-0.021)含量呈负相关。另外,马铃薯面条的硬度与断条率(r=-0.585,P=0.036)、回复性(r=-0.506,P=0.078)呈显著负相关,与损失率(r=0.501,P=0.081)呈显著正相关(P<0.05);其咀嚼性与内聚性(r=0.718,P=0.006)、胶着性(r=0.887,P=0.685)呈极显著正相关(P<0.05)。以上结果说明,马铃薯品种的基础特性与马铃薯面条加工品质之间存在直接的关联关系,其中马铃薯品种的干物质和蛋白质含量对马铃薯面条加工品质的影响较大。

表5 马铃薯基础品质与面条感官及质构特性之间的相关性分析结果Table 5 Results of correlation analysis between potato basic quality and sensory score and texture characteristics of potato noodles

3 结论

本试验测定了西北旱区13个不同品种(系)马铃薯的水分、干物质、淀粉、蛋白质、还原糖和VC含量基础品质,分析了不同马铃薯品种(系)对马铃薯面条感官、蒸煮及质构特性的影响。结果表明:不同马铃薯品种(系)对马铃薯面条的一些品质特性具有显著影响。

从感官品质分析,综合评分较高的品种(系)是陇薯9号、中薯18号、LY08104-12、L1036-34、天薯11号;从蒸煮特性分析,断条率较低的品种是陇薯7号、陇薯9号、陇薯11号、陇薯14号、天薯11号;蒸煮损失率较小的品种(系)是天薯11号、L1027-10、中薯18号、L1036-34、L1149-2;从质构特性分析,硬度、弹性和咀嚼性较好的品种(系)是L1149-2、陇薯7号、陇薯14号、青薯9号、中薯18号。

综合评价面条的感官、蒸煮和质构特性,供试的13个品种(系)中,陇薯9号、天薯11号、中薯18号和新品系L1036-34、L1149-2表现较好,制得的面条感官品质较好,硬度适中,口感劲道,质构品质也较优,与CK相比,所筛选品种制得的面条感官评分范围为82.98～88.66分,较CK降低5.31～11.35个百分点;断条率与CK相当;损失率范围为2.44%～4.76%,较CK高出1.86～4.18个百分点;面条的质构特性与CK之间不存在显著差异。