两种干燥方式对马铃薯全粉营养品质和加工特性的影响

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(1.云南省农业科学院经济作物研究所,云南昆明 650205;2.农业部云贵高原马铃薯与油菜科学观测实验站，云南昆明 650205;3.云南省农业科学院农产品加工研究所,云南昆明 650000;4.贺州学院食品与生物工程学院,食品科学与工程技术研究院,广西贺州 542899 )

马铃薯是云南省仅次于水稻和玉米的第三大主要粮食作物[1],全省16个州市的129个县、市、区中,128个都有马铃薯种植[2],但是鲜马铃薯中水分质量分数高达79.50%[3],不利于贮藏和运输,同时限制了马铃薯产业的发展。马铃薯全粉加工是马铃薯大规模转化增值的有效途径[4],既可以充分利用我省的马铃薯资源、改善居民的膳食结构,又可以提高薯农的经济收入,是实现马铃薯主粮化的可靠着陆点。

马铃薯全粉是新鲜马铃薯的脱水制品,是以新鲜马铃薯为原料,经清洗、去皮、挑选、切片、漂洗、漂烫、蒸煮、捣泥、制粉、热风干燥等工序处理而得的粉末状产品[5],它包含了马铃薯除薯皮以外的全部干物质。由于脱水干燥工艺的不同,马铃薯全粉的名称、性质、使用方法有较大差异。以热气流干燥工艺生产的成品主要以马铃薯细胞单体颗粒或数个细胞的聚合体形态存在的粉末状马铃薯全粉称之为马铃薯颗粒全粉(potato granules),简称“颗粒粉”。以滚筒干燥工艺生产的成品,厚度为0.1～0.25 mm、片径3～10 mm大小的、不规则片屑状马铃薯全粉,因其外观形如雪花,因此称之为雪花全粉(potato flakes),简称“雪花粉”。采用脱水马铃薯制品经粉碎而得到的成品粉末状马铃薯全粉称之为马铃薯细粉(fine potato flour/powder),简称为“细粉”。这三种类型的马铃薯全粉都经过了熟化过程,另一种马铃薯全粉-马铃薯生全粉,是最近一两年才研发出的一种马铃薯全粉产品,是指在传统加工工艺的基础上进行创新,省去熟制环节直接粉碎制成的马铃薯全粉。但马铃薯生全粉的生产需要解决物理护色、生马铃薯脱水与碎化的问题,目前还没有发现国外有成熟的此类加工技术,所以市场上马铃薯生全粉数量很少。

马铃薯全粉含有天然的磷酸基团,具有非常好的增稠、吸水和持水性,还能提供特殊的口感和香气[6],是马铃薯主食加工的重要原料,且马铃薯全粉有营养全、风味好、应用广、易储存等优点,被广泛应用于食品加工业。近年来马铃薯全粉作为马铃薯深加工的基本产品在国内外得到迅速发展[7-8],马铃薯蛋糕[9]、20%添加比例的面包[10]、曲奇[11]等系列产品也已经研发成功,马铃薯主粮化已成必然趋势。研究表明,马铃薯品种不同,马铃薯全粉的碘蓝值、溶解度等性质存在差异[12];且加工工艺不同,制备的马铃薯全粉的品质和理化特性也有所差异[5,13-14]。真空冷冻干燥技术是被公认生产高品质食品的加工方法,能最大限度地保存食品的色、香、味、形[15]。关于漂烫的护色作用,也有文献报道过[16],漂烫能使鲜切马铃薯的多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)失活,抑制酶促褐变反应。马铃薯颗粒全粉、雪花全粉和细粉在加工过程中均经过了高温,并发生了一次糊化,主食加工过程中将发生二次糊化,导致易粘机器,成型能力弱等缺点。因此,开发低成本、未完全糊化的马铃薯全粉就成为马铃薯主食加工的重要选择。本文以云南省农科院选育的加工型马铃薯新品种“云薯304”为原材料,经清洗、去皮、冲洗、漂烫、干燥、粉碎制备的马铃薯全粉,探讨其营养品质和加工特性。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

“云薯304” 云南省农科院经济作物研究所马铃薯中心选育的马铃薯加工型(炸片)品种;百里酚蓝 分析纯,上海萌芽生物科技有限公司;乙醇 分析纯,福晨化学试剂有限公司;I2分析纯,天津市凯通化学试剂有限公司;HCl 东莞盟丰化工有限公司。

亿用不锈钢切片器马铃薯切片机 佛山市亿用电器科技有限公司;CHRIST Alpha 1-4 LD plus冻干机 德国Christ公司;热风干燥箱 上海炉南电热烘箱厂;Multiskan Go全波长测定仪 赛默飞世尔科技公司;SGD-IV-D型还原糖测定仪 山东农科院;爱丽色ci4200色差计 美国爱丽丝公司;Eppendorf-5418离心机 Eppendorf 中国有限公司;佳声1000C多功能粉碎机 永康红太阳机电有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 马铃薯全粉制备 将新鲜马铃薯去皮后清洗干净,然后用切片机切成2 mm左右的薯片,用自来水将薯片表面的淀粉清洗干净,然后按照下面不同工艺进行干燥处理:

漂烫烘干工艺:将马铃薯片在沸水中漂烫30 s后迅速捞起,然后平铺于20 cm×40 cm的竹垫上,放入烘箱,在60 ℃条件下干燥5 h,使其完全干燥。

不漂烫烘干工艺:将自来水漂洗干净的马铃薯片直接平铺于20 cm×40 cm的竹垫上,放入烘箱,在60 ℃条件下干燥5 h,使其完全干燥。

漂烫冻干工艺:将马铃薯片在沸水中漂烫30 s后迅速捞起,然后平铺于20 cm×40 cm的竹垫上,放入-20 ℃冰箱过夜,然后将冻结实的薯片转移至冻干机内,于-40 ℃主干燥5 h,-53 ℃后干燥30 min,使其完全干燥。

不漂烫冻干工艺:将自来水漂洗干净的马铃薯片直接平铺于20 cm×40 cm的竹垫上,放入-20 ℃冰箱过夜,然后将冻结实的薯片转移至冻干机内,在-40 ℃主干燥5 h,-53 ℃后干燥30 min,使其完全干燥。

打粉:用多功能粉碎机将制备好的马铃薯干片粉碎,制备成马铃薯全粉,然后进行马铃薯营养品质和加工特性的测定,所有指标都以干基表示;新鲜马铃薯营养指标测定以后也以干基表示。

1.2.2 马铃薯全粉营养品质测定

1.2.2.1 色差值 采用色差计,色差计校准以后,称取5 g全粉放入自封袋中,平铺于测定空上,并用黑色罩子密封,以避免外界光线的干扰,以白板为对照(L*=95.74;a*=-0.24;b*=2.34),测定L*、a*、b*值。

1.2.2.2 还原糖含量测定 称取1.00 g马铃薯全粉,利用本中心全自动还原糖测定仪测定。

1.2.2.3 蛋白质含量测定 参照GB 5009.5-2016中的凯氏定氮法进行测定。

1.2.2.4 矿质元素含量测定 参照GB 5009.268-2016中的ICP-MS法进行测定。

1.2.2.5 淀粉含量测定 参照田丰等[17]的方法进行(匀浆沉淀法)测定。

1.2.2.6 直/支链淀粉含量测定 马铃薯全粉中,直/支链淀粉含量的比例影响马铃薯全粉的口感和加工特性;参照赵萍[18]等的方法(酶法测定)进行测定。

1.2.3 马铃薯加工特性测定

1.2.3.1 持水/油特性的测定 参照岳静[19]的方法测定。

持水力测定:取1.5 g样品加入离心管中,称其质量为W1,逐步加水,每加1次水,即用玻璃棒将样品混匀,直至样品呈浆状但无水析出为止。在管壁上刮干玻棒,在25 ℃,4000 r/min 转速下离心10 min。倒去上清液,称其质量为W2。若离心后没有水析出,则应继续加水、搅匀并再离心,直至离心后有少量水析出为止。根据离心前后的质量变化计算马铃薯全粉的持水力。持水力(WHC)根据下式计算:

持油特性的测定:将5.0 g样品加入试管中,称其质量为M1,用移液管准确加入30 mL花生油,在沸水中加热20 min,3000 r/min离心15 min,小心倾倒出上层游离油,然后将离心管倒置15 min,沥尽油后称其质量为M2。持油能力(OHC)用1.0 g样品所吸油的质量来表示:

1.2.3.2 透光度测定 参照岳静[19]的方法测定。取1 g待测样品置于25 mL具塞试管,并加入20 mL 0.05 mol/L的HCl溶液稍加振荡,待24 h沉淀完全后,吸取相同高度的上层清液,以0.05 mol/L的HCl作参照,用1 cm比色皿在670 nm波长处测定马铃薯全粉糊的透光度。透光度计算式为:

T(%)=10-A×100

式中:T为透光度,%;A为上清液在670 nm处的吸光度。

1.2.3.3 胶凝性质的测定 参照岳静[19]的方法测定。取100 mg样品置于试管中,加入0.2 mL 0.025%百里酚蓝-95%乙醇溶液和2 mL 0.2 mol/L KOH溶液混匀。沸水加热试管8 min,在室温下冷却样品5 min,随后于冰水中冷却20 min,放平试管1 h,测其凝胶液流程。

1.2.3.4 碘蓝值测定 马铃薯全粉中游离淀粉含量的多少是全粉质量的一项重要指标,蓝值高表明大量马铃薯细胞被破坏,从而释放出大量游离淀粉。参照冷明新[20]等的方法测定。

取两个50 mL容量瓶做平行试验,加蒸馏水至近刻度,65.5 ℃预热并定容至刻度;准确称取样品0.25 g于50 mL烧杯中,倒入预热并定容的50 mL蒸馏水,保持于65.5 ℃搅拌5 min,静置1 min后过滤。滤液保持于65.5 ℃并趁热吸取1 mL于50 mL显色管,加1 mL 0.02 mol/L碘标准溶液,定容至刻度,同时取1 mL 0.02 mol/L碘标准溶液,定容至50 mL以试剂空白对照,以试剂空白调零点,测定样品在波长650 nm下测吸光度E。

碘蓝值=E×54.2+5

1.2.3.5 溶解度和膨胀度测定 参照周清贞[21]的方法测定,分別在50、60、70、80、90 ℃搅拌加热50 mL 3.0%(w/v)淀粉乳30 min,然后3000 r/min离心20 min,取上层清液于105 ℃中烘干,称质量得溶解淀粉质量A,计算出其溶解度,由离心管中膨胀淀粉质量P计算膨胀度。

式中:W为马铃薯样品质量;S为溶解度。

1.3 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 17.0软件进行数据的整理分析。

2 结果与分析

2.1 低温漂烫马铃薯全粉的外观和色差值

漂烫冻干工艺制备的马铃薯全粉外观颜色淡黄,色泽鲜亮,无褐变和发黑,外观颜色与鲜薯最接近;不漂烫冻干处理的马铃薯全粉,颜色为浅黄色偏白,色泽鲜亮,与鲜薯相比,颜色偏白;漂烫烘干制备的马铃薯全粉,有褐变,颜色发暗;不漂烫烘干工艺制备的马铃薯全粉颜色偏暗,外观颜色最差。

图1 不同工艺下马铃薯全粉的外观Fig.1 Appearance of potato flour under different technology

表1 马铃薯全粉色差值Table 1 The color different of potato flour

注:表中不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

从表1中可以看出,冻干和烘干工艺制备的马铃薯全粉a*值、b*值和L*值之间存在显著差异(P<0.05)。a*表示红绿,+表示偏红,-表示偏绿,马铃薯全粉的a*值较低,采用冻干工艺的马铃薯全粉a*值在0.7左右,漂烫与不漂烫工艺之间无显著差异;采用烘干工艺,经过漂烫处理a*值为负,颜色偏绿,不漂烫的a*值为正,颜色偏红,漂烫和不漂烫之间的马铃薯全粉a*值存在显著差异(P<0.05);b*表示黄蓝,+表示偏黄,-表示偏蓝,四种处理条件下的马铃薯全粉b*值均为正值(颜色偏黄),且存在显著差异(P<0.05),其中漂烫冻干工艺条件下的马铃薯全粉b*值显著高于其他处理(P<0.05),其次是不漂烫冻干处理和漂烫烘干处理,最低的是不漂烫烘干处理,说明漂烫冻干、不漂烫冻干、漂烫烘干、不漂烫烘干处理的b*值依次降低,黄色逐渐变淡,这与外观颜色结果一致。

色差值L*表示亮暗,+表示偏亮,-表示偏暗;从表1中看出,冻干干燥工艺制备的马铃薯全粉,漂烫和不漂烫处理之间的L*值不存在显著差异;烘干干燥工艺条件下,漂烫和不漂烫处理之间的L*值存在显著差异(P<0.05),经过漂烫以后的L*值显著高于不漂烫的,说明经过漂烫,马铃薯全粉的色泽偏亮。

2.2 低温漂烫马铃薯全粉营养品质特性

2.2.1 低温漂烫马铃薯全粉还原糖含量 还原糖与蛋白质在加热条件下会发生Mailard反应,产生褐色物质影响马铃薯全粉的加工色泽。从图2中可以看出,鲜马铃薯还原糖含量为0.35%,不同工艺制备的马铃薯全粉还原糖含量在0.15%～0.37%之间。其中,不漂烫烘干工艺还原糖含量最高,为0.37%;其次是不漂烫冻干的0.35%,漂烫烘干为0.19%;漂烫冻干处理的最低,为0.15%。新鲜马铃薯还原糖含量与不漂烫冻干、不漂烫烘干处理的马铃薯全粉之间无显著差异(P<0.05),与漂烫冻干和漂烫烘干两个处理的还原糖含量之间存在显著差异(P<0.05)。同一干燥工艺条件下,经过漂烫的马铃薯全粉还原糖含量显著低于不漂烫处理的(P<0.05),可能的原因是漂烫过程导致还原糖有所损失。

图2 马铃薯全粉还原糖含量Fig.2 The reducing sugar content of potato flour注:图中不同字母表示处理间差异显著(P<0.05);含量以干样计算;图3～图6同。

2.2.2 低温漂烫马铃薯全粉蛋白质含量 从图3中可以看出,新鲜马铃薯的蛋白质含量最高,为13.92%,马铃薯全粉的蛋白质含量在9.01%～10.27%之间。新鲜马铃薯与不同干燥工艺处理下的马铃薯蛋白质含量之间存在显著差异(P<0.05),各个干燥工艺处理之间的蛋白质含量之间不存在显著差异。采用不漂烫烘干工艺的马铃薯全粉的蛋白质含量为10.27%,高于其他三种工艺条件。同一种干燥工艺条件下,采用不漂烫工艺制备的马铃薯全粉蛋白质含量略高于漂烫工艺制备的马铃薯全粉,说明漂烫会导致蛋白质含量的损失。

图3 低温漂烫马铃薯全粉蛋白质含量Fig.3 The protein content of potato flour under low temperature blanching

2.2.3 低温漂烫马铃薯全粉矿质元素含量 主要检测了马铃薯全粉中磷、锌、铁、锰、镁、钙、铜、钠、钾等矿质元素含量,结果见表2。

新鲜马铃薯的磷含量为0.20%,马铃薯全粉磷含量在0.18%～0.20%之间,新鲜马铃薯和不同干燥工艺下的马铃薯全粉的磷含量不存在显著差异。

新鲜马铃薯的锌含量为21.17 mg/kg,马铃薯全粉锌含量在18.17～20.53 mg/kg之间,不同工艺之间锌含量无显著差异。

新鲜马铃薯的铁含量为17.59 mg/kg,马铃薯全粉铁含量在18.97～23.63 mg/kg之间,这可能是由于在加工过程中使用的都是铁制器具,因此铁含量高于新鲜马铃薯。漂烫烘干工艺制备的马铃薯全粉含量最高为23.63 mg/kg,显著高于其他三种工艺条件和新鲜马铃薯(P<0.05);新鲜马铃薯与其他三种工艺条件下的马铃薯全粉铁含量无显著差异。

新鲜马铃薯的锰含量为8.60 mg/kg,马铃薯全粉锰含量在8.74～9.96 mg/kg之间,新鲜马铃薯与四种制备工艺制备的马铃薯全粉锰含量之间无显著差异。

本品种马铃薯镁含量较高,新鲜马铃薯镁含量为1218.33 mg/kg,马铃薯全粉镁含量在748～888 mg/kg之间,新鲜马铃薯全粉的镁含量显著高于马铃薯全粉的镁含量(P<0.05),不同工艺制备的马铃薯全粉镁含量之间无显著差异。同一干燥工艺条件下,不漂烫的马铃薯全粉镁含量略高于漂烫的,说明加工过程会导致马铃薯中镁含量损失。

表2 马铃薯全粉矿质元素含量Table 2 The mineral element contents of potato flour

注:表中同一行数据后面不同字母表示处理间差异显著(P<0.05);含量以干样计算；表3、表4同。

新鲜马铃薯钙含量为217.67 mg/kg,马铃薯全粉钙含量在182～291 mg/kg之间,漂烫烘干工艺条件下的马铃薯全粉钙含量最高,为291 mg/kg,其次是漂烫冻干的241.33 mg/kg,不漂烫冻干工艺条件为221 mg/kg,不漂烫烘干条件下最低为182 mg/kg;漂烫烘干工艺制备的马铃薯全粉钙含量显著高于新鲜马铃薯和其他三种工艺条件下的马铃薯全粉(P<0.05),其余三处理的钙含量与新鲜马铃薯之间无显著差异。经过漂烫以后,马铃薯全粉的钙含量高于新鲜马铃薯,这是由于漂烫时水中的钙含量引起的增加。

新鲜马铃薯铜含量为9.72 mg/kg,马铃薯全粉铜含量在7.62～8.92 mg/kg之间,马铃薯全粉铜含量低于新鲜马铃薯,说明加工过程中铜含量略有损失。但是新鲜马铃薯与马铃薯全粉之间的铜含量无显著差异。

新鲜马铃薯的钠含量为11.60 mg/kg,马铃薯全粉钠含量在14.33～20.03 mg/kg之间,全粉的钠含量高于新鲜马铃薯,这是由于加工中清洗、漂烫等过程中水中的钠引起的。其中采用漂烫烘干工艺的马铃薯全粉钠含量最高,为20.03 mg/kg,显著高于新鲜马铃薯和其他三种处理(P<0.05);采用冻干工艺,漂烫和不漂烫工艺制备的马铃薯全粉的钠含量之间无显著差异,但是在烘干工艺条件下,漂烫工艺制备的马铃薯全粉的钠含量显著高于不漂烫工艺(P<0.05)。

新鲜马铃薯的钾含量为2.31%,马铃薯全粉钾含量在0.48～0.84 mg/kg之间,新鲜马铃薯的钾含量显著高于马铃薯全粉的钾含量(P<0.05),说明加工过程中,钾含量有所损失。同一干燥工艺条件下,漂烫工艺的马铃薯全粉钾含量略低于不漂烫工艺的,说明漂烫过程中钾含量有所损失。

综上所述,干燥工艺对马铃薯的磷、锌、锰、铜含量无影响,干燥以后的马铃薯全粉和新鲜马铃薯的之间的磷、锌、锰、铜含量无显著差异。马铃薯全粉的铁、钙、钠含量较新鲜马铃薯有所增加,这主要是由于加工过程中加工容器中的铁和水体里的钙、钠引起的;马铃薯全粉的镁、铜和钾含量较新鲜马铃薯有所降低,说明加工过程中导致镁、铜和钾含量较少,主要是漂烫、清洗等过程中有所损失。

2.2.4 低温漂烫马铃薯全粉淀粉含量 由表2可以看出,新鲜马铃薯的总淀粉含量为75.80%,马铃薯全粉的总淀粉含量在68.54%～71.20%之间,马铃薯全粉的淀粉含量低于新鲜马铃薯,清洗、漂烫等过程导致淀粉含量有所损失,新鲜马铃薯与马铃薯全粉的淀粉含量之间无显著差异(不漂烫冻干除外),四种加工工艺间的淀粉含量也无差异显著性。

新鲜马铃薯的直链淀粉含量为36.32%,马铃薯全粉的直链淀粉含量为29.34%～31.60%。新鲜马铃薯的直链淀粉含量显著高于马铃薯全粉的直链淀粉含量(P<0.05)。不同干燥工艺下,采用冻干工艺的马铃薯全粉直链淀粉含量在31%左右,漂烫和不漂烫之间无显著差异;烘干工艺条件下马铃薯全粉的直链淀粉略低于冻干工艺下的马铃薯全粉,漂烫和不漂烫之间无显著差异。新鲜马铃薯的支链淀粉含量为39.48%,马铃薯全粉的支链淀粉含量在37.37%～41.63%之间,漂烫和不漂烫之间也不存在显著差异。采用烘干工艺的马铃薯全粉较冻干工艺制备的马铃薯全粉直链淀粉含量较低,在29%左右,而支链淀粉较高,漂烫和不漂烫条件下的含量分别为41.63%和39.83%。采用同一种干燥工艺,漂烫和不漂烫对马铃薯全粉的直链淀粉含量和支链淀粉含量无显著影响。

2.3 马铃薯全粉加工特性

2.3.1 马铃薯全粉持水/油特性 马铃薯颗粒全粉的持水和持油特性影响马铃薯全粉食品的配方设计。由表4看出,不同干燥工艺之间,马铃薯全粉的持水力和持油性存在显著差异(P<0.05)。采用漂烫冻干工艺制备的马铃薯全粉的持水力和持油力最高,分别为5.27 g水/g全粉和1.55 g油/g全粉,显著高于其他三种工艺(P<0.05);在同一种干燥工艺条件下,经过漂烫的马铃薯全粉的持水力显著高于不漂烫的(P<0.05),说明增加漂烫工艺可以显著增加马铃薯全粉的持水能力。采用冻干工艺的马铃薯全粉的持油力显著高于烘干工艺(P<0.05)。说明采用漂烫和冻干工艺,有利于增加马铃薯全粉的持水/油力。

表3 马铃薯全粉淀粉含量(%)Table 3 The starch content of potato flour(%)

表4 马铃薯全粉的持水/油特性Table 4 The water/oil holding capacities of potato flour

2.3.2 马铃薯全粉透光率 马铃薯全粉的透光率取决于全粉中的淀粉在糊化后分子重新排列互相缔合的程度。从图4中可以看出,不同工艺条件下,马铃薯全粉的透光率之间存在显著差异(P<0.05)。采用冻干工艺的马铃薯全粉的透光率显著高于烘干工艺(P<0.05);漂烫处理也显著高于不漂烫处理(P<0.05)。其中漂烫冻干工艺制备的马铃薯全粉的透光率最高,为83.43%,显著高于其他三种工艺(P<0.05);不漂烫冻干处理为66.58%,漂烫烘干工艺为61.14%,不漂烫烘干工艺的最低,为53.40%。

表5 马铃薯全粉溶解度(%)Table 5 The solubility of potato flour(%)

图4 不同处理对马铃薯全粉透光率的影响Fig.4 The transmittance of potatoflour under different treatment注:图中不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

注:表中小写字母不同表示同一列间差异显著(P<0.05);大写字母不同表示同一行中不同处理间差异显著(P<0.05)；表6同。

2.3.3 马铃薯全粉胶凝性 胶凝作用不仅可用来形成固态黏弹性凝胶,而且还能增稠,提高吸水性,对颗粒黏结和乳浊液或泡沫的稳定性有积极的作用。凝胶能结合大量的水,与其分子网络中的毛细管作用有关,凝胶液流程越远其凝结性越差。由图5可以看出,采用不漂烫烘干工艺的马铃薯全粉的流程最大,为19.02 mm,其次是漂烫烘干和不漂烫冻干,分别为16.91、12.25 mm,漂烫冻干处理最低,为10.96 mm。同一种干燥工艺条件下,不漂烫的马铃薯全粉的流程较远;说明采用冻干和漂烫工艺有利于提高马铃薯全粉的胶凝性。

图5 马铃薯淀粉凝胶特性Fig.5 The gel properties of potato flour

2.3.4 马铃薯全粉溶解度和膨胀度 由表5可见,不同工艺条件下马铃薯全粉的最大溶解度不同,漂烫冻干工艺条件下,各个温度之间的马铃薯全粉的溶解度无显著差异,其中70 ℃最高,为15.37;不漂烫冻干工艺条件下，60 ℃时的马铃薯全粉溶解度显著高于其他温度(P<0.05);漂烫烘干工艺条件下,60 ℃时的溶解度显著高于其他温度(P<0.05);不漂烫烘干工艺条件下,70 ℃时溶解度最大,为19.28%,各个温度之间溶解度无显著差异。同一温度条件下,不同工艺之间的溶解度不同;50 ℃时,漂烫烘干工艺的马铃薯全粉溶解度为24.63%，其显著高于其他工艺(P<0.05，不漂烫烘干除外);60 ℃时,漂烫烘干工艺的马铃薯全粉溶解度为33.02%,其显著高于其他工艺(P<0.05);70 ℃时,漂烫烘干工艺的马铃薯全粉溶解度为24.77%，其显著高于其他工艺(P<0.05,不漂烫烘干除外);80 ℃时,漂烫烘干工艺的马铃薯全粉溶解度为20.41%，其显著高于其他工艺(P<0.05,不漂烫烘干除外);90 ℃时,漂烫烘干工艺的马铃薯全粉溶解度为25.9%，其显著高于其他工艺(P<0.05);说明,漂烫烘干工艺下的马铃薯全粉溶解度最大。

表6 马铃薯全粉膨胀度(g/g)Table 6 The swelling power of potato flour(g/g)

从表6可以看出,同一工艺条件下,随着温度的上升,马铃薯全粉的膨胀度不断上升,采用漂烫冻干工艺的马铃薯全粉的膨胀度在80 ℃时达到最大15.35 g/g,显著高于其他温度(P<0.05);采用不漂烫冻干工艺的马铃薯全粉的膨胀度在90 ℃时达到最大10.42 g/g,显著高于其他温度(P<0.05);采用漂烫烘干工艺的马铃薯全粉的膨胀度在80 ℃时达到最大8.68 g/g,显著高于其他温度(P<0.05，90 ℃除外);采用不漂烫烘干工艺的马铃薯全粉的膨胀度在90 ℃时达到最大8.55 g/g。同一温度下,漂烫冻干工艺的马铃薯全粉膨胀度显著高于其他工艺条件(P<0.05),漂烫以后的要高于不漂烫的。说明冻干和漂烫工艺增加了马铃薯全粉的膨胀度。

2.3.5 马铃薯全粉碘蓝值 碘蓝值用马铃薯全粉细胞被破坏释放出游离淀粉与碘发生反应所呈现颜色的深浅来反应。碘蓝值的高低表示在加工过程中马铃薯细胞的破裂程度。最大限度保持细胞完整性,可以使复水后的颗粒全粉具有新鲜薯泥的营养、风味和口感。其次,马铃薯的风味主要由一些不具有挥发性的物质产生,当马铃薯细胞被破坏后,这些物质会游离出来,导致风味不佳。由图6可见,不同工艺条件下,马铃薯全粉的碘蓝值之间存在显著差异(P<0.05),采用漂烫烘干工艺制备的马铃薯全粉的碘蓝值最高,为14.09,显著高于其他三种处理(P<0.05);其次是采用漂烫冻干工艺,碘蓝值为13.71;冻干和烘干工艺相比,采用烘干工艺制备的马铃薯全粉的碘蓝值较高,说明烘干对马铃薯全粉的细胞破坏较冻干要高。同一干燥工艺条件下,经过漂烫的马铃薯全粉的碘蓝值高于不漂烫的马铃薯全粉碘蓝值,说明增加漂烫工艺会导致细胞破坏程度增加;不漂烫、采用冻干工艺制备的马铃薯全粉的碘蓝值最低,说明采用不漂烫、冻干工艺制备的马铃薯全粉的细胞破坏程度较低,马铃薯全粉的细胞完整性最好。

图6 马铃薯全粉碘蓝值Fig.6 The iodine blue value of potato flour

3 讨论

从营养品质方面,赵奕昕[22]的研究指出马铃薯生粉粗蛋白含量为(11.0±0.01) g/100 g DW,VC含量为(87.00±1.03) mg/100 g DW,Ca含量(36.60±1.21) mg/100 g DW,钾钠比282.76。本研究中制备的马铃薯全粉,蛋白质含量在9.01%～10.27%之间,VC含量未检出,Ca含量为182～291 mg/100 g DW,钾钠比在19.28～41.67之间。营养品质差异主要与马铃薯品种本身属性有关。

加工特性方面,丁聪[5]的研究指出,相较于回填和刮板式制备工艺,制片工艺制备的马铃薯全粉的色差值和黏度较高,碘蓝值较高,接近30,而文章中仅为10.87～14.09之间,导致两者之间碘蓝值差异的原因是丁聪的研究中增加了蒸煮(15～20 min)的熟化工艺,而本研究没有此工艺;说明蒸煮工艺不仅增加工艺和能耗,也会对马铃薯细胞造成较大破坏。本文研究发现,漂烫烘干工艺下制备的马铃薯全粉的碘蓝值最高,说明该工艺下的马铃薯全粉的细胞破坏最大,此结果与表5中该工艺下各个温度的溶解度最高相呼应。采用真空冷冻干燥工艺制备的马铃薯全粉色差值高,持水力和持油力也有所提高,这与王海鸥[23]研究结果一致:真空冷冻干燥马铃薯粉在亲水性、亲油性方面均明显高于热风干燥马铃薯粉(P<0.05);真空冷冻干燥马铃薯粉色泽与新鲜马铃薯相近,而热风干燥马铃薯粉L*、a*、b*值与真空冷冻干燥马铃薯粉则呈现显著差异(P<0.05)。除此之外,采用冻干工艺制备的马铃薯全粉的透光率高、胶凝性好。

4 结论

从外观上看,采用漂烫冻干工艺制备的马铃薯全粉颜色为淡黄色,与新鲜马铃薯颜色最接近,说明漂烫冻干工艺最能保持马铃薯全粉的颜色。

采用漂烫工艺,会导致还原糖、蛋白质以及镁、铜和钾等营养物质流失,同时会增加马铃薯全粉钙、钠含量;对马铃薯的磷、锌、锰、铜含量无显著差异影响。

不漂烫冻干的细胞完整性最好,马铃薯风味好,但外观颜色较漂烫的加深;采用漂烫冻干工艺的马铃薯全粉持水力和持油力、膨胀度和透光率都有所增加,胶凝性较好,更利于加工。综合考利,认为漂烫冻干是较适宜马铃薯全粉加工的工艺条件。