摘 要:为优化黑胡椒风味土豆泥粉的配方、改善其口感,以马铃薯雪花全粉为主要原料,复配食盐、黑胡椒、香菜粉、香葱粉等辅料,制备黑胡椒风味土豆泥粉。采用单因素试验和响应面试验,以产品感官评分为考察指标,确定食盐、黑胡椒、香菜粉、香葱粉添加量的最佳组合。结果表明,黑胡椒风味土豆泥粉的最优配方如下:以30 g马铃薯雪花全粉为基准,食盐添加量1.1%,黑胡椒添加量0.3%,香菜粉添加量0.4%,香葱粉添加量0.6%。此条件下制作的土豆泥粉感官评分为84.5分,口感细腻,具有该产品特有的香味和气味,既提高了马铃薯的附加值,又丰富了风味土豆泥粉的种类,为土豆休闲产品的市场开发开辟了思路。
关键词:土豆泥粉;马铃薯;黑胡椒;响应面法;感官评分
中图分类号:TS201 文献标志码:A 文章编号:1008-1038(2025)01-0025-06
DOI:10.19590/j.cnki.1008-1038.2025.01.005
Research and Development of Black Pepper Flavored Mashed
Potato Powder
WANG Rui1, LI Xudong1, WANG Jian2, LIU Yuan2*, DENG Jie1
(1. Hebei Province Potato Processing Technology Innovation Center, Zhangjiakou 075000, China; 2. College
of Agriculture and Forestry Science and Technology, Hebei North University, Zhangjiakou 075000, China)
Abstract: In order to optimize the formula and improve the taste of black pepper flavored mashed potato powder, the potato snowflake powder was used as the main raw material and mixed with salt, black pepper, coriander powder and chives powder. On the basis of single factor experiment, the optimal combination of four factors including salt, black pepper, coriander powder and chives powder was determined by response surface analysis. The results showed that the optimal formula of black pepper flavored mashed potato powder was based on 30 g potato snow powder, with 1.1% salt, 0.3% black pepper, 0.4% coriander powder and 0.6% chives powder. The sensory score of mashed potato prepared under this condition was 84.5 points, with delicate taste and unique aroma and odor of the product, which not only improved the added value of potatoes, but also enriched the types of flavored mashed potato powder, and opened up ideas for the market development of mashed potato leisure products.
Keywords: Mashed potato powder; potatoes; black pepper; response surface method; sensory score
马铃薯(Solanum tuberosum L.)又名土豆、山药、荷兰薯等,一年生草本植物[1],富含蛋白质、维生素和矿物质[2],还含有赖氨酸和色氨酸[3],其氨基酸评分(amino acid score,AAS)为65%[4],高于联合国粮食及农业组织的标准蛋白[5],营养价值接近鸡蛋白,是非常好的氨基酸来源。研究显示,马铃薯具有抗氧化、抗菌[6]、抗癌[7-9]、减肥[10]等功效,且对于预防便秘、提高人体免疫力、降低糖尿病和心脑血管疾病的发病风险等有积极作用[14]。此外,马铃薯中还含有健康人体小肠不能吸收、但大肠微生物菌群可以利用的抗性淀粉[12]。抗性淀粉共有RS1~RS5五大类,马铃薯中的抗性淀粉主要以RS2和RS3为主[13]。抗性淀粉因其结构特点而具有较高的热稳定性,同时加入食品中不会影响食品的感官,但可改善食品的消化特性和降低血糖[14]。因此消费者多选择食用以马铃薯为原料的食品。
马铃薯雪花全粉是以新鲜马铃薯为原料,经清洗、去皮、切分、蒸煮、捣泥、干燥、破碎、筛分等工艺后得到的薄片状制品[15-16],既可以直接食用,也可用作食品深加工原材料。由于全粉在加工过程中保留了马铃薯细胞颗粒的完整性,所以复水后能最大限度地保留马铃薯的口感和风味[17],具有低脂、高纤维等特性[18],此外,马铃薯全粉中还含有丰富的膳食纤维,经常食用能够降低毒素对肠道的侵害,减少大肠癌的发生概率[19]。较鲜薯而言,全粉贮存时间更久,运输也更加方便[20],符合消费者追求方便、美味、营养、健康、多样化产品的需求。以马铃薯雪花全粉为原料,在原味土豆泥的基础配方上,添加了黑胡椒粉、香菜粉、香葱粉,制得了一款用热水冲泡的方便即食的风味土豆泥粉产品,丰富了土豆泥的味道,改善口感单一的问题,满足不同消费者的需求,提高了产品的核心竞争力,为马铃薯加工企业新产品开发提供了科技支持,同时可带动马铃薯种植业的发展,为乡村振兴作出贡献。
1 材料与方法
1.1 材料
马铃薯雪花全粉,张家口弘基农业科技开发有限责任公司;食盐,唐山市银海食盐有限公司;黑胡椒粉、香葱粉、香菜粉,泰州百年味食品有限公司。
1.2 设备与仪器
MSJ50三维混合机,郑州哲科机械设备有限公司;HLD-10002电子天平,杭州友恒称重设备有限公司;FA2004B电子分析天平,上海仪田精密仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 单因素试验
以30 g马铃薯雪花全粉为基料,设置食盐添加量(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)、黑胡椒添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)、香菜粉添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)、香葱粉添加量(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%),以感官评分为指标,进行单因素试验。
1.3.2 响应面试验
基于单因素试验结果,明确了中心组合试验因素及水平,选食盐添加量、黑胡椒添加量、香菜粉添加量、香葱粉添加量为因素,以感官评分为响应值,根据Box- Behnken中心组合试验设计原理,进行响应面分析试验(见表1)。
1.3.3 感官评分
邀请15名符合感官评价员标准的品评人员,组建感官评定小组,对黑胡椒风味土豆泥粉进行品尝评价,满分100分,试验重复3次,取平均值。评分标准见表2。
1.4 数据处理方法
试验数据的单因素方差分析(analysis of variance,ANOVA)和邓肯(Duncan)多重比较等统计学分析利用SPSS 26.0进行;响应面分析使用Design-Expert 11进行;统计图的绘制使用Origin 2024进行。所有试验数据均需平行测定3次,以“平均值±标准差”的形式表示。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 食盐添加量对黑胡椒风味土豆泥粉感官评分的影响
由图1可知,随着食盐添加量增加,黑胡椒风味土豆泥粉的感官评分呈先上升后下降的趋势。当食盐添加量为1.0%时,咸淡适中且感官评分最高,为81分。当食盐添加量小于1.0%时,口味偏淡,仅有马铃薯滋味。随着食盐添加量的增加,土豆泥粉的味道逐渐偏咸,不适宜食用。这可能是由于食盐不仅能增加食物的风味,还能平衡其他食材的味道,当食盐添加量超过1.0%时,食物过咸,掩盖了其他味道,影响整体口感和接受度。因此,食盐适宜添加量为1.0%。
2.1.2 黑胡椒添加量对黑胡椒风味土豆泥粉感官评分的影响
由图2可知,随着黑胡椒添加量增加,黑胡椒风味土豆泥粉的感官评分呈先上升后下降的趋势。当黑胡椒添加量为0.3%时,土豆泥粉的感官评分最高,为77分。当黑胡椒添加量小于0.3%时,黑胡椒味道较不明显。随着添加量的增加,黑胡椒的辛辣味道逐渐浓郁,且土豆泥粉颜色呈现棕色,影响感官评分。因此,黑胡椒适宜添加量为0.3%。
2.1.3 香菜粉添加量对黑胡椒风味土豆泥粉感官评分的影响
由图3可知,随着香菜粉添加量增加,黑胡椒风味土豆泥粉的感官评分呈先上升后下降的趋势。当香菜粉添加量为0.4%时,土豆泥粉的感官评分最高,为79分。这可能是由于香菜粉本身特殊的香味与土豆泥的原有味道在高温冲泡下产生了化学反应,从而改变了整体风味。但随着香菜粉添加量的增加,马铃薯香气被掩盖,土豆泥粉呈现苦味。因此,香菜粉适宜添加量为0.4%。
2.1.4 香葱粉添加量对黑胡椒风味土豆泥粉感官评分的影响
由图4可知,随着香葱粉添加量增加,黑胡椒风味土豆泥粉的感官评分呈先上升后急速下降的趋势。当香葱粉添加量为0.6%时,土豆泥粉的感官评分最高,为82分。香葱粉的添加可以起到增香作用,适量添加香葱粉可以提升风味土豆泥的香气,但随着香葱粉添加量的增加,土豆本身的香气逐渐被掩盖,仅有单一的甜腻味道。因此,香葱粉适宜添加量为0.6%。
2.2 响应面法优化黑胡椒风味土豆泥粉配方
响应面试验设计及试验数据见表3。以黑胡椒风味土豆泥粉感官评分为考察指标,利用Design- Expert 11对结果进行分析和二次项方程拟合,得到方程:Y=84.40+
1.33A+1.50B-0.83C+0.50D+1.75AB+0.50AC+0.25AD-
3.25BC-3.50BD-2.25CD-5.03A2-4.28B2-6.28C2-2.53D2。
由表4可知,模型显著性P<0.000 1,表明模型有效;R2=0.985 0,表明模型准确度较高;校正系数R2adj=0.970 1,表明此模型可用来解释97.01%的响应值变化,并分析黑胡椒风味土豆泥粉感官评分的结果。4个因素对于土豆泥粉感官质量影响大小依次为黑胡椒添加量>食盐添加量>香葱粉添加量>香菜粉添加量。
2.3 响应面交互作用分析
各因素之间交互作用的响应面图见图5。由图可知,随着各因素添加量的增加,感官评分均呈现先增大后减小的趋势。由响应曲面以及回归方程可知,黑胡椒风味土豆泥粉适宜的食盐添加量1.09%、黑胡椒添加量0.33%、香菜粉添加量0.39%、香葱粉添加量0.60%,根据试验的可操作性,最终设定配比为食盐添加量1.1%、黑胡椒添加量0.3%、香菜粉添加量0.4%、香葱粉添加量0.6%。用此条件进行3次平行试验,测得实际感官评分为84.5分,与预测值(84.761)接近,表明该模型拟合的工艺参数可靠,具有一定实用价值。
3 结论
以单因素试验为基础,采用Box-Behnken中心组合试验设计,经响应面分析确定黑胡椒风味土豆泥粉配方最佳工艺参数为食盐添加量1.1%、黑胡椒添加量0.3%、香菜粉添加量0.4%、香葱粉添加量0.6%。在此条件下,黑胡椒风味土豆泥粉的感官评分为84.5分,口感细腻,冲调性好,黑胡椒味适中,还伴有土豆泥香气。随着消费者对健康、美味和便捷食品需求的日益增长,黑胡椒风味土豆泥粉作为一种营养丰富、口感细腻、易于冲调的食品,具有巨大的市场潜力。黑胡椒风味土豆泥粉的开发既提高了马铃薯的附加值,又增加了风味土豆泥粉的种类,丰富了市场,为土豆泥休闲产品的发展开辟了新的道路。
参考文献:
[1] 田甲春, 胡新元, 田世龙, 等. 19个品种马铃薯营养成分分析[J]. 营养学报, 2017, 39(1): 102-104.
[2] MISHRA T, RAIGOND P, THAKUR N, et al. Recent updates on healthy phytoconstituents in potato: A nutritional depository [J]. Potato Research, 2020, 63(3): 323-343.
[3] 赵祉强, 李晓龙. 浅议马铃薯的营养价值与功效[J]. 中国果菜, 2019, 39(1): 45-47.
[4] HUSSAIN M, QAYUM A, ZHANG X X, et al. Potato protein: An emerging source of high quality and allergy free protein, and its possible future based products[J]. Food Research International, 2021, 148: 110583.
[5] 高琨, 田晓红, 谭斌, 等. 马铃薯食品加工现状及展望[J]. 中国粮油学报, 2021, 36(8): 161-168.
[6] 李琪孟, 罗志刚, 李小林. 马铃薯胰蛋白酶抑制剂的抑菌活性[J]. 现代食品科技, 2020, 36(12): 43-51.
[7] MADIWAL G P, REDDIVARI L, HOLM D G, et al. Storage elevates phenolic content and antioxidant activity but suppresses antiproliferative and pro-apoptotic properties of colored-flesh potatoes against human colon cancer cell lines[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(15): 8155-8166.
[8] LAURIE S, VARMA I V, VENKATA C, et al. Comparative effects of vacuum or conventional frying on the polyphenol chemistry and in vitro colon cancer stem cell inhibitory activity of purple-flesh potatoes[J]. Journal of Food Science, 2022, 87(7): 3260-3267.
[9] SUN Y, JIANG L Z, WEI D X. Partial characterization, in vitro antioxidant and antiproliferative activities of patatin purified from potato fruit juice[J]. Food amp; Function, 2013, 4(10): 1502-1511.
[10]" 杨庆余, 王妍文, 李芮芷, 等. 马铃薯食品研究进展[J]. 食品工业科技, 2021, 42(9): 420-426.
[11]" PU H Y, WEI J L, WANG L, et al. Effects of potato wheat flours ratio on mixing properties of dough and quality of noodles[J]. Journal of Cereal Science, 2017(76): 236-242.
[12]" 陈雪华. 淀粉—脂质复合物的制备及其[D]. 南宁: 广西大学, 2022: 9-10.
[13]" 芦俊峰, 吴建美, 尹幸念, 等. 马铃薯抗性淀粉对T2DM调节作用的研究进展[J]. 华南国防医学杂志, 2022, 36(4): 316-319.
[14]" 邱心洋, 袁惠君, 李梅, 等. 马铃薯营养特性及其功能性产品开发研究进展[J]. 中国食品添加剂, 2024, 35(1): 272-278.
[15]" 王丽, 罗红霞, 李淑荣, 等. 马铃薯淀粉、蛋白质及全粉的特性及加工利用研究进展[J]. 中国粮油学报, 2017, 32(3): 141-146.
[16]" 赵金梅, 王小虎, 何静. 马铃薯全粉的品质特性加工工艺及应用研究进展[J]. 安徽农业科学, 2018, 46(21): 29-32.
[17]" 沈存宽. 马铃薯生全粉的制备及应用[D]. 无锡: 江南大学, 2016: 2-4.
[18]" 邓晓君, 杨炳南, 尹学清, 等. 国内马铃薯全粉加工技术及应用研究进展[J]. 食品研究与开发, 2019, 40(11): 213-218.
[19]" 许丹, 赵宇慈, 曾凡逵, 等. 添加马铃薯雪花粉对面团特性和纸杯蛋糕营养品质的影响[J]. 现代食品科技, 2021, 37(3): 154-162.
[20]" 李梅, 田世龙, 程建新, 等. 应用鲜薯为原料的马铃薯面条加工研究[J]. 农业工程技术, 2015(8): 23-27.
[21]" 薛海. 真空冷冻干燥马铃薯雪花全粉及即食马铃薯泥加工工艺研究[D]. 长春: 吉林农业大学, 2019: 19-20.