面条是我国的传统主食之一,距今有近五千年历史[1]。传统面条以小麦粉为主要原料,淀粉含量较高,营养成分较为单一难以满足人们日常的膳食需求。马铃薯种植适应性强、产量大,且含有丰富的蛋白质、氨基酸、矿物质等营养成分,是除水稻、玉米和小麦以外第四重要的农作物[2]。与其他农作物相比,马铃薯具有更平衡的氨基酸组成,可以弥补小麦粉中赖氨酸的缺乏[3]。并且,马铃薯在加工过程中部分淀粉会转化为抗性淀粉,具有较低的血糖生成指数(glycemic index,GI)值,可以起到延长消化时间、减缓血糖上升速率的作用。因此,马铃薯十分适合作为主食食用,在补充能量同时可以更好满足消费者的营养健康需求。
近些年来马铃薯加工新产品日益丰富,但主要集中于研究马铃薯鲜薯加工工艺,对于马铃薯全粉主食产品研究相对较少。鲜湿面条是一类以小麦粉为主要原料制作的的一类糊化度高、具有新鲜面条爽滑口感的即食产品,以马铃薯全粉制备鲜湿面条的研究还鲜有报道[4]。这主要是因为马铃薯不含有面筋蛋白难以形成面筋网络结构,制作面条常出现断条混汤的现象。因此需要依靠外源添加辅助凝胶网络结构形成以解决马铃薯面条成型难的问题[5]。JAVAID等[6]研究发现食用胶的加入很大程度提高了马铃薯面团的崩解值和面条流变学特性。董珺琳[7]研究发现随着糯米粉含量的增加,挂面最佳蒸煮时间和蒸煮损失率逐渐降低,断条率也显著下降,挂面的蒸煮品质显著提升。但上述研究仍存在马铃薯全粉添加量低、蒸煮品质差等问题,具有低GI特性的高含量马铃薯全粉鲜湿面条的制备有待深入研究[8]。
如今,马铃薯全粉生产工艺多采用滚筒干燥的方式,此工艺较为成熟且可以有效保留马铃薯鲜薯中的营养成分,对比马铃薯鲜薯具有方便贮藏运输的优势;该工艺简单易操作,大大提升了马铃薯的利用率,充分响应了我国马铃薯主食化的号召,且马铃薯全粉价格低廉易获得,十分适合以马铃薯粉来代替部分小麦粉,作为小麦制品的有效补充[9]。为进一步丰富马铃薯食品种类,本研究通过单因素试验结合响应面分析,研究水磨糯米粉、海藻酸钠和魔芋胶添加量对马铃薯鲜湿面条蒸煮品质、质构特性和感官评价的影响,确定马铃薯鲜湿面条的最佳制备条件,并对比研究了其与小麦鲜湿面条的品质差异。本文以期制备一种既具有传统面条的爽滑韧性口感又具有均衡营养比例及低GI特性的马铃薯鲜湿面条,拟为后续马铃薯主食化研究提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
马铃薯全粉,甘肃正阳现代农业服务有限公司;高筋面粉,枣庄市农家盛圆面粉股份有限公司;荞麦粉,金晟源粮油有限公司;谷朊粉,山东渠风食品有限公司;水磨糯米粉,泰国初兴米粉厂有限公司;海藻酸钠,山东明月海藻集团有限公司;魔芋胶、沙蒿胶,河南高宝实业有限公司;均为食品级。
1.2 仪器与设备
TA-XT plus质构分析仪,英国Stable Micro Systems公司;高速冷冻离心机,天美仪拓实验室设备有限公司;料理机,苏泊尔股份有限公司;面条机,九阳股份有限公司;烘箱,国光电控设备厂;电煮锅,美的生活制造电器有限公司;以上真空包装机,温州卓腾包装机械有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 单因素试验
a)魔芋胶添加量的确定:在水磨糯米粉添加量6.0%(质量分数),海藻酸钠添加量2.5%(质量分数)的条件下,研究魔芋胶添加量为0%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%及3.0%(质量分数)时对马铃薯鲜湿面条品质的影响。
b)海藻酸钠添加量的确定:在水磨糯米粉添加量6.0%(质量分数),魔芋胶添加量2.0%(质量分数)的条件下,研究海藻酸钠添加量为0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%及3.5%(质量分数)时对马铃薯鲜湿面条品质的影响。
c)水磨糯米粉添加量的确定:在海藻酸钠添加量2.5%(质量分数),魔芋胶添加量2.0%(质量分数)的条件下,研究水磨糯米粉添加量为0%、3.0%、6.0%、9.0%、12.0%及15.0%(质量分数)对马铃薯鲜湿面条品质的影响。
按照如上添加比例(以马铃薯与高筋面粉干粉总质量计)进行单因素试验。
1.3.2 样品制备
魔芋胶、海藻酸钠在45 ℃温水复融30 min后与混合原料粉(添加量按1.3.1节描述加入,马铃薯全粉添加量占总干基质量80%,以马铃薯全粉与高筋面粉总量计为干基质量)混合。原材料混合均匀后于恒温发酵箱中32 ℃条件下醒发10 min,料理机高速一档位搅拌20 min至面团形成,后用面条机进行压片、切条(长20 mm,宽10 mm,厚1.5 mm),将面条置于100 ℃沸水煮制90 s冷却至室温,装入真空袋抽气包装,4 ℃密封保存备用;另取部分样品50 ℃烘箱干燥2 h,粉碎机磨碎后100目过筛密封保存备用。
用以对照分析的小麦鲜湿面条选用市售小麦粉中面筋含量最高的高筋面粉为主要原料,消化特性分析选用35%荞麦粉添加量制作荞麦鲜湿面条,其制作工艺流程均与马铃薯鲜湿面条保持一致。
1.3.3 蒸煮特性测定
准确称取20 g(精确至0.01)鲜湿面条于500 mL沸腾蒸馏水中,加盖计时煮90 s后捞出,滤纸吸干面条表面水分后称重。按公式(1)计算面条吸水率:
吸水率
(1)
式中:m1为面条煮前质量,g;m2为面条煮后质量,g。
将20 g(精确至0.01)鲜湿面条在500 mL沸水中煮90 s,空烧杯称重记为W1。将面汤倒入预先恒重过的烧杯中,电磁炉蒸发烧杯中的大部分水份,剩余面汤放入105 ℃烘箱中烘至恒重,称重记为W2,计算如公式(2)所示:
蒸煮损失率
(2)
式中:m1为面条煮前质量,g。
取15根长宽相近的面条于500 mL沸水中煮制90 s,用漏勺捞出后统计面条断条总数记作n,计算如公式(3)所示:
断条率
(3)
式中:n为面条断裂数量,根;15为样品面条数量,根。
1.3.4 质构特性测定
利用质构仪对面条进行全质构分析实验:测试探头:P/36R、测试前速率5.00 mm/s、测试速率1.00 mm/s、测试后速率1.00 mm/s、形变量65%、触发力5.0 g、间隔时间3 s,每个样品做10次平行实验,结果取平均值。
1.3.5 感官评价分析
感官评价挑选10名评价员(5名男性和5名女性)在室温下进行,将煮至最佳蒸煮时间的马铃薯鲜湿面条冷却至室温后随机分装在纸杯中以供品尝,感官评价标准如表1所示。
表1 感官评价表
Table 1 Sensory evaluation form
项目满分评分标准食味值5马铃薯香味浓郁为4～5分;一般为3～4分,无香味;碱味浓为1～3分光滑度5光滑为4～5分;一般为3～4分;光滑程度差为1～3分表观状态10表面结构细致,光滑为8～10分;表面不够平整,光滑度较差为6～8分;表面粗糙、膨胀为4～6分色泽10面条光亮8～10分;亮度一般为6～8分;面条颜色发暗,亮度差为4～6分适口性20指用力咬断一根面条所用力度的大小。力度适中为17～20分;稍偏硬或偏软为13～16分;太硬或太软为9～12分咀嚼性25指面条在咀嚼过程中的黏牙程度。爽口、不黏牙为22～25分;较爽口、稍黏牙为18～22分;不爽口、发黏为15～18分韧性25指面条在咀嚼过程中的软硬程度。有嚼劲为22～25分;较有嚼劲,略软烂为18～22分;无嚼劲、软烂为15～18分
1.3.6 响应面优化试验
据上述单因素试验结果,以糯米粉(A)、海藻酸钠(B)、魔芋胶(C)添加量为试验因素,以感官评分和蒸煮损失率为响应值,采用三因素三水平的Box-Behnken响应面设计方法进行优化试验,试验因素水平见表2所示。
表2 响应面试验设计
Table 2 Response surface experimental design
水平因素A(糯米粉)/%B(海藻酸钠)/%C(魔芋胶)/%-1621.5092.5211232.5
1.3.7 基本营养成分测定
淀粉含量:参考GB 5009.9—2023《食品安全国家标准 食品中淀粉的测定》中酶水解法测定;脂肪含量:参考GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中索氏抽提法测定;蛋白质含量:参考GB 5009.5—2016中凯氏定氮法测定;水分含量:参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中直接干燥法测定;灰分含量:参考GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》测定。每个指标均重复测定3次,结果取平均值。
1.3.8 水合特性测定
称取0.10 g干燥样品于离心管中,加入20 mL蒸馏水,混合均匀。100 ℃水浴锅保温30 min,每隔5 min进行摇动混匀,8 000 r/min离心10 min。将上清液倒入恒重后的烧杯中,105 ℃下烘干至恒重,称重计数。计算如公式(4)～公式(6)所示:
吸水性指数
(4)
水溶性指数
(5)
膨胀势
(6)
式中:m3为离心管中沉淀的质量,g;m4为样品的质量,g;W为恒重后上清液质量,g。
1.3.9 消化特性测定
消化特性参考BIRCH等[10]的方法,并作适当修改测定。
1.4 数据处理与分析
所有试验均重复3次,结果采用“平均值±标准差”。采用SPSS 26.0对数据进行整理分析,Origin进行绘图,DesignExpert 12.0进行响应面分析,P<0.05被认为有显著性差异,P<0.01被认为极显著性差异。
2 结果与分析
2.1 外源添加对马铃薯鲜湿面条蒸煮品质的影响
外源添加对马铃薯面条蒸煮特性的影响如图1所示。由图1可以发现,随着魔芋胶添加量增加,蒸煮损失率逐渐降低,吸水性逐渐增加。当魔芋胶添加量达到2.0%后,进一步增大魔芋胶添加量,不同组间损失率无显著性差异(P>0.05),魔芋胶添加量增加至2.5%时,生鲜面条没有发生断条现象。海藻酸钠的添加显著增大面条吸水率,降低蒸煮损失率和断条率。随着海藻酸钠添加量的增加,吸水率达到最大值40.93%,蒸煮损失率从对照组的9.56%降低至2.5%海藻酸钠添加组的3.67%,进一步增大添加量,蒸煮损失无显著变化。断条率从对照组的64.44%降低至2.5%海藻酸钠添加组的2.22%,在添加量大于2.5%时断条现象消失。魔芋胶、海藻酸钠均属于亲水胶体,具有很强的吸水性,能够与蛋白质和淀粉发生相互作用,增强面条内部蛋白网络结构的同时能够提升对水分子的结合能力,从而降低了面条的断条率和蒸煮损失率[11]。随着糯米粉添加量的增加,马铃薯鲜湿面条的吸水率逐渐増大,蒸煮损失率和断条率逐渐降低。其中吸水率从对照组的29.02%增高至12.0%添加组的41.46%,随后吸水率逐渐达到平衡。这是由于糯米淀粉中支链淀粉的存在,支链淀粉吸水性强,从而使得面条吸水率增加[12]。在糯米粉含量为9.0%蒸煮损失率为4.77%,进一步增加糯米粉添加量,蒸煮损失率无显著性差异。当糯米粉添加量为9.0%马铃薯鲜湿面条无断条现象,此时鲜湿面的内部网络结构趋于稳定。这主要是因为糯米粉的加入提升了原料粉中支链淀粉比例[13]。支链淀粉不溶于水且具有更高的稳定性、黏附性和吸水性,因为支链淀粉具有更多的分支,淀粉分子间相互作用力也更强,原料混合过程中可以与食用胶相互交联,大幅度提升了面条的稳定性,降低了面条的蒸煮损失率和断条率[14]。
a-魔芋胶;b-海藻酸钠;c-糯米粉
图1 外源添加对马铃薯鲜湿面条蒸煮特性的影响
Fig.1 Effect of exogenous addition on cooking quality of fresh wet potato noodles
注:图中不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。
2.2 外源添加对马铃薯鲜湿面条硬度的影响
外源添加对马铃薯鲜湿面条硬度的影响如图2所示。对比空白对照组魔芋胶与海藻胶的加入对提升马铃薯面条的硬度起到了明显改善作用,随着魔芋胶和海藻胶添加量增大,面条硬度逐渐增加,魔芋胶添加量为2.5%,或海藻胶添加量为3%时硬度达到最大值,进一步增大魔芋胶和海藻胶添加量,面条硬度增加不显著,这可能是胶体添加量过高会导致胶体凝聚结块且无法均匀包裹混合粉,而导致面条硬度下降[15]。未添加水磨糯米粉空白组硬度2 013.70 g,随水磨糯米粉添加量增加面条硬度表现出先增大后减小趋势,马铃薯鲜湿面条硬度从由添加量3.0%时的3 306.45 g增加至9.0%添加量的4 684.15 g,进一步增加添加量,硬度逐渐降低。水磨糯米粉主要由支链淀粉组成,支链淀粉在熟化过程中易糊化形成淀粉凝胶网络结构可以与面筋网络结构相互交联[16]。适当添加糯米粉可提高马铃薯鲜湿面条硬度,使其品质特性得到提升。但过量糯米粉添加会阻碍面筋蛋白网络结构的形成,从而影响凝胶特性,导面条硬度开始降低[17]。
图2 外源添加对马铃薯鲜湿面条硬度的影响
Fig.2 Effect of exogenous addition on the hardness of fresh and wet potato noodles
2.3 马铃薯鲜湿面条响应面试验分析
2.3.1 感官评价分析结果
通过Design-Expert 21.0对试验数据进行处理分析,马铃薯鲜湿面条感官评分的回归模型方差分析及显著性检验见表3,马铃薯鲜湿面条感官评分的响应面图见图3。马铃薯鲜湿面条的感官评分Y1的回归方程:Y1=94.47+0.272 5A+1.02B+ 2.14C+0.825AB-0.280 00AC-2.65BC-3.34A2-2.89B2-1.18C2。由表3可知,该回归模型P<0.005,说明达到显著水平。回归模型的R2为0.950 2。说明马铃薯鲜湿面条的感官评分模型拟合度较好,具有一定的信服力,可以对马铃薯鲜湿面条最优配方进行预测。
a-魔芋胶等高线图;b-海藻酸钠等高线图;c-糯米粉等高线图;d-糯米粉响应面图;e-魔芋胶响应面图;f-海藻酸钠响应面图
图3 马铃薯鲜湿面条感官评分的响应面图
Fig.3 Response surface plots for sensory scoring of fresh wet potato noodles
表3 感官评价回归模型方差分析及显著性检验
Table 3 ANOVA and significance test of regression model for sensory evaluation
方差来源平方和自由度均方F值P值显著性模型145.844 0916.205 014.830 00.000 9*A0.594 010.594 00.544 10.484 9B8.242 018.242 17.542 00.028 6*C35.196 0135.196 032.209 00.000 8*AB0.423 010.423 30.255 00.628 8AC1.960 011.960 01.180 00.312 4BC4.620 014.620 02.790 00.138 5A2120.070 01120.070 072.580 0<0.000 1*B216.260 0116.261 09.830 00.016 5*C27.560 017.560 04.570 00.049 9*残差11.580 071.650 0失拟项4.240 031.410 01.660 00.311 2纯误差3.410 040.850 0总差异185.580 016
注:*表示P<0.05(下同)。
2.3.2 蒸煮损失率分析结果
马铃薯鲜湿面条蒸煮损失率的回归模型方差分析及显著性检验见表4,马铃薯鲜湿面条蒸煮损失率响应面见图4。马铃薯鲜湿面条的蒸煮损失率的回归方程:Y2=4-0.81A-0.552 5B-0.117 5C-0.717 5AB-0.022 5AC+0.209BC+0.943 3A2+1.01B2+0.808 3C2,该回归模型P<0.05,说明达到显著水平。回归模型的R2为0.953 6。说明马铃薯鲜湿面条的蒸煮损失率模型拟合度较好,具有一定的信服力,可以对马铃薯鲜湿面条最优配方进行预测。
a-魔芋胶等高线图;b-海藻酸钠等高线图;c-糯米粉等高线图;d-海藻酸钠响应面图;e-糯米粉响应面图;f-魔芋胶响应面图
图4 马铃薯鲜湿面条蒸煮损失率的响应面图
Fig.4 Response surface plots of cooking loss rate of fresh wet potato noodles
表4 蒸煮损失率回归模型方差分析及显著性检验
Table 4 ANOVA and significance test for the regression model of cooking loss rate
方差来源平方和自由度均方F值P值显著性模型40.077 094.452 915.970 60.000 7*A5.248 815.248 818.824 70.003 4*B2.184 112.184 07.833 10.026 5*C0.110 510.110 50.396 10.549 1*AB2.059 212.059 27.385 40.029 9AC0.002 010.003 00.007 30.934 4BC17.514 0117.514 062.814 59.675 0A23.746 213.746 213.435 60.008 0*B25.124 915.124 918.380 30.003 6*C22.750 612.750 69.865 00.016 4*残差1.950 070.278 8失拟项1.760 030.586 312.160 00.017 7纯误差0.192 940.048 2总差异42.030 016
2.3.3 验证实验
采用响应面试验优化确定马铃薯鲜湿面条最适原料配比为水磨糯米粉添加量9.66%、海藻酸钠添加量2.65%及魔芋胶添加量2.26%,此配比下马铃薯鲜湿面条的预测感官评价分数为94.47,蒸煮损失率预测值为4.0%。为确定响应面结果的准确性对其进行验证,3组平行试验结果感官评分为93.50、92.00、95.52,平均值93.67,与感官评分预测值仅相差0.80;蒸煮损失率为4.25%、4.44%、3.86%,平均值4.18%,与蒸煮损失率的理论预测值仅相差0.18%,表明实验重复性良好,该原料配比能够显著提升马铃薯鲜湿面条加工品质。
2.4 原料粉与面条基本成分分析
进一步对最优配方制备得到的马铃薯鲜湿面条与小麦鲜湿面条以及主要原料进行基本营养组分对比,结果如表5所示。由表5可以看出,2种面条原材料的组分构成与鲜湿面条的组分构成存在一定差异。小麦鲜湿面条选用高筋面粉制作,高筋面粉具有更高的蛋白质含量,更有利于形成面筋网络结构,适合用来制作具有韧性和咀嚼感的食物,其制作的面条口感劲道爽滑十分合适。马铃薯鲜湿面条蛋白质含量为12.86%,显著高于小麦鲜湿面条,可能是因为主要原料铃薯全粉含有丰富的蛋白质,其蛋白质含量10.07%,且主要原料之一的谷朊粉蛋白质含量高达80%的缘故[18]。小麦鲜湿面条的主要成分是高筋小麦粉,而马铃薯鲜湿面条的主要成分是马铃薯全粉[19],马铃薯全粉中淀粉含量为64.2%高于高筋面粉56.73%,所以马铃薯鲜湿面条整体淀粉含量44.56%略高于小麦鲜湿面条35.9%;高筋面粉中脂肪含量1.94%,约是马铃薯全粉脂肪含量的2倍,故马铃薯鲜湿面条脂肪含量仅为1.58%。
表5 基本营养成分对比 单位:g/100 g
Table 5 Comparison of basic nutritional composition
分类蛋白质脂肪淀粉水分灰分高筋面粉12.25±0.58b1.94±0.12a56.73±1.54b13.52±0.44c0.57±0.06d马铃薯全粉10.07±0.55bc0.83±0.05c64.20±4.7a7.84±0.26d2.49±0.19b小麦鲜湿面条8.47±0.41c1.95±0.09a35.90±0.78d47.96±0.25a2.00±0.04c马铃薯鲜湿面条12.86±0.4a1.58±0.06b44.56±1.02c44.86±1.86b3.07±0.06a
注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。
2.5 面条蒸煮特性与水合特性分析
蒸煮损失率表示面条在蒸煮过程中固形物溶出的程度,能够反映面筋蛋白网络结构的强弱,是面条品质评价的重要指标之一。图5-a为面条蒸煮特性对比,可以看出,马铃薯鲜湿面条蒸煮损失率为4.20%,显著高于小麦鲜湿面条,这是因为马铃薯全粉不含面筋蛋白,其成型主要依靠外源胶体,形成的蛋白-凝胶网络结构稳定性略低于天然蛋白网络结构[20]。尽管与传统面条蒸煮损失率存在一定差距,但马铃薯鲜湿面条蒸煮损失率4.20%属于GB/T 40636—2021《挂面》规定范围,马铃薯鲜湿面条吸水率68.66%与小麦鲜湿面条67.95%无显著性差异,两者在90 s最适蒸煮时间范围内均未出现断条的现象。
a-蒸煮特性;b-水合特性
图5 鲜湿面条蒸煮特性与水合特性分析
Fig.5 Analysis of cooking characteristics and hydration characteristics of fresh and wet noodles
水合特性的测试意义,主要在于通过吸水性指数、水溶性指数和膨胀势来表征。吸水性指数代表面条与水结合的能力,吸水性指数越高吸水率越大,这与吸水率结果相吻合[21]。水溶性指数代表淀粉在水中的溶解能力,水溶性指数越高意味着蒸煮损失率越大,这与2种鲜湿面条蒸煮损失率高表现基本一致。膨胀势在一定程度上反映了面条糊化后淀粉凝胶的持水能力,膨胀势越高面条整体口感越好。由图5-b可知,马铃薯鲜湿面条的水溶性指数6.13%显著高于小麦面条4.88%,膨胀势6.88与小麦面条7.13无显著性差异。由于马铃薯全粉本身具有很强的吸水性,并且食用胶含有较多的羟基具有较强的亲水性导致马铃薯鲜湿面条吸水性指数值8.53显著高于小麦鲜湿面条6.80(P<0.05),而2种在膨胀势上无显著性差异,说明马铃薯鲜湿面条的整体适口性与小麦鲜湿面条接近[22]。
2.6 面条质构特性分析
图6为马铃薯面条与小麦面条全质构模式对比结果。由图6可以看出,马铃薯鲜湿面条的硬度、弹性、黏聚力、恢复性均与小麦鲜湿面条无显著性差异,整体质构品质与小麦面条接近。马铃薯面条的咀嚼性为1 881.39,显著小于小麦鲜湿面条(P<0.05)。
a-硬度、咀嚼性、胶着性;b-弹性、黏聚力、恢复性
图6 鲜湿面条质构特性研究
Fig.6 Textural characterization of fresh and wet noodles
咀嚼性和黏着性分别代表样品咀嚼成可吞咽的状态所需要的能量和样品接触分离时延展的距离。可能是由于马铃薯鲜湿面条面筋蛋白含量低于小麦面条,或是马铃薯鲜湿面条揉面时需要更多的水分使胶体融胀导致。
2.7 面条体外消化特性分析
图7分别为面条淀粉水解率和快消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉含量对比分析。额外增加荞麦鲜湿面条进行面条消化特性分析,荞麦粉膳食纤维含量较高有助于延长整体消化时间,具有较低的GI值[23],以荞麦粉为主要原材料制作的荞麦鲜湿面条同样具有较好的消化特性,对于马铃薯鲜湿面条消化特性评价具有一定参考价值。由图7可知,3种鲜湿面条的淀粉水解速率均先增大后趋于稳定,这是因为随着体外消化时间的延长,淀粉分子在各种消化酶作用下被逐渐分解,淀粉分子内部结构得到重新排列后逐渐趋于平衡。在整个消化过程中,小麦鲜湿面条与荞麦鲜湿面条的淀粉水解率始终高于马铃薯面条。当反应时间为180 min时,小麦鲜湿面条、荞麦鲜湿面条马铃薯鲜湿面条的淀粉水解率分别为80.52%、75.52%和60.05%,原因可能是小麦鲜湿面条的快消化淀粉含量55.24%,显著高于马铃薯鲜湿面条45.06%与荞麦面条51.05%,快消化淀粉在整个消化过程的前20 min可以被完全消化吸收;马铃薯鲜湿面条抗性淀粉含量18.53%显著高于小麦鲜湿面条与荞麦鲜湿面条(P<0.05),这是因为马铃薯鲜湿面条在冷却过程中部分淀粉会向抗性淀粉转化,抗性淀粉不被人体吸收利用,降低消化吸收率的同时还可以提供一定的饱腹感[24]。因此马铃薯面条的淀粉水解速率低于小麦鲜湿面条和荞麦鲜湿面条。根据体外消化评价结果可以看出,马铃薯鲜湿面条具有更低的淀粉水解率,可最大程度减缓葡萄糖的释放,更适合糖尿病和其他需要控制血糖的人群食用。
a-面条淀粉水解率;b-快消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉含量对比
图7 鲜湿面条体外消化特性对比
Fig.7 Comparison of in vitro digestive properties of fresh and wet noodles
3 结论
本文通过响应面优化研究水磨糯米粉、海藻酸钠、魔芋胶添加量对马铃薯鲜湿面条质构特性和感官评价的影响,确定了最佳原料配比:在水磨糯米粉添加量9.66%、海藻酸钠添加量2.65%及魔芋胶添加量2.26%下马铃薯面条蒸煮损失率仅为3.48%,感官评分94.34%;此原料配比下马铃薯营养均衡丰富,脂肪含量仅1.58%;水合特性结果表明,马铃薯鲜湿面条的吸水性指数(8.53)显著高于小麦鲜湿面条(6.80)(P<0.05),膨胀势值与小麦面鲜湿条无显著性差异。体外消化结果表明,马铃薯鲜湿面条淀粉水解率仅60.05%,显著低于小麦面条淀粉水解率(80.52%)。总体而言,本研究所制备的马铃薯鲜湿面条具有营养相对均衡和抗消化优势,且价格低廉,口感风味基本与传统小麦鲜湿面条持平,研究结果可为马铃薯主食化研究提供了一定理论依据。
[1] 轩毫毫,尚加英,王钰惠,等.不同外源植物淀粉对小麦鲜湿面条品质影响[J].食品科学, 2025,46(10):79-87.XUAN H H, SHANG J Y, WANG Y H, et al.Effects of different exogenous plant starches on the quality of wheat fresh wet noodles[J].Food Science, 2025,46(10):79-87.
[2] 侯惠花,刘瑞,孙元琳,等.基于响应面分析优化荞麦面条制备工艺[J].食品研究与开发,2022,43(2):63-70.HOU H H, LIU R, SUN Y L, et al.Optimization of the preparation process of buckwheat noodles based on response surface analysis[J].Food Research and Development,2022,43(2):63-70.
[3] RASHEED H, AHMAD D, BAO J S.Genetic diversity and health properties of polyphenols in potato[J].Antioxidants, 2022, 11(4):603.
[4] 周松超,梅新,隋勇,等.马铃薯鲜湿面的制备及其品质评价[J].食品安全质量检测学报,2024,15(3):26-35.ZHOU S C, MEI X, SUI Y, et al.Preparation and quality evaluation of fresh wet potato noodles[J].Journal of Food Safety &Quality,2024,15(3):26-35.
[5] BEN JEDDOU K, KAMMOUN M, HELLSTRÖM J,et al.Profiling beneficial phytochemicals in a potato somatic hybrid for Tuber peels processing:Phenolic acids and anthocyanins composition[J].Food Science &Nutrition, 2021, 9(3):1388-1398.
[6] JAVAID A B, XIONG H G, XIONG Z Y, et al.Effects of xanthan gum on cooking qualities, texture and microstructures of fresh potato instant noodles[J].Journal of Food Measurement and Characterization, 2018, 12(4):2453-2460.
[7] 董珺琳.糯米粉添加对面粉性质及其挂面品质影响的研究[D].合肥:安徽农业大学,2019.DONG J L.Research on the effect of glutinous rice flour addition on the properties of flour and its quality of hanging noodles [D].Hefei:Anhui Agricultural University, 2019.
[8] 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.GAO K, TIAN X H, TAN B, et al.Current situation and prospect of potato food processing research and development[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2021,36(8):161-168.
[9] 杨娟,程力,洪雁,等.不同工艺制备的马铃薯全粉理化性质比较[J].食品与生物技术学报,2019,38(8):148-154.YANG J, CHENG L, HONG Y, et al.Effect of different preparation process on physicochemical properties of potato powder[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2019,38(8):148-154.
[10] BIRCH G G, PRIESTLEY R J.Degree of gelatinisation of cooked rice[J].Starch-Stärke, 1973, 25(3):98-100.
[11] 王媛媛, 张建国, 王挥, 等.脱脂椰蓉对面粉糊化特性及鲜湿面条品质的影响[J].食品工业, 2020, 41(10):110-114.WANG Y Y, ZHANG J G, WANG H, et al.Effect of defatted desiccated coconut on the pasting properties of wheat flour and the quality of fresh wet noodles[J].The Food Industry, 2020, 41(10):110-114.
[12] ZI Y, SHEN H, DAI S, et al.Comparison of starch physicochemical properties of wheat cultivars differing in bread-and noodle-making quality[J].Food Hydrocolloids, 2019, 93:78-86.
[13] 张淑仪,许祥,张林华,等.高直链玉米淀粉添加对挤压荞麦面条结构、蒸煮品质及消化特性的影响[J].食品科学,2023,44(6):116-124.ZHANG S Y, XU X, ZHANG L H, et al.Effect of high amylose corn starch on the structure, cooking quality and starch digestibility of extruded buckwheat noodles[J].Food Science,2023,44(6):116-124.
[14] 王晓曦,雷宏,曲艺,等.面粉中的淀粉组分对面条蒸煮品质的影响[J].河南工业大学学报(自然科学版),2010,31(2):24-27.WANG X X,LEI H,QU Y,et al.Effect of starch composition in flour on noodle cooking quality[J].Journal of Henan University of Technology(Natural Science Edition),2010,31(2):24-27.
[15] 陈兵,田宝明,张晶,等.低血糖指数原料与谷朊粉复配对面团流变学特性的影响[J].食品科学, 2016, 37(13):101-106.CHEN B, TIAN B M, ZHANG J,et al.Effect of addition of different amounts of raw materials with low glycemic index and wheat gluten on wheat dough rheological properties[J].Food Science, 2016, 37(13):101-106.
[16] 郭婉雪,郑学玲,洪静,等.乳化剂、亲水胶体及谷朊粉对方便湿面品质的影响[J].现代食品科技,2023,39(5):190-200.GUO W X,ZHENG X L,HONG J,et al.Effects of emulsifiers, hydrocolloids, and wheat gluten on the quality of instant wet noodles[J].Modern Food Science and Technology,2023,39(5):190-200.
[17] 王家胜,刘翀,王婷,等.天然马铃薯、木薯和玉米淀粉添加对发酵挂面品质的影响[J].食品工业科技,2022,43(9):40-47.WANG J S,LIU C,WANG T,et al.Effect of native potato, cassava and corn starches supplement on the quality of dried fermented noodles[J]. Science and Technology of Food Industry,2022,43(9):40-47.
[18] JEONG D, HONG J S, LIU Q,et al.The effects of different levels of heat-treated legume flour on nutritional, physical, textural, and sensory properties of gluten-free muffins[J].Cereal Chemistry, 2021, 98(2):392-404.
[19] 蔡沙,施建斌,隋勇,等.马铃薯淀粉物化特性分析及其对马铃薯热干面品质影响[J].现代食品科技,2019,35(1):72-81.CAI S, SHI J B, SUI Y, et al.Physicochemical properties of potato starch and its influence on the quality of potato hot-and-dry noodles[J].Modern Food Science and Technology,2019,35(1):72-81.
[20] CHEN N, GAO H X, HE Q,et al.Insight into property, function, and digestion of potato starch modified by phenolic compounds with varying structures[J].Journal of Food Science, 2023, 88(3):962-976.
[21] 韩文芳,林亲录,赵思明,等.直链淀粉和支链淀粉分子结构研究进展[J].食品科学,2020,41(13):267-275.HAN W F, LIN Q L, ZHAO S M, et al.Recent advances in molecular structures of amylose and amylopectin[J].Food Science,2020,41(13):267-275.
[22] GUTIÉRREZ T J, TOVAR J.Update of the concept of type 5 resistant starch (RS5):Self-assembled starch V-type complexes[J].Trends in Food Science &Technology, 2021, 109:711-724.
[23] KONG F,LI Y,QIU X R, et al.Modification of Tartary buckwheat flour via steam explosion and the quality characteristics of corresponding gluten-free whole-grain cookies[J].LWT, 2024, 213:117066.
[24] 吴迪,高利,祝日倩,等.超微处理挤压改性荞麦粉添加对面团特性和全荞麦面条品质特性的影响[J].中国粮油学报,2020,35(12):30-36.WU D, GAO L, ZHU R Q, et al.Influence of adding superfine grinded buckwheat flour pre-modified by extrusion on whole buckwheat dough properties and noodle quality characteristics[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2020,35(12):30-36.