馬鈴薯全粉熱干面制作工藝研究

施建斌+蔡沙++何建軍++陳學玲+蔡芳+涂艷華+陳成++梅新

摘要：熱干面是湖北的特色小吃，在武漢人早餐中占有重要的地位，隨著國家馬鈴薯（Solanum tuberosum）主食化的推進，在武漢以熱干面作為馬鈴薯主食化的載體，對于推動馬鈴薯主食化戰略具有相當大的作用。以馬鈴薯全粉為原料，針對馬鈴薯全粉添加后面團中面筋蛋白含量下降的問題，探討馬鈴薯全粉添加量、堿添加量、食鹽添加量以及谷朊粉添加量對馬鈴薯熱干面蒸煮特性、感官品質以及質構特性的影響，采用單因素試驗及正交試驗，確定了馬鈴薯全粉熱干面最佳配方工藝，即全粉添加量為30%，谷朊粉添加量為5%，加堿量為0.4%，加鹽量為1.0%。

關鍵詞：熱干面；馬鈴薯（Solanum tuberosum）全粉；質構特性；蒸煮特性

中圖分類號：S532；TS215 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）24-6545-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.24.055

馬鈴薯（Solanum tuberosum）是世界主要糧食作物之一，根據FAO統計，2013年全世界馬鈴薯產量為37 645.25萬t，其中中國馬鈴薯產量為9 594萬t，占全球總產量的25.49%。世界上大約有2/3的人口將馬鈴薯作為主糧消費[1]。中國農業部在2015年初明確提出了馬鈴薯主食化的戰略，2016年2月農業部《關于推進馬鈴薯產業開發的指導意見》標志著馬鈴薯正式成為水稻、小麥和玉米之后的第四大主食。馬鈴薯主食化的實施有利于保障國家糧食安全、改善消費者膳食結構、優化調整種植業布局[2，3]。

馬鈴薯全粉是馬鈴薯主食化過程中主要的原料，通過馬鈴薯全粉的加工能夠解決由于季節性的收獲造成原料積壓，以及減少馬鈴薯保鮮貯藏的費用。馬鈴薯全粉是以新鮮馬鈴薯為原料，經清洗、去皮、挑選、切片、漂洗、預煮、冷卻、蒸煮、搗泥等工藝過程，經脫水干燥而得細顆粒狀、片屑狀或粉末狀產品。從營養成分看，馬鈴薯全粉與馬鈴薯淀粉的主要區別在于馬鈴薯全粉是新鮮馬鈴薯的脫水制品，它保留了新鮮馬鈴薯除薯皮以外的全部干物質：淀粉、蛋白質、糖、脂肪、纖維、灰分、維生素、礦物質，且保留了馬鈴薯的風味。但由于馬鈴薯不含面筋蛋白質，不能形成面筋網絡結構，導致了馬鈴薯全粉的加工性能不好。通過與面粉的復配可以制備不同的食品，現在市面上能夠看到的馬鈴薯食品有饅頭[4]、面條[5]、面包[6-8]、曲奇[9]、米粉[10]等。

熱干面是湖北的特色小吃，與河南燴面、山西刀削面、四川擔擔面同稱為中國四大名面[11]。在熱干面制作的過程中加入食用堿（碳酸鈉）、食鹽使面條有筋力，色澤黃而油潤，滋味鮮美。拌以香油、芝麻醬、五香醬菜等配料，色香味俱全。熱干面已經成為武漢文化的一部分，是武漢人早餐的主要食品，2013年全年武漢早餐銷售額為30億元，其中，熱干面占據半壁江山，年銷售額近15億元。熱干面的制作是以面粉作為主料，隨著國家馬鈴薯主食化的推進，馬鈴薯全粉復配開發的主食產品成為現在馬鈴薯主食化發展的方向，在武漢以熱干面作為馬鈴薯主食化的載體，對于推動馬鈴薯主食化具有相當大的作用。

本研究以馬鈴薯全粉為原料，探討了馬鈴薯全粉添加量、堿添加量、食鹽添加量以及谷朊粉添加量對馬鈴薯熱干面蒸煮特性、感官品質以及質構特性的影響，先后進行單因素及正交試驗，確定了馬鈴薯全粉熱干面最佳配方工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

高筋粉（特質一等粉，蛋白質12.1%、含水量13.2%），馬鈴薯全粉（碳水化合物76.5%，蛋白質5.9%，膳食纖維5.9%），食鹽，純堿，谷朊粉。

1.2 設備儀器

FC1-220型電動壓面機，質構儀，天平，電磁爐等。

1.3 方法

1.3.1 制作工藝流程 面粉、純堿、食鹽、谷朊粉、馬鈴薯全粉→加水→和面、揉面→軋面→切面→蒸煮。

1.3.2 操作要點 和面：稱取面粉500 g，按一定比例加入馬鈴薯全粉、谷朊粉、食鹽、堿，加水和面3～5 min，熟化30 min。壓面、切條：先后用壓面機在壓輥軋距間隙3 mm和2 mm處壓片，壓片-合片-壓片，反復5次，最后在壓輥軋距間隙1.75 mm處壓片然后切成直徑1.75 mm圓面條。

1.3.3 單因素和正交試驗 分別考察馬鈴薯添加量（10%、20%、30%、40%、50%）、堿添加量（0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%）、食鹽添加量（0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%）和谷朊粉添加量（1%、2%、3%、4%、5%）對馬鈴薯全粉熱干面蒸煮特性和感官評價的影響。在單因素試驗的基礎上，根據各因素最適水平進行4因素3水平正交試驗，通過感官評價確定馬鈴薯全粉熱干面最優工藝配方。正交試驗因素與水平見表1。

1.3.4 指標測定

1）面條斷條率、干物質吸水率、蒸煮失落率、感官評價。面條斷條率：取40根20 cm面條置于1 L沸水中，保持水的沸騰狀態煮1 min，用竹筷將面條輕輕挑出，計算斷裂面條數量，最終計算面條蒸煮斷條率。

面條吸水率和蒸煮失落率：取20 g面條，置于 1 L沸水中保持水的沸騰狀態煮1 min，用漏勺將面條撈出瀝水5 min稱重，然后將其放入烘箱中烘到恒重，計算吸水率和失落率。

感官評價：選8名感官評定人員，根據色澤、表觀狀態和適口性等指標進行綜合評分，取平均分為最終感官得分。評價標準見表2。

2）面條質構分析。黏性試驗測定：試驗采用質構儀所配備的探頭，Code HDP/PFS。參數設定Mode，Measure Force in Compression；Pre-Test Speed 2.0 mm/s；Test Speed 0.8 mm/s；Post-Test Speed 0.8 mm/s；Strain 70%；Trigger Type Auto-3 g；兩次壓縮之間的時間間隔1 s。每次對每個試樣作6次平行試驗，求平均值。

剪切試驗測定：試驗采用質構儀所配備的探頭Code A/LKD。參數設定Mode，Measure Force in Compression；Pre-Test Speed 2 mm/s；Test Speed 0.8 mm/s；Post-Test Speed 0.8 mm/s；Strain 90%；Trigger Type Auto-3 g。每次把3根面條水平放置于載物臺上，面條之間要有一定的間隔。對每個試樣作6次平行試驗求平均值。

拉伸試驗測定：試驗采用質構儀所配備的探頭Code A/SPR。參數設定Mode，Measure Force in Extension；Pre-Test Speed 2 mm/s；Test Speed 2 mm/s；Post-Test Speed 10 mm/s；Trigger Distance 100 mm；Trigger Type Auto-0.5 g。每次將一根面條固定纏繞在兩個平行的摩擦輪之間（面條在被拉的過程中不能夠松動），上面的輪子勻速向上拉伸面條，直至面條斷裂。對每個試樣作6次平行試驗。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 馬鈴薯全粉添加量 馬鈴薯全粉添加量對蒸煮和質構特性的影響都是由馬鈴薯全粉中淀粉和蛋白質的特性造成的。由于馬鈴薯全粉結合水的能力遠遠高于小麥淀粉，隨著添加量的增加使面團的吸水率增加，導致面團的形成時間和穩定時間降低，面團弱化。馬鈴薯全粉添加量的增加也會使面條的延展性和彈性變差，黏性增加[12]。此外，馬鈴薯全粉中有少量的蛋白質，但是不含面筋蛋白，不能形成面筋網絡結構。馬鈴薯全粉的加入，降低了混合粉中面筋蛋白的含量，弱化了面條的面筋網絡結構，影響面條的蒸煮和質構特性[5]。

表3和圖1分別顯示了馬鈴薯全粉添加量對熱干面蒸煮特性和質構的影響。從表3中可以看出，隨著馬鈴薯全粉添加量升高，熱干面斷條率呈先保持穩定后明顯升高變化趨勢，馬鈴薯全粉添加量小于30%時，熱干面斷條率較小，僅為2.50%；熱干面吸水率呈上升趨勢，馬鈴薯全粉添加量50%時，吸水率最高；熱干面失落率呈先上升后下降后又上升變化趨勢，馬鈴薯全粉添加量30%時，失落率最低，僅為5.29%；熱干面感官評價值呈先上升后下降的變化趨勢，馬鈴薯全粉添加量20%～30%時，感官評價分值較高。從圖1中可以看出，隨著馬鈴薯全粉添加量的增加，馬鈴薯全粉熱干面剪切與拉伸變化趨勢基本相同，均呈下降變化趨勢，而黏性則呈明顯上升變化趨勢。

綜合馬鈴薯全粉熱干面蒸煮特性、感官評價、質構特性分析結果，確定在其他因素水平一定條件下，馬鈴薯全粉添加量為30%左右比較合適。

2.1.2 谷朊粉添加量 谷朊粉又稱活性面筋粉、小麥面筋蛋白，其蛋白蛋的含量高達80%以上，洗水后能夠形成具有網絡結構的濕面筋，具有良好的黏彈性、延展性、熱凝固性、乳化性和成膜性[13]。因此谷朊粉的加入能夠增加面條面筋蛋白含量，增強面團的耐攪拌性，使面條表皮色澤、外型、彈性及口感上都有極大改善。谷朊粉添加量對熱干面蒸煮特性和質構特性影響分別如表4和圖2所示。從表4中可以看出，隨著谷朊粉添加量的增加，熱干面斷條率呈下降變化趨勢，谷朊粉添加量為5%時，斷條率為0；熱干面吸水率和失落率總體呈下降變化趨勢；熱干面感官評價值呈明顯上升變化趨勢。從圖2中可以看出，隨著谷朊粉添加量升高，面條的拉伸和剪切力也呈上升趨勢，而面條的黏性下降后稍微上升。說明谷朊粉能夠大大改善面條的彈性和嚼勁，口感明顯改善。

綜合不同谷朊粉添加量下的馬鈴薯全粉熱干面蒸煮特性、感官評價、質構特性，確定在其他因素水平一定條件下，馬鈴薯全粉熱干面中谷朊粉比較合理的添加量為4%。

2.1.3 食鹽加入量 食鹽也是一種面點改良劑。它不僅僅能夠改善面制品的風味，還能增加面筋筋力，調節面團的發酵熟度，改善面包的內部色澤，增加面條的嚼勁[14]。適量的氯化鈉能夠形成陰陽離子后，有助于面筋蛋白均勻吸水并形成完善的網絡，而陰離子可以結合氨基酸，起到穩定蛋白結構、增強筋力和延展性。食鹽對熱干面蒸煮特性和質構特性的影響見表5和圖3。從表5中能看出，隨著食鹽添加量的增加面條的斷條率增加，吸水率、失落率、感官評價有下降趨勢，但是變化范圍不大。圖3顯示，隨著食鹽添加量的增加，拉伸力和剪切硬度降低，而黏性迅速增加。有文獻表明[14，15]，不論在低添加量（1%以下）還是在高添加量（4%以下）下，食鹽的添加能減少斷條率和蒸煮時間，增加拉伸力、剪切硬度和咀嚼性。

當食鹽的添加量超過1.25%，就可以吃出咸味，從營養學角度上考慮，食鹽攝入量過多，不利于人體健康，綜合蒸煮特性和質構特性，因此食鹽的添加量在0.6%～1.0%比較合適。

2.1.4 堿添加量 食用堿是所謂“中華面”的主要改良劑，主要成分為Na2CO3，合適的食用堿不僅能使面條產生一種特有的堿性風味和誘人的淡黃色，而且增加面條硬度，使面條更有嚼勁[16]。表6和圖4是堿添加量對面條蒸煮和質構特性的影響。從表6中能看出，堿添加量對馬鈴薯熱干面斷條率無影響；隨著堿添加量升高，熱干面吸水率呈先小幅下降后上升最終小幅下降變化趨勢，堿添加量0.5%時，熱干面吸水率最高，達172.90%；隨著堿添加量升高，熱干面失落率呈明顯下降變化趨勢，堿添加量0.6%時，失落率最低，僅為5.07%；堿添加量在0.2%～0.4%變化時，熱干面感官評價分值較高，而介于0.5%～0.6%變化時，熱干面感官評價分值較低。從圖4中可以看出，隨著堿添加量升高，熱干面剪切呈先上升后下降最后又上升變化趨勢；熱干面拉伸呈明顯上升變化趨勢，而黏性則呈下降變化趨勢，堿添加量小于0.5%時，黏性下降幅度較小。綜合上述各項指標，確定在其他因素水平一定條件下，馬鈴薯熱干面食用堿最適添加量為0.4%～0.5%。

2.2 正交試驗分析

在單因素試驗的基礎上，根據各因素最優單因素水平進行4因素3水平正交試驗，確定馬鈴薯全粉熱干面最優配方工藝，正交試驗結果見表7。從表7中可以看出，所考察4個因素中，對馬鈴薯全粉熱干面感官評價分值影響大小順序為：B>A>C>D，說明對馬鈴薯全粉熱干面感官評價分值影響最大因素是谷朊粉添加量，其次是馬鈴薯全粉添加量，隨后是堿添加量，食鹽添加量對馬鈴薯全粉熱干面感官評價分值影響較小。極差分析得各因素最優水平組合為A2B3C2D3，即馬鈴薯全粉添加量為30%，谷朊粉添加量為5%、堿添加量0.4%、食鹽添加量1.0%，而實際9個處理中，馬鈴薯熱干面感官評價分值最高的組合為A2B3C1D2，隨后對這兩個組合進行了驗證試驗，結果表明，理論最優組合下所得熱干面感官評價明顯高于實際最優組合下熱干面感官評價，由此，確定馬鈴薯全粉熱干面制作最優配方為馬鈴薯全粉添加量30%、谷朊粉添加量5%、堿添加量0.4%，食鹽添加量1.0%。

3 結論

在馬鈴薯主食大背景下開展馬鈴薯熱干面的研究，對于推進湖北省馬鈴薯主食化具有重要現實意義。通過單因素試驗探討了馬鈴薯全粉添加量、谷朊粉添加量、堿添加量、食鹽添加量對馬鈴薯全粉熱干面蒸煮特性、感官評價以及質構特性影響。通過正交試驗可以看出馬鈴薯全粉熱干面的影響因素主次順序為：谷朊粉添加量>馬鈴薯添加量>堿添加量>食鹽添加量，說明谷朊粉的添加量對面條的影響最大，其次是全粉的添加量，再次加堿量，最后是加鹽量。最佳工藝為全粉添加量為30%，谷朊粉添加量為5%，加堿量為0.4%，加鹽量為1.0%。

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