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文档简介
马铃薯产品的开发研究—50%马铃薯雪花全粉替代高筋小麦粉制备面包研究目录1前言 32材料与方法 112.1原辅料 112.2主要仪器与设备 112.3马铃薯雪花全粉实验方法 122.3.1制备不同目数马铃薯雪花全粉 122.3.2水分含量 122.3.3灰分 122.3.4蛋白质 122.3.5吸水指数 122.3.6持油性 132.4马铃薯面包实验方法 132.4.1面包制作方法 132.4.2α淀粉酶添加量 132.4.3谷氨酰胺转氨酶添加量 132.4.4谷朊粉添加量 132.4.5比容 132.4.6色差 142.4.7质构 142.5数据处理与分析 143结果与分析 143.1马铃薯雪花全粉的指标分析 143.2α淀粉酶对马铃薯面包品质的影响 143.2.1比容 143.2.2色差 153.2.2质构 163.3谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包品质的影响 183.3.1比容 183.3.2色差 183.3.3质构 193.4谷朊粉对马铃薯面包品质的影响 213.4.1比容 213.4.2色差 213.4.3质构 224讨论 245结论 26参考文献 29第第页共31页摘要:本研究以50%马铃薯雪花全粉替代高筋小麦粉制备面包,研究了不同面包改良剂对于高配比马铃薯雪花全粉面包品质的影响,并探讨其发生的可能原因,旨在为高配比马铃薯雪花全粉面包的生产提供重要的理论依据。向高配比马铃薯雪花全粉面包加入不同比例的α淀粉酶、谷氨酰胺转氨酶和谷朊粉之后,测定面包的比容、色差与质构。结果表明,谷朊粉明显提高了面包的比容,且面包的硬性、胶着性和咀嚼性有所增加。谷氨酰胺转氨酶改善了混合粉的粉质特性,但改善作用有限。α淀粉酶提高了面包的黏附性,降低了咀嚼性。最佳添加量分别为:α淀粉酶0.0075%、谷氨酰胺转氨酶0.08%和谷朊粉10%。关键词:马铃薯;主食化;营养价值1前言马铃薯(SolanumtuberosumL.)是一年生茄科植物,其块茎营养价值高,富含淀粉、蛋白质、糖类及多种维生素和无机盐[1],种植起源于南美洲,现已传播到全世界160多个国家,作为世界上最重要的供人类食用的粮食作物之一,重要性仅次于水稻、小麦和玉米[2]。中国的马铃薯栽培历史已有400多年,中国马铃薯种植面积及产量位于全球之首,目前年产量9500万吨左右[3]。马铃薯是我国主要的粮食和蔬菜作物之一,又是重要的工业原料,其加工增值潜力大,具有较高的开发利用价值,被誉为世纪最有发展前景的经济作物之一[4];同时,马铃薯营养成分全面,在欧洲等国家被称为“第二面包”、“地下苹果”,马铃薯食品已成为世纪的一种消费时尚。因此,发展马铃薯产业有着不可替代的优势。马铃薯营养丰富,据统计,含76.3%的水分和23.7%的干物质,其中淀粉9%~20%,蛋白质1.5%~2.3%,脂肪0.1%~1.1%,粗纤维0.6%~0.8%。每100g马铃薯中所含的营养成分包括能量318kJ,钙5~8mg,磷15~40mg,铁0.4~0.8mg,钾200~340mg,碘0.8~1.2mg,胡萝卜素12~30mg,硫胺素0.03~0.08mg,核黄素0.01~0.04mg,尼克酸0.4~1.1mg[5]。妈铃薯淀粉主要为支链淀粉,糊化性能优良,易于为人体吸收;其蛋白质中球蛋白占2/3,属全价蛋白,且富含粮谷中缺少的赖氨酸和色氨酸。美国农业部号研究报告称“每餐只吃全脂牛奶和马铃薯,即可获取人体所需的全部食物原素”[6]。中医认为马铃薯“性平味甘无毒,能健脾和胃,益气调中,缓急止痛,通利大便。对脾胃虚弱、消化不良、肠胃不和、脘腹作痛、大便不畅的患者效果显著”。现代研究证明,马铃薯对调解消化不良有特效,是胃病和心脏病患者的良药及优质保健品。马铃薯富有营养,是抗衰老的食物之一。马铃薯富含膳食纤维。与水稻、小麦相比,马铃薯的纤维含量约为水稻、小麦的10倍。因为膳食纤维含量丰富,所以食用马铃薯有利于清理肠道,促进排便。从而及时将有害物质排出体外,对痔疮、大肠癌等具有良好的预防作用。此外,膳食纤维进入肠道不能被肠道吸收,其强大的吸附能力可以降低肠道对葡萄糖的吸收效率,从而降低血糖含量,对糖尿病有良好的预防作用[7]。肠道不能吸收的膳食纤维可以增加饱腹感,因此可以减少食物摄入,对于保持健美的身材具有良好的辅助作用。马铃薯不但营养价值高,而且还有一定的医疗保健作用。马铃薯含丰富的粘蛋白、半纤维素等,能预防心血管系统的脂肪沉积,防止肝肾中结缔组织的萎缩,保持消化道、呼吸道的润滑[8]。马铃薯中含有丰富的钾元素,可有效预防高血压,其外用可治疗烧伤、湿疫,内服有治疗口腔馈荡,十二指肠馈痕等功效,对胃神经官能症之食欲不振更有良好食疗效果,还有改善人脑记忆力的功能。我国的马铃薯产量虽然高,但多限于鲜、鲜运、鲜销、鲜食。在传统的膳食结构中,除部分地区作为主食直接食用,95%以上的马铃薯是作为蔬菜鲜食[9]。至于马铃薯的加工,多限于加工成淀粉、粉丝、粉皮、粉条、酒精等,不仅数量少,而且加工深度不够,经济效益不高,马铃薯高产优势的发挥受到极大的制约,营养价值也没有得到充分的发挥,因此,市场急需引进或开发形式新颖、口感宜人的马铃薯新产品,并对马铃薯加工的副产品进行综合利用,以提高其经济附加值。2015年国家提出了马铃薯主粮化战略,2016年农业部下发了《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》,意见提出到2020年用于主粮消费的马铃薯占总消费量30%的目标[10]。马铃薯含有人体所需的全部7类营养物质(蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、水、无机盐和膳食纤维),且碳水化合物的含量仅为大米的25%左右,可补充日常主粮中缺乏的维生素[11],是一种优质的主粮。马铃薯主粮化战略的实施,对我国平稳快速向好发展具有重要意义。其主要原因有:①可以顺应时代健康饮食的要求。马铃薯含有丰富的营养,蛋白质营养价值高,并且同时脂肪含量较低,有利于控制体重,对清理肠道、预防消化系统疾病有很大帮助。②可以顺应新资源开发的内在要求。因为我国水土资源严重匮乏、生态环境压力日渐增大的西北、华北和南方等地区,急切需要转变发展方式、优化种植结构。马铃薯的生产节地、节水、节肥、产量高,可作为调整农业结构的主要替代作物。③顺应城乡居民生活节奏日益加快的趋势。马铃薯便于加工、口味软糯、营养全面,无论在快餐速食店还是在普通百姓家都十分受欢迎[12]。推进马铃薯主粮化,将马铃薯加工成既快捷方便又营养丰富的方便食品、半成品,都将更加顺应节奏不断加快的生活潮流[13]。近年来开始出现以马铃薯为原料的食品,如马铃薯粉、马铃薯饮料、马铃薯香肠、马铃薯面包、马铃薯奶、马铃薯饼干、马铃薯浓汤、油炸马铃薯片等,其营养丰富、美味可口,具有十分广阔的市场前景,人们逐渐转变马铃薯为粗粮的传统观念,幵始认为马铃薯是生活中调节口味、营养丰富的食品[14]。同时,我国马铃薯产量高、品种多、质量好,若能对我国马铃薯加以合理的加工利用,必将产生巨大的经济效益和社会效益。马铃薯全粉是以马铃薯为原料,经清洗、去皮、挑选、切片、漂洗、预煮、冷却、蒸煮、捣泥等工艺过程,经脱水所得到颗粒状或薄片状的产品。马铃薯全粉的含水率约为7%~8%,较鲜薯而言,马铃薯全粉可以长时间储存,方便运输。由于马铃薯全粉在加工过程中保留了马铃薯细胞颗粒的完整性,所以在马铃薯全粉复水后,能最大限度地保留马铃薯的口感和风味。马铃薯全粉既可以直接食用,也可以用作食品深加工的原材料,其加工适应性很强。马铃薯全粉主要分为马铃薯颗粒全粉、马铃薯生全粉和马铃薯雪花全粉,这三种马铃薯全粉因其加工方式的不同而具有不同的产品品质。马铃薯全粉与马铃薯淀粉有本质的区别,前者是新鲜马铃薯的脱水制品,它包含除薯皮外的全部干物质:淀粉、蛋白质、脂肪、纤维、灰分、糖、维生素和矿物质等,具有马铃薯具有的天然风味和固有的营养价值。淀粉是破坏了马铃薯的植物细胞后提取出来的,不再具有天然的马铃薯风味和营养价值,是一种比较纯的物质产品。马铃薯颗粒全粉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。其成品主要以马铃薯细胞单体或几个细胞的聚合体的形态存在,因此称之为马铃薯“颗粒”全粉。马铃薯颗粒全粉一般采用回填工艺或热气流干燥工艺制备,呈浅黄色细颗粒状,其细胞颗粒完好程度较高,能较好的保留营养成分。但马铃薯颗粒全粉的生产成本较高,产量低,并且由于细胞颗粒较完整,其复水性稍差,在马铃薯全粉深加工制品中具有一定的局限性[15]。马铃薯生全粉一般采用闪蒸干燥工艺制备,呈乳白色粉末状。由于马铃薯生全粉的加工过程中,马铃薯原料没有经过剧烈的热处理,所以其糊化度低,营养成分保留相对完整[16]。但马铃薯生全粉没有经过熟化处理,所以不适合用在复水类马铃薯产品的加工中。马铃薯雪花全粉一般采用热风干燥工艺及滚筒干燥工艺,呈乳白色薄片状。由于其在加工过程中,经过了机械破碎,其复水后口感更均一。但传统工艺制备的马铃薯雪花全粉的复水性较差,其在即食马铃薯类产品的应用中具有局限性[17]。通过预试验可知真空冷冻干燥工艺可以改善马铃薯脱水后复水性较差的特点。而马铃薯颗粒全粉由于细胞颗粒较完整,其复水性很难通过改变加工工艺得到改善。马铃薯生全粉由于没有经过熟化处理,也并不适合应用即食马铃薯类产品的开发。故本研究以马铃薯雪花全粉为研究对象,以真空冷冻干燥工艺改善其性质。与小麦、玉米、大米等谷物粉相比,马铃薯全粉中必须氨基酸、维生素C、矿物质等含量更高,有色马铃薯全粉中的酚类和花色苷类物质具有抗氧化、调节血糖和血脂的作用[18]。但是,马铃薯全粉不含面筋蛋白,严重降低了其加工性能。因此,将马铃薯全粉与其他谷物粉混合后作为食品加工的原料,可以改善产品的感官品质,也可以提高产品的营养价值,达到优势互补的目的。马铃薯全粉的特点使其在食品加工行业中应用广泛,开发出各类深受广大消费者喜爱的各类食品。目前,马玲薯全粉的应用主要有:方便土豆泥、油炸薯条、速冻薯条、复合薯片烘焙食品的添加剂(如面包、饼干等)和即食汤料的增稠剂等[19]。现代社会,人们对低卡路里和高纤维产品的需求逐渐增加,Rathod[20]等人利用马铃薯全粉、米粉及香蕉粉开发研制出一种适合印度快餐文化的小吃,这种产品以淀粉为主要成分,易消化,富含矿物质、维生素和可消化纤维,其中马铃薯全粉的添加量高达40%。KhawlaBenJessou[21]等人将马铃薯添加至蛋糕等糕点类产品中,旨在丰富蛋糕的营养成分并改善口感,研究发现用马铃薯粉代替小麦粉显著降低了蛋糕的硬度和面团的颜色值,以5%的马铃薯皮粉替代小麦粉可制备出具有良好感官品质的纤维强化蛋糕。另外,5%的马铃薯全粉添加量提高了面团的强度和弹性延伸率。国内也有研究者利用马铃薯全粉制作酥性饼干,孙平[22]等人采用单因素及正交实验相结合的方法,探讨了马铃薯全粉对酥性饼干感官品质的影响。结果表明,当马铃薯全粉酥性饼干配方为全粉30%、白砂糖40%、色拉油30%、疏松剂1.4%时生产出的产品口感酥松,风味纯正,品质优良。刘嘉[23]等人以纯米粉和不同马铃薯雪花粉添加量制成的马铃薯米粉为研究对象,从复水特性、蒸煮特性、营养成分和感官评定四个方面对纯米粉和不同马铃薯雪花粉含量米粉的品质进行分析比较。并将不同马铃薯雪花粉添加量的马铃薯米粉进行比较,确定了马铃薯米粉中马铃薯雪花粉的最佳添加量。结果表明:马铃薯米粉的品质优于纯米粉的品质,马铃薯雪花粉的最佳添加量为40%,采用传统工艺生产制得的马铃薯米粉复水速率快、蒸煮损失率低、断条率低、营养成分和矿物质含量更丰富。一定量马玲薯全粉添加到冰淇淋中不仅可以改善冰淇淋口感还可以提高产品附加值。许鑫等[24]研究了新型马铃薯全粉冰淇淋的最佳配方。结果表明,当马铃薯全粉添加量为6%、蔗糖量为12%、黄油为4%、复合乳化剂(蔗糖酯:单甘酯为1∶1)为0.2%时,产品颜色呈乳白色,浆料的粘度值、以及冰淇淋成品的膨胀率和融化率均适中,口感清爽,且脂肪含量较一般冰淇淋低。可以看出,将马铃薯全粉添加到冰淇淋中,其口感、组织状态都非常良好,还可提高产品的附加值,乳化剂也是一提高产品感官评价的方法,但提高冰淇淋中马铃薯全粉添加量、增加乳化剂种类仍是我们需解决的问题和研究方向。向面粉中加入马铃薯全粉制成的糕点,与单一面粉制得的糕点外观、内部结构、大小薄厚、表面颜色基本相同,其不仅具有马铃薯的风味还有马铃薯的营养价值,因而研发各种花色品种的马铃薯全粉糕点有助于促进营养健康消费、顺应健康中国2030规划。马梦苹等[25]以马铃薯全粉为主要原料,研究了马铃薯全粉、白砂糖、鸡蛋添加量对蛋糕品质的影响,结果表明,鸡蛋添加量对马铃薯全粉蛋糕感官评分影响最大,并通过单因素实验和正交试验确定了马铃薯全粉蛋糕的最佳配方为:马铃薯全粉100g、水50g、盐1g、油50g、糖60g、鸡蛋180g。且此配方下马铃薯全粉蛋糕色泽更佳,口感更好,营养价值更高,且具有突出的马铃薯风味。贺萍等[26]研制了一种以马铃薯粉为原料的花色蛋糕,结果表明,低筋面粉与马铃薯质量比对马铃薯全粉蛋糕感官评分影响最大,通过单因素实验和正交试验确定其最佳配方为:低面筋粉30g,马铃薯粉20g,鸡蛋180g,糖50g,水40g,植物油20g,烘焙粉0.3g,塔塔粉0.5g,盐1g,按照此配方制作的蛋糕,有较好的口感、色泽、风味和组织状态。童丹等[27]通过单因素实验和正交试验确定了紫色马铃薯全粉蛋糕的最佳配方为:小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比为3∶2,其中紫色马铃薯全粉40g、小麦面粉60g、鸡蛋360g、黄油50g、白糖80g、植物油40g、盐2g、泡打粉1g、塔塔粉1g,烘烤温度:上火180℃、下火180℃、烘烤时间30min。该方法加工的紫色马铃薯全粉蛋糕具有独特的马铃薯风味、口感润泽、无甜腻感、内部组织细腻、松软有弹性、感官品质和质构特性优良,且小麦面粉与紫色马铃薯全粉质量比是影响蛋糕品质的最大因素。张伟君等[28]研究了紫马铃薯全粉添加对马芬蛋糕烘焙损失率、色差、质构性能及感官的影响。结果表明,不同比例混合粉的水溶性及持水性有显著差异,紫马铃薯全粉添加量小于70%时,烘焙损失率差异不显著(P>0.05);其添加量为90%时,烘焙损失率差异显著(P<0.05)。马芬蛋糕的亮度随着紫马铃薯全粉含量增加而显著降低(P<0.05);随着紫马铃薯全粉添加量增加马芬蛋糕的硬度也显著增加(P<0.05)。紫马铃薯全粉含量在10%~30%时,其他质构指标变化差异不显著(P>0.05);当紫马铃薯全粉添加量在30%以内时,在感官分析时,对色泽、组织、外形、弹韧性指标影响较低,但是超过这个范围,影响变化较大。紫马铃薯全粉添加量为10%和30%获得最高分。综合分析,紫马铃薯全粉的添加量在30%时马芬蛋糕品质较佳。面包是一种经过发酵、倍烤的的面食制品。它是以小麦粉、水、酵母为基本原料,添加适量糖、盐、油脂、鸡蛋、果料及添加剂等,经搅拌、发酵、成型、醒发、供倍、冷却制成的组织松软的方便食品。面包由多种原料制成,营养成分全面,含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、少量维生素及钙、钾、镁、锌等矿物质。此外,由于经过酵母发酵产气,面包形成多孔海绵状蜂窝组织,在胆嚼时可储存唾液及各种淀粉酶,可增大酶类与消化道的接触面积,从而提高消化吸收率。一般来说面包消化率比慢头高比米饭高左右,其营养丰富,消化吸收率高,食用方便,深受消费者喜爱。目前国内外市场销售的面包主要有主食面包、花色面包、油炸面包、面包圈、营养面包、疗效面包以及面包干等几种形式。面包是欧洲许多国家的传统主食,其中德国是消费面包最多的国家,年人均消费面包高达,最低的意大利为。西欧国家人均每年面包消费量为,其中以波兰的最多。亚洲的日本,过去以米饭为主食,现人均面包消费量达,我国台湾人均面包消费量达。以往面包多用于制作三明治、快餐汉堡或以西点的形式出现在餐桌,而现今越来越多的主食面包受到人们青睐。面包已经成为人们日常生活不可或缺的食品。在我国,面包主要有两种分类方法。一种是按照其制作工艺和原料搭配的不同而分为主食面包和点心面包,一种是按照其加工形状的不同分为长方形面包和圆形面包。主食面包是我们生活中最常见的面包,国内外的面包开发工作也是主要围绕着主食面包产品展开的。面包在我国,通常定位于主食和休闲食品。为了节约时间,越来越多的上班族和年轻人喜爱选择携带方便、营养丰富的面包作为自己的早餐主食。同时,随着近年来消费者对于营养健康方面的追求,样式新颖、种类繁多、营养配比更合理的新型面包被开发出来。随着生活节奏的不断加快和外来饮食文化的不断融入,未来面包的消费量一定会不断增加。市面上的马铃薯面包大多是以添加马铃薯全粉为主,除少数国家有吃马铃薯面包的传统而很少提及添加蒸煮马铃薯。在秘鲁,有以20%马铃薯泥与80%的小麦粉混合制成的马铃薯面包,是一种低热量的食品,据报道在本国市场上颇为畅销,但是国内对此的资料相对较少。除此之外马铃薯在面包中的应用还有很多,例如有关于向面包中添加马铃薯膳食纤维[29-30]和添加马铃薯全粉等方面的研究;还有关于向面包中添加马铃薯纤维提高面包储存品质和用马铃薯淀粉替代小麦粉等方面的研究。目前对马铃薯在面包中的应用大多以马铃薯全粉和马铃薯纤维为原料。研究表明,在以小麦、大米为原料的主食精制品中添加马铃薯可以弥补氨基酸的不足。陈中爱等[31]在面包中加入了10%的马铃薯全粉,实验表明,马铃薯全粉面包中必需氨基酸总量高于比普通面粉面包,其中马铃薯全粉面包异亮氨酸和赖氨酸含量明显增多,赖氨酸对调节人体免疫力具有重要作用。文瑜[32]等人通过对马铃薯-小麦吐司面包的外观、组织形态、气味等感官评价,结合面包硬度、弹性、咀嚼性、回复性等质构特性分析,证明:当马铃薯全粉20%、白砂糖8%、酵母1.2%、油脂5%时,可保持面包酸度基本不变的同时增加含水量,让面包更耐贮藏,更富营养。马铃薯粉中不含具有发酵特性的面筋蛋白,如果将马铃薯粉和小麦粉混合,必然会稀释小麦面筋蛋白,削弱小麦粉的面筋网络结构,使混合粉面包品质降低。因此,改善混合粉面团的加工特性,使其形成组织均匀、纹理清晰的面筋网络结构成为马铃薯主食化产品研发的关键问题。面包改良剂的添加也就成为一种十分可取且便利的方法。面包改良剂是一种用于生产面包的辅料,一般是由氧化剂、乳化剂、酶制剂以及填充剂和无机盐复合而成。面包改良剂的主要作用有:①改善面包产品的组织结构,配比优秀的酶制剂和乳化剂组合能制作出柔软细腻的面包产品。②减少发酵时间,增大面包体积,使面团发酵均匀稳定。③拓展面筋,提高面包生产的机械化效率。面包添加剂在现在面包工业中扮演着重要角色,是面包机械化生产不可或缺的一部分。α淀粉,是普通淀粉,经过分散糊化,快速脱水干燥加工而成的一种物理变性淀粉。由于在脱水过程中淀粉分子来不及重新排列,进而形成了一种无明显结晶的多孔组织结构。这种特殊的分子结构赋予了预糊化淀粉糊化速度快、粘性大、保水性强,冷水可溶、冷水稳定的特点,而作为普通天然淀粉的衍生产品,它还具有方便经济、绿色环保的优点。面包中添加变性淀粉,可以改良产品的组织结构,提高产品色泽口感[33]。谷氨酰胺转氨酶(简称TGase或TG)又称转谷氨酰胺酶。小麦含有的总氨基酸中含有约34%的L-谷胺酰胺/谷氨酸(L-Glutamine)和约1%的L-赖氨酸(L-Lysine)。TG酶能够催化这两种氨基酸之间形成分子内和分子间的共价交联,使蛋白质分子结构发生变化,从而改善蛋白质的结构和功能。Herrero等[34]研究发现,蛋白质或多肽中的赖氨酸上的ε-氨基和谷氨酰胺残基上的γ-羟胺基团通过TG酶催化形成共价键,发生交联聚合反应形成蛋白质凝胶,从而改善蛋白质的溶解性、凝胶性、乳化性、黏弹性、起泡性和持水性等各种功能性质。通常认为在烘焙产品生产过程中添加TG,其产生的共价交联作用可提高面筋网络结构的冻融稳定性,增大面筋强度,防止高温烘焙后的塌陷,增大产品体积。特别是针对谷物全粉类面包,由于其富含纤维,会阻碍面筋的网状结构形成,使得产品的膨胀性、柔软度、抗老化性能受到影响,加入TG酶能够提高面团面筋的稳定性,提升面团的加工性能[35]。谷朊粉,又称活性面筋粉,是以小麦为原料,经过深加工提取的一种天然谷物蛋白[36]。根据小麦蛋白质的溶解性,可将其分成清蛋白、球蛋白、麦醇溶蛋白和麦谷蛋白等四种蛋白质。而谷朊粉蛋白中主要含有麦醇溶蛋白和麦谷蛋白,合称储藏蛋白(约占小麦面筋干基的70%~80%)[37]。谷朊粉因含有麦醇溶蛋白和麦谷蛋白而具有粘弹性和延伸性,同时有良好的成膜性和吸水性等特点,可作为面包改良剂,不仅提高面团吸水率、增强面团的弹性和持气性、缩短发酵时间,而且可以使面包比容增大、孔隙小、柔软。蛋白酶主要作用于面团中的面筋蛋白质,能够切断氨基酸之间的肽键,将其降解成为多肽和氨基酸。蛋白酶降解蛋白质会降低面团筋力,促进面团软化,从而可使面团的黏弹性、流动性和延伸性增加,并缩短面团的成筋时间,减少揉面的时间和动力。此外,面团的筋力减弱有助于改善面团的发酵效果,改善面团的风味,因为降解产生的氨基酸与多肽能够帮助香味物质形成与呈现[38]。面包制作中,根据不同工艺需求添加一定量的蛋白酶,不仅能够改善面团柔韧性和延伸性,提高机械加工性能,还能加快发酵进程,提高面包品质。蛋白酶的种类较多,反应较难控制,所以在实际应用中,一般选择应用最为广泛的霉菌蛋白酶,且根据不同面粉的特性和工艺要求,选择合适的添加量和添加方式,以求最大限度地提高烘焙产品品质。脂肪酶又称甘油三酯水解酶,其在烘焙中的作用主要是催化面团中的油脂分解产生自由脂肪酸和一些小分子物质,如酰基甘油、自由脂肪酸等。这有助于面筋形成更强的极性和亲水结构,能让麦谷蛋白与水的结合更紧密,增加面筋网络结构中的二硫键,形成更强更稳定的网络结构,这有助于提高醒发过程中面团组织气室的韧性,改善组织结构,增大产品的体积。SaraMelis等[39]研究发现,脂肪酶对面包体积的影响与面团中气体和面筋的界面稳定性有关,即增强了面团中小气室的强度,使得面团组织结构中小气室的分布更均匀,不易破裂结合为大孔洞,能够有效增大面包体积和支撑力。此外,脂肪酶能够使溶于脂肪中的色素释放出来,释放出来的色素暴露在空气中被氧气氧化而褪色,使得产品组织色泽白皙,提高产品品质。而且,脂肪分解后产生的酰基甘油能够起到乳化作用,有助于面团中生成直链淀粉-脂质复合物,这有助于增加产品的柔软度,延缓产品老化,还能够改善面包芯的组织结构和白度。对于脂肪酶的应用,未来随着技术发展或可减少乃至于替代传统乳化剂,达到同样提高产品品质,并且降低产品成本。葡萄糖氧化酶(GOD)是一种需氧脱氢酶,其作用机理是在具有氧气和水的条件下催化葡萄糖生成葡萄糖酸和H2O2,生成葡糖酸会引起面团pH下降,在最终产品中可起抑菌作用[28]。此外,生成的H2O2是一种强氧化剂,能将面筋中的巯基(-SH)氧化为二硫键(-S-S-),增强面筋蛋白之间形成的蛋白质网状结构,这有助于改善面团的流变学特性,提高凝胶黏度,降低破损值,提高面团延伸性和持气能力,优化面团的加工性能,显著提高面团的抗冲击性。以往研究认为,GOD能够在面包烘焙中减少游离硫代基团(SHf),增加谷蛋白大分子含量,并改变蛋白质级分的电泳模式,其主要是修饰白蛋白、球蛋白和谷蛋白,形成大的蛋白质聚集体。ErinJ.Hopkins等[40]研究发现,GOD(0.001%)在有机酸存在的面团体系中对面团的流变学特性和黏性具有一定的改善作用,但对面包中的自由水含量和蛋白质聚合物的百分比含量没有明显影响。邓春丽[41]研究发现,葡萄糖氧化酶在适当的处理条件下,可以显著提高面包产品的保水率和膨胀率,能够改善荞麦粉蛋白品质,进而改善荞麦的淀粉品质。葡萄糖氧化酶处理会使小麦粉和荞麦粉混粉面团的拉伸特性得到改善。高立云[42]研究发现,葡萄糖氧化酶可增强面筋网络结构,增加面团弹性和耐机械搅拌性能,并增加面包的体积和比容,使得面包的感官指标获得更优的评价。木聚糖酶是半纤维素酶家族的一员,属于半纤维素酶中戊聚糖酶的一个分支。在面包生产中,选择面粉时面粉的吸水性是体现面粉品质极为重要的一个性质。在面粉中含有的非淀粉类多糖主要是戊聚糖,虽其占比只有2%~3%,但其在面包制作过程中产生的影响不可小视,其能够吸收本身重量5~10倍的水,占面团总吸水率的20%以上。根据戊聚糖在水中的溶解性质可将其分为水溶性戊聚糖和水不溶性戊聚糖,其在小麦粉中的比例约1∶3,其中水溶性戊聚糖对面包的品质有积极影响,而水不溶性戊聚糖会干扰面筋形成,导致面包品质下降[43]。水溶性和水不溶性戊聚糖对面包的影响主要表现在其能够影响面包面团的产气能力和持气能力。在面包制作过程中,木聚糖酶先将水不溶性戊聚糖转化为水溶性戊聚糖,再将水溶性戊聚糖水解为木糖、木二糖等物质,这有助于面筋网络结构的形成。同时,小分子糖能够为酵母的发酵提供能量,增强面团的产气能力,缩短面团的醒发时间。另外,水溶性戊聚糖的含量因水不溶性戊聚糖的降解而升高,这使得黏度更高的水溶性戊聚糖能够包裹在CO2气泡的液膜周围,这提高了面筋-淀粉膜的强度和延伸性,优化了面筋网络结构。因而在高温烘焙过程中,面团中的小气室不容易破裂,产品的小气室更加均匀,内部组织更加细腻,面包更加松软。同时小气室的韧性增强,产品烘烤过程中的第一阶段中入炉急涨性也随之增强,产品体积更大。此外,面筋网络结构的优化,能够增强面包芯的持水能力,有效减缓面包表皮水分的挥发,达到延缓面包老化、延长产品货架期的效果。黄原胶是一种水溶性的微生物多糖。黄原胶溶液的粘性在很大范围的pH和温度条件内都很稳定,而多糖对酶促降解有抵抗力。黄原胶为小麦面粉产品的烹饪和冷却过程提供稳定性,而且可以改善淀粉冷冻食品的冷冻储藏过程的稳定性[44]。黄原胶可以通过其与面粉蛋白质产生的强烈相互作用来稳固冷冻面团的结构,还可以增加面团体系中分的吸收和面团持气性,增加面包的最终体积和面包芯的水分活度。综上所述,马铃薯膳食均衡、营养丰富,种植面积广泛、产量高,而且具有良好的加工性能与宏观经济效益。将马铃薯加工成主食产品、方便食品、半成品,有利于改善和丰富人们的膳食结构,促进均衡营养和健康消费。马铃薯主粮化食品的研究已然成为热点,促进马铃薯新食品发展,可以提高马铃薯附加值,扩大马铃薯食品消费量,对马铃薯主粮化战略的推进具有重要作用。但是,国人从了解马铃薯主粮化到孰知马铃薯食品,再到认可马铃薯食品需要一个发展过程。在未来的研究中,不仅要注重于新产品种类的开发,也要根据现有大众消费产品和习惯,优化完善加工生产技术,提升马铃薯食品的感官评价,降低马铃薯制品生产成本,提高消费者接受度,使马铃薯食品真正的融入到百姓生活中,成为餐桌上必不可少的产品。2材料与方法2.1原辅料食品级马铃薯雪花全粉60目、100目:产自甘肃正阳家用高筋小麦粉:新乡市新良粮油加工有限责任公司谷氨酰胺转氨酶:泰兴市东升生物科技有限公司耐高温-α淀粉酶:麦克林谷朊粉(小麦粗蛋白/面筋粉):河南蜜丹儿商贸有限公司/封丘县华丰粉业有限公司光明甜奶粉、安琪酵母粉、金宝象白砂糖、中盐海藻精制加碘盐、光明植物黄油、正大玉米胚芽油、鸡蛋:市售2.2主要仪器与设备SHIMADZU电子天平:AUY120蛋白质消化仪Enaiter面包机物性测试仪英国StableMicroSystem:TAXTPlus数控超声波清洗机:DS-3510DTH新苗电热恒温鼓风干燥箱:DH6-907385-Ⅲ正基HH-S数显恒温水浴锅:金坛市正基仪器有限公司KONICAMINOLTA色差仪CR-20广树GST系列高温马弗炉:SX2-2.5-12A上海广树机电有限公司Foss自动凯氏定氮仪湘仪TG16-WS台式高速离心机2.3马铃薯雪花全粉实验方法2.3.1制备不同目数马铃薯雪花全粉将100目马铃薯雪花全粉分别过140目、180目、200目的标准检验筛,得到不同目径的马铃薯雪花全粉。2.3.2水分含量参考GB5009.3-2016中的测量方法。取洁净玻璃制的扁形称量瓶,置于105℃干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,加热1.0h,取出盖好,置干燥器内冷却0.5h,称量,并重复干燥至前后两次质量差不超过2mg,即为恒重。称取2.5g试样(精确至0.0001g),放入称量瓶中,试样厚度不超过5mm,加盖,精密称量后,置于105℃干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,干燥2h~4h后,盖好取出,放入干燥器内冷却0.5h后称量。然后再放入105℃干燥箱中干燥1h左右,取出,放入干燥器内冷却0.5h后再称量。并重复以上操作至前后两次质量差不超过2mg,即为恒重。注:两次恒重值在最后计算中,取质量较小的一次称量值。2.3.3灰分参考GB5009.4-2016中的测量方法。用大量自来水洗涤后用蒸馏水冲洗坩埚。将洗净的坩埚置于高温炉内,在900℃下灼烧30min,并在干燥器内冷却至室温,称重,精确至0.0001g。迅速称取样品8g,精确至0.0001g。将样品均匀分布在坩埚内,不要压紧。将坩埚置于高温板上,半盖坩埚盖,小心加热使样品在通气情况下完全炭化至无烟,即刻将坩埚放入高温炉内,将温度升高至900℃,保持此温度直至剩余的碳全部消失为止,一般1h可灰化完毕,冷却至200℃左右,取出,放入干燥器中冷却30min,称量前如发现灼烧残渣有炭粒时,应向试样中滴入少许水湿润,使结块松散,蒸干水分再次灼烧至无炭粒即表示灰化完全,方可称量。重复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5mg为恒重。2.3.4蛋白质参考GB5009.5-2016中的测量方法并稍作修改。称取充分混匀的固体试样2g,精确至0.001g,至消化管中,再加入0.4g五水硫酸铜、3.5g硫酸钾及12mL硫酸于消化炉进行消化。采用阶段升温程序,当消化炉温度达到420℃之后,继续消化1h,此时消化管中的液体呈绿色透明状,取出冷却后于自动凯氏定氮仪(使用前加入40%氢氧化钠溶液,盐酸标准溶液以及含有混合指示剂A的硼酸溶液)上实现自动加液、蒸馏、滴定和记录滴定数据的过程。(混合指示剂A:20ml0.1%溴甲酚绿+14ml0.1%甲基红)2.3.5吸水指数参照Martines-serna[45]等的方法。称取2g样品于已恒重的50ml离心管中,称量离心管重量并记录数据,加入30mL蒸馏水,充分混合。将离心管在30℃下水浴30min(隔15min旋涡混合1次),于3000r·min-1离心15min,将上清液倒去,将试管倒置2min后称量离心管重量计算:(离心后离心管质量-离心前离心管质量)÷样品质量2.3.6持油性参照Beuchat[46]的方法并稍作修改。称取2g样品于50ml离心管中并记录离心管重量,使之分散于含有40mL花生油的离心管中。旋涡混合10min后,3000r·min-1离心15min。将上清液弃去,倒置5min后称量离心管重量。计算:(离心后离心管质量-离心前离心管质量)÷样品质量2.4马铃薯面包实验方法2.4.1面包制作方法原料:混合粉(高筋小麦粉:马铃薯雪花全粉)=1:1,糖添加量为7.5%,盐添加量为1%,酵母添加量为1.5%,奶粉添加量为5%,黄油添加量为10%(以混合粉质量100g记为100%),鸡蛋1个,清水170ml(每100g混合粉)工艺流程:和面1(10min)→发酵1(20min)→和面2(15min)→发酵2(25min)→发酵3(40min)→烘烤(75min)2.4.2α淀粉酶添加量面包制作工艺均参照上述流程,添加不同比例的α淀粉酶,添加量为:0.0025%、0.005%、0.0075%、0.01%,检测面包的比容、质构与色差。2.4.3谷氨酰胺转氨酶添加量面包制作工艺均参照上述流程,添加不同比例的谷氨酰胺转氨酶,添加为:0.04%、0.08%、0.12%、0.16%,检测面包的比容、质构与色差。2.4.4谷朊粉添加量面包制作工艺均参照上述流程,添加不同比例的谷朊粉,添加为:10%,20%,30%,40%,检测面包的比容、质构与色差。2.4.5比容参考GB/T20981-2007中的测量方法。面包烘烤后放凉1h,称量面包质量,之后放于一定容积的容器中,加入小米,完全覆盖面包样品并摇实填满,用直尺将小米刮平,取出面包,用量筒测量小米体积,容器体积减去小米体积获得面包体积。计算:面包比容=(容器体积-小米体积)/面包质量2.4.6色差面包烘烤后放凉1h,室温下采用色度仪检测样品内瓤的色差。以标准白板作为标准,使用L*a*b*空间法表示,每个样品测定10次,取平均值。其中L*、a*和b*分别表示亮度值、红绿色度和黄蓝色度。2.4.7质构面包烘烤后放凉1h,切去外表面后,取面包内瓤2×2×2cm的小块。采用质构仪进行TPA测试分析,实验用P/PE反挤压探头,测量条件如下:测前速度为1.0mm/s,测试速度为1.0mm/s,测后速度为1.0mm/s,压缩距离20mm,两次压缩间隔为5s,进行3次重复实验,测定的质构指标为硬度、黏附性、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性和回复性。2.5数据处理与分析所有试验平行3次,数据处理采用Excel进行。3结果与分析3.1马铃薯雪花全粉的指标分析表1马铃薯雪花全粉的理化及功能性指标马铃薯雪花全粉(目)水分含量(%)灰分(%)蛋白质(%)吸水指数(%)持油性(%)607.172.958.2076.631.031005.282.807.4856.570.971406.442.417.5997.120.931806.822.657.7057.290.902007.222.677.6947.120.91由表1可知,随着马铃薯雪花全粉粒径的增大,水分含量总体呈先下降后上升趋势,灰分总体呈先下降后上升趋势,蛋白质含量总体呈先下降后上升趋势,吸水指数呈先上升后下降的趋势,而持油性总体呈下降趋势;且水分含量与蛋白质含量的变化趋势一致。原因可能是随着马铃薯雪花全粉粒径的减小,马铃薯破损程度逐步上升,物质容易流失。3.2α淀粉酶对马铃薯面包品质的影响3.2.1比容图1不同比例α淀粉酶对高配比马铃薯面包比容的影响由图1表示马铃薯面包的比容随着α淀粉酶含量的增加呈缓慢上升的趋势,但均低于未添加时的马铃薯面包比容。原因可能是α淀粉酶可将淀粉分解为葡萄糖,供给酵母发酵时使用,生成二氧化碳,增大面包体积,改善面包组织。3.2.2色差表2不同比例α淀粉酶对高配比马铃薯面包色差的影响α淀粉酶(%)L*a*b*对照组81.94.326.40.002563.85.023.10.0050.00750.0图2-aα淀粉酶对马铃薯面包L*值的影响图2-bα淀粉酶对马铃薯面包a*值的影响图2-cα淀粉酶对马铃薯面包b*值的影响图2不同比例α淀粉酶对高配比马铃薯面包色差的影响由表2及图2可知,添加了α淀粉酶的马铃薯面包内瓤样品亮值均低于对照组样品,而红值基本高于对照组样品,黄值基本低于对照组样品。因此可以认定添加了α淀粉酶的马铃薯面包内瓤样品较对照组样品亮度偏暗,颜色偏红。此外随着α淀粉酶添加量的改变,各指标变化表现出一定规律性,但三者具体表现不同。原因可能是α淀粉酶可将淀粉水解为低分子量多糖、寡糖和糊精,这些成分能够促进美拉德反应,从而改变面包的色泽。3.2.3质构表3不同比例α淀粉酶对高配比马铃薯面包质构的影响α淀粉酶(%)硬度黏附性弹性内聚性胶着性咀嚼性回复性对照组1184.029-3.0340.9090.583691.968622.5090.2450.00251226.255-524.7720.4630.235283.615133.8880.0290.005874.343-265.6920.4850.247211.67999.2620.0030.00752473.695-188.8570.3480.267657.600211.9130.0690.011644.817-414.0670.2600.173283.82272.2650.029图3-aα淀粉酶对马铃薯面包硬度的影响图3-bα淀粉酶对马铃薯面包黏附性的影响图3-cα淀粉酶对马铃薯面包弹性的影响图3-dα淀粉酶对马铃薯面包内聚性的影响图3-eα淀粉酶对马铃薯面包胶着性的影响图3-fα淀粉酶对马铃薯面包咀嚼性的影响图3-gα淀粉酶对马铃薯面包回复性的影响图3不同比例α淀粉酶对高配比马铃薯面包质构的影响由表3及图3可知,添加了α淀粉酶的的面包硬度除添加量为0.005%时,要均大于对照组面团,原因可能是α淀粉酶是负责淀粉降解的主要酶之一,可以随机地作用于α-1,4糖苷键,将淀粉水解成麦芽糖、葡萄糖、低聚糖和糊精,一方面为发酵酵母繁殖提供糖分,另一方面也改变了面团的吸水率、黏度及微观结构等,从而影响面包的品质。对于面包黏附性,添加α淀粉酶后,面包黏附性远高于对照组,总体呈先下降后上升的趋势。对于面包弹性,添加α淀粉酶后,面包弹性较对照组降低,且随着α淀粉酶添加量的增加,弹性总体呈逐渐下降的趋势。原因是因为α淀粉酶破坏了高筋小麦粉中的面筋蛋白结构,使得筋力下降。对于面包的内聚性和胶着性,添加α淀粉酶后,面包内聚性和胶着性总体呈先上升后下降趋势。对于面包的咀嚼性与回复性,添加α淀粉酶后,面包较软,咀嚼性与恢复性较对照组均有明显下降的趋势。原因可能是因为α淀粉酶水解了淀粉,产生低分子量多糖、寡糖和糊精,破坏了高筋小麦粉中的面筋蛋白结构,使得筋力下降。3.3谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包品质的影响3.3.1比容图4不同比例谷氨酰胺转氨酶对高配比马铃薯面包比容的影响由图4表示马铃薯面包的比容随着谷氨酰胺转氨酶含量的增加呈曲折下降的趋势,且均低于未添加时的马铃薯面包比容。当谷氨酰胺转氨酶加入量达到0.08%时,面包比容随之升高到最大;之后随着谷氨酰胺转氨酶加入量的升高,面包比容反而有所下降。原因可能是谷氨酰胺转氨酶对面团中的蛋白质交联作用产生了干预,蛋白质交联程度增加,面团内部气体体积增大,继而导致面包比容增加;当谷氨酰胺转氨酶增加到一定量时,蛋白质过度交联,反而增大了面团的刚性,不利于面团的膨胀。3.3.2色差表4不同比例谷氨酰胺转氨酶对高配比马铃薯面包色差的影响谷氨酰胺转氨酶(%)L*a*b*对照组81.94.326.40.0469.24.624.80.080.1267.64.824.10.1667.24.825.7图5-a谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包L*值的影响图5-b谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包a*值的影响图5-c谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包b*值的影响图5不同比例谷氨酰胺转氨酶对高配比马铃薯面包色差的影响由表4及图5可知,添加了谷氨酰胺转氨酶的马铃薯面包内瓤样品亮值均低于对照组样品,而红值值高于对照组样品,黄值低于对照组样品。因此可以认定添加了谷氨酰胺转氨酶的马铃薯面包内瓤样品较对照组样品亮度偏暗,颜色偏红。添加了谷氨酰胺转氨酶的马铃薯面包内瓤样品的亮值与黄值变化规律总体上来说是下降的,但是具体变化情况有所不同,这可能是由于添加量对各项指标影响较小以及样品间的个体差异所造成的的。3.3.3质构表5不同比例谷氨酰胺转氨酶对高配比马铃薯面包质构的影响谷氨酰胺转氨酶(%)硬度黏附性弹性内聚性胶着性咀嚼性回复性对照组1184.029-3.0340.9090.583691.968622.5090.2450.043542.497-4.0860.6810.3801304.159896.8140.1570.083451.953-7.9440.7970.4481583.0681271.1710.1870.125758.772-0.3740.6270.3652081.2281396.5580.1200.164139.189-1.0200.7480.4581869.8661406.5030.150图6-a谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包硬度的影响图6-b谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包黏附性的影响图6-c谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包弹性的影响图6-d谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包内聚性的影响图6-e谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包胶着性的影响图6-f谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包咀嚼性的影响图6-g谷氨酰胺转氨酶对马铃薯面包回复性的影响图6不同比例谷氨酰胺转氨酶对高配比马铃薯面包质构的影响由表5及图6可知,添加了谷氨酰胺转氨酶的的面包的硬度明显高于对照组面团,原因是谷氨酰胺转氨酶引起面团蛋白质交联,从而改变面团持水性,增大面包硬度。对于面包黏附性,添加谷氨酰胺转氨酶后,面包黏附性较对照组总体呈先上升后下降的趋势。对于面包弹性,添加谷氨酰胺转氨酶后,面包弹性较对照组降低,且随着谷氨酰胺转氨酶添加量的增加,弹性总体呈逐渐下降的趋势。对于面包的内聚性和胶着性,添加谷氨酰胺转氨酶后,面包内聚性和胶着性总体呈上升趋势。对于面包的咀嚼性与回复性,添加谷氨酰胺转氨酶后,咀嚼性较对照组总体呈上升趋势,回复性较对照组均有明显下降的趋势。原因可能是谷氨酰胺转氨酶促进了面筋蛋白的交联使得面包持气能力增强,导致面包孔隙率增加,面包变软。3.4谷朊粉对马铃薯面包品质的影响3.4.1比容图7不同比例谷朊粉对高配比马铃薯面包比容的影响由图7表示马铃薯面包的比容随着谷朊粉含量的增加呈下降的趋势,但均高于未添加时的马铃薯面包比容。原因可能是加入谷朊粉时,可明显提高面团的吸水性,增强面团的耐搅拌性,缩短面团发酵时间,令面包成品比容增大。同时,谷朊粉会对面团刚性产生不利影响,降低面团烘焙膨胀能力,在外观上表现出面包比容降低。3.4.2色差表6不同比例谷朊粉对高配比马铃薯面包色差的影响谷朊粉(%)L*a*b*对照组81.94.326.41068.94.724.0203078.05.327.84064.85.625.6图8-a谷朊粉对高配比马铃薯面包L*值的影响图8-b谷朊粉对高配比马铃薯面包a*值的影响图8-c谷朊粉对高配比马铃薯面包b*值的影响图8不同比例谷朊粉对高配比马铃薯面包色差的影响由表6可知,添加了谷朊粉的马铃薯面包内瓤样品亮值均低于对照组样品,而红值值高于对照组样品,黄值基本低于对照组样品。因此可以认定添加了谷朊粉的马铃薯面包内瓤样品较对照组样品亮度偏暗,颜色偏红。此外随着谷朊粉添加量的改变,各指标变化表现出一定规律性,但三者具体表现不同。添加了谷朊粉的马铃薯面包内瓤样品的亮值与黄值变化规律总体上来说是呈先下降后上升再下降的趋势,但是具体变化幅度有所不同,这可能是由于添加量对各项指标影响较小以及样品间的个体差异所造成的的。而添加了谷朊粉的马铃薯面包内瓤样品的红值随着谷朊粉添加量的增加而逐步上升,这可能是由于谷朊粉自身颜色造成的影响。3.4.3质构表7不同比例谷朊粉对高配比马铃薯面包质构的影响谷朊粉(%)硬度黏附性弹性内聚性胶着性咀嚼性回复性对照组1184.029-3.0340.9090.583691.968622.5090.245101059.669-1.0430.8970.666697.864623.4980.265201701.267-1.5610.8680.6711126.478945.6260.261302020.970-1.1730.8850.6201255.6371113.9650.252405326.267-0.8030.8420.5542988.1382515.8590.212图9-a谷朊粉对马铃薯面包硬度的影响图9-b谷朊粉对马铃薯面包黏附性的影响图9-c谷朊粉对马铃薯面包弹性的影响图9-d谷朊粉对马铃薯面包内聚性的影响图9-e谷朊粉对马铃薯面包胶着性的影响图9-f谷朊粉对马铃薯面包咀嚼性的影响图9-g谷朊粉对马铃薯面包回复性的影响图9不同比例谷朊粉对高配比马铃薯面包质构的影响由表7可知,添加了谷朊粉的的面包的硬度明显高于对照组面团,原因是谷朊粉主要是小麦面筋蛋白,添加到混合粉中,增加了混合粉的筋力。对于面包黏附性,添加谷朊粉后,面包黏附性明显低于对照组,总体呈下降的趋势。对于面包弹性,添加谷朊粉后,面包弹性较对照组降低,且随着谷朊粉添加量的增加,弹性总体呈逐渐下降的趋势。对于面包的内聚性和胶着性,添加谷朊粉后,面包内聚性与胶着性总体呈上升趋势。对于面包的咀嚼性与回复性,添加谷朊粉后,咀嚼性较对照组总体呈上升趋势,回复性较对照组均有明显下降的趋势。因此,谷朊粉的添加明显改善了混合粉的粉质特性。4讨论本研究表明α淀粉酶、谷氨酰胺转氨酶和谷朊粉这三种改良剂对于马铃薯雪花全粉与高筋小麦粉1:1混粉制成的面包品质有较为明显的改变,且马铃薯雪花全粉的粒径不同,马铃薯雪花全粉的理化性质也有有所改变。但没有针对马铃薯雪花全粉的粒径展开实验,因此对于粒径是否会对面包的品质造成影响暂时存疑,可以在后续针对马铃薯全粉粒径设计面包的相应实验。王玺[47]等人利用电子鼻测定不同粒径的薯粉风味,并对薯粉面包的质构、比容、感官评价这3个要素进行测评,最终得出:200μm蒸干薯粉在面包加工方面综合评价较高,最适宜制作面包。同时,本次实验虽然针对马铃薯全粉开展了部分实验,但是实验设计的因素不充足,主要是由于个人知识储备的不足以及仪器、试剂的缺少。张丹[48]针对马铃薯全粉的理化性质测定了水分含量、蛋白含量、灰分含量、粗脂肪含量、粗脂肪含量、总淀粉含量、粗纤维含量、总糖含量,针对功能性指标测定了碘蓝值、吸水指数和溶解度、吸油指数、冻融稳定性、乳化活性和乳化稳定性,得出结论:不同品种马铃薯全粉的灰分含量差异显著,而水分含量、蛋白含量、总淀粉含量及功能性指标大多存在差异,应当以此为依据,选择不同品种的马铃薯雪花全粉用于不同特性食品的研究。此外,本次实验只设计了单一改良剂会对面包品质造成的影响,并未进行正交试验获得复合改良剂的相关实验数据,这是由于实验时间不足及个人设计实验的能力不足而造成的。而在实际生产中,单一改良剂的添加不甚合理。因此,下一步应该针对高配比马铃薯雪花全粉面包设计复合改良剂的相应试验。田志刚[49]等人以质构特性、比容为评价指标研究α淀粉酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂肪酶添加量对马铃薯面包品质的影响。研究结果表明:在α淀粉酶添加量0.02%、葡萄糖氧化酶添加量0.02%、脂肪酶添加量0.01%、木聚糖酶添加量0.02%条件下,制备的马铃薯面包质构特性和比容值最优。喻勤[50]等人通过正交试验证明,当面包中马铃薯全粉为20%时,试验结果表明,最佳复配改良剂的比例为单甘酯1.5%,脂肪酶0.01‰,抗坏血酸0.05‰能使面包品质达到最佳。罗慧[51]等人以面包的比容、硬度、弹性及感官评价作为评价指标,以综合评分为响应值,利用响应面优化法研究了马铃薯雪花全粉、谷朊粉及谷氨酰胺转氨酶对小麦面包烘焙品质的影响。结果表明,15%及以上的马铃薯雪花全粉对面包的比容、质地及感官品质均有显著的负面影响,而通过响应面分析得到最佳工艺参数为,添加马铃薯雪花粉26%,谷朊粉2.0%、TG酶0.13%,此时面包的综合评分最高,改善了面包品质。田志刚[52]等人以质构特性、比容为评价指标。研究面包改良剂谷朊粉、马铃薯淀粉、硬脂酰乳酸钠、乳清蛋白添加量对马铃薯面包品质的影响。研究结果表明:谷朊粉添加量10%、马铃薯淀粉添加量3%、硬脂酰乳酸钠添加量0.2%、乳清蛋白添加量3%时,此时面包品质最佳。马铃薯面包的研究也不仅仅不限于不同改良剂的添加,而是可以与其他成分复配,或者采用马铃薯雪花全粉以外的形式进行添加。张震[53]通过单因素实验在传统小麦粉面包中添加不同含量的蒸煮马铃薯,来确定后续试验配方中蒸煮马铃薯的添加量。然后通过面包辅料配比的优化试验,确定最佳辅料配方;通过面包粉改良剂的配方优化试验,确定最佳面包粉改良剂配方;通过添加剂的优化试验,确定最佳添加剂配方。最后得出蒸煮马铃薯面包的最佳配方。王雪波[54]以马铃薯雪花全粉、鸡油菌多糖溶液、高筋面粉为主要原料制备马铃薯保健面包,以质构、蛋白质含量、膳食纤维含量、保水性为指标,以发酵时间、鸡油菌多糖溶液添加量、烘烤温度、烘烤时间为影响因素,通过正交试验获得了面包的最佳制作工艺为:鸡油菌多糖溶液添加量15%,发酵时间2.0h,烘烤温度200℃,烘烤时间21min。杜昕[55]等人以马铃薯全粉、干杏鲍菇、小麦粉为主要原料制作马铃薯杏鲍菇面包,以感官评分为指标进行单因素实验,探究马铃薯全粉、杏鲍菇粉、酵母和食盐添加量以及发酵时间、醒发时间对马铃薯杏鲍菇面包感官品质的影响。在此基础上,以硬度为响应值,进行三因素三水平响应面实验,优化得到马铃薯杏鲍菇面包的最佳工艺配方为:马铃薯全粉15.0%、杏鲍菇4.3%、酵母2.2%。闫晨苗[56]设计开发一种低GI马铃薯面包,主要是通过以马铃薯粉替代高筋小麦粉比例、赤藓糖醇替代白砂糖比例以及添加菊粉、葡萄籽提取物以及甘蔗提取物来达到目的,通过正交试验验证,低GI马铃薯面包最佳配方条件为:80目马铃薯蒸干粉以20%的比例替代高筋粉制作面包,添加菊粉9%,赤藓糖醇4%,甘蔗提取物2%。而马铃薯除了可以用于制作面包,还有更多的用途。马铃薯全粉加入到传统面条中既可提高面条的营养价值,又可减少面条蒸煮损失率等问题。刘丽宅[57]研究了添加TG酶对马铃薯面条品质的影响。结果表明,当0.6U/gTG酶与8%谷朊粉结合时,面团特性最佳,其优化的面条加工工艺为:马铃薯全粉与小麦粉比例为3∶7、食盐1.25%、黄原胶0.58%、TG酶0.58U/g,谷朊粉7.92%。在此条件下面条的感官评分84.41,干物质损失率5.81%、弹性0.911。王丽等[58]研究了谷朊粉、海藻酸钠、食盐及不同醒发时间对面条感官品质、质构特性和蒸煮特性的影响。结果表明:加入改良剂并选取合适的醒发时间可以显著改善面条的品质,提高面条的感官品质、硬度、弹性,并降低面条的蒸煮损失率。四种处理对面条感官品质影响顺序为:醒发时间>海藻酸钠>谷朊粉>食盐,对硬度的影响顺序为海藻酸钠>醒发时间>食盐>谷朊粉,对蒸煮损失率的影响顺序为:醒发时间>食盐>谷朊粉>海藻酸钠。当醒发时间为15~60min时,显著改善面条的感官品质、硬度、粘性及蒸煮损失率;当谷朊粉添加量为1%~3%时,显著改善面条的感官品质、硬度、内聚力、弹性和蒸煮损失率。通过以上研究内容可以看出,酶、改良剂可以改善面条品质、减少蒸煮损失率,但酶、改良剂用量有限,开发酶、改良剂种类仍是未来研究的一个方向。马铃薯对麸质不耐受或小麦敏感的人非常有利,Liu[59]以马铃薯全粉为原料制备了无谷蛋白馒头,并通过添加胶体改善了馒头的比体积、硬度和孔隙率,降低了该馒头的淀粉消化率和GI值。同时无麸质马铃薯曲奇、无麸质马铃薯意面、无麸质无过敏玉米马铃薯营养面条也相继问世,此类产品不仅适合普通人群食用,更适用于乳糜泻或谷蛋白敏感人群,有助于降低血浆胆固醇和甘油三酯浓度,减少脂肪在人体内的积累。5结论本试验以马铃薯雪花全粉与高筋小麦粉为混粉原料,利用单因素研究发现,α淀粉酶、谷氨酰胺转氨酶和谷朊粉这3种改良剂均改善了面包的品质。谷朊粉明显提高了面包的比容,且面包的硬性、胶着性和咀嚼性有所增加。谷氨酰胺转氨酶改善了混合粉的粉质特性,但改善作用有限。α淀粉酶提高了面包的黏附性,降低了咀嚼性。在马铃薯面包中最佳添加量分别为:α淀粉酶0.0075%、谷氨酰胺转氨酶0.08%和谷朊粉10%。对于这三种改良剂对于高配比马铃薯雪花全粉面包的影响有了一定的了解。参考文献:[1]杨慧芹,张博,马玲,尚轶,高冬丽.二倍体马铃薯绿原酸的提取与光谱测定分析[J].光谱学与光谱分析.2020,40(12).[2]MILCZAREKD,PLICHJ,TATAROWSKAB,etal.Earlyselectionofpotatocloneswithresistancegenes:therelationshipbetweencombinedresistanceandagronomicalcharacteristics[J].BreedingScience,2017,67(4):416-420[3]ZHANGH,XUF,WUY,etal.Progressofpotatostaplefoodre-searchandindustrydevelopmentinChina[J].JournalofIntegrativeAgriculture,2017,16(12):2924-2932[4]周蓓.马铃薯研究现状与产业发展对策[J].上海农业学报,2008(03):89-92.[5]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(01):45-47.[6]彭亚锋.浅谈薯类食品的开发和前景[J].农牧产品开发,2000(08):21-22+19.[7]黄强,舒婷,刘小龙,欧阳满,郑敏.马铃薯的营养价值概述[J].现代食品,2018(16):58-59.[8]徐坤,肖诗明.马铃薯全粉的生产工艺探讨[J].杂粮作物,2002(03):175-177.[9]赵萍,李春雷,张轶,巩慧玲.马铃薯生产加工现状及发展前景[J].甘肃工业大学学报,2003(01):76-80.[10]关于推进马铃薯产业开发的指导意见[J].农机质量与监督,2016(3):14-16.[11]许亚坤,徐宁,张洪亮,张荣华,黄泽颖.马铃薯主粮化在黑龙江垦区实施进展及存在问题[J].中国马铃薯,2020,34(02):121-125.[12]刘素稳.马铃薯蛋白质营养价值评价及功能性质的研究[D].天津科技大学,2008.[13]陈萌山,王小虎.中国马铃薯主食产业化发展与展望[J].农业经济问题,2015,36(12):4-11.[14]吕巨智,染和,姜建初.马铃薯的营养成分及保健价值[J].中国食物与营养,2009(03):51-52.[15]王稳新,陈洁,李璞.马铃薯生全粉干燥工艺及品质分析[J].粮食与饲料工业,2018,377(09):39~43.[16]徐忠,王胜男,孙月.马铃薯雪花全粉与淀粉的结构与性质分析[J].食品研究与开发,2018,39(16):54~58.[17]祁岩龙,张忆洁,宋芳芳,等.马铃薯全粉加工过程中工艺评价指标的筛选及工艺研究[J].食品工业,2017(6):37~41.[18]杨婷,李娜,郭红月,等.马铃薯颗粒粉真空冷冻干燥工艺研究[J].食品研究与开发,2017,38(12):92~96.[19]FurrerAmberNandChegeniMohammadandFerruzziMarioG.Impactofpotatoprocessingonnutrients,phytochemicals,andhumanhealth.[J].Criticalreviewsinfoodscienceandnutrition,2018,58(1):146-168.[20]RahulP.Rathod,UdayS.Annapure.Developmentofextrudedfastingsnacksbyusingvaririce,sweetpotatoandbananapowderwithapplyingresponsesurfacemethodology[J].JournalofFoodMeasurementandCharacterization,2016,10(3):715-725.[21]KhawlaBenJeddou,FatmaBouaziz,SoumayaZouari-Ellouzi,etal.Improvementoftextureandsensorypropertiesofcakesbyadditionofpotatopeelpowderwithhighlevelof
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