马铃薯全粉和小麦粉的特性对比范文

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《河南工业大学学报》2016年第6期

摘要：

为开发马铃薯全粉食品，对比研究了马铃薯生全粉、马铃薯熟全粉、高筋小麦粉、低筋小麦粉四种样品的基本组成和加工特性。结果表明：马铃薯全粉的灰分、淀粉、粗脂肪含量均比小麦粉高，但粗蛋白质含量低于小麦粉；马铃薯全粉除色泽外，持水性、持油性、胶凝性、溶解度和膨胀度均比小麦粉更优，即马铃薯全粉营养更丰富，食品加工性更好。

关键词：

马铃薯全粉；小麦粉；加工特性

0前言

马铃薯全粉是脱水马铃薯制品中的一种，它是以新鲜马铃薯为原料，经挑选、清洗、去皮、切片、漂洗、预煮、冷却、蒸煮、捣泥等工艺过程，经脱水干燥而得的细颗粒状、片屑状或粉末状产品的统称[1-3]。近年来，马铃薯主粮化引起一波热潮，马铃薯全粉食品开发也成为当今研究的热门课题。本文将马铃薯生全粉、马铃薯熟全粉和高筋小麦粉、低筋小麦粉四种样品作为研究对象，对比研究其特性的异同，为马铃薯全粉食品开发提供基本依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1原料

马铃薯生全粉（下文简称生粉）由郑州精华实业有限公司提供，马铃薯熟全粉（下文简称熟粉）为市售正阳马铃薯雪花全粉，高筋小麦粉（下文简称高筋粉）为市售五得利金特精高筋小麦粉，低筋小麦粉（下文简称低筋粉）为市售雪健低筋蛋糕粉。

1.1.2仪器

FN-IV型降落数值测定仪：杭州大吉光电仪器有限公司；TU-1810紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；KDN-1000全自动定氮仪：上海新嘉电子有限公司；RVA-4/ZM100型快速黏度分析仪：澳大利亚Newport公司；WSC-S测色色差计：上海仪电物理光学仪器有限公司；SGW-2自动旋光仪：上海精密科学仪器有限公司。

1.1.3试剂

金龙鱼一级大豆油、食盐、蔗糖等为市售，柠檬酸、磷酸氢二钠、碘、淀粉、硫代硫酸钠、乙醚、硼酸、盐酸、氢氧化钠、硫酸锌、无水乙醇、亚铁氰化钾等试剂均为分析纯。

1.2方法

1.2.1基本组分的测定水分测定

参照GB/T5009.3—2010；灰分测定参照GB/T5009.4—2010；粗淀粉含量测定采用盐酸溶液旋光法[4]；粗脂肪含量测定采用GB/T5009.6—2003索氏抽提法；粗蛋白含量测定采用GB/T5009.5—2010凯氏定氮法。

1.2.2色泽

采用WSC-S色差计对色泽进行测定。面粉色泽常使用L*a*b*色空间法表示，其中L*、a*和b*分别表示亮度值、红绿度值和黄蓝度值。L*的范围为0~100，值越大表示样品亮度越高，0表示纯黑色，100表示纯白色。a*为正值代表红色，为负值代表绿色。b*为正值代表黄色，为负值代表蓝色。

1.2.3碘蓝值[5]

取5个50mL容量瓶，加蒸馏水至近刻度，65.5℃预热并至刻度定容。准确称取4种样品各0.25g于50mL烧杯中，倒入预热并定容的50mL蒸馏水，保持65.5℃搅拌5min，静置1min后过滤。滤液保持65.5℃并趁热吸取1mL于50mL显色管，加1mL0.02mol/mL碘标准溶液，定容至刻度，同时取1mL0.02mol/mL碘标准溶液定容至50mL，做试剂空白对照，以试剂空白调零点，测定样品在波长650nm下吸光度A。碘蓝值=54.2A+5。测游离淀粉含量，蓝值越高，表明大量细胞被破坏，从而释放出大量游离淀粉。

1.2.4降落数值降落数值的测定

采用GB/T10361—1989中方法。

1.2.5加工特性

1.2.5.1持水性和持油性[6]

准确称取2.0g样品加入离心管中，称质量m1，加入30mL蒸馏水，在沸水下搅拌加热15min后取出，冷却至室温，在3000r/min条件下离心20min，将离心管倒置在试管架上，下面垫吸水纸，静置至水分沥干后精确称质量m2，持水性（WHC）按公式（1）计算：WHC(g/g)=(m2-m1)/m0，（1）式中：m0为样品质量，g；m1为样品和离心管总质量，g；m2为沥干水分后物料和离心管总质量，g。准确称取5.0g样品加入离心管中，称质量m1，用移液管准确加入30mL金龙鱼一级压榨豆油，在沸水中搅拌加热20min后取出冷却至室温，在3000r/min条件下离心15min，小心倾倒出上层游离油，然后将离心管倒置，沥尽油后称质量m2，持油性（OHC）用1.0g样品所吸油的质量来表示。OHC(g/g)=(m2-m1)/m0，（2）式中：m0为样品质量，g；m1为样品和离心管总质量，g；m2为沥干油分后物料和离心管总质量，g。

1.2.5.2冻融特性[7-8]

取离心管称质量m1，准确称取2.0g样品加入离心管中，用移液管准确加入20mL溶液，在沸水浴中加热8min后立即取出，待冷却后放入-18℃冰箱中冻结，24h后取出，室温下自然解冻完全后在3000r/min下离心15min，取出称质量m2，小心倾倒出游离水，沥干水后称质量m3，冻融稳定性的大小用析水率表示。移取的溶液分别为pH值为3～7的柠檬酸-磷酸氢二纳缓冲溶液、质量浓度为10、30、50g/L的食盐溶液和50、100、150g/L的蔗糖溶液。析水率=(m2-m3)/(m2-m1)。（3）

1.2.5.3胶凝特性[9]

取若干试管，每支试管加入0.1g样品，分别加入2mLpH3～7的柠檬酸-磷酸氢二纳缓冲溶液、质量浓度为10、30、50g/L的食盐溶液和50、100、150g/L的蔗糖溶液混匀。沸水浴中加热试管8min后取出，在室温下冷却样品5min，随后于冰水中冷却20min，放平试管1h，测其凝胶液流程。

1.2.5.4溶解度和膨胀度[10-11]

准确称取0.75g样品，加入50mL离心管中，并分别加入25mL蒸馏水，分别在50、60、70、80和90℃水浴下振摇20min后，取出静置5min，在5000r/min下离心20min，把上清液倒入干燥且已称质量的铝盒中并在沸水浴中蒸干，然后在105℃恒温干燥箱中干燥至恒质量，称取质量，测得样品的溶解度；把去除上清液的离心管倒置在滤纸上沥干，称质量，测得样品的膨胀度，每个处理均重复2次。溶解度=(m3/m0)×100%，（4）膨胀度=(m2-m1)/m0，（5）式中：m0为样品质量，g；m1为离心管质量，g；m2为去除上清液后离心管质量，g；m3为干燥后上清液质量，g。

2结果与分析

2.1马铃薯全粉和小麦粉的基本组分分析

4种样粉的基本组成见表1。由表1可见，马铃薯全粉的灰分、淀粉、粗脂肪含量均比小麦粉高，但粗蛋白质含量低于小麦粉。生粉与熟粉相比，前者水分、淀粉、粗脂肪含量较高，而灰分和粗蛋白含量较低。高筋粉和低筋粉相比，粗蛋白含量明显较高。

2.2基本理化指标

4种样粉基本理化指标见表2。面粉色泽对面制品色泽有着重要影响。L*越大、a*和b*越接近0，面粉色泽越好。由表2可看出，低筋粉L*最大、a*和b*最接近0，因此其色泽最好。生粉L*最小，a*为正值，即生粉色泽偏红，这应该是因为鲜薯切片时发生了褐变。从整体数据比较，马铃薯全粉色泽比小麦粉色泽要差。碘蓝值与游离淀粉含量呈正相关。由表2可知，熟粉的碘蓝值与其他三种粉碘蓝值相差很大，表明熟粉中大量马铃薯细胞被破坏释放出大量游离淀粉。降落数值是反映小麦粉α-淀粉酶活性高低的最常用指标，降落数值与α-淀粉酶活性呈负相关[14]。从表2可看出，马铃薯全粉降落数值明显小于小麦粉，说明马铃薯全粉所含α-淀粉酶活性较高。

2.3加工特性

2.3.1持水性和持油性

持水性与持油性对食品配方比例有重要的参考价值。持水性与样粉中淀粉总含量和游离淀粉含量相关，两者含量越高，持水性越好；持油性与样粉中蛋白质含量呈正相关[5]。由图1可看出，4种样粉的持水性顺序为：熟粉＞低筋粉＞高筋粉＞生粉。已知生粉的淀粉总含量较高，但其持水性较差，这可能是因为其游离淀粉含量较低。持油性持水性顺序为：熟粉＞高筋粉＞低筋粉＞生粉。熟粉由于加工工艺导致大量细胞破损，从而增加了结合油脂的表面积，因此其持油性最好。高筋粉蛋白质含量较高，其持油性仅次于熟粉。

2.3.2冻融特性

冻融特性指样粉在低温加工或储存食品中的稳定性，由冻融析水率表示，析水率越低，冻融特性越好，低温稳定性越好[13]。如图2、图3所示，在不同的溶液中，生粉析水率均远大于熟粉，即熟粉的冻融特性非常稳定。随着溶液pH值的增大，生粉的析水率呈上升趋势，其冻融稳定性下降。在添加蔗糖的溶液中，生粉的冻融稳定性随着蔗糖浓度的增加而降低，而熟粉的冻融稳定性也受蔗糖的影响，变得更为稳定。然而，高筋粉和低筋粉的冻融特性随溶液的不同变化不大，基本保持恒定。

2.3.3胶凝特性

在一定条件下，溶胶或溶液可以转变成凝胶，其胶体质点相互联结而成网状结构，可以结合大量的水，防止物质沉淀，形成稳定的半固态物质，这种现象称为胶凝特性。凝胶流程越短，表明其胶凝特性越好。在食品加工中胶凝作用对增稠、稳定液体和泡沫具有重要意义。如图4所示，在不同溶液中，熟粉的胶凝流程均大于生粉，即生粉的胶凝作用比熟粉更好。这可能是因为生粉的淀粉含量比熟粉淀粉含量高所导致的。食盐溶液对生粉的胶凝特性起抑制作用，其中质量浓度为30g/L的盐溶液抑制作用最为明显；蔗糖溶液对生粉的胶凝特性起微弱的促进作用。另外，中性溶液或高浓度盐溶液会抑制熟粉的胶凝特性。高筋粉和低筋粉的胶凝特性明显优于生粉和熟粉，且不受溶液种类的影响。

2.3.4溶解度和膨胀度（图5—图6）

马铃薯全粉和小麦粉均含大量淀粉，溶解度和膨胀度反映了淀粉吸水的作用。溶解度指在一定温度下,已溶解的样粉的质量分数,淀粉的溶解主要是直链淀粉分子从颗粒中逸出；膨胀度指单位质量样粉在一定温度下吸水的质量，主要反映淀粉颗粒中直链淀粉的特性[12]。由图5可看出，4种样粉的溶解度都是随着水浴温度的升高而升高，且生粉＞熟粉＞高筋粉＞低筋粉。在80℃之前，四种样粉的溶解度都是平缓升高，80℃之后，生粉溶解度迅速增加，其他3种样粉溶解度变化仍较为平缓。由图6可见，马铃薯全粉膨胀度比小麦粉高很多，高筋粉和低筋粉膨胀度极其相近，熟粉比生粉稍高。整体上，4种粉膨胀度均随着温度升高而增加。

3结论

通过对4种样粉（马铃薯生全粉、马铃薯熟全粉、小麦高筋粉和小麦低筋粉）的基本特性和加工特性的研究，得出以下结论。

（1）除了粗蛋白含量，马铃薯全粉所含灰分、淀粉和粗脂肪含量均比小麦粉高。

（2）低筋小麦粉色泽最好，生粉色泽偏红，可能是加工时马铃薯褐变所致；熟粉的碘蓝值最大，表明其大量细胞被破坏；马铃薯全粉的降落数值小于小麦粉，可能是因为小麦粉中的α-淀粉酶活性较低。

（3）对于持水性和持油性，熟粉较高，生粉最低，小麦粉居于前两者之间。熟粉冻融特性较好，其析水率较低。

（4）生粉的胶凝作用比熟粉更好，这可能是因为生粉的淀粉含量比熟粉淀粉含量高所导致的。食盐溶液对生粉的胶凝特性起抑制作用，蔗糖溶液对生粉的胶凝特性起微弱的促进作用。高筋粉和低筋粉的胶凝特性明显优于生粉和熟粉，且不受溶液种类的影响。

（5）溶解度和膨胀度均随着温度的升高而升高，且生粉＞熟粉＞高筋粉＞低筋粉。马铃薯全粉膨胀度比小麦粉高很多，熟粉比生粉稍高。总之，马铃薯全粉营养更全面，加工特性更好，随着马铃薯主粮化的不断推进，未来马铃薯全粉食品加工将会被广泛推广发展。

参考文献：

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作者:马梦苹 张来林 王彦波 李建锋 乔占民 李超彬 单位:河南工业大学粮油食品学院 河南国家粮食储备库