湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所,湖北省农业科技创新中心农产品加工分中心的蔡 沙、隋 勇、施建斌、梅 新*等人对马铃薯渣中膳食纤维进行提取,通过对其基本成分的物化特性进行分析,并在高筋面粉中添加不同含量的马铃薯膳食纤维制成马铃薯热干面,以改善马铃薯热干面的品质,为马铃薯热干面在国内市场的进一步发展提供理论依据。
1、鲜马铃薯和马铃薯膳食纤维的基本成分分析
马铃薯中水分质量分数最高, 为82.38%;其次为淀粉10.52%;可溶性糖和蛋白质质量分数较低,分别为2.40%和1.77%;膳食纤维、灰分和脂肪质量分数最低,分别为0.75%、0.54%、0.34%。马铃薯膳食纤维中不溶性膳食纤维质量分数最高,为48.74%;其次为淀粉18.03%,水分、灰分和蛋白质质量分数分别为8.93%、8.29%和8.66%;可溶性膳食纤维质量分数最低,仅有4.94%。结果表明经酶解、醇沉、离心、干燥提取后的马铃薯中膳食纤维含量明显增多,约占53.68%。
2、马铃薯膳食纤维物化特性分析
马铃薯膳食纤维持油性为1.76 g/g,持水性为11.23 g/g,吸水膨胀性为6.65 mL/g。持水性、膨胀力和持油力是评价不溶性膳食纤维理化性能的重要指标。对比前人的实验结果,其马铃薯膳食纤维持油性为1.90 g/g,持水性为7.00 g/g,吸水膨胀性为7.37 mL/g,以及前人的实验得到持水性为9.06 g/g。本实验所测的持水性远超过谷类、豆类加工的副产品(小麦皮6.4~6.6 g/g,燕麦麸5.5 g/g,大豆粕4.1 g/g),持水性完全能满足食品制造商的基本要求(2.0 g/g)。结果表明,马铃薯膳食纤维具有良好的持水性及吸水膨胀性,有利于其在缓解便秘、改善肠道环境及预防肥胖等方面发挥作用。
3、混粉中不同马铃薯膳食纤维添加量特性分析
持水性、吸水膨胀性测定结果
混粉持水性、吸水膨胀性随膳食纤维添加量的增加呈逐渐升高趋势,当混粉中膳食纤维添加量在5%~10%时,混粉的持水性和吸水膨胀性逐渐上升;当混粉中膳食纤维添加量在10%~18%时,随着膳食纤维添加量的增加,混粉的持水性呈先上升后下降的变化趋势,混粉的吸水膨胀性呈逐渐下降的变化趋势;当混粉中膳食纤维添加量大于18%时,混粉的持水性和吸水膨胀性都呈上升趋势。
黏度测定结果
当膳食纤维添加量为0%~3%时,随着混粉中膳食纤维添加量的增加,混粉的黏度急剧下降;当膳食纤维添加量为3%~8%时,混粉黏度无明显变化;当膳食纤维添加量为8%~10%时,混粉黏度又呈现缓慢下降的变化趋势;当膳食纤维含量大于10%后,混粉的黏度变化趋于平缓。相同添加量的膳食纤维,混粉的黏度随温度的升高而呈减小的变化趋势。
热特性分析
混粉有2 个糊化峰,第1个为糊化温度66 ℃附近,第2个为糊化温度75 ℃附近。随着膳食纤维添加量的增加,混粉的2 个糊化峰均呈缓慢上升的变化趋势。经测定得马铃薯淀粉的To、Tc和Tp分别为72.25、81.9 ℃和76.8 ℃,ΔH为1.57 J/g。对比马铃薯淀粉的热特性结果可知,马铃薯淀粉只有1 个糊化峰,因此混粉中的第2个糊化峰为马铃薯淀粉。第1个糊化峰可能是小麦粉,这是因为混粉中小麦粉的质量分数为70%左右。
4、马铃薯膳食纤维添加量对生鲜热干面蒸煮特性分析
断条率测定结果
放置48 h的样品,随着膳食纤维添加量的增加,断条率呈上升趋势。当膳食纤维添加量小于12%时,放置0 h和放置48 h样品断条率都较低,且2 组样品间的差异不明显;当膳食纤维质量分数超过12%时,2 组样品断条率差异变大,放置0 h样品断条率上升不明显;当膳食纤维添加量在22%时,放置0 h样品断条率上升趋势变大,但仍然低于相同添加量放置48 h样品;放置48 h样品断条率在膳食纤维添加量为12%~25%时呈现快速上升趋势。
吸水率测定结果
当混粉中膳食纤维含量在0%~25%时,吸水率的整体变化没有明显规律,除膳食纤维添加量25%的鲜面条(放置48 h)吸水率有较大上升外,其余膳食纤维添加量对2 组样品吸水率影响不明显。
蒸煮损失率测定结果
当膳食纤维添加量在0%~ 3%和22%~25%时,随着膳食纤维添加量的增加,蒸煮损失率呈大幅增加的变化趋势;当膳食纤维添加量在3%~20%时,蒸煮损失率呈上下波动的变换趋势。当膳食纤维添加量在5%~15%时,48 h放置样品蒸煮损失率基本高于0 h放置样品。
膳食纤维添加量对生鲜热干面质构特性的影响
1
黏度测定结果
放置0 h样品的黏度随膳食纤维添加量的增加,呈先上升后下降的不规律变化趋势,而放置48 h样品黏度随膳食纤维添加量的增加,呈先下降后上升的不规律变化趋势,且放置0 h样品的黏度总体上比放置48 h样品低。
2
剪切力测定结果
随着膳食纤维添加量的增加,2 组样品的剪切力整体呈下降趋势。当膳食纤维添加量大于3%时,放置0 h样品的剪切力基本高于放置48 h样品的剪切力;当膳食纤维添加量大于10%后,放置不同时间的热干面的剪切力随膳食纤维添加量增加的变化趋势相似。
3
拉伸力测定结果
随着膳食纤维添加量的增加,2 组样品的拉伸力整体呈下降趋势,这是因为膳食纤维蓬松的结构添加到面粉中不易与面粉融合使得面条易断裂,从而拉伸力减小。膳食纤维添加量超过3%后,放置48 h样品剪切力低于放置0 h样品剪切力。
结 论
混粉中不同膳食纤维添加量的持水性、吸水膨胀性随膳食纤维添加量的增加而升高;同一温度条件下,混粉的黏度随混粉中马铃薯膳食纤维添加量的增加而减小;同一膳食纤维添加量条件下,混粉的黏度随温度的升高而呈现降低趋势。混粉有2 个糊化峰,第1个为糊化温度66 ℃附近,第2个为糊化温度75 ℃附近。随着膳食纤维添加量的增加,混粉的2 个糊化峰均呈缓慢上升的变化趋势。膳食纤维的加入导致体系糊化温度的升高。膳食纤维在一定程度上改善了马铃薯热干面的品质:随着膳食纤维添加量的增加,热干面的吸水率、蒸煮损失率呈不规律变化趋势;其剪切力及拉伸能力整体上呈逐渐减小的变化趋势。膳食纤维能延缓面条中淀粉的分解,具有降血糖的功能,且膳食纤维能增加面条中蛋白质的消化率。综上所述,膳食纤维的建议添加量为5%~12%。