CN109846003A - 一种马铃薯主食加工专用粉及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种马铃薯主食加工专用粉及其生产方法。所述方法包括：将马铃薯先进行低温冷冻处理，然后解冻、挤压脱水，最后采用分段脱水干燥，粉碎过筛，得到马铃薯主食加工专用粉。采用本发明所述方法得到的产品中，其淀粉未发生糊化，有效保证了淀粉的加工性能，去除了马铃薯中的异味成分，有效保存了铃薯特有的风味，制得的马铃薯全粉无异味、色泽好。同市售普遍马铃薯全粉、冻干粉相比，采用本发明所述方案所得产品可以有效提高马铃薯馒头等主食产品中马铃薯成分的比例，且质构特性和感官品质得到大大改善。本发明操作方便、生产成本低，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种马铃薯主食加工专用粉及其生产方法，属于食品加工技术领域。
背景技术
鲜马铃薯水分含量高、不易贮存及运输、保存期短，且加工过程难于产业化，目前仅有马铃薯全粉等产品可以用于规模化的马铃薯主食生产。
但目前市售的马铃薯全粉是将鲜薯经清洗、去皮、切片、蒸煮、制泥、干燥、粉碎等工艺经长时间高温加工制备而成，产品营养损失较大，特别是由于淀粉在热加工过程中已经完全糊化，原有马铃薯淀粉的完整结构已被破坏，因此马铃薯原有的加工特性已被彻底改变，用其生产的马铃薯主食存在粘性大、易开裂、难发酵等问题,蒸制或烘烤后感官质量较差。此外，马铃薯全粉生产成本较高，大大提高了马铃薯主食的价格，很大程度上限制了马铃薯主食产品的推广与普及。
因此，积极开发一种适宜生产马铃薯主食的专用薯粉，对于提高马铃薯主食的品质，促进马铃薯主食的产业化进程具有重要意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种全新的马铃薯主食加工专用粉的生产方法。本发明通过合理控制加工工序，利用低温冷冻处理，物理挤压脱水，分段脱水干燥等手段，有效控制专用粉中各成分含量，提高其整体质构特性，最大程度保持其色泽；相比马铃薯全粉、马铃薯冻干粉，本发明所得专用粉的综合指标更佳，较好地符合生产主食的要求，可以制备出品质较好的马铃薯主食产品。同时该方法操作简单、生产成本低、易于工业化生产。
本发明的技术方案如下。
一种马铃薯主食加工专用粉的生产方法，包括：将马铃薯先进行低温冷冻处理，然后解冻、挤压脱水，最后采用分段脱水干燥，粉碎过筛，得到马铃薯主食加工专用粉。
进一步地，所述马铃薯选自夏波蒂、大西洋、克新1号、费乌瑞它等加工型马铃薯，优选大西洋、夏波蒂。
进一步地，所述低温冷冻处理的冷冻方式为：人工冷冻方式(如冷库等)、自然冷冻方式；先将马铃薯于10～16h内彻底冷冻，再使其在-5℃～-50℃之间保持冷冻10天～90天；优选地，将马铃薯置于温度为-25～-20℃的冷库中冷冻，马铃薯在10～16h后彻底冷冻，在此环境下保持10-12天。
进一步地，所述解冻过程具体为：将马铃薯于10～15℃下，10～20h内解冻至-2℃～5℃之间(优选1～5℃)，此时马铃薯表皮无冰但中心仍处于结冰状态。
进一步地，所述挤压脱水的挤压方式为物理挤压，如重物挤压、螺旋设备挤压等，目的在于去除解冻后马铃薯中的部分游离水分，优选方式为螺旋设备挤压。为了获得更好的效果，在挤压前先对马铃薯进行清洗去皮，具体方式为毛刷式去皮机、蒸汽式去皮机、磨砂式去皮机，优选磨砂式去皮机。处理后马铃薯中的水分含量约为55-57％。
进一步地，所述分段脱水干燥包括：先低温干燥，后中温干燥；
其中，所述低温干燥的温度范围为5℃～30℃，干燥至水分含量低于50％，干燥方式为天然晾晒、鼓风干燥、冷风干燥等，优选冷风干燥脱水；在较低温度下干燥可以减缓多酚发生氧化而使产品颜色加深，同时减少维生素等热敏营养素的损失。
所述中温干燥温度范围为30℃～75℃，干燥至水分含量低于15％，优选9％；干燥方式为天然晾晒、鼓风干燥及气流干燥等，优选鼓风干燥脱水，中温干燥促进产品快速脱水，防止产品变坏或发酵时间过长。
进一步地，所述粉碎过筛过程中，控制粒度低于150微米，优选50～100微米。
在本发明中，所述马铃薯在生产前可通过人工、风选、薯笼等方式清除其中的泥沙、杂草及藤蔓等，利于后期的加工处理。
本发明还提供由上述方法制得的马铃薯主食加工专用粉，其基本成分：蛋白质为6.12-7.13％，粗纤维为5.79-5.86％，脂肪为1.67-1.87％，水分为7.12-8.02％，淀粉70.21-70.32％，Vc为66.13-17.22mg/100g，钾327.21-376.86mg/100g，总酚含量为0.58-0.61gCAE/100g，多酚氧化酶0.21-0.23，峰值粘度为3274-3362cP。
本发明具有以下优点：
1、有效清除涩味。本发明通过冷冻及挤压脱水处理，有效去除马铃薯中部分多酚、单宁等成分，从而由其生产的馒头等主食不存在涩味。
2、产品加工质量明显提高。本发明制得的专用粉中淀粉未发生糊化、色泽好，白度接近市售标准小麦粉，和面后形成的面团粘度低、易成型，制作的马铃薯主食品质更好。
3、制备方法操作简单，易于工业化生产。
4、未添加任何添加剂。本发明全部采用物理处理方式对样品进行处理，未添加任何添加剂等外来成分。
具体实施方式
具体实施案例详细说明了本发明涉及的具体实施过程，体现本发明的主要内容和创新性，对于一般基本了解食品加工技术的人士可以进行操作和生产，下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1一种马铃薯主食加工专用粉的生产方法
本实施例提供一种马铃薯主食加工专用粉的生产方法，包括：通过人工筛选除杂、自然冷冻、自然解冻、重物挤压脱水及鼓风干燥的方式生产马铃薯主食加工专用粉，具体步骤及参数如下：
(1)采用人工的方法对马铃薯(品种为夏波蒂)进行筛选，去除杂草、藤蔓及马铃薯表面的泥土，同时剔除霉变腐败的马铃薯，取200kg放于袋中；
(2)当室外最低温度达到-5℃～-35℃时，将马铃薯置于室外阴凉处采用自然低温冷却的方式对马铃薯进行冷冻处理，10～16h后马铃薯彻底冷冻结冰，在温度低于-5℃的环境中保持30天；
(3)将冷冻后的马铃薯放入环境温度在5～10℃的房间中，缓慢解冻10～20h，待马铃薯外皮温度达到1℃～5℃，马铃薯表皮无冰但中心仍处于结冰状态时进行清洗去皮；
(4)通过磨砂式去皮机采用流动水对马铃薯进行清洗和去皮；
(5)将清洗去皮后马铃薯装入有孔的编织袋中扎紧口，置于环境温度为10～15℃的房间中，将约200kg的重物压在装有马铃薯的编织袋上(50kg)进行物理挤压脱水，处理时间为3天，处理后马铃薯中的水分含量约为57％；
(6)将挤压脱水后的马铃薯进行分切，切片厚度为6～10mm，在10～15℃的通风的环境中进行低温干燥，干燥时间约3天，水份含量降至50％；
(7)将马铃薯片移至鼓风干燥烘箱中进行干燥，干燥设置温度为60℃，干燥12h后，马铃薯片水分含量降至9％；
(8)通过万能粉碎机将所得马铃薯干片进行粉碎通过100目的筛子(粒径低于150μm)，即得马铃薯主食加工专用粉。
实施例2一种马铃薯主食加工专用粉的生产方法
本实施例提供一种马铃薯主食加工专用粉的生产方法，包括：通过人工筛选除杂、人工冷冻、自然解冻、螺旋杆设备挤压脱水、冷风干燥设备及鼓风干燥设备脱水的方式生产马铃薯主食加工专用粉，具体步骤及参数如下：
(1)采用人工的方法对马铃薯(品种为夏波蒂)进行筛选，去除杂草、藤蔓及马铃薯表面的泥土，同时剔除霉变腐败的马铃薯，取200kg放于袋中；
(2)将马铃薯置于温度为-20℃的冷库中冷冻，马铃薯在10～16h后彻底冷冻，在此环境下保持10天；
(3)将冷冻后的马铃薯放入环境温度在10～15℃的房间中，缓慢解冻10-20h，待马铃薯外皮温度达到1～5℃，马铃薯表皮无冰但中心仍处于结冰状态时进行清洗去皮；
(4)通过磨砂式去皮机采用流动水对马铃薯进行清洗和去皮；
(5)清洗去皮后马铃薯在室温下静置至10～15℃，保证马铃薯中无结冰部分，利用螺旋挤压脱水机对马铃薯进行挤压脱水，脱水后马铃薯已成为渣状，其水分含量约为55％；
(6)将挤压脱水后的马铃薯，在15℃的冷风干燥机中进行低温干燥5h，水份含量降至50％以下；
(7)将马铃薯碎渣移至鼓风干燥烘箱中进行干燥，干燥设置温度为60℃，干燥12h后，马铃薯渣水分含量降至9％；
(8)通过万能粉碎机将所得马铃薯碎渣进行粉碎、过筛，粒径低于150μm，即得马铃薯主食加工专用粉。
效果验证
一、马铃薯主食加工专用粉主要品质指标测定
实施案例1和2相比，区别在于：实施案例2主要采用已有成型的设备进行生产，比较容易实现产业化和规模化生产，品质质量相对较稳定，而实施案例1主要依靠自然低温环境进行生产，生产成本相对较低。
对实施案例1和2所得马铃薯主食全粉的色泽以及淀粉、蛋白质、Vc、钾以及多酚氧化酶等含量进行测定，并对制备的马铃薯馒头品质指标进行了测定。
1、具体检测方法
(1)色泽测定：使用色彩色差计测定，其中，L值代表亮度，L＝0表示黑色，L*＝100表示白色；a*、b*值构成一个直角坐标系，决定色调，正a*值越大，接近纯红，负a*值越大，接近纯绿；正b*越大，黄色增加，负b*值越大，蓝色增加。取样品粉置于测试孔中，压实，测定粉的色度值。
(2)淀粉含量的测定：参考GB/T 5009.9食品中淀粉的测定。
(3)蛋白质含量测定：参考GB/T 5009.5食品中蛋白质的测定。
(4)粗纤维含量测定：参考GB/T 5009.10植物类食品中粗纤维的测定。
(5)脂肪含量测定：参考GB/T 14772食品中粗脂肪的测定。
(6)水分含量测定：参考GB 5009.3食品中水分的测定。
(7)灰分含量测定：参考GB 5009.4食品中灰分的测定。
(8)维生素C含量的测定：用磷酸调1.5％的磷酸二氢铵溶液的pH至5.8作为流动相，流速设为1mL/min。
维生素C的提取参照Masuda等人描述的方法进行，样品用5％的偏磷酸溶液溶解，均质处理后用离子交换水稀释。所得匀浆离心后用0.45μm的滤膜过滤。将所得澄清溶液的pH调至7.2，再加入二硫苏糖醇使其还原。
(9)钾含量的测定：采用电感耦合等离子体原子发射光谱法。
(10)多酚氧化酶活性：参照姜绍通等人的方法，并稍作修改。
具体方法为：称取1g样品薯粉，加入10g蒸馏水，并研磨、过滤。取滤液2mL，加2mLpH 6.0的磷酸缓冲液和8mL 0.2％的邻笨二酚于试管中，30℃下保温10min后在416nm处测定吸光度，结果以A416表示。
(11)多酚含量的测定：参照Yoshimoto等人的方法，采用Folin-Ciocalteu比色法测定。
①绘制标准曲线(本实验采用去离子水)：精确称取5mg绿原酸标准品，配制成0.1mg/mL的溶液，分别移取0、2、4、6、8、10mL该溶液定容至10mL容量瓶中，配制成浓度为0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1mg/mL的绿原酸标准溶液，分别测定吸光值，以绿原酸质量浓度为横坐标，吸光值为纵坐标绘制标准曲线；
②总酚含量测定：称取0.1g样品薯粉，加入2mL 70％乙醇溶液，于48℃下超声浸提30min，4000r/min离心20min，收集上清液，重复浸提3次，合并上清液。将上清液稀释10倍，取0.5mL并加入1mL稀释10倍的Folin-Ciocalteu试剂，30℃下反应30min，再加入2mL的10％(w/v)的碳酸钠溶液，30℃下反应30min，于736nm下测定吸光值，再由标准方程计算得出总酚含量。
(12)粒径大小：采用激光粒度仪测定(Bettersize-2000，丹东市百特仪器有限公司)以水为分散介质进行测定。
(13)糊化特性：使用快速粘度测定仪(RVA)对原料粉进行测定。准确称取2.0g样品于配套铝盒内，加入25mL蒸馏水混合均匀。采用伴随有恒定的剪切应变速率的固定化升温-降温程序进行操作。样品在50℃保持1min，以6℃/min的速率加热至95℃，然后在95℃保持7min，之后以6℃/min的速率冷却至50℃，并在50℃保持2min，最终得到淀粉糊的粘度曲线。
记录参数包括：峰值粘度(Peak viscosity,PV)、谷粘度(Trough viscosity,TV)、崩溃粘度(Breakdown viscosity,BD)、最终粘度(Final viscosity，FV)、回生值(Setback,SB)。
2、实验结果
以下分析结果中的马铃薯全粉为市售商业化的熟马铃薯全粉；
马铃薯冻干粉为夏波蒂经去皮冻干后制备而成；
小麦粉为市售普通标准小麦粉。
(1)色泽测定
表1不同粉的色度对比
由表1可以看出，实施例2所得马铃薯粉的色泽整体要比实施例1略好，但实施例1和2的颜色整体要比熟马铃薯全粉、马铃薯冻干粉和标准小麦粉的颜色略深一些，这可能是因为加工过程中马铃薯中的多酚氧化酶促进马铃薯褐变导致的。
(2)基本成分分析
表2不同粉的基本成分分析对比
由表2可以看出，采用实施例1-2的工艺制备的马铃薯主食专用粉各项指标差别不大，但对比马铃薯冻干粉、马铃薯全粉和小麦面粉仍存在较大差异。
采用实施例1-2的工艺制备的马铃薯主食专用粉、马铃薯冻干粉和马铃薯全粉中蛋白质、水分含量明显低于小麦粉，而灰分、钾及总酚含量明显高于小麦粉。
采用实施例1-2的工艺制备的马铃薯主食专用粉中蛋白和钾的含量略低于马铃薯全粉、马铃薯冻干粉，主要原因在于冷冻及解冻过程中部分汁液流失掉，导致马铃薯中的可溶性的蛋白和钾流失。
然而实施例1-2的马铃薯主食专用粉中的维生素C和总酚含量高于马铃薯全粉，同时实施例1-2中的多酚氧化酶活性也高于马铃薯全粉，因此在后续食品制作过程中，应避免长时间暴露在有氧和温和的环境下，防止样品颜色变深，影响产品的感官品质。
(3)糊化特性分析
马铃薯的冷冻和干燥方式对马铃薯粉的糊化和稳定性均有影响。在一定条件下，马铃薯粉的糊化经历了粘度的上升、下降和回升的过程。
实施例1和实施例2所得马铃薯粉为经过冷冻、脱水和烘干后所得产品，其糊化特性介于马铃薯冻干粉和马铃薯全粉之间。
实施例1和实施例2干燥温度高于马铃薯冻干粉的冷冻干燥温度，而低于马铃薯全粉的干燥温度，处理温度越高，马铃薯中淀粉的吸水能力越强，颗粒润胀得越大，流动阻力增大导致粘度升高。
同马铃薯冻干粉相比，实施例1和实施例2所得马铃薯粉的峰值粘度、最终粘度更加接近小麦粉，因此其加工性能与小麦粉更接近。
表3不同样品的粘度值对比
| 全粉种类 | PV(cP) | TV(cP) | FV(cP) | SB(cP) | BD(cP) |
| 实施例1 | 3274±13.12 | 1976±7.67 | 4439±9.32 | 2371±9.22 | 1096±9.15 |
| 实施例2 | 3362±10.09 | 1902±13.12 | 4318±8.11 | 2468±8.93 | 1128±10.17 |
| 马铃薯冻干粉 | 3057±9.06 | 1366±10.03 | 4293±5.95 | 2927±9.13 | 1028±6.28 |
| 马铃薯全粉 | 4736±8.48 | 3242±9.28 | 6769±20.38 | 3527±12.01 | 1215±7.12 |
| 小麦粉 | 3110±10.53 | 2033±11.68 | 3526±7.94 | 2485±17.25 | 1095±10.46 |
二、马铃薯馒头的质构分析
1、具体检测方法：
以实施例1和2的方法制备的专用粉、马铃薯冻干粉、马铃薯全粉分别与小麦粉以3:7的比例进行混合，加入酵母(2.0％)、海藻糖(3％)混合均匀后，加入适当水(70％左右)和面，并根据馒头生产工艺生产馒头。
小麦粉作为对照蒸馒头。
分别取新鲜蒸制后的馒头放置于20-25℃环境中冷却60min，然后将其放在切片机上，使馒头底部与切片机刀口垂直，将馒头切成12mm的薄片。每个馒头取中间三片进行测试，每批样品取三个馒头做平行试样。采用质地测试仪进行测试，压头为P35柱型压头，压缩率40％，测定前后速度为10mm/s，测定速度1mm/s，压缩间隔时间5s。
2、实验结果
从表4可以看出，添加马铃薯粉后蒸制的馒头其硬度显著高于小麦粉蒸制的馒头。应用本发明生产的马铃薯粉制作的馒头的质构指标与马铃薯冻干粉蒸制的馒头相近，但硬度比马铃薯全粉馒头的低，弹性、咀嚼性、和回复性都有明显的改善。
采用实施例1和实施例2制备马铃薯粉蒸制馒头的整体质构特性比小麦馒头略差，但质构特性明显好于马铃薯全粉制作的馒头。
表4馒头的质构特性
| 全粉种类 | 硬度(g) | 弹性 | 咀嚼性(g) | 粘聚性 | 回复性 |
| 实施例1 | 4179±106 | 0.94±0.01 | 1724±119 | 0.51±0.01 | 0.51±0.01 |
| 实施例2 | 4145±265 | 0.93±0.01 | 1808±208 | 0.50±0.01 | 0.49±0.02 |
| 马铃薯冻干粉馒头 | 4265±116 | 0.92±0.01 | 1926±128 | 0.49±0.01 | 0.48±0.01 |
| 马铃薯全粉馒头 | 5521±307 | 0.89±0.11 | 2689±77 | 0.52±0.01 | 0.36±0.01 |
| 小麦馒头 | 3444±38 | 0.96±0.01 | 1959.8±20 | 0.59±0.01 | 0.50±0.02 |
三、马铃薯馒头的比体积与色泽
1、具体检测方法：
比体积的测定：馒头比体积的测定：馒头的质量用电子天平称量，体积采用小米法测定，馒头的比体积即体积与质量的比值。
色泽的测定：用CR-400色彩色差计对馒头表皮进行扫描测定。仪器用标准白板外部校准后，测定L*，a*，b*。其中，L*表示心理明度，黑色为0，白色为100。坐标原点的颜色为无色(a*＝0，b*＝0)。在水平轴，正a*表示颜色红，负a*表示颜色绿。在纵轴，正b*表示颜色黄，负b*表示颜色蓝。
2、实验结果
从表5可以看出，实施例1、实施例2以及马铃薯冻干粉所制备的马铃薯馒头的比体积显著低于小麦馒头，但与马铃薯全粉蒸制的馒头相比，其比体积相对较大，这可能与马铃薯全粉在加工过程中已经过熟化有关，马铃薯全粉中大部分淀粉已经发生了糊化，再次加热后淀粉的加工特性有所降低，而实施例1、实施例2以及马铃薯冻干粉所制备的马铃薯粉中淀粉主要为未熟化的淀粉，因而其加工特性显著优于马铃薯全粉。
但是，实施例1、与实施例2所制备馒头的L*(亮度)高于马铃薯冻干粉，但明显低于马铃薯全粉、小麦粉制备的馒头。这主要是因为实施例1和实施例2的制作过程中仅有部分多酚及多酚氧化酶等被除去，且未经过高温处理，因此多酚氧化酶活性仍然很高，在马铃薯馒头制作过程中会发生酶促褐变进而使马铃薯馒头的颜色加深。
表5不同馒头样品的比体积与色泽
| 样品名称 | 比体积(mL/g) | L* | a* | b* |
| 实施例1 | 2.29±0.02 | 66.74±0.69 | 4.87±0.22 | 11.24±0.22 |
| 实施例2 | 2.31±0.01 | 65.33±0.54 | 5.95±0.34 | 11.68±0.64 |
| 马铃薯冻干粉馒头 | 2.26±0.06 | 60.22±0.41 | 7.66±0.72 | 13.27±0.27 |
| 马铃薯全粉馒头 | 2.07±0.02 | 79.64±0.45 | 0.59±0.14 | 20.50±0.76 |
| 小麦馒头 | 2.63±0.03 | 83.97±0.63 | -0.64±0.11 | 16.50±0.38 |
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，包括：将马铃薯先进行低温冷冻处理，然后解冻、挤压脱水，最后采用分段脱水干燥，粉碎过筛，得到马铃薯主食加工专用粉。
2.根据权利要求1所述的马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，所述马铃薯选自夏波蒂、大西洋、克新1号、费乌瑞它，优选大西洋、夏波蒂。
3.根据权利要求1或2所述的马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，所述低温冷冻处理具体为：先将马铃薯于10～16h内彻底冷冻，再使其在-5℃～-50℃之间保持冷冻10天～90天；
优选地，将马铃薯置于温度为-20～-25℃的冷库中冷冻，马铃薯在10～16h后彻底冷冻，在此环境下保持10-12天。
4.根据权利要求1-3任一所述的马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，所述解冻过程具体为：将马铃薯于10～15℃下，10～20h内解冻至-2℃～5℃之间，优选1～5℃。
5.根据权利要求1-4任一所述的马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，所述挤压脱水的挤压方式为物理挤压。
6.根据权利要求5所述的马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，所述挤压脱水处理后，马铃薯中的水分含量为55-57％。
7.根据权利要求1-6任一所述的马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，所述分段脱水干燥包括：先低温干燥，后中温干燥。
8.根据权利要求7所述的马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，所述低温干燥的温度范围为5～30℃，干燥至水分含量低于50％。
9.根据权利要求7或8所述的马铃薯主食加工专用粉的生产方法，其特征在于，所述中温干燥温度范围为30℃～75℃，干燥至水分含量低于15％，优选9％。
10.权利要求1-9任一所述方法制得的马铃薯主食加工专用粉。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190607 |