挤压处理对马铃薯全粉加工特性及微观结构的影响

马铃薯全粉是由鲜薯经挑选、清洗、去皮、切片、护色、预煮、蒸煮、干燥、粉碎等一系列工序所制得的干品，其最大程度上保留了马铃薯的营养成分，复水后保留了熟制鲜薯的香气和口感，且具有耐贮藏、易运输等优点，更方便应用于食品的加工中。目前，相关研究侧重马铃薯全粉食品的研发制作及基本理化性质的研究，但挤压处理对马铃薯全粉加工特性及表面微观结构影响的研究较少。

来自吉林农业大学食品科学与工程学院的张艳荣，彭杉和刘婷婷等人采用挤压处理技术对马铃薯全粉进行处理，并对未挤压处理马铃薯全粉（N-PF）和挤压处理后马铃薯全粉（A-PF）的持水性、持油性、溶解性、膨胀度、冻融稳定性等加工性质以及马铃薯全粉面团弹性进行对比研究，利用差示扫描量热仪（DSC）、快速黏度测定仪测定其热特性及糊化特性，通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜（SEM）扫描测定其结构，为马铃薯全粉在食品加工业中的应用提供理论和科学依据。

1.马铃薯全粉基本成分分析

经挤压处理后，马铃薯全粉中淀粉含量由（76.25±2.23）g/100 g降低到（74.09±1.03）g/100 g，直链淀粉含量由（28.32±1.53）g / 100 g 增加到（30.11±0.90）g/100 g，粗脂肪含量由（0.94±0.03）g/100 g降低到（0.80±0.03）g / 100 g ，粗蛋白含量由（5.34±0.15）g/100 g降低到（4.89±0.06）g/100 g。挤压处理前后淀粉、直链淀粉和粗蛋白含量差异显著，粗脂肪含量、水分质量分数及灰分含量差异不显著。

2.挤压条件对马铃薯全粉持水性、持油性及析水率的影响

马铃薯全粉持水性随物料水分质量分数的升高逐渐增大，随挤压温度的升高，马铃薯全粉持油性逐渐降低。

3.挤压条件对马铃薯全粉溶解度、膨胀度的影响

挤压温度在130～160 ℃范围内对溶解度影响显著（P＜0.05）。随着温度的升高，马铃薯全粉的溶解度呈先上升后降低的趋势，当温度达到150 ℃时溶解度最高。随着物料水分质量分数的增加，其溶解度呈下降趋势。挤压温度在140～170 ℃范围内对马铃薯全粉膨胀度影响不显著（P＞0.05）。当挤压温度、物料水分质量分数分别为140 ℃和40%时，马铃薯全粉的膨胀度最低，原因可能是在机械热及高剪切力的作用下，长支链淀粉发生断裂、降解现象。

4.挤压条件对马铃薯全粉糊化度的影响

马铃薯全粉糊化度随挤压温度升高呈先升高后降低趋势，当挤压温度为140 ℃时，糊化度最高，为85.51%；挤压温度过低时，淀粉吸收热量较少，不足以发生糊化反应，糊化度较低；逐渐升温会加快水分子进入淀粉内部的速度，提高淀粉糊化度；挤压温度过高时，高温会使机腔内物料发生焦化现象，堵塞挤压腔，导致糊化度降低。

糊化度随物料水分质量分数增加而升高，当物料水分质量分数为35%时，糊化度最高，为88.40%，水分质量分数继续增加反而降低糊化度。水分质量分数的增加使物料黏度增大，延长物料在机腔内的挤压时间，加热时间的延长使糊化度升高；水分质量分数过高使物料在机腔内停留时间缩短，导致糊化度降低。经实验得到未经挤压处理马铃薯全粉的糊化度为66.36%。

5.挤压条件对马铃薯全粉面团弹性的影响

当挤压温度在130～150 ℃范围内，随着挤压温度升高，马铃薯全粉面团弹性逐渐升高，挤压温度对马铃薯全粉面团弹性影响显著（P＜0.05）。未挤压处理的马铃薯全粉面团弹性为0.764。当挤压温度为150 ℃时，马铃薯全粉面团弹性达到最高，为0.882。在其他条件不变的情况下，物料水分质量分数在25%～35%范围内对马铃薯全粉面团弹性值影响显著（P＜0.05）；当物料水分质量分数为25%时，马铃薯全粉面团弹性值最低；物料水分质量分数为35%时，弹性值最高，为0.873；水分质量分数继续加大时，马铃薯全粉面团的弹性变差。

综合单因素试验结果，最佳挤压处理条件为：挤压温度150 ℃、物料水分质量分数35%，在此条件下对马铃薯全粉进行挤压处理，对N-PF与A-PF作进一步的比较分析。

6.马铃薯全粉糊化特性

经过挤压处理的马铃薯全粉峰值黏度、谷值黏度、回生值及最终黏度有一定程度降低。

7.马铃薯全粉热特性分析

A-PF糊化时的起始温度、结束温度和峰值温度均高于N-PF，说明经挤压处理A-PF大部分淀粉已经糊化，未糊化的淀粉较少。

8.马铃薯全粉X射线衍射分析

N-PF在2θ角在9.7°、13.1°、20.0°附近均出现明显的衍射峰，经挤压处理后，结晶度大幅下降，峰强度下降。A-PF在2θ角为13.1°处的衍射峰已经消失，在9.7°、20.0°处的衍射峰强度很弱，并在4.1°附近出现较强衍射峰，未消失的峰变得弥散，呈现典型的非晶体衍射特征。采用MDI Jade5.0软件对X射线衍射图谱进行分析，得到N-PF的结晶度为40.39%，经挤压处理后，马铃薯全粉结晶度降低至13.97%。

9.马铃薯全粉SEM观察结果

N-PF的表面相对较为平整光滑，纹路清晰，有少许光滑颗粒，略有褶皱；A-PF的表面较为粗糙，有不规则的颗粒物质存在，并有不同层次的褶皱和裂痕。

结 论

当挤压温度为150 ℃、物料水分质量分数为35%时，马铃薯全粉的加工特性综合比较最优，溶解度较高，持水性最好，冻融稳定性较好，此时马铃薯全粉面团弹性最好；挤压处理后的马铃薯全粉表面微观结构出现褶皱，比表面积增加；热稳定性减弱，凝胶性减弱，不易回生；挤压处理使马铃薯全粉的结晶度下降。

本文《挤压处理对马铃薯全粉加工特性及微观结构的影响》来源于《食品科学》2018年39卷11期107-112 页，作者：张艳荣、彭杉、刘婷婷、樊红秀、陈丙宇、马宁鹤。DOI:10.7506/spkx1002-6630-201811017。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：李莹；责任编辑：张睿梅

图片来源于百度图片

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