马铃薯作为主食供人们食用，营养丰富、全面[1]。其全粉中淀粉约占50%～80%，脂肪含量很低，含有丰富的赖氨酸、色氨酸和膳食纤维[2]。适量添加马铃薯全粉于面包、蛋糕等烘焙制品中，可显著提升面包的营养结构、口感、质地和风味品质[3]。本文通过对马铃薯面包进行直接发酵，对不同配比下马铃薯吐司面包品质进行研究，为马铃薯主粮化相关研究和马铃薯进一步开发利用提供理论参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 原辅料
马铃薯全粉：内蒙古富广食品有限公司；高筋小麦粉：大成良友食品（上海）有限公司；白砂糖、油脂、马利即发高活性干酵母、盐、全脂奶粉、面包改良剂：市售。
1.1.2 仪器与设备
SZM-10搅拌机、VH-36远红外线食品烤炉、YD-12A面包醒发箱：广州旭众食品有限公司；JP-300B高速多功能粉碎机：永康市久品工贸有限公司；YP202N电子天平：上海舜宇恒平科学仪器有限公司；C21-SK2101多功能电磁炉：广东美的生活电器制造有限公司；DHG-9145A恒温干燥箱：上海齐欣科学仪器有限公司；NHS 02001物性仪：德国Brabender公司。
1.2 分析方法
1.2.1 感官评价指标
1.2.1.1 比容
称取面包质量m，放入体积大于吐司面包的容器中，让小颗粒填充剂完全覆盖住面包样品，轻轻摇动，尽量减小孔隙度，用直尺将填充剂刮掉多余的填充剂。取出面包，用量筒测量填充容器使用的填充剂用量，记录体积，面包体积等于容器体积减去填充剂体积[4]，如下：
式中：P 为面包比容，mL/g；V 为面包体积，mL；m为面包质量，g。
1.2.1.2 感官评分细则
参照GB 7099-2015《小麦粉面包烘焙品质试验直接发酵法》执行，评分细则见表1[5]。
表1 感官评分细则
Table 1 Detailed rules for the sensory score
项目 指标 分值色泽10分8～10 6～7 4～5＜4弹性30分金黄色、有光泽呈现棕黄色、有光泽呈深棕色、略有光泽呈深棕色、无光泽28～30 24～27 20～23＜20滋味40分柔软、弹性较强较好、弹性较好、柔软较柔软、弹性稍弱坚实部位多、组织较柔软、弹性差松软适口、具有发酵和烘烤后的面包香味较松软、有马铃薯香味马铃薯香味较重口感粗糙、马铃薯香味浓重36～40 30～35 24～29＜24组织状态20分平滑细腻、气孔细密均匀气孔较细密、均匀气孔较细密、壁薄、均匀气孔大、不均匀18～20 15～17 12～14＜12
1.2.1.3 物性分析
将面包样品用切片机切成20 mm的片状，面包每侧切去1cm厚的边，采用平底圆柱形探头P50[6]。测试速率根据探头型号确定，主要研究指标为硬度、弹性、咀嚼性、回复性[7]。试验参数：测试前速率1.0 mm/s，测试速率0.5 mm/s，测试后速率0.5 mm/s，数据采集速率为200 P/s，两次压缩间隔时间1 s，压缩程度90%，感应力0.1 kg[8]。
1.2.2 理化指标测定
蛋白质：GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》凯氏定氮法；脂肪：GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》索氏提取法；总糖：GB 5009.7—2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》直接滴定法；灰分：GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》干灰化法；水分：GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》直接干燥法；酸度：GB 5009.239—2016《食品安全国家标准食品中的酸度测定》酚酞指示剂法；过氧化值：GB 5009.227—2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》直接滴定法。
1.3 试验设计
1.3.1 面包基本配比
100%小麦粉、马铃薯全粉、软水、白砂糖、酵母、黄油、1%食盐、3%奶粉、0.4%面包改良剂、0.2%保鲜剂[9-10]。
1.3.2 工艺操作要点
原辅料→调制→发酵→整形→装盘→醒发→烘焙→冷却→包装→检验→成品[11]
1）调制：称量一定的马铃薯全粉、面粉，拌和均匀。白砂糖用热水溶解，酵母用30℃温水活化15 min，将所有液体物料加入混合粉中，启动搅拌机。待物料成团后，继续搅拌5 min后，拌入起酥油，揉面15 min～20 min。
2）发酵：把面坯搓圆放入醒发箱，保持温度32℃～38℃，相对湿度75%。
3）整形：把面团分割成质量为150 g的面坯，揉卷成圆柱形，放入吐司模具。
4）醒发静置：将卷好的吐司面团放入醒发箱，在35℃、相对湿度78%下静置50 min。
5）烘烤：采取分段烘烤：一阶段，上火180℃、下火190℃，持续6 min；二阶段，升温至上火190℃，下火200℃，烘烤10 min；三阶段，将上火温度调至200℃，上色烘烤2 min～3 min。
1.3.3 原辅料配比选择
1.3.3.1 单因素试验
马铃薯吐司面包面团揉制过程，分别探讨马铃薯全粉、油脂、糖、酵母、面包改良剂、保鲜剂等添加量对面包品质的影响，以及马铃薯全粉添加量与面团水添加量的关系。其中马铃薯全粉通过感官评分筛选出10%、15%、20%、25%、30%5个水平；油脂按4%、5%、6%、7%、8%5个水平添加；白砂糖按6%、7%、8%、9%、10%5个水平添加；酵母按0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%5个水平添加，每个水平按1～5编号，经综合评定，分析出原辅料配比的正交试验水平。
1.3.3.2 正交试验
设A为马铃薯全粉添加量，B为油脂添加量，C为白砂糖添加量，D为酵母添加量，按排列方式进行正交试验，综合感官评价与质构分析结果，得出最适配方。因素水平表见表2。
表2 正交试验水平表
Table 2 Orthogonal test level table
水平 A马铃薯全粉添加量/%D酵母添加量/%1 15 5 7 0.8 2 20 6 8 1 3 25 7 9 1.2 B油脂添加量/%C白砂糖添加量/%
1.4 数据处理
利用Excel、SPSS进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 马铃薯面包品质影响因素的筛选
2.1.1 马铃薯添加量与水添加量的关系
马铃薯全粉添加量对水添加量的影响见图1。马铃薯全粉添加量与水添加量的感官评价见表3。
图1 马铃薯全粉与水添加量关系曲线图
Fig.1 Curves of the relationship between potato flour and water addition
由图1、表3可知，形成统一的面絮以制成面包成品的水添加量随马铃薯添加量增加而增多，在马铃薯添加量40%时，水添加量显著增加，面粉成团起筋性差。根据成品比容和感官综合评分，马铃薯全粉添加量应在10%、15%、20%、25%、30%5个水平中选择。
表3 感官评分表
Table 3 Sensory score table
马铃薯全粉添加量/%水添加量/%感官评分比容/（mL/g）综合评价0 50 84.6 3.0 弹性很强，有烘烤后的面包香味，组织很均匀5 51 85.2 3.1 弹性强，有烘烤后的面包香味，组织很均匀10 52 86.3 3.1 弹性强，有轻微马铃薯香味，组织很均匀15 53 86.1 3.1 弹性较强，有马铃薯香味，组织很均匀20 54 85.4 3.1 弹性较强，有马铃薯香味，组织较均匀25 55 84.3 3.0 弹性较强，有浓马铃薯香味，组织较均匀30 56 81.7 2.8 弹性较弱，有较浓郁香味，组织较均匀35 59 81.7 2.8 弹性弱，有浓郁马铃薯香味，组织不均匀40 71 78.5 2.3 弹性差，有浓郁马铃薯香味，组织很不均匀，口感较粗糙45 74 72.4 1.6 弹性很差，有浓郁的马铃薯香味，组织厚重，口感粗糙
2.1.2 原辅料添加量的确定
不同因素水平对感官评分的影响见图2，不同因素水平对比容的影响见图3，不同因素水平对硬度的影响见图4，不同因素水平对弹性的影响见图5，不同因素水平对咀嚼性的影响见图6，不同因素水平对回复性的影响见图7。
图2 不同水平与感官评分的关系
Fig.2 Effects of different factors on sensory score
由图2、3、5可知，主要原辅料添加量均对面包的感官有显著影响，且存在最佳添加水平。一般面包的比容越大，其体积膨胀越大，面包的组织越松软；面包的体积越大，其硬度越低；由图4可知，面包硬度越低，弹性越高，面包组织越松软。
图3 不同水平对比容的影响
Fig.3 The influence of different factors on the contrast capacity
图4 不同因素水平对硬度的影响
Fig.4 The influence of different factors on hardness
图5 不同因素水平对弹性的影响
Fig.5 The influence of different factors on elasticity
图6 不同因素水平对咀嚼性的影响
Fig.6 The influence of different factors on mastication
咀嚼性表现出面包的松软程度，咀嚼性越强，面包组织越紧密；回复性反映面包中组织结构的稳定性，抵抗力，表现出面筋的强度，蛋白质和淀粉与其他辅料的结合力。由图6、7不同因素水平所对应的对回复性和咀嚼性的影响可知，原料添加量在一定范围内可有效提高面包的耐抗性。
图7 不同因素水平对回复性的影响
Fig.7 The effect of different factors on the resilience
2.2 正交试验结果
由2.1数据结合实际操作情况，当马铃薯全粉小于30%时，面包比容较大、硬度较低，弹性较好，具有良好的咀嚼性和回复性，面包松软，感官评分相对较高；反之感官及质构性则较差，面包口感不够松软，故马铃薯全粉添加水平应选择15%、20%、25%。
根据单因素试验，选取4个因素较优的3个水平进行正交试验，油脂为5%、6%、7%，白砂糖为7%、8%、9%，酵母为0.8%、1%、1.2%，马铃薯全粉为15%、20%、25%，按L9（34）排列方式进行正交试验，综合感官评价与质构分析结果，得出最适配方。结果如表4所示。
由表4可知，影响大小依次为D＞A＞C＞B，即酵母＞马铃薯全粉＞白砂糖＞油脂。最佳配方为A2B1C2D2，经极差和实物比较，确定最终配料比为：A2B1C2D3，即马铃薯全粉添加量20%、白砂糖添加量8%、油脂添加量5%、酵母添加量1.2%。
2.3 添加剂的影响效果
面包改良剂对面包品质的影响见表5。
由表5可知，添加0.4%面包改良剂后，面包在感官评分、体积、弹性、回复性，都明显优于未添加改良剂。改良剂能改善成品内部组织结构，使其均匀、细密、层次好。提升口感，使面包筋道、松软。
保鲜剂种类对面包弹性的影响见表6。
由表6可知，不同保鲜剂的添加，有助于面包的贮藏保鲜。其效果为脱氢乙酸钠盐＞山梨酸钾＞维生素C＞茶多酚。
该产品采用双向拉伸聚丙烯薄膜（biaxially oriented polypropylene，BOPP）袋真空充气包装[12-13]，可使面包货架期延至45 d左右[14]，其营养指标见表7、表8。
表4 正交试验设计结果
Table 4 The formula by orthogonal array design results
试验号 因素 感官评分 比容/(mL/g） 硬度/g 弹性 咀嚼性/g 回复性A B CD 1 1 82.3 3.2 1 493 0.83 420 0.35 2 1 2 2 2 83.5 3.3 1 451 0.85 416 0.36 1 1 1 3 3 84.1 3.4 1 437 0.87 408 0.38 4 2 1 2 3 86.8 3.8 1 408 0.88 402 0.41 1 3 3 5 1 83.4 3.4 1 455 0.85 417 0.37 6 2 3 1 2 85.5 3.6 1 424 0.84 405 0.40 2 2 3 7 2 84.5 3.5 1 443 0.88 407 0.38 8 3 2 1 3 81.9 3.2 1 513 0.81 426 0.34 3 1 3 9 3 3 2 1 82.1 3.2 1 503 0.82 422 0.35 K1 83.3 84.6 82.2 82.6 K2 85.2 84.5 84.1 84.5 K3 82.8 83.9 84.0 84.3 k1 27.8 28.2 27.7 27.5 k2 28.4 28.1 28.1 28.2 k3 27.6 28.0 28.0 28.1 R 0.6 0.2 0.4 0.7
表5 面包改良剂对面包品质的影响
Table 5 The effect of types of stabilizers on emulsifying stability of beverage
改良剂感官评分比容/（mL/g）硬度/g弹性咀嚼性/g回复性无86.8 3.9 1 408 0.88 402 0.21有88.3 4.1 1 327 0.91 392 0.36
表6 保鲜剂种类对面包弹性的影响
Table 6 The effect of types of antistaling agent on emulsifying stability of beverage
保鲜剂种类 添加量/g 感官评分 比容/(mL/g) 硬度/g 弹性 咀嚼性/g 回复性维生素C 0.2 87.1 4.1 1 291 0.92 387 0.42山梨酸钾 0.2 87.6 4.2 1 266 0.93 383 0.47脱氢乙酸钠盐 0.2 88.7 4.3 1 257 0.94 378 0.51茶多酚 0.2 87.3 4.1 1 284 0.92 386 0.41
表7 营养成分测定值
Table 7 The result of physical and chemical indicators
注：-表示无国标限制要求数值。
项目蛋白质/（g/100 g）脂肪/（g/100 g）总糖/g水分/（g/100 g）灰分/（g/100 g）酸度/（mg/g）过氧化值/（g/100 g）指标 — — — — — ≤5 ≤0.25测定值 8.4 0.9 50.07 40.0 0.63 4.3 0.17
表8 营养成分表（每100 g计）
Table 8 Nutrition composition table
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3 结论
本试验以马铃薯全粉为原料，利用单因素研究发现，油脂、马铃薯全粉、白砂糖、酵母添加量对吐司面包的感官、比容、硬度、弹性、咀嚼性、回复性均有改善作用且选出合适范围，再进行正交试验，通过感官评价和理化指标的综合分析得到马铃薯-小麦吐司面包最佳工艺配方为：马铃薯全粉20%，白砂糖8%，酵母1.2%，油脂5%。该面包口感良好，马铃薯风味显著，因此，将马铃薯全粉用于面包的制作中具有良好的前景。
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