马铃薯（Solanum tuberosum L.）为茄科茄属，是世界第四大粮食作物，仅次于小麦、水稻和玉米[1-2]。马铃薯淀粉作为一种重要的食品原料，在食品加工领域发挥关键作用[3]。在食品工业中，马铃薯淀粉主要被用于加工粉条、粉皮等淀粉制品。粉条是中国以及亚洲许多其他国家与地区人们餐桌上必不可少的一种传统淀粉凝胶食品，历史悠久。根据粉条状态与其含水量的差异，通常分为干粉条和湿粉条，其中干粉条含水量一般不超过15%，而鲜湿粉条含水量则不低于50%。鲜湿粉条口感爽滑、食用方便，因在加工过程中省去干燥工序而具有更低的能耗，近年来市场占有率迅速攀升[4]。鲜湿粉条由于含水量高而淀粉浓度相对较低，导致淀粉分子缠绕交联和有序聚合的机会减少，结晶重排受到抑制[5]，从而导致其结构稳定性低、食用品质差，严重制约了鲜湿粉条产业的健康发展。
已有研究表明，淀粉的糊化和老化特性会影响粉条的品质[6]。邢丽君[7]研究发现淀粉的溶解度与其干粉条的拉伸和剪切性质呈显著正相关，说明淀粉的溶解度越大其干粉条品质越好。余树玺等[8]研究表明4 种甘薯淀粉的脂质含量、回生黏度、膨胀势与其干粉条的烹煮损失呈显著负相关。Tan 等[9]研究了甘薯淀粉、马铃薯淀粉和绿豆淀粉等不同种类淀粉与其干粉条的相关性，发现淀粉中的脂质会限制淀粉糊化时的吸水膨胀，从而影响淀粉糊的老化。此外，不同温度条件下贮藏也会对淀粉老化产生不同影响[10-11]。曾洁等[12]研究常温和低温老化对马铃薯干粉条品质的影响，发现相较于常温老化，低温老化粉条显示出更高的起始温度和更大的糊化温度范围，而峰值黏度、最低黏度、最终黏度与衰减值均降低，说明低温会加速老化进程。然而，目前的研究主要集中于不同品种及来源的淀粉特性对其干粉条品质的影响，而关于不同马铃薯淀粉特性与其鲜湿粉条在不同温度下贮藏过程中品质变化的相关性研究鲜见报道。
本研究以3 种不同来源马铃薯淀粉为原料，比较研究其化学成分和物化特性对马铃薯鲜湿粉条在常温（25 ℃）和低温（4 ℃）贮藏条件下质构特性、微观结构的影响，并在此基础上解析马铃薯淀粉特性与其鲜湿粉条品质之间的相关性，以期为马铃薯鲜湿粉条的淀粉原料选择提供基础数据，为马铃薯鲜湿粉条的产业化生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
3 种具有代表性的马铃薯淀粉（potato starch，PS）分别来自我国内蒙古、甘肃和四川马铃薯淀粉生产企业，所用品种均为‘陇薯3 号’，分别命名为PS1、PS2、PS3。海藻酸钾（食品级）：河南中信化工有限公司；硅酸钙（食品级）：河南德康生物科技有限公司；K-TSTA-100A 总淀粉检测试剂盒：爱尔兰Megazyme 公司。
1.2 仪器与设备
RVA-TecMaster 快速黏度分析仪：瑞典perten 仪器有限公司；DAHZ-300A 型电热恒温水浴摇床：太仓市实验设备厂；L4-6K 台式低速离心机：湖南可成仪器设备有限公司；KMC 510 Kenwood 凯伍德和面机：邑隆贸易（上海）有限公司；BG-TSYMJ 手动家用面条机：山西华联盛通贸易有限公司；C22-WT2202 电磁炉：广东美的电器制造公司；TA.HD plus 型物性测试仪：英国Stable Micro system 公司；FD5-3T 冷冻干燥机：美国特拉华州金新国际集团有限公司；SU 8010 型扫描电子显微镜：日本日立高新技术公司。
1.3 试验方法
1.3.1 马铃薯淀粉化学成分测定
总淀粉含量利用K-TSTA-100A 总淀粉检测试剂盒进行测定；蛋白质含量参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测定；脂肪含量参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中索氏提取法测定；灰分含量参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》中第一法测定；磷含量参照GB 5009.87—2016《食品安全国家标准食品中磷的测定》中电感耦合等离子体发射光谱法测定；水分含量参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分含量的测定》中直接干燥法测定。
1.3.2 马铃薯淀粉黏度测定
淀粉黏度参照余树玺等[8]的方法利用快速黏度分析仪（rapid viscosity analyzer，RVA）进行测定。称取2 g马铃薯淀粉于RVA 铝盒中，加入25 mL 蒸馏水制成淀粉悬浮液，首先于50 ℃下平衡1 min，然后在12 ℃/min升温速率下使温度升至95 ℃保持2.5 min，再在12 ℃/min降温速率下使温度降至50 ℃并保持2 min，总用时为13 min。
1.3.3 马铃薯淀粉老化值测定
淀粉老化值参照Chen 等[13]的方法进行测定。配制浓度为6%（质量分数）的淀粉悬浮液，于95 ℃水浴20 min 使其充分糊化，冷却至室温后于4 ℃冷藏24 h，然后在室温下平衡2 h，并于4 000 r/min 下离心20 min，取上清液并称其质量。老化值为析出水分在淀粉糊总质量中的占比。
1.3.4 马铃薯淀粉的溶解度与膨胀势
参照Choi 等[14]的方法进行测定。称取0.5 g 淀粉于50 mL 离心管中，加入30 mL 去离子水，于90 ℃水浴30 min。冷却至室温，于3 732 r/min 条件下离心30 min，收集上清液倒入铝盒中，于105 ℃下干燥16 h 后称其质量[8]。同时，收集沉淀并称其质量。马铃薯淀粉的溶解度与膨胀势按照以下公式进行计算。
式中：S 为溶解度，%；B 为膨胀势，g/g；M1 为上清液干燥后的样品质量，g；M2 为沉淀物质量，g；m 为马铃薯淀粉质量，g。
1.3.5 马铃薯鲜湿粉条的制备工艺
根据Zhang 等[15]的方法制备并稍作修改。取10 g淀粉于烧杯中，加入0.4 g 硅酸钙和0.5 g 海藻酸钾，再加入65 mL 蒸馏水，混合均匀后用6 mol/L NaOH 将pH 值调至11 后置于沸水浴加热3 min，使其充分糊化成芡。再称取90 g 淀粉与芡糊混合，置于和面机搅拌均匀并揉制成光滑的淀粉面团。将淀粉面团放入手动家用面条机中，挤压粉条至沸水锅内（粉条接触沸水开始计时），将电磁炉功率调至1 800 W 煮制1 min 后置于无菌水中进行冷却。将制作好的粉条分批装入无菌袋封口，在4 ℃条件下放置24 h 后的马铃薯鲜湿粉条记为0 d 样品，之后分别于常温（25 ℃）和低温（4 ℃）下贮藏，并进行微观结构和质构测定。
1.3.6 马铃薯鲜湿粉条的质构特性
选取若干马铃薯鲜湿粉条，在电磁炉功率为1 800 W 条件下复煮1 min，将马铃薯鲜湿粉条放入冷水中进行冷却。然后采用物性测试仪，参照Feng 等[16]的方法进行拉伸和剪切特性测定。
拉伸特性使用A/SPR 探头，触发力为2.0 g，两个探头之间的距离为100.0 mm，测前速度为2.0 mm/s，测试速度为0.8 mm/s，测后速度为2.0 mm/s。拉伸强度和拉伸形变分别用以下公式计算。
式中：TS为拉伸强度，g/mm2；F1为最大拉力，g；A1为马铃薯鲜湿粉条横截面积，mm2；L 为拉伸形变，%；L1 为拉断距离，mm；L0为马铃薯鲜湿粉条原始长度，mm。
剪切特性使用HDP/LKB 探头，触发力为20 g，测试前、测试中和测试后速度分别为2.0、1.7、2.0 mm/s，测试形变为90%。剪切应力和剪切形变分别用以下公式计算。
式中：T 为剪切应力，g/mm2；F2 为最大剪切力，g；A2 为马铃薯鲜湿粉条横截面积，mm2；Y 为剪切形变，%；X 为剪切最大力处距离，mm；D 为马铃薯鲜湿粉条直径，mm。
1.3.7 马铃薯鲜湿粉条的煮断时间
参照孙震曦等[17]的方法并稍作修改。随机抽取20 根约10 cm 长的马铃薯鲜湿粉条，在沸腾的饮用水中进行复煮，煮制时将电磁炉功率设置为1 000 W，保持微沸，观察并记录马铃薯鲜湿粉条的煮断时间。煮断时间越短，则耐煮性越差。
1.3.8 马铃薯鲜湿粉条的微观结构测定
将复煮1 min 后的马铃薯鲜湿粉条于液氮中冷冻，然后使用冷冻干燥机冻干。随后，将冻干的马铃薯鲜湿粉条沿横截面切开，切成高为3 mm 左右的圆柱体，粘在有导电胶的铝制载物台上，放置在带有离子喷溅的镀金仪器中喷金。然后在10 kV 电压条件下，通过扫描电子显微镜（scanning electron microscopy，SEM）在2 000 倍下观察马铃薯鲜湿粉条的微观结构。
1.4 数据统计与分析
采用SPSS 27 对数据进行方差分析，采用Duncan多重比较法进行显著性检验（P＜0.05），采用皮尔逊相关系数进行相关性分析，所有试验至少重复3 次。
2 结果与分析
2.1 马铃薯淀粉化学成分分析
不同来源淀粉中蛋白质、脂肪、灰分、磷及淀粉含量等均在不同程度上影响其物化特性和粉条品质[13-14，18]，马铃薯淀粉化学成分如表1 所示。
表1 马铃薯淀粉化学成分（干基）
Table 1 Chemical composition of potato starch（dry basis）
注：同列不同小写字母表示具有显著性差异（P＜0.05）。
样品PS1 PS2 PS3淀粉含量/%93.67±0.67a 91.09±1.06ab 89.38±2.05b蛋白质含量/%0.73±0.39a 0.22±0.14b 0.14±0.04b脂肪含量/%0.03±0.00a 0.02±0.01b 0.01±0.01b灰分含量/%0.21±0.09a 0.24±0.07a 0.20±0.08a磷含量/%0.066±0.000a 0.058±0.000b 0.046±0.000c
由表1 可知，3 种马铃薯淀粉的化学成分存在一定差异。3 种马铃薯淀粉含量均较高，为89.38%～93.67%。其中，PS1 样品中淀粉、蛋白质、脂肪、磷含量最高；PS2 样品中淀粉、蛋白质、脂肪、磷含量次之；而PS3 样品中淀粉、蛋白质、脂肪、磷含量最低。此外，3 种马铃薯淀粉的灰分含量无显著性差异。
2.2 马铃薯淀粉的糊化特性
马铃薯淀粉的糊化特性如表2 所示。
表2 马铃薯淀粉的糊化特性
Table 2 Gelatinization properties of potato starch
注：同列不同小写字母表示具有显著性差异（P＜0.05）。
糊化温度/℃69.40±0.05ab 68.63±0.03b 70.52±1.01a样品PS1 PS2 PS3峰值黏度/cP 6 311.67±186.49a 5 309.33±57.46a 5 472.33±196.96a最低黏度/cP 2 024.33±42.19ab 1 918.00±74.81b 2 120.33±78.93a崩溃黏度/cP 4 287.33±144.64a 3 391.33±24.68b 3 352.00±121.35b最终黏度/cP 2 441.33±19.66ab 2 335.33±132.97b 2 546.33±68.01a回生黏度/cP 417.00±23.64a 417.33±58.31a 426.00±31.43a峰值时间/min 3.31±0.08a 3.67±0.07a 3.56±0.08a
由表2 可知，不同马铃薯淀粉的糊化特性存在差异。PS1 马铃薯淀粉的峰值黏度高于PS2 和PS3，但无显著差异（P＞0.05）。PS1 马铃薯淀粉的最低黏度介于PS2 和PS3 之间，与二者相比差异不显著（P＞0.05）。淀粉的崩溃黏度表示淀粉糊的稳定性[19]。PS1 马铃薯淀粉的崩溃黏度显著高于PS2 和PS3（P＜0.05），说明PS1 马铃薯淀粉糊的稳定性最好。淀粉的最终黏度表示形成糊状物的能力[20]。3 种淀粉的最终黏度在2 335.33～2 546.33 cP，且PS1 马铃薯淀粉的最终黏度介于PS2和PS3 之间，与二者相比差异不显著（P＞0.05），说明3 种马铃薯淀粉形成糊状物的能力无显著差异。淀粉的回生黏度表示淀粉糊的回生特性[21]。3 种淀粉的回生黏度在417.00～426.00 cP，且无显著差异（P＞0.05）。3 种淀粉的糊化温度范围在68.63～70.52 ℃，且PS1 马铃薯淀粉的糊化温度介于PS2 和PS3 之间，与二者相比差异不显著（P＞0.05）。
糊化是淀粉颗粒吸水膨胀，并在高温条件下形成胶体状物质的过程。脂肪是影响淀粉糊化的重要因素之一。脂肪的存在会影响淀粉的黏度和稳定性，其含量的高低也会影响淀粉颗粒在糊化过程中的膨胀。灰分是影响淀粉糊化的另一重要因素，其含量过高会抑制淀粉糊化；灰分的存在会对淀粉的颜色、透明度以及黏度等产生影响；不仅如此，灰分中的矿物质还可能与淀粉中其他成分发生反应，影响淀粉的稳定性和加工性能。磷是淀粉中的另一重要成分，与淀粉的糊化特性密切相关；磷可以改变淀粉的糊化温度和糊化焓，从而影响其糊化特性和加工性能。因此，不同马铃薯淀粉化学成分的不同使其糊化特性也存在差异。
2.3 马铃薯淀粉的老化特性、溶解度与膨胀势分析
马铃薯淀粉的老化特性、溶解度和膨胀势如表3所示。
表3 马铃薯淀粉老化值、溶解度和膨胀势
Table 3 Retrogradation value，solubility，and swelling power of potato starch
注：同列相同小写字母表示不具有显著性差异（P＞0.05）。
膨胀势/（g/g）13.21±0.27a 13.28±0.78a 14.03±0.81a样品PS1 PS2 PS3老化值/%0.57±0.03a 0.57±0.01a 0.59±0.01a溶解度/%2.09±0.44a 2.14±0.60a 2.51±0.30a
评估淀粉老化性质的关键指标为老化值，其值越大，表明淀粉老化过程中会有越多的水分析出[22]。由表3 可知，3 种不同马铃薯淀粉的老化值为0.57%～0.59%，且无显著性差异（P＞0.05）；3 种不同马铃薯淀粉的溶解度为2.09%～2.51%，且三者之间没有显著差异（P＞0.05）；3 种不同马铃薯淀粉的膨胀势为13.21～14.03 g/g，且三者之间没有显著差异（P＞0.05）。因此，3 种不同马铃薯淀粉的抗老化能力、水溶能力、吸水膨胀能力具有相似性。
2.4 不同贮藏条件下马铃薯鲜湿粉条的品质变化
2.4.1 不同贮藏条件下马铃薯鲜湿粉条的质构特性
质构特性可以反映粉条体系中凝胶网络结构的强度和稳定性，是判断马铃薯鲜湿粉条品质的主要指标之一。拉伸强度越强、拉伸形变越大时，粉条弹性越好；而剪切应力越高粉条咀嚼性越佳[17，23]。常温和低温下贮藏过程中马铃薯鲜湿粉条的质构特性和煮断时间如表4 所示。
表4 常温和低温贮藏过程中马铃薯鲜湿粉条的质构特性和煮断时间
Table 4 Texture characteristics and breaking time of wet potato vermicelli during storage at room and low temperature
注：PV1 为内蒙古马铃薯淀粉制备的鲜湿粉条；PV2 为甘肃马铃薯淀粉制备的鲜湿粉条；PV3 为四川马铃薯淀粉制备的鲜湿粉条。同列不同字母表示具有显著性差异（P＜0.05）。/为未贮藏的马铃薯鲜湿粉条，无贮藏温度。
贮藏温度/℃/贮藏时间/d 25 4 0 5 5 1 0 15样品PV1 PV2 PV3 PV1 PV2 PV3 PV1 PV2 PV3 PV1 PV2 PV3 PV1 PV2 PV3拉伸强度/（g/mm2）1.88±0.13h 2.23±0.06efg 2.52±0.19cde 2.12±0.13fgh 2.75±0.14bc 3.03±0.11ab 2.03±0.08gh 1.53±0.21i 2.71±0.15bcd 2.17±0.09fgh 2.43±0.18cdef 3.22±0.28a 1.22±0.21j 2.09±0.24fgh 2.38±0.33def拉伸形变/%96.88±17.14abc 92.89±5.23abcde 97.98±6.69abc 83.63±10.12cde 98.79±8.75abc 81.03±4.48de 91.44±4.87abcde 59.08±8.21f 77.49±6.52e 94.88±4.38abcd 102.65±5.80ab 104.03±7.06a 54.87±2.91f 85.35±9.71cde 88.29±9.07bcde剪切应力/（g/mm2）8.72±0.42f 10.03±1.84f 21.24±1.64cd 46.27±3.92b 50.87±0.22a 48.71±4.90ab 7.42±0.45f 9.52±0.77f 14.72±0.64e 22.48±2.24cd 22.53±0.27cd 23.80±0.14c 19.51±1.50d 14.08±0.98e 23.22±0.43c剪切形变/%41.24±2.31efgh 39.09±3.00fgh 49.21±0.84ab 42.87±1.32cdefg 38.65±1.30gh 42.34±3.74defg 32.92±1.51i 36.51±3.21hi 44.16±3.49bcdef 46.21±4.12abcde 47.46±1.12abcd 48.05±1.44abc 42.61±0.06defg 45.57±0.16abcde 50.63±0.45a煮断时间/min 25.23±0.83j 24.00±0.40j 34.53±0.51g 30.37±1.32h 28.80±0.36i 54.90±0.10b 45.23±0.68cd 43.83±0.31def 56.10±1.95b 45.53±0.86c 42.93±0.93f 63.50±0.30a 44.83±0.31cde 43.50±0.87ef 54.67±0.42b
由表4 可知，与贮藏前马铃薯鲜湿粉条（0 d）相比，在常温（25 ℃）贮藏5 d 时，3 种马铃薯鲜湿粉条的拉伸强度及剪切应力均显著上升（P＜0.05）（PV1 拉伸强度除外）；3 种马铃薯鲜湿粉条的拉伸形变及剪切形变没有发生明显变化（PV3 粉条除外）。在低温（4 ℃）条件下贮藏5～10 d 时，3 种马铃薯鲜湿粉条的拉伸强度和拉伸形变呈缓慢上升趋势，但贮藏时间延长至15 d时，其拉伸强度和拉伸形变反而下降；在低温（4 ℃）贮藏15 d 过程中，其剪切应力呈先上升后不变或略微下降的趋势。可能的原因是随着低温贮藏时间的延长，淀粉分子进一步老化甚至过度老化，直链淀粉分子重结晶形成双螺旋或者与其他物质发生氢键等分子间或分子内相互作用，从而使马铃薯鲜湿粉条质构特性降低。这与曾洁等[12]研究结果一致。3 种马铃薯鲜湿粉条在低温贮藏期间剪切应力略有上升，这是因为随着贮藏时间的延长，马铃薯鲜湿粉条内部水分被逐渐挤出，淀粉分子排列变得更有序。
2.4.2 不同贮藏条件下马铃薯鲜湿粉条的煮断时间
煮断时间可以直接反映粉条的耐煮性，煮断时间越长，粉条的品质越好[24]。由表4 可以看出，贮藏前（0 d）3 种马铃薯鲜湿粉条的煮断时间为24.00～34.53 min。与贮藏前马铃薯鲜湿粉条（0 d）相比，在常温（25 ℃）和低温（4 ℃）条件下贮藏不同时间，3 种马铃薯鲜湿粉条的煮断时间均显著增加（P＜0.05），与剪切应力的增加相对应。谭洪卓等[23]研究表明，粉条硬度与断条数呈负相关，表明粉条硬度越大，越不容易煮断。
2.4.3 微观结构
微观结构可以直观反映鲜湿粉条的凝胶网络结构[25]。鲜湿粉条的凝胶网络结构见图1。
图1 常温和低温条件下贮藏过程中马铃薯鲜湿粉条的扫描电镜图（×2 000）
Fig.1 Scanning electron microscope images of wet potato vermicelli during storage at room and low temperature（×2 000）
PV1 为内蒙古马铃薯淀粉制备的鲜湿粉条；PV2 为甘肃马铃薯淀粉制备的鲜湿粉条；PV3 为四川马铃薯淀粉制备的鲜湿粉条；0、5、15 为贮藏时间0、5、15 d。
由图1 可知，在0 d 时，马铃薯鲜湿粉条的微观结构呈均一而规则的凝胶网络结构。在25 ℃条件下贮藏5 d 时，马铃薯鲜湿粉条的凝胶网络孔径略有增大，但整体网络结构没有发生明显变化，这与何江燕[26]的研究结果一致。在4 ℃条件下贮藏5 d 时，马铃薯鲜湿粉条的凝胶网络孔径明显变大，这可能是低温使淀粉分子进一步老化所致；当贮藏时间延长至15 d 时，马铃薯鲜湿粉条的凝胶网络呈现不规则孔状结构，并有叠加和坍塌现象，说明其凝胶网络结构受到破坏。已有研究发现，贮藏温度会影响鲜湿粉条的回生速率，同时贮藏时间会影响其品质[26]。同时，横截面孔隙大小与数量多少也对粉条品质具有显著影响[27]。
2.5 马铃薯淀粉特性与其鲜湿粉条贮藏品质的相关性分析
2.5.1 马铃薯淀粉化学成分与其鲜湿粉条贮藏品质的相关性
马铃薯淀粉化学成分与不同贮藏温度条件下马铃薯鲜湿粉条品质的相关性分析如表5 所示。
表5 马铃薯淀粉化学成分与不同贮藏温度条件下马铃薯鲜湿粉条品质的相关性分析
Table 5 Correlation analysis between chemical composition of potato starch and quality of wet potato vermicelli under different storage temperatures
注：/为未贮藏的马铃薯鲜湿粉条，无贮藏温度。*表示具有显著相关性（P＜0.05）；**表示具有极显著相关性（P＜0.01）。
指标蛋白质含量贮藏温度/℃/25脂肪含量4/ 2灰分含量5 4 / 2磷含量5 4 / 2 54拉伸强度/（g/mm2）-0.622-0.984-0.557-0.999*-0.976-0.700*-0.187-0.024-0.390-0.986-0.945-0.722*拉伸形变/%0.190-0.259-0.186-0.205 0.136-0.236-0.999*0.994-0.134-0.316 0.248-0.243剪切应力/（g/mm2）-0.677-0.817-0.165-0.910-0.530-0.285-0.622 0.696-0.314-0.951-0.429-0.312剪切形变/%-0.431 0.492-0.461-0.747 0.115-0.534-0.824-0.937-0.206-0.819 0.001-0.540煮断时间/min-0.516-0.561-0.484-0.808-0.838-0.761*-0.766-0.731-0.727*-0.870-0.895-0.821**
由表5 可知，对于未贮藏的马铃薯鲜湿粉条，马铃薯淀粉脂肪含量与其鲜湿粉条拉伸强度呈显著负相关；马铃薯淀粉灰分含量与其鲜湿粉条拉伸形变呈显著负相关（P＜0.05）。对于25 ℃条件下贮藏的马铃薯鲜湿粉条，马铃薯淀粉化学成分与其鲜湿粉条贮藏品质无显著相关性（P＞0.05）。对于4 ℃条件下贮藏的马铃薯鲜湿粉条，马铃薯淀粉中脂肪含量与其鲜湿粉条拉伸强度、煮断时间呈显著负相关（P＜0.05）；马铃薯淀粉中灰分含量与其鲜湿粉条煮断时间呈显著负相关（P＜0.05）；而马铃薯淀粉中磷含量与其鲜湿粉条的拉伸强度呈显著负相关（P＜0.05），与煮断时间呈极显著负相关（P＜0.01）。
马铃薯淀粉中的脂肪含量与未贮藏、4 ℃下贮藏的马铃薯鲜湿粉条的拉伸强度均呈显著负相关（P＜0.05），且与4 ℃下贮藏鲜湿粉条的煮断时间呈显著负相关（P＜0.05）。可能的原因是脂肪能够与直链淀粉分子发生相互作用从而阻碍淀粉颗粒的吸水膨胀，进而影响其鲜湿粉条的拉伸强度[8]。马铃薯淀粉中的灰分含量与未贮藏的马铃薯鲜湿粉条拉伸形变呈显著负相关（P＜0.05），与4 ℃下贮藏的鲜湿粉条的煮断时间呈显著负相关（P＜0.05）。孙震曦等[6]研究也发现甘薯粉条较高的拉伸强度和拉伸形变与其淀粉中较低的灰分含量有关。马铃薯淀粉中磷含量与4 ℃下贮藏的马铃薯鲜湿粉条的拉伸强度呈显著负相关、煮断时间呈极显著负相关。侯夫云等[20]研究发现甘薯淀粉中磷含量与其粉条剪切力、拉伸强度呈显著负相关，与蒸煮损失、断条率呈显著正相关。
2.5.2 马铃薯淀粉物化特性与其鲜湿粉条贮藏品质的相关性
马铃薯淀粉物化特性与不同贮藏温度条件下马铃薯鲜湿粉条品质的相关性分析如表6 所示。
表6 马铃薯淀粉物化特性与不同贮藏温度条件下马铃薯鲜湿粉条品质的相关性分析
Table 6 Correlation analysis between physicochemical characteristics of potato starch and quality of wet potato vermicelli at different storage temperatures
指标老化值贮藏温度/℃/25溶解度4/ 2膨胀势5 4 / 2峰值黏度5 4/ 2最低黏度5 4 / 2崩溃黏度5 4 / 2 54拉伸强度/（g/mm2）0.838 0.737 0.721*0.892 0.806 0.733*0.877 0.787 0.730*-0.813-0.897-0.404 0.426 0.272 0.533-0.908-0.964-0.513拉伸形变/%0.667-0.613 0.244 0.582-0.523 0.248 0.608-0.55 0.247 0.452-0.514-0.134 0.959-0.937 0.182 0.276-0.343-0.171剪切应力/（g/mm2）0.995 0.035 0.373 1.000**0.144 0.363 1.000*0.112 0.366-0.450-0.944-0.065 0.797-0.495 0.357-0.610-0.865-0.134剪切形变/%0.979 0.397 0.503 0.952 0.294 0.521 0.961 0.325 0.516-0.168 0.711-0.366 0.939 0.820 0.324-0.350 0.566-0.435煮断时间/min 0.994 0.999*0.940**0.977 0.987 0.923**0.983 0.991 0.929**-0.261-0.313-0.243 0.902 0.878 0.855**-0.438-0.486-0.411
续表6 马铃薯淀粉物化特性与不同贮藏温度条件下马铃薯鲜湿粉条品质的相关性分析
Continue table 6 Correlation analysis between physicochemical characteristics of potato starch and quality of wet potato vermicelli at different storage temperatures
注：/为未贮藏的马铃薯鲜湿粉条，无贮藏温度。*表示具有显著相关性（P＜0.05）；**表示具有极显著相关性（P＜0.01）。
指标最终黏度贮藏温度/℃/25回生黏度4/ 2峰值时间5 4 / 2糊化温度5 4 / 2 5 4拉伸强度/（g/mm2）0.450 0.298 0.546 0.855 0.759 0.725*0.716 0.821 0.307 0.545 0.400 0.597拉伸形变/%0.951-0.927 0.187 0.643-0.587 0.246-0.581 0.637 0.101 0.912-0.880 0.204剪切应力/（g/mm2）0.813-0.472 0.361 0.998*0.067 0.371 0.311 0.983 0.008 0.872-0.373 0.372剪切形变/%0.948 0.804 0.336 0.972 0.367 0.509 0.018-0.809 0.303 0.977 0.735 0.380煮断时间/min 0.913 0.890 0.865**0.990 0.996 0.936**0.114 0.166 0.103 0.952 0.935 0.902**
由表6 可知，对于未贮藏的马铃薯鲜湿粉条，马铃薯淀粉的溶解度与其鲜湿粉条的剪切应力呈极显著正相关（P＜0.01）；马铃薯淀粉的膨胀势、回生黏度与其鲜湿粉条的剪切应力呈显著正相关（P＜0.05）。对于25 ℃条件下贮藏的马铃薯鲜湿粉条，马铃薯淀粉的老化值与其鲜湿粉条的煮断时间呈显著正相关（P＜0.05）。对于4 ℃条件下贮藏的马铃薯鲜湿粉条，马铃薯淀粉的老化值、溶解度、膨胀势、回生黏度与其鲜湿粉条的拉伸强度呈显著正相关；马铃薯淀粉的老化值、溶解度、膨胀势、最低黏度、最终黏度、回生黏度、糊化温度与其鲜湿粉条的煮断时间呈极显著正相关（P＜0.01）。廖卢艳等[28]研究发现，淀粉糊化特性与粉条品质之间存在显著相关性，是评价淀粉粉条品质的重要指标之一，按显著程度排序依次为峰值黏度＞谷值黏度＞衰减值＞回生值＞最终黏度；其中，谷值黏度和回生值对粉条拉伸强度的影响尤为重要，在粉条加工原料选择及粉条品质改善中可以考虑选用糊化特性中的谷值黏度和回生值作为衡量指标。孙震曦等[6]研究发现甘薯粉条较高的拉伸强度与拉伸形变与其较高的糊化度、膨胀势、峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和回生值有关。这也进一步证实了本研究中关于马铃薯淀粉物化特性与其未贮藏、25 ℃和4 ℃贮藏条件下马铃薯鲜湿粉条质构特性之间的相关性。
3 结论
通过对3 种不同来源的马铃薯淀粉化学成分和物化性质进行分析，以及研究在常温和低温贮藏条件下其鲜湿粉条品质的变化，发现马铃薯淀粉化学成分、物化性质的不同会在不同程度上影响其粉条的贮藏品质。同时，马铃薯鲜湿粉条具有均一而规则的凝胶网络结构，但贮藏过程其凝胶网络会逐渐向不规则孔状结构转变。进一步采用相关性分析发现，可通过马铃薯淀粉中脂肪、灰分和磷含量、老化值、溶解度、膨胀势、回生黏度等指标来评估马铃薯鲜湿粉条的贮藏品质。上述指标可用于指导马铃薯鲜湿粉条产业化生产，以获得具有较好质构特性和烹煮性质的马铃薯鲜湿粉条。
[1] 刘洋,高明杰,何威明,等.世界马铃薯生产发展基本态势及特点[J].中国农学通报,2014,30(20):78-86.LIU Yang, GAO Mingjie, HE Weiming, et al. Analysis on the basic trend and characteristics of world potatoes production[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,2014,30(20):78-86.
[2] 张灿. 无明矾马铃薯鲜湿粉条的研制及其保鲜研究[D]. 雅安:四川农业大学,2020.ZHANG Can.Research on the preparation and preservation of alumfree fresh vermicelli[D]. Ya´an: Sichuan Agricultural University,2020.
[3] BURLINGAME B, MOUILLÉ B, CHARRONDIÈRE R. Nutrients,bioactive non-nutrients and anti-nutrients in potatoes[J]. Journal of Food Composition and Analysis,2009,22(6):494-502.
[4] 郭昊, 孙红男, 马梦梅, 等. 无明矾薯类营养鲜湿粉条研究进展[J].食品安全质量检测学报,2022,13(19):6263-6270.GUO Hao, SUN Hongnan, MA Mengmei, et al. Research progress on alum-free nutritional fresh wet vermicelli from potato[J]. Journal of Food Safety&Quality,2022,13(19):6263-6270.
[5] DONMEZ D,PINHO L,PATEL B,et al.Characterization of starchwater interactions and their effects on two key functional properties: Starch gelatinization and retrogradation[J]. Current Opinion in Food Science,2021,39:103-109.
[6] 孙震曦,木泰华,马梦梅,等.不同种类甘薯淀粉混合对其物化特性及粉条品质的影响[J].食品工业科技,2020,41(22):77-85.SUN Zhenxi, MU Taihua, MA Mengmei, et al. Effects of the mixture starches from different sweet potato varieties on the physicochemical characteristics and quality properties of starch noodles[J].Science and Technology of Food Industry,2020,41(22):77-85.
[7] 邢丽君. 紫薯粉条加工工艺条件优化及品质分析[D]. 乌鲁木齐:新疆农业大学,2014.XING Lijun. Processing conditions optimization and qualities analysis of purple sweet potato starch noodles[D].Urumqi:Xinjiang Agricultural University,2014.
[8] 余树玺,邢丽君,木泰华,等.4 种不同甘薯淀粉成分、物化特性及其粉条品质的相关性研究[J].核农学报,2015,29(4):734-742.YU Shuxi, XING Lijun, MU Taihua, et al. The study of correlation between the physicochemical properties of starch from different sweet potato varieties and the quality of its starch noodle[J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2015,29(4):734-742.
[9] TAN H Z, LI Z G, TAN B. Starch noodles: History, classification,materials, processing, structure, nutrition, quality evaluating and improving[J].Food Research International,2009,42(5/6):551-576.
[10] 赵萌,王珊,沈群,等.红薯淀粉与绿豆淀粉复配粉条的工艺研究[J].食品研究与开发,2017,38(12):58-63.ZHAO Meng,WANG Shan,SHEN Qun,et al.Study on processing of starch vermicelli produced by mixing starch of sweet potato and mung bean[J].Food Research and Development,2017,38(12):58-63.
[11] 范会平, 李瑞, 王娜, 等. 冷冻工艺对无铝红薯粉条品质的影响[J].食品与发酵工业,2016,42(8):142-146.FAN Huiping, LI Rui, WANG Na, et al. Effect of freezing process on the quality of sweet potato vermicelli without aluminum[J]. Food and Fermentation Industries,2016,42(8):142-146.
[12] 曾洁,姜继凯,高海燕,等.无添加马铃薯粉条老化工艺及贮藏品质[J].食品科学,2019,40(12):283-289.ZENG Jie,JIANG Jikai,GAO Haiyan,et al.Optimization of the aging process for potato vermicelli without additives and quality changes during storage[J].Food Science,2019,40(12):283-289.
[13] CHEN Z,SCHOLS H A,VORAGEN A G J.Physicochemical properties of starches obtained from three varieties of Chinese sweet potatoes[J].Journal of Food Science,2003,68(2):431-437.
[14] CHOI H S, KIM H S, PARK C S, et al. Ultra high pressure (UHP)-assisted acetylation of corn starch[J].Carbohydrate Polymers,2009,78(4):862-868.
[15] ZHANG H Y,SUN H N,MA M M,et al.Dough rheological properties, texture, and structure of high-moisture starch hydrogels with different potassium-, and calcium-based compounds[J]. Food Hydrocolloids,2023,137:108337.
[16] FENG Y Y,MU T H,ZHANG M,et al.Effects of different polysaccharides and proteins on dough rheological properties, texture,structure and in vitro starch digestibility of wet sweet potato vermicelli[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020,148:1-10.
[17] 孙震曦,木泰华,马梦梅,等.无明矾薯类鲜湿粉条的加工工艺优化及其理化特性[J].现代食品科技,2020,36(12):153-160,6.SUN Zhenxi, MU Taihua, MA Mengmei, et al. Processing technology optimization and physicochemical properties of alum-free fresh potato/cassava starch noodles[J]. Modern Food Science and Technology,2020,36(12):153-160,6.
[18] 邓福明,木泰华,陈井旺,等.甘薯淀粉的结构、成分及其特性研究进展[J].食品工业科技,2012,33(13):373-377.DENG Fuming,MU Taihua,CHEN Jingwang,et al.Research progress in the structure, chemical composition, and characteristics of sweet potato starches[J]. Science and Technology of Food Industry,2012,33(13):373-377.
[19] 邓福明.酸浆法与旋流分离法制备甘薯淀粉的物化特性及粉条品质比较研究[D].北京:中国农业科学院,2012.DENG Fuming. Comparative study on physicochemical properties of sweet potato starch obtained from sour liquid processing and centrifugation and their application on noodle products[D]. Beijing:Chinese Academy of Agricultural Sciences,2012.
[20] 侯夫云,陈桂玲,董顺旭,等.不同品种甘薯淀粉组分、物化及粉条品质的比较研究[J].核农学报,2022,36(2):392-401.HOU Fuyun, CHEN Guiling, DONG Shunxu, et al. Comparative study on starch composition,physicochemical properties and noodle quality of different sweet potato varieties[J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2022,36(2):392-401.
[21] WANG N, WARKENTIN T D, VANDENBERG B, et al. Physicochemical properties of starches from various pea and lentil varieties, and characteristics of their noodles prepared by high temperature extrusion[J].Food Research International,2014,55:119-127.
[22] SINGH N, KAUR M, SANDHU K S, et al. Physicochemical, thermal,morphological and pasting properties of starches from some Indian black gram (Phaseolus mungo L.) cultivars[J]. Starch - Stärke,2004,56(11):535-544.
[23] 谭洪卓,陈素芹,谷文英.粉丝品质评价标准的补充建议[J].粮油加工,2006(3):78-81,84.TAN Hongzhuo, CHEN Suqin, GU Wenying. Supplements the evaluating standard of the quality of starch noodles[J]. Cereals and Oils Processing,2006(3):78-81,84.
[24] 曹世阳,李宏升,尹秀华.淀粉凝胶老化工艺对鲜湿米粉断条率的影响[J].粮食与油脂,2017,30(4):46-50.CAO Shiyang, LI Hongsheng, YIN Xiuhua. Effect of aging process of starch gel on broken rate of fresh wet rice noodle[J]. Cereals &Oils,2017,30(4):46-50.
[25] 吴娜娜,乔聪聪,田晓红,等.鲜湿糙米线品质劣变机理及调控技术研究进展[J].粮油食品科技,2023,31(5):83-92.WU Nana, QIAO Congcong, TIAN Xiaohong, et al. The current progress in research on the mechanism and control techniques of quality deterioration of fresh brown rice noodles[J]. Science and Technology of Cereals,Oils and Foods,2023,31(5):83-92.
[26] 何江燕. 紫菜鲜粉条贮藏过程中品质劣变规律研究及年产1500 吨紫菜鲜粉条工厂设计[D].南京:南京农业大学,2020.HE Jiangyan. Quality deterioration of wet Porphyra yezoensis vermicelli and design of 1500-ton annual production[D].Nanjing:Nanjing Agricultural University,2020.
[27] 郭卫芸,李佳霖,高雪丽,等.花青素对红薯粉条品质的影响[J].中国食品添加剂,2023,34(9):12-17.GUO Weiyun, LI Jialin, GAO Xueli, et al. Effect of anthocyanins on the quality of sweet potato noodles[J]. China Food Additives,2023,34(9):12-17.
[28] 廖卢艳, 吴卫国. 不同淀粉糊化及凝胶特性与粉条品质的关系[J].农业工程学报,2014,30(15):332-338.LIAO Luyan, WU Weiguo. Relationship between gelatinization and gel properties of different starch and their noodles[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2014, 30(15):332-338.