李 瑜，范莹莹，李家寅，张笑笑

（河南农业大学食品科学技术学院，郑州 450002）

马铃薯富有营养，是抗衰老的食物之一。马铃薯的功能因子明确，功能试验也日趋完善，其临床试验表明，医疗效果明显，马铃薯食品的开发显示出巨大的潜力[1-10]。马铃薯的综合利用具有巨大经济效益，是发展我国地方经济，解决三农问题的重要途径。“我国膳食结构的第三次革命”，将马铃薯泥和传统面制品结合起来，开发出马铃薯泥面条正是响应马铃薯主食化的国家战略[11-13]，同时也会得到国家的政策扶持。

在面粉中加入马铃薯泥制作面条的加工过程中会发生复杂的物理、化学变化，尤其是影响面筋网络结构的形成，从而影响面团结构和品质等。这些变化都与面团内部水分含量及变化有着密切联系[14]。采用低场核磁技术和电镜扫描技术，从分子水平对马铃薯泥面条形成机理进行研究，从而细化面条的生产，为马铃薯泥面条的生产和应用提供一定的理论依据。该文为改善居民膳食结构、平衡营养提供了一种新方法，为调整农业发展结构提供了新思路。

1 材料与方法

1.1 主要实验材料

雪健麦芯雪花粉：河南省雪健实业有限公司；马铃薯：市售；加碘精纯盐:河南省盐业总公司。

1.2 主要仪器与设备

B5A多功能搅拌机，广州市威万实业有限公司；DHG-9143BS-Ⅲ电热恒温鼓风干燥箱，上海新苗医疗器械制造有限公司；JMTD 168/140实验面条机，北京东孚久恒仪器技术有限公司；JA6102电子天平，上海精天电子仪器厂；HITACHI ES-2030冷冻干燥仪，日本HITACHI；S-3400N-ll型 扫描电子显微镜，日本HITACHI；PQ001 MicroMR柜式核磁共振成像仪，上海纽迈电子科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 马铃薯泥面条的制备工艺流程

将称量好的原辅料混合均匀置于和面机中，加入蒸馏水，控制面团含水率为35%，启动和面机，搅拌15 min，将上述食材混合均匀，将制成的面絮静置15 min，轧延4次，最终制成1 mm厚，3 mm宽，220 mm长的面条备用[14]。

1.3.2 不同马铃薯泥添加量的马铃薯泥面条制备

取0.6%的食盐和200 g面粉混合均匀置于和面机中，再分别取25%、30%、35%、40%、45%和55%的马铃薯泥，加入蒸馏水，控制面团最终含水率为35%，按上述面条工艺制备面条。

1.3.3 不同食盐添加量的马铃薯泥面条制备

在面粉中加入40%的马铃薯泥，10%的水，分别取 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的食盐加入面粉中，按上述面条工艺制备面条，同时做空白对照。

1.3.4 不同水添加量的马铃薯泥面条制备

在含40%的马铃薯泥，0.6%食盐的混合面粉中，分别加入8%、12%、16%、20%的蒸馏水，按上述面条工艺加工面条。

1.3.5 马铃薯泥面条横向驰豫时间（T2）的测定

测定方法参考刘锐等人[15]的方法，并作一定的调整。将累加次数调整为64，回波时间调整为0.2ms，回波个数调整为8000，采样间隔时间调整为1 000 ms， 采样频率调整为 200 KHz，P2=32 μs，采样点数TD=40016。每组样品测量5个。

2 结果与分析

2.1 马铃薯泥添加量对马铃薯泥的面条水分迁移的影响

添加不同量马铃薯泥的样品的T2反演图谱如图1所示，反演后的马铃薯泥面条NMR T2谱中均出现3个波峰，即T21、T22和T23，表示马铃薯泥面条中有流动能力不同的水分。而驰豫时间T2的范围分别是 T21（0.1～1.0 ms），T22（1.0～25 ms），T23（25～2000ms）。 研究发现[16]，T21的流动性最弱，T22的流动能力次之，T23的流动性最强。驰豫时间和水分子流动性成正相关，T2越小，水分的自由度就越低，结合牢固，反之，易被排出。

图1 不同马铃薯泥添加量下面条的T2图谱

研究马铃薯泥面条的水分迁移规律是马铃薯泥面条的机理研究的重要内容。由图2可知随着马铃薯泥添加量的增加，结合水和自由水含量下降，转化为吸附水，致使吸附水的含量呈上升趋势。这是由于马铃薯泥中含有大量的淀粉，淀粉颗粒能竞争性地与水分子结合发生吸水膨胀反映，消耗了大量的自由水，使得流动性较大的自由水向半结合水迁移。此外马铃薯泥中酶发生酶解反应使部分结合水迁移为半结合水。马铃薯泥的添加量越多，水分迁移越强烈，水分的自由度越高。

图2 S21、S22、S23随着马铃薯泥添加量的变化柱形图

2.2 食盐添加量对马铃薯泥面条水分迁移的影响

马铃薯泥面团中加入食盐，也就是增加了面团中的纳离子和氯离子。由图3可知，随着加盐量的逐渐增加，马铃薯泥面条中的结合水和自由水含量呈先增加、后下降的趋势，吸附水含量呈现出先下降、后上升的趋势。这表明自由水的不易流动性变差，流动性变强，部分自由水向吸附水迁移，而吸附水的不易流动性变差，向结合水迁移。

图3 不同食盐添加量下面条的T2图谱及S21、S22、S23的变化柱形图

2.3 水添加量对马铃薯泥面条水分迁移的影响

由图4可知，随着水的添加量的增加，NMR T2谱中峰起始时间向后迁移，代表不同种类水分的最大峰信号幅值变大，马铃薯泥面条中的结合水含量下明显下降，吸附水和自由水含量呈上升趋势。这是由于水分子本身具有极性，混入面粉后能与面筋蛋白通过极性键结合，并扩散到内部，体积膨胀后的面筋蛋白又将水分子束缚起来，这就是吸附水含量增加的原因，当面筋吸水膨胀程度达到饱和时，面团对水的束缚能力趋于极限，导致自由水含量升高。面筋中呈水溶性的蛋白溶于水中后，原与之结合的结合水迁移为半结合水，致使结合水含量下降。

图4 不同水添加量下面条的T2图谱及S21、S22、S23的变化柱形图

3 结论

马铃薯富含多种营养成分，将马铃薯蒸煮制成泥后加进面条中不仅仅丰富了面条的种类，同时还可以满足人们保健的特殊要求。通过对马铃薯泥面条水分迁移进行研究表明：马铃薯泥的添加能促进面条中的结合水和自由水向吸附水迁移，导致吸附水含量升高，自由水和结合水含量降低，加速淀粉的吸水膨胀过程。同时，马铃薯泥面条对吸附水的束缚能力增强，对自由水和结合水的束缚能里有所降低。随着水的添加量增加，半结合水含量增加，有利于面筋蛋白充分发生水合反应，促进面筋三维网络结构的形成。随着食盐的添加，自由水的不易流动性变差，流动性变强，部分自由水向吸附水迁移，而吸附水的不易流动性变差，向结合水迁移。