2015年，我国提出马铃薯主食化战略目标，马铃薯主食化产品成为研究热点，马铃薯米粉、马铃薯馒头、马铃薯饼干等层出不穷，但马铃薯方便粥产品并不多见。目前方便粥加工技术多以挤压和冻干工艺为主，其中挤压法制备的方便粥多是采用一次挤出后直接干燥而得，但该工艺制备的方便粥无法直接冲泡，需沸水速煮才可食用；少数采用一次挤出后进行高温（烤炉或微波）二次α化，该方法制备的方便粥虽然可以沸水直接冲泡，但二次α化温度需200 ℃左右，极易造成营养物质严重损失，粥粒变形且表面易形成硬壳，导致产品复水性降低。因此研究一种食用方便、复水性佳的马铃薯方便粥加工关键技术很有必要。

气流膨化技术因其在加工过程中对原料性状、体积规格无特殊要求，原料利用率高，营养损失少，且可实现物料的无油、连续膨化加工，近年来被广泛应用于食品加工领域。但目前气流膨化技术的应用主要集中在果蔬脆片、马铃薯休闲食品的开发以及豆渣改性等方面。采用气流膨化工艺开发方便粥的研究较少，北京食品科学研究院的白 洁、蒋华彬、彭义交*等人采用气流膨化技术对挤出法制备的马铃薯方便粥进行二次处理，研究不同气流膨化条件对马铃薯方便粥品质的影响，以期为气流膨化技术在马铃薯方便粥中的应用提供理论和数据支撑。

1、气流膨化条件对马铃薯方便粥营养成分的影响

如表1所示，与空白样0/0相比，马铃薯方便粥经110～170 ℃处理30 s后，水分质量分数、淀粉含量、蛋白质含量均显著降低（P＜0.05），TDF及SDF含量随温度升高呈先增加后降低的趋势，但除170 ℃处理30 s外，其余组别TDF及SDF含量差异均不显著（P＞0.05）。与空白样0/0相比，马铃薯方便粥经130 ℃处理30～60 s后， 水分质量分数、淀粉含量、蛋白质含量均显著降低 （P＜0.05），TDF及SDF含量均变化不显著（P＞0.05）。膨化温度较高时，TDF及SDF含量降低可能是由于温度升高会加剧美拉德反应和碳化反应，一些可溶性多糖结构遭到破坏，从而使膳食纤维含量降低。

2、气流膨化条件对马铃薯方便粥色泽的影响

如表2所示，与空白样0/0相比，马铃薯方便粥随膨化温度升高与膨化时间的延长，L*值、a*值、b*值均发生明显改变，亮度先增强后减弱，红色、黄色增强，这是马铃薯方便粥经气流膨化处理后发生焦糖化与美拉德反应所致。当处理温度较低或处理时间较短时，L*值较高，a*值和b*值相对较低，说明该条件下美拉德反应进行程度比较低，使得马铃薯方便粥呈现出鲜亮的颜色。当处理温度超过150 ℃或处理时间为60 s时，L*值急剧下降，a*值增大，从而导致马铃薯方便粥色泽逐渐偏褐色且越来越暗，说明此条件下，美拉德反应速度加快，类黑色素的生成量增加。与空白样0/0相比，较低的处理温度和较短的处理时间（110/30、130/30）下ΔE值变化不显著（P＞0.05），说明其最大限度地保留了马铃薯方便粥的色泽。

3、气流膨化条件对马铃薯方便粥复水时间及复水率的影响

如图1、2所示，与空白样0/0相比，马铃薯方便粥经不同膨化温度与不同膨化时间处理后，复水时间显著 缩短（P＜0.05），复水率显著增加（P＜0.05），说明气流膨化处理可以提高马铃薯方便粥的复水效率，这是因为气流膨化处理对马铃薯方便粥内部水分质量分数及结构影响较大，随着膨化温度的升高或膨化时间的延长，马铃薯方便粥径向膨化率增高，内部空洞结构增多，产品更易复水。

4、气流膨化条件对马铃薯方便粥质构特性的影响

如表3所示，与空白样0/0相比，气流膨化处理对马铃薯方便粥质构有明显的影响，其中硬度、咀嚼性两个指标变化最大，而这两个指标恰是方便粥重要的质构特性，能够直观反映加工条件对粥品质的影响。随着气流膨化温度的升高和时间的延长，方便粥硬度和咀嚼性 均显著降低（P＜0.05），这是因为膨化温度的升高或膨化时间的延长加剧了原料体系内部水分子运动，使物料产生膨化，形成多孔性结构。

5、气流膨化条件对马铃薯方便粥径向膨化率及固形物含量的影响

如图3、4所示，与空白样0/0相比，马铃薯方便粥经150 ℃以上处理30 s时，径向膨化率与固形物含量均显著增加（P＜0.05）；不同膨化时间处理后，固形物含量显著增加（P＜0.05），但径向膨化率变化不显著 （P＞0.05）。这说明膨化处理可以使马铃薯方便粥的内部结构更疏松，同时可以提高马铃薯方便粥的水溶性。

6、气流膨化条件对马铃薯方便粥挥发性香气成分的影响

图5为气流膨化处理马铃薯方便粥香气成分总离子流图，根据图5分析各类挥发性香气化合物的种类数量与质量浓度，结果分别如图6、7所示。由图6可知，不同条件气流膨化处理后，马铃薯方便粥最多检测出59 种挥发性物质，与空白样0/0对比，气流膨化处理后，马铃薯方便粥醛类、杂环化合物种类增加，其他组分种类无变化。空白样0/0样品主要香气成分包括烃类（388.88 μg/L， 占总挥发性香气成分的49.40%）、醛类（114.53 μg/L， 占总挥发性香气成分的14.55%）、杂环化合物（82.87 μg/L， 占总挥发性香气成分的10.53%），其他组分（包括醇类、酮类、酯类、酸类以及其他类，占总挥发性香气成分的4.3%～6.3%）含量相对较低。由图7可知， 气流膨化处理后，马铃薯方便粥香气成分从以烃类为主转化为以醛类与杂环化合物为主，醛类物质主要源于加热过程中不饱和脂肪酸的自氧化和酶解氧化，如正己醛是亚油酸自氧化的产物，壬醛是油酸在脂氧合酶作用下的降解产物等；此外，美拉德反应过程中也会形成醛类物质，如苯甲醛为苯丙氨酸降解产物，这些醛类物质可赋予马铃薯方便粥坚果似烤香、果香及烤马铃薯香。气流膨化处理后，杂环化合物含量急剧增加，其中150/30样品杂环化合物质量浓度为980.53 μg/L，占总挥发性香气成分的55.05%，170/30样品杂环化合物质量浓度为2 188.85 μg/L，占总挥发性香气成分的71.66%。

7、气流膨化条件对马铃薯方便粥品质影响的综合评价

鉴于挥发性香气成分中酮类、酸类、酯类、醇类以及其他类的含量相对醛类、杂环化合物及烃类物质较低，所以只选取醛类、杂环化合物以及烃类质量浓度3 个指标作为综合评价指标进行分析，马铃薯方便粥产品品质18 项指标的平均值、标准差和变异系数以及权重，结果如表4所示，水分质量分数、香气成分（杂环化合物、醛类、烃类）质量浓度、咀嚼性、硬度、复水时间这几个指标所占权重较大，表明不同气流膨化处理对这7 个指标影响较大。

8、气流膨化条件对马铃薯方便粥微观结构的影响

由图8可知，空白样品0/0表面相对较为平整，有些许褶皱，纹路清晰，微观结构比较致密均匀；130/50处理后的 样品出现多孔网状结构，内部结构变得膨胀疏松，这可能是因为气流膨化处理过程中，马铃薯方便粥内部水分蒸发使其发生膨化，形成较多空洞，这种结构更利于水分子进入，从而使马铃薯方便粥复水时间缩短，质构特性发生改变。

9、气流膨化条件对马铃薯方便粥红外光谱影响的分析

气流膨化处理前后马铃薯方便粥样品傅里叶变换红外光谱图见图9，其中空白样品0/0在2 929 cm -1 处（C-H伸缩振动），1 421、1 370 cm-1处（C-H弯曲振动），930 cm-1处（C-O伸缩振动），1 080、1 021 cm-1处（C-O-C伸缩振动），853、761、574 cm-1处 （-CH 2 摇摆振动）出现了特征吸收峰，这些峰属于淀粉的特征吸收峰。此外，空白样品0/0在3 301、1 239 cm-1处（N-H伸缩振动），1 663 cm-1处（C＝O酰胺I带），523 cm-1处（S-S伸缩振动）也有强峰，这些峰是蛋白质的特征吸收峰。

结 论

不同气流膨化处理会影响马铃薯方便粥营养成分、色差、质构特性、复水时间以及挥发性香气组成，适宜的气流膨化处理可降低马铃薯方便粥水分质量分数，较好地保留马铃薯方便粥的色泽、TDF以及SDF含量，缩短复水时间，并赋予马铃薯方便粥坚果似烤香、焦香及特有的薯类香气。基于变异系数法得出水分质量分数、挥发性香气成分（杂环化合物、醛类、烃类）质量浓度、咀嚼性、硬度、复水时间这7 个指标所占权重较大，表明不同气流膨化处理对这7 个指标影响较大，综合评分结果表明130 ℃处理50 s马铃薯方便粥品质最好。SEM结果表明经气流膨化处理后马铃薯方便粥出现多孔网状结构，内部变得膨胀疏松。傅里叶变换红外光谱图表明气流膨化处理后，马铃薯方便粥样品部分峰位发生了偏移，且峰强度也发生了变化，说明气流膨化处理影响了样品中蛋白质、淀粉、脂肪等分子的构型。

本文《基于变异系数法对气流膨化处理马铃薯方便粥品质的评价》来源于《食品科学》2021年42卷15期81-88页，作者：白洁，蒋华彬，张小飞，李玉美，李经伟，袁诺，张赛，彭义交。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200901-005。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上，将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2021年11月27-28日在河南郑州共同举办“2021年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。