全 文 ：0 引言
马铃薯是重要的粮食、蔬菜及经济作物，在我
国分布极其广泛 . 我国种植的马铃薯产量居世界
第一. 一般马铃薯的淀粉含量为 12%~13%，高淀
粉品种的马铃薯淀粉的含量为 15%~23%. 马铃薯
淀粉是食品加工的基础原料，有着巨大的应用和
发展空间. 马铃薯淀粉直链淀粉聚合度高、糊化温
度低、凝胶透明度高，制备出的粉丝、粉条、凉粉等
产品的透明度和色泽等感官特性优于其他淀粉类
产品 [1]. 微波加工是指在高频振荡的电磁波下，能
让物料分子之间的偶极矩发生定向的高速运动从
而产生“摩擦”的一种处理方式 . 它作为一种新型
的加热技术，已经广泛用于食品的杀菌、干燥、焙
烤等方面；同时，微波加工对食品的质构、风味、色
泽及营养成分的影响也被大家所关注 . 我国方便
粉丝市场正在迅速发展，但要提高方便粉丝生产
质量和消费，仍有许多问题需要解决 [2]. 作者研究
利用微波处理马铃薯淀粉，改善其粉团制备工艺，
从而对方便粉丝的品质进行控制，为马铃薯淀粉方
便粉丝的制备提供理论基础.
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
马铃薯淀粉：新疆新源县阿热勒托别福珠淀
粉厂；电子精密天平 AL201: 梅特勒-托利多仪器
（上海）有限公司；电热鼓风干燥箱 101 型：北京市
永光明医疗仪器厂；微波炉 C20-F3E：中山市格兰
仕生活电器制造有限公司；自制漏粉装置；TA-
XTplus 型质构仪：美国 TA 公司；秒表 Z-2008A：深
圳市金拓佳电子科技有限公司.
1.2 方法
1.2.1 微波处理制备马铃薯淀粉粉团
配制蒸馏水和马铃薯淀粉为一定的比例，放
在专用的微波处理容器中，微波频率 2 450 MHz，
采用相应强度的微波进行处理 [3]，制成具有一定黏
度的粉团.
1.2.2 方便粉丝的制备
将上述粉团注入实验室自制漏粉装置中，直接
挤入沸水锅中熟化，停留约 20 s，立即取出，在 20
℃左右的凉水中冷却降温，然后用强力风扇在 20
min内将粉丝吹散、松丝，再经热风干燥即得成品[4].
微波处理马铃薯粉团工艺参数
的优化及其方便粉丝品质的研究
颜明霞 1，谢岩黎 1*，王子良 1，李 佳 2
（1. 河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001；
2. 河南省新郑市卫生防疫站，河南 新郑 451100）
摘要：以马铃薯淀粉量、水分含量、微波处理时间、微波功率为变量制备马铃薯淀粉粉团，以感官
综合评分为评价指标，利用响应面优化制备马铃薯淀粉方便粉丝的工艺参数 . 结果表明：马铃薯
淀粉为 5.47 g，水分含量为 54.34%，微波功率为 426.98 W，微波处理时间 15.23 s 时方便粉丝品
质最佳. 质构分析（TPA）结果表明：由微波处理制备的马铃薯淀粉粉团制成的方便粉丝的咀嚼性
比原淀粉粉丝小，而硬度、黏附性、内聚性、回复性则高于原淀粉粉丝（P<0.05）. 原淀粉制成的方
便粉丝的复水时间为（6.5±0.2）min，经过微波处理制成的方便粉丝的复水时间为（4.5±0.1）min.
关键词：马铃薯淀粉；方便粉丝；微波处理；TPA
中图分类号：TS201.1 文献标志码：B
河南工业大学学报（自然科学版）
Journal of Henan University of Technology（Natural Science Edition）
第 35 卷第 3 期
2014 年 6 月
Vol.35，No.3
Jun.2014
收稿日期：2013-11-21
基金项目：郑州市科技攻关项目（20130895）
作者简介：颜明霞（1987-），女，河南新郑人，硕士研究生，研究方向
为食品营养与安全 .
*通信作者
文章编号：1673-2383(2014)03-0025-05
网络出版网址：http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20140707.1406.006.html
网络出版时间：2014-07-07 14:06:29
DOI:10.16433/j.cnki.issn1673-2383.2014.03.010
第 35卷河南工业大学学报（自然科学版）
1.2.3 微波处理后的方便粉丝的感官评价
以颜色、透明（光泽）度、硬度、弹韧性（筋道
感、耐咀嚼性）、黏性（爽滑性）5 项内容为感官评价
指标 [5]，共分 5 个等级，评价标准见表 1. 由 12 人
组成评定小组参与品尝制作的粉丝样品，评分在
方便粉丝复水之后的 15 min 内完成，样品采用随
机数对其进行编码，每次评定的样品数不超过 4
个.
1.2.4 方便粉丝的复水试验
取干燥后的长约 15 cm 的方便粉丝样品 10
根，放入带盖的容器中，加入 85 ℃以上的热水，立
即加盖 [6]，同时用秒表计时 . 当用玻璃片夹紧软化
粉丝，观察其状态，无硬心且口感不夹生时，记录
所用时间，即为复水时间 [7]，并记录断条数. 试验重
复 6 次，结果采取 Mean±SD的形式.
1.2.5 TPA 试验
用 TA-XT plus 型质构仪对复水后的方便粉丝
质构特性进行测量，每次把 3 根粉丝平行放置于
载物台上，粉丝之间保持一定的间隔，测定参数 :测
定前速度为 2.00 mm/s，测试速度为 1.00 mm/s，测
试后速度为 1.00 mm/s，二次挤压间隔时间为 5.00
s，感应力为 5 g，测试变形为 50%. 主要研究指标为
硬度、黏着性、弹性、回复性、凝聚性、胶性、耐嚼性[8-9].
每次测量 3 根，重复测 6 次，结果采取 Mean±SD
的形式.
1.2.6 数据统计
利用统计分析软件 SPSS16.0 对试验数据进行
显著性检验，以 P<0.05 为显著性标准.
2 结果与讨论
2.1 响应面法中心组合试验
在单因素试验的基础上，利用响应面软件采
用 Box-Benhnken 设计 [10]，以马铃薯淀粉量、水分含
量、微波功率、微波处理时间为因素，感官评价为
指标进行 4 因素 3 水平设计，因素水平编码见表
2，试验结果见表 3.
以感官评分为响应值，根据表 3 采用响应面
软件对所得数据进行分析，回归分析结果见表 4.
对试验数据进行回归拟合后，可得到响应值 Y
和各因子（X1，X2，X3，X4）之间的二次多元方程：
Y=-4 294.460 94+155.510 42X1-9.402 78X2+
41.500 00X3+0.354 46X4+0.583 33X1X2-0.875 00X1X3+
1.000 00X2X3-0.015 476X2X4+0.024 107X3X4-1.468
75X12-0.694 44X22-1.781 25X32-2.933 67E-004X42.
从方差分析可以看出，模型 P<0.01，表明该模
型极显著；失拟 P=0.078 3>0.05，表明差异不显著，
10 很白 晶莹透亮 很好 很滑 很好
8 较白 较光亮透明 一般 较滑 较好
6 一般 一般 稍硬（软） 一般 一般
4 较灰暗 略显光泽 较硬（软） 较黏 较差
2 很灰暗 明显无光泽 很硬（软烂） 很黏 很差
评价分数 颜色 透明度 硬度 黏性 弹韧性
表 1 感官评价评分标准
- 1 0 1
水分含量 /% X1 52.5 54.5 56.5
微波处理时间 /s X2 12 15 18
马铃薯淀粉量 /g X3 3 5 7
微波功率 /W X4 280 420 560
因素 代码
编码水平
表 2 试验因素水平编码
1 1 0 0 - 1 33
2 0 1 0 - 1 43
3 1 - 1 0 0 32
4 1 0 0 1 38
5 0 - 1 - 1 0 37
6 1 0 1 0 31
7 0 - 1 0 1 40
8 - 1 0 0 - 1 37
9 0 0 1 1 43
10 - 1 0 - 1 0 30
11 - 1 - 1 0 0 39
12 0 0 - 1 - 1 41
13 0 - 1 1 0 32
14 0 0 0 0 48
15 - 1 1 0 0 33
16 - 1 0 0 1 37
17 0 0 - 1 1 25
18 0 1 - 1 0 25
19 0 0 0 0 47
20 0 0 0 0 48
21 0 - 1 0 - 1 30
22 0 0 1 - 1 32
23 0 1 1 0 44
24 - 1 0 1 0 39
25 1 1 0 0 40
26 0 1 0 1 27
27 1 0 - 1 0 36
试验号 X1/% X2/s X3/g X4/W 感官评分
表 3 试验结果
26
第 3期
残差均由随机误差引起；回归模型的相关系数 R2 =
0.959 9，可以用此模型对试验数据进行分析和预
测；数据分析结果显示马铃薯淀粉量、水分含量和
微波处理时间的交互作用，水分含量和马铃薯淀粉
量的交互作用，微波处理时间和马铃薯淀粉量的
交互作用，微波处理时间和微波功率的交互作用，
马铃薯淀粉量和微波功率的交互作用是显著的.
利用响应面软件进行分析，得出响应面及其等
值线（图 1—图 5）. 各因素及其交互作用对响应值
的影响趋势可通过该组图直观地反映出来，各因素
之间对感官评分的影响有协同作用 . 从响应面的
最高点和等值线可以看出，极值存在所选的范围之
中，既是响应面的最高点，同时也是等值线最小椭
圆的中心点.
通过对响应面优化工艺结果拟合分析得感官
综合评分（Y）最大值对应的最佳工艺为马铃薯淀
粉为 5.47 g，水分含量为 54.34%，微波功率为
426.98 W，微波处理时间 15.23 s. 理论最佳的感官
评价得分为 47.941 2.
模型 1 085.33 13 83.49 23.94 <0.000 1 显著
X1 2.08 1 2.08 0.60 0.453 4
X2 0.33 1 0.33 0.096 0.762 1
X3 60.75 1 60.75 17.42 0.001 1
X4 3.00 1 3.00 0.86 0.370 6
X1X2 49.00 1 49.00 14.05 0.002 4
X1X3 49.00 1 49.00 14.05 0.002 4
X2X3 144.00 1 144.00 41.29 <0.000 1
X2X4 169.00 1 169.00 48.46 <0.000 1
X3X4 182.25 1 182.25 52.26 <0.000 1
X12 184.08 1 184.08 52.79 <0.000 1
X22 208.33 1 208.33 59.74 <0.000 1
X32 270.75 1 270.75 77.64 <0.000 1
X42 176.33 1 176.33 50.57 <0.000 1
残差 45.33 12 3.49
失拟项 44.67 11 4.06 12.18 0.078 3 不显著
纯误差 0.67 2 0.33
总和 1 130.67 26
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 Pr>F
表 4 二次响应面模型方差分析
图 1 微波处理时间和水分含量的响应面和等值线
图 2 水分含量和马铃薯淀粉量的响应面和等值线
颜明霞，等：微波处理马铃薯粉团工艺参数的优化及其方便粉丝品质的研究 27
第 35卷河南工业大学学报（自然科学版）
2.2 微波处理对马铃薯淀粉方便粉丝复水性的影
响
对马铃薯微波淀粉粉丝和马铃薯原淀粉粉丝
的复水时间进行测定，结果见表 5. 微波处理后制
备的马铃薯方便粉丝的透明度、黏性、硬度和弹韧
性等方面都比原淀粉制备的粉丝好，粉丝的断条
率也有所下降，而且复水时间比原淀粉粉丝缩短.
对原淀粉粉丝和微波淀粉粉丝的复水性进行 T 检
验，表明两个样本的复水时间在统计学上有显著
差异（P<0.05）.
2.3 TPA 试验（表 6）
由表 6 可知，原淀粉的方便粉丝的咀嚼性都
比微波处理后的方便粉丝大，同时微波处理的方
便粉丝的硬度、黏附性、内聚性、回复性要高于原
淀粉粉丝（P<0.05），而弹性、胶凝性方面则相差不
大（P>0.05）.
图 3 微波处理时间和马铃薯淀粉量的响应面和等值线
图 4 微波处理时间和微波功率的响应面和等值线
图 5 马铃薯淀粉量和微波功率的响应面和等值线
复水时间 /min 6.5±0.2 4.5±0.1 P<0.05
原淀粉粉丝 微波淀粉粉丝 T检验
表 5 复水试验
28
第 3期
OPTIMIZATION OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF POTATO STARCH
DOUGH MICROWAVE TREATMENT AND THE QUALITY OF POTATO
INSTANT VERMICELLI
YAN Ming-xia1，XIE Yan-li1，WANG Zi-liang1，LI Jia2
（1. School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China；
2. Xinzheng Sanitation and Antiepidemic Station of Henan Province，Xinzheng 451100，China）
Abstract: The potato starch dough was prepared by selecting potato starch content，water content，microwave
treatment time and microwave power as variables；and the optimum preparation parameters of potato instant
vermicelli were optimized by response surface method by using comprehensive sensory score as evaluation index.
The results showed that the instant potato vermicelli had the best quality under the preparation conditions of
potato starch 5.47 g，water content 54.34%，microwave power 426.98 W，and microwave treatment time 15.23
seconds. The TPA results showed that the instant vermicelli prepared by the chewiness of the microwave-treated
potato starch dough was smaller than the nature starch vermicelli; but the hardness，adhesion，cohesion and
recovery were higher than the natural starch vermicelli. The rehydration time of nature starch instant vermicelli
was 6.3 to 6.7 minutes; and the rehydration time of the microwave vermicelli was 4.4 to 4.6 minutes.
Key words: potato starch；instant vermicelli；microwave treatment；TPA
3 结论
以感官评价为指标，利用响应面软件，得到微
波处理马铃薯淀粉制备方便粉丝的最佳工艺：马
铃薯淀粉为 5.47 g，水分含量为 54.34%，微波功率
为 426.98 W，微波时间 15.23 s. 与马铃薯原淀粉
方便粉丝相比，微波处理后制备的马铃薯方便粉
丝的透明度、黏性、硬度和弹韧性等方面都比原淀
粉制备的粉丝好，而且复水时间降低（P<0.05），制
成的粉丝的断条率也有所下降，表明微波处理后
的马铃薯淀粉内部分子结构和凝胶特性都有所改
变. 对方便粉丝进行 TPA 试验对比得出，原淀粉的
方便粉丝的咀嚼性数值都要比微波处理后的方便
粉丝大，同时微波处理的方便粉丝的硬度、黏附
性、内聚性、回复性要高于原淀粉粉丝（P<0.05），
而弹性、胶凝性方面则相差不大（P>0.05）. 原淀粉
制的方便粉丝的复水时间为（6.5±0.2）min，经过
微波处理的方便粉丝的复水时间为（4.5±0.1）min.
参考文献：
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原淀粉粉丝 230.43±16.20 - 17.10±4.87 0.90±0.05 0.80±0.03 220.13±6.80 215.70±5.59 0.64±0.03
微波淀粉粉丝 681.75±45.82 - 11.51±2.64 0.90±0.09 0.92±0.03 217.70±13.92 184.14±11.13 0.77±0.21
T检验 P<0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05
硬度 /g 黏附性 /g 弹性 / (g·s) 内聚性 胶凝性 咀嚼性 回复性
表 6 原淀粉粉丝和微波淀粉粉丝的质构值
颜明霞，等：微波处理马铃薯粉团工艺参数的优化及其方便粉丝品质的研究 29