打造馬鈴薯主食化新產(chǎn)品，重新定義南方特色美食

       谷香撲鼻的花卷饅頭、爽滑勁道的面條、蓬松酥脆的油條、柔軟綿彈的面包、入口即化的曲奇、健康美味的月餅、細膩綿軟的蛋糕、薯香四溢的發(fā)酵飲品……令人意想不到的是，這些豐富多樣、琳瑯滿目的南方特色美食，均是以馬鈴薯為原料制成的主食化新產(chǎn)品。這些馬鈴薯主食化產(chǎn)品，則是由上海交通大學(xué)馬鈴薯工程技術(shù)中心及其企業(yè)合作伙伴，對接國家馬鈴薯主食化戰(zhàn)略，通過不斷實踐、共同創(chuàng)新、因地制宜打造而成的系列成果。

具有南方特色的馬鈴薯主食化產(chǎn)品

       上海交通大學(xué)馬鈴薯工程技術(shù)中心擁有一支由王正武教授領(lǐng)銜組建的、專門從事薯類及雜糧主食化為特色的現(xiàn)代食品加工研究團隊，在薯類淀粉和功能因子性質(zhì)、加工、保鮮與儲藏的基礎(chǔ)理論及產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域有豐富的研究經(jīng)驗。2015年以來，中心積極承擔(dān)上海市馬鈴薯主食化的技術(shù)支撐工作，并取得了重大進展。

       王正武教授告訴記者，在上海市農(nóng)委、上海市科委的支持下，他與上海市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟企業(yè)、其他相關(guān)科研單位一起，帶領(lǐng)團隊成員共同開發(fā)出了一條健康的、本土化的馬鈴薯主食化新路徑，使得馬鈴薯全粉、馬鈴薯泥、馬鈴薯淀粉等馬鈴薯原料，能夠以靈活多樣的形式添加到中國老百姓喜聞樂見的各類主食化產(chǎn)品中，并解決了馬鈴薯主食化開發(fā)中的食品質(zhì)構(gòu)劣變、風(fēng)味不佳、產(chǎn)品成型困難、加工方式陳舊、產(chǎn)品易摻假或營養(yǎng)功能性差等技術(shù)難題，為中國老百姓真正打造出了一款款充滿中國食品特色、接地氣的馬鈴薯美食。

上海交通大學(xué)對接上海市農(nóng)委馬鈴薯主食化工作

       馬鈴薯化主食產(chǎn)品引領(lǐng)我國第三次膳食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)升級

       馬鈴薯俗稱“洋山芋、山藥蛋”等，在歐洲，馬鈴薯一直作為主糧消費，素有“第二面包”的美稱。聯(lián)合國糧農(nóng)組織也早已將其列為世界第四大糧食作物，并有營養(yǎng)學(xué)家將其美稱為“地下蘋果”。馬鈴薯營養(yǎng)組成豐富，富含人體必需的碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、膳食纖維等全部七大類營養(yǎng)物質(zhì)，且富含膳食纖維、花青素、鉀元素等物質(zhì)。與傳統(tǒng)三大主糧相比，馬鈴薯作為主糧有其獨特的優(yōu)勢：具有低熱量、低脂肪的特點，且食用后飽腹感強，因此具有減肥的功效；含有大量膳食纖維，能使機體加快代謝，防止便秘；花青素含量高，具有抗癌功能；富含鉀元素，具有降血壓作用等。因此，馬鈴薯部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)主糧可促進均衡營養(yǎng)和健康消費，已然成為我國人民第三次膳食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)升級不可忽視的一種重要農(nóng)產(chǎn)品。

       目前中國馬鈴薯產(chǎn)量已居世界第一位，但是馬鈴薯人均食用量低于世界平均水平。王正武教授領(lǐng)銜的研究團隊認為，馬鈴薯在我國主要作為鮮食蔬菜直接食用，存在加工利用率明顯不足的問題；市場上缺乏符合中國飲食文化的主食產(chǎn)品和相關(guān)的加工技術(shù)；同時也缺乏引導(dǎo)馬鈴薯主食消費的社會環(huán)境和條件。因此，他建議樹立“營養(yǎng)指導(dǎo)消費、消費引導(dǎo)生產(chǎn)”的理念，利用上海市在人才、科技創(chuàng)新以及經(jīng)濟等方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，加快研發(fā)一批適合長三角地區(qū)消費者口味的馬鈴薯主食產(chǎn)品，形成一批成熟的加工技術(shù)并開發(fā)配套生產(chǎn)裝備，帶動全國范圍內(nèi)的馬鈴薯主食產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)升級，并實現(xiàn)由馬鈴薯原料生產(chǎn)向加工產(chǎn)品生產(chǎn)、由副食消費向主食消費、由溫飽型消費向營養(yǎng)健康型消費的重大轉(zhuǎn)變。

馬鈴薯營養(yǎng)組成特性

       屢屢突破關(guān)鍵技術(shù)，助推研發(fā)馬鈴薯主食化產(chǎn)品

       在將馬鈴薯加工成適合國人消費習(xí)慣的饅頭、面條、米粉等主食產(chǎn)品或者面包、春卷、湯圓、糕點、飲品等南方特色食品研發(fā)過程，王正武教授技術(shù)團隊經(jīng)過不斷嘗試和探索，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯主食化加工存在以下幾方面技術(shù)難題需要攻克：

       （1）馬鈴薯全粉蛋白質(zhì)含量較低，缺少面筋蛋白質(zhì)，因此形成不了有效的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，難以單獨成型，且面團醒發(fā)難、粘度大、加工的面條易斷條、不耐煮、易開裂等，因此馬鈴薯全粉在傳統(tǒng)面制品中加工適宜性差，在將馬鈴薯取代小麥面粉的工藝過程需要大量進行配方優(yōu)化和工藝方法改進；

       （2）馬鈴薯主要成分是淀粉，淀粉類主食在儲藏中會發(fā)生老化現(xiàn)象，加工產(chǎn)品品質(zhì)在儲藏過程尤其是在冷藏過程會出現(xiàn)硬度增加、咀嚼性下降，組織緊密且易碎斷、掉渣等品質(zhì)變化，影響加工產(chǎn)品食用品質(zhì)；

       （3）馬鈴薯全粉加工過程容易產(chǎn)生陳腐的不良風(fēng)味或酸澀口感，同時干燥處理過程中馬鈴薯天然風(fēng)味基本消失，對加工產(chǎn)品風(fēng)味調(diào)控產(chǎn)生很大的影響；

       （4）馬鈴薯全粉沒有特有的薯類風(fēng)味，同時由于小麥面粉價格僅為馬鈴薯粉1/3，因此在主食化推廣中容易發(fā)生摻假問題，需要市場從技術(shù)層面進行監(jiān)管。

       為了攻克上述技術(shù)難題，王正武教授技術(shù)團隊經(jīng)過近兩年的技術(shù)攻關(guān)，通過應(yīng)用現(xiàn)代食品加工技術(shù)與生物技術(shù)手段進行創(chuàng)新，在關(guān)鍵技術(shù)上取得較好突破：

       （1）生物發(fā)酵技術(shù)改性馬鈴薯原料，提高其在面制品中加工性能

       以張建華副研究員負責(zé)組成的攻堅小組，從全國5個省市采集了7個老面及酒曲樣品，從中篩選出適合改性馬鈴薯全粉的高產(chǎn)淀粉酶菌株，通過研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵可有效降低馬鈴薯全粉的粘性，并能有效提高馬鈴薯淀粉中直鏈淀粉含量，改變糊化特性。用發(fā)酵改性后的馬鈴薯全粉用于饅頭與面條的加工，添加量可以分別達到25%與30%，且口感與普通的小麥粉饅頭和面條基本一致。

       （2）應(yīng)用現(xiàn)代加工調(diào)控技術(shù)，改善制品抗老化性能與提升風(fēng)味品質(zhì)

       以吳金鴻副研究員負責(zé)組成的攻堅小組，將馬鈴薯饅頭開發(fā)與冷凍面團技術(shù)相結(jié)合，并結(jié)合食用抗凍劑、食用膠、食用乳化劑及變性淀粉等可以抑制淀粉制品老化的品質(zhì)改良劑篩選和配方優(yōu)化，通過發(fā)酵特性、質(zhì)構(gòu)特性、制品水分遷移特性的分析和探討，研制出馬鈴薯添加量達到20%的馬鈴薯速凍饅頭產(chǎn)品。相關(guān)成果在第一屆國際糧油食品科學(xué)與技術(shù)發(fā)展論壇暨糧油全產(chǎn)業(yè)鏈助力“健康中國”戰(zhàn)略研討會海報評選中獲得三等獎。同時，課題組應(yīng)用食品風(fēng)味分析技術(shù)，解析了紫馬鈴薯特有風(fēng)味組成，并通過風(fēng)味調(diào)配技術(shù)，開發(fā)了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的具有甜薯風(fēng)味的調(diào)配型紫馬鈴薯香精，應(yīng)用于馬鈴薯加工產(chǎn)品調(diào)控產(chǎn)品風(fēng)味，增強產(chǎn)品的消費可接受度。

       （3）建立馬鈴薯小麥混粉特性評價技術(shù)，指導(dǎo)主食化產(chǎn)品配方粉開發(fā)

       由鐘宇、岳進等副教授負責(zé)的攻堅小組，全面分析了不同來源（黑龍江、云南、陜西）、不同品種的馬鈴薯粉（全粉、雪花粉、紫馬鈴薯粉）與小麥粉（低筋粉、中筋粉）的營養(yǎng)品質(zhì)、加工特性、糊化及回生熱力學(xué)，為后續(xù)馬鈴薯包子、餃子、小籠、生煎、餛飩、燒麥等主食化產(chǎn)品配方設(shè)計和優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。研究表明馬鈴薯粉能夠提高小麥粉的吸水能力及抗老化性，但降低了粉體的粘度與亮度、加劇凝沉。

       （4）開發(fā)新型馬鈴薯粉高效干燥技術(shù)，研制功能性馬鈴薯主食化產(chǎn)品

       鄧云和焦順山副教授負責(zé)的攻堅小組，開發(fā)了馬鈴薯粉和紫馬鈴薯粉的高效射流沖擊干燥技術(shù)，在提高干燥效率的同時還可以更好的保持馬鈴薯粉的品質(zhì)，尤其是紫馬鈴薯粉中的一些活性成分，為后續(xù)馬鈴薯主食化產(chǎn)品的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。此外，以馬鈴薯粉為原料，添加糯米粉、玉米淀粉等，研制出一種功能性馬鈴薯主食化產(chǎn)品——馬鈴薯湯圓，其馬鈴薯全粉添加量可達30%，制成的湯圓不僅外觀、口感、風(fēng)味俱佳，還能改善傳統(tǒng)糯米湯圓營養(yǎng)價值低且不易消化的缺點。

       （5）建立新型快速檢測馬鈴薯添加量方法，助推主食化市場有效監(jiān)管

       以趙大云副教授負責(zé)組成的攻堅小組，將氣相色譜-燃燒爐-同位素比質(zhì)譜法應(yīng)用于馬鈴薯主食產(chǎn)品添加量檢測，通過檢測條件優(yōu)化和檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理分析，建立了一套可快速分析測定馬鈴薯添加量的方法。（在饅頭和面條產(chǎn)品中，馬鈴薯粉添加量0-30%范圍類，原始判別和交叉驗證的正確率均為100%）

       除了以上技術(shù)突破，在中心其他技術(shù)骨干的共同努力下，共同開發(fā)了近40個具有鮮明上海特色的產(chǎn)品，并進行品嘗評價，包括生鮮面 、烏冬面、饅頭、年糕、花卷、發(fā)糕、肉/菜包子、蒸餃、湯團、慕斯、泡芙、芝士蛋糕、抹茶蛋糕、雪月餅、綠豆糕、酥餅類、清明果、銅鑼燒、馬鈴薯面包、粗糧飲料等，申請了20多項發(fā)明專利。相關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)近兩年來在農(nóng)業(yè)部馬鈴薯主食展、上海市農(nóng)產(chǎn)品新春大聯(lián)展、2018年國際淀粉展、交大文化美食節(jié)、市民體驗行等公眾平臺頻頻亮相，受到廣泛關(guān)注，得到了農(nóng)業(yè)部、上海市農(nóng)委和社會各界的充分肯定。同時由盛漪副教授負責(zé)的上海市科委馬鈴薯主食化宣傳項目報道小組近期將會陸續(xù)推出相關(guān)成果報道，進一步向社會公眾宣傳馬鈴薯主食化國家戰(zhàn)略和交大團隊的科技工作。

       放眼未來 開辟馬鈴薯主食化科技新高地

       馬鈴薯主食化研發(fā)工作的持續(xù)推進，讓王正武教授團隊對于產(chǎn)品的加工能力從初級加工邁向了精深加工。未來團隊將通過生物工程技術(shù)、分子生物技術(shù)及發(fā)酵工程等現(xiàn)代科技手段，持續(xù)改良馬鈴薯種薯的質(zhì)量與產(chǎn)量、改善馬鈴薯相關(guān)產(chǎn)品的風(fēng)味與口感。使之具有更為良好的加工性能。

       另外，隨著馬鈴薯主食化產(chǎn)品的市場快速推廣，還需要對傳統(tǒng)制造業(yè)及現(xiàn)有設(shè)備進行改造或升級。馬鈴薯添加量的界定與檢測標準、，產(chǎn)品相關(guān)的質(zhì)量評價體系和標準都亟待建立和完善。

       對馬鈴薯所蘊含的天然植物成分和功能因子的深入研究，也將會是未來的研究熱點。?馬鈴薯中減肥、抗氧化、抗癌等生物活性成份的提取、分析與鑒定，通過細胞學(xué)及生物模型驗證等手段評價功能作用及機制，同時降解和去除龍葵素等危害物質(zhì)，將為消費者研發(fā)更加健康安全的馬鈴薯功能食品。

       最后，王正武教授技術(shù)團隊還將致力于利用現(xiàn)代加工技術(shù)、現(xiàn)代儲運與物流技術(shù)、現(xiàn)代包裝技術(shù)，深入研究馬鈴薯及相關(guān)產(chǎn)品的采后生理及包裝儲運，提高儲藏效率與安全性、延長產(chǎn)品質(zhì)量保證的貨架壽命，將更營養(yǎng)、更安全的食品推向市場。用科技助力馬鈴薯主食化戰(zhàn)略推廣工作。

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