蕎面碗托生產(chǎn)工藝優(yōu)化

彭登峰 柴春祥 張坤生 王 偉

PENG Deng－feng CHAI Chun－xiang ZHANG Kun－shengWANG Wei

（1.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134；2.天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300134）

（1.College of Biotechnology and Food Science，Tianjin University of Commerce，Tianjin 300134，China；2.Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology，Tianjin 300134，China）

蕎麥?zhǔn)侵袊竺墼醋魑镏唬?］，含有豐富的蛋白質(zhì)，含量超過大米［2］，氨基酸比例較合理且種類齊全［3］，有較高的食用和醫(yī)用價(jià)值［4－6］，但其老化速率明顯低于玉米淀粉糊和小麥淀粉糊［7］。中國對(duì)蕎面食品的開發(fā)還處在初級(jí)階段，研究相對(duì)較少：張?。?］研究了蕎面掛面的制作、添加劑對(duì)蕎面掛面質(zhì)構(gòu)、感官品質(zhì)的影響以及蕎面掛面最優(yōu)工藝的確定；肖文艷［9］研究了蕎面面條的開發(fā)以及蕎面淀粉的特性；王思明等［10］研究了一種新型蕎麥休閑膨化食品。但未見蕎面碗托的相關(guān)研究。

蕎面碗托是山西的一種風(fēng)味小吃。它是用蕎面、小麥粉、食鹽按一定比例混合均勻，然后加入水中攪拌成為稀糊狀，經(jīng)過蒸煮冷卻過程而加工成的蕎面制品。目前蕎面碗托主要是以小攤的形式銷售，并沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

本試驗(yàn)在單因素的基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面法對(duì)蕎面碗托的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期篩選出蕎面碗托的最佳工藝配方，制作出簡(jiǎn)單易行、質(zhì)量上乘、能被廣大消費(fèi)者接受喜愛的蕎面碗托。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器設(shè)備

蕎面：朔州市朔城區(qū)山老漢農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限公司；

小麥粉：天津利金糧油股份有限公司；

食鹽：中鹽天津市長(zhǎng)蘆鹽業(yè)有限公司；

蒸鍋、勺子：天津市物美超市；

色差儀：Hunter Lab型，美國 Hunter Lab公司；

質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀：TA.XT plus型，英國 Stable Micro Systems公司；

電子天平：JD200－3型，天津市天平儀器有限公司；

水分活度儀：Aqualab Series 4TE／TEV 型，美國 Decagon公司；

可視干燥箱：101－2BN型，天津市華北實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 蕎面碗托的制作工藝流程

原料→調(diào)味→攪拌→灌裝→蒸煮→冷卻→成品

1.2.2 單因素試驗(yàn)

（1）蕎面和小麥粉的添加比例對(duì)碗托品質(zhì)的影響：固定混合粉（蕎面與小麥粉）總用量為100 g，研究蕎面與小麥面的添加比例（3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2，9∶1）對(duì)碗托品質(zhì)的影響。其他材料添加量為食鹽2 g，水240 g，蒸煮50 min后取出冷卻，然后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

（2）水與面粉的添加比例對(duì)碗托品質(zhì)的影響：固定混合粉（蕎面與小麥粉）總用量為100 g，蕎面與小麥面比例為6∶4，研究不同加水量（以加水量與混合粉總量的比例來計(jì)算1.6∶1，2∶1，2.4∶1，2.8∶1（m∶m））對(duì)碗托品質(zhì)的影響。其他材料添加量為食鹽2 g，蒸煮50 min后取出冷卻，然后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

（3）食鹽與面粉的添加比例對(duì)碗托品質(zhì)的影響：固定混合粉（蕎面與小麥粉）總用量為100 g，蕎面與小麥面比例為6∶4，研究不同食鹽用量（1，2，3，4，5 g）對(duì)碗托品質(zhì)的影響。其他材料添加量為水240 g，蒸煮50 min后取出冷卻，然后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

（4）蒸煮時(shí)間對(duì)碗托品質(zhì)的影響：固定混合粉（蕎面與小麥粉）總用量為100 g，蕎面與小麥面比例為6∶4，研究不同蒸煮溫度（30，40，50，60，70，80 min）對(duì)碗托品質(zhì)的影響。其他材料添加量為水240 g，食鹽2 g，蒸煮后取出冷卻，然后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.3 響應(yīng)面法優(yōu)化蕎面碗托生產(chǎn)工藝 在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇比較顯著影響的因素，用響應(yīng)面法優(yōu)化蕎面碗托的生產(chǎn)工藝。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 蕎面碗托的感官評(píng)價(jià)方法 感官評(píng)價(jià)小組由10人組成，按照感官評(píng)分表（表1）對(duì)蕎面碗托進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，其中色澤20分，結(jié)構(gòu)20分，口感40分，滋味20分各項(xiàng)累加取平均值作為評(píng)定的最終得分［11－13］。

表1 蕎面碗托的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表Table 1 Criteria of sensory evaluation of Wantuo

1.3.2 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定 將樣品切成1 cm的薄片，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）測(cè)定。測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速度為2 mm／s，測(cè)試速度為1 mm／s，測(cè)后速度為1 mm／s，壓縮比30%，兩次壓縮時(shí)間間隔5 s，探頭類型P36／S，每組平行至少測(cè)定3次，測(cè)定指標(biāo)為硬度、彈性、黏著性、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性7個(gè)指標(biāo)。

1.3.3 色差的測(cè)定 利用色差計(jì)對(duì)蕎面碗托進(jìn)行L＊（明度）、a＊（顏色的紅綠值）、b＊（顏色的藍(lán)黃值）測(cè)定，每組測(cè)3個(gè)平行。

1.3.4 水分含量的測(cè)定 根據(jù)GB／T 1208—1989采用烘箱干燥法測(cè)定蕎面碗托的水分含量。

1.3.5 水分活度的測(cè)定 取蕎面碗托2 g，切碎，然后放入水分活度儀測(cè)定水分活度，測(cè)3組平行。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 蕎面與小麥粉的添加比例對(duì)碗托品質(zhì)的影響 由表2可知，感官評(píng)分隨著蕎面添加比例的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。剛開始蕎面添加比例較少時(shí)，蕎面碗托結(jié)構(gòu)不均勻，表面平整度與縱切面平整度較差，適口性較差，這可能是因?yàn)槭w面含有豐富的清蛋白和球蛋白［1］；當(dāng)蕎面添加量較少時(shí)，蕎面碗托所含的清蛋白與球蛋白較低，與水、食鹽、淀粉相互作用力與作用部位不同，宏觀表現(xiàn)為蕎面碗托結(jié)構(gòu)不均勻，平整度較差；當(dāng)蕎面與小麥粉的添加比例為6∶4時(shí)，蕎面碗托的感官評(píng)分達(dá)到最大值（80.5分），隨著蕎面添加比例的繼續(xù)增加，蕎面碗托的顏色與光澤度變差，粘彈性變差，導(dǎo)致蕎面碗托的適口性降低，這可能是因?yàn)槭w面所含的醇溶蛋白和谷蛋白含量很低［1］，蕎面添加比例越多，蕎面碗托所含的醇溶蛋白和谷蛋白含量越低，與水、食鹽、淀粉相互作用力與作用部位不同，宏觀表現(xiàn)為蕎面碗托粘彈性變差，感官評(píng)分降低。因此，本試驗(yàn)的蕎面與小麥粉的添加比例選定為6∶4。

2.1.2 水與面粉的添加比例對(duì)碗托品質(zhì)的影響 由表3可知，感官評(píng)分隨著加水量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。剛開始水添加比例較少時(shí)，蕎面碗托粘彈性較差，硬度偏硬，咀嚼性較差，這可能是由于水添加量較少時(shí)蛋白質(zhì)、淀粉、食鹽與水的作用力相對(duì)較弱，宏觀表現(xiàn)為硬度較大，口感偏硬，彈性較弱；當(dāng)水與面粉的添加比例為2.4∶1（m∶m）時(shí)，蕎面碗托的感官評(píng)分達(dá)到最大值（80.4分），隨著水添加比例的繼續(xù)增加，蕎面碗托的顏色與光澤度變差，硬度降低，粘性增加，導(dǎo)致蕎面碗托口感變差。這可能是因?yàn)樗砑舆^量時(shí)，可能由于蕎面碗托所含的自由水較多，形成的體系不穩(wěn)定，宏觀表現(xiàn)為蕎面碗托質(zhì)地軟，咀嚼性差。因此，本試驗(yàn)的水與面粉的添加比例選定為2.4∶1（m∶m）。

表2 蕎面與小麥粉添加比例對(duì)蕎面碗托感官評(píng)定的影響Table 2 Effect of the ratio of buckwheat and wheat on sensory evaluation of buckwheat Wantuo

表3 水與面粉添加比例對(duì)蕎面碗托感官評(píng)定的影響Table 3 Effect of the ratio of water and flour on sensory evaluation of buckwheat Wantuo

2.1.3 食鹽與面粉的添加比例對(duì)碗托品質(zhì)的影響 由表4可知，感官評(píng)分隨著加鹽量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。剛開始食鹽添加比例較少時(shí)，蕎面碗托粘彈性較差，味道較淡，這可能是由于食鹽添加量較少時(shí)，食鹽與蛋白質(zhì)、淀粉、水的作用力相對(duì)較弱，宏觀表現(xiàn)為蕎面碗托黏度較大，彈性較低；當(dāng)食鹽與面粉的添加比例為0.02∶1時(shí)，蕎面碗托的感官評(píng)分達(dá)到最大值（80.8分），隨著食鹽添加比例的繼續(xù)增加，蕎面碗托變咸，適口性降低，這可能是因?yàn)槭雏}添加過量時(shí)，超過味蕾閾值，從而使得蕎面碗托的適口性降低。因此，本試驗(yàn)的食鹽與面粉的添加比例選定為0.02∶1。

2.1.4 蒸煮時(shí)間對(duì)碗托品質(zhì)的影響 由表5可知，隨著蒸煮時(shí)間的延長(zhǎng)，蕎面碗托的感官得分差距不大，原因可能是溫度對(duì)蛋白質(zhì)、淀粉、食鹽與水形成的體系影響較小，所以考慮到經(jīng)濟(jì)條件以及碗托的貨架期選取50 min為蕎面碗托的蒸煮時(shí)間。

表4 食鹽與面粉添加比例對(duì)蕎面碗托感官評(píng)定的影響Table 4 Effect of the ratio of salt and flour on sensory evaluation of buckwheat Wantuo

表5 蒸煮時(shí)間對(duì)蕎面碗托感官評(píng)定的影響Table 5 Effect of cooking time on sensory evaluation of buckwheat Wantuo

2.2 響應(yīng)面結(jié)果與分析

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇蕎面與小麥粉添加比例、水與面粉添加比例、食鹽添加量3個(gè)影響比較顯著的因素，采用Box－Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，對(duì)蕎面碗托加工工藝進(jìn)行優(yōu)化。Box－Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平取值見表6。采用Design－Expert 8.0做數(shù)據(jù)處理。

2.2.1 感官分值回歸模型擬合及方差分析 響應(yīng)面分析結(jié)果見表7，利用軟件 Design－Expert 8.0進(jìn)行多元回歸擬合，得到以感官評(píng)分為目標(biāo)函數(shù)的二次多項(xiàng)回歸方程：

表6 Box－Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平取值Table 6 Factors and levels in Box－Behnken design（10－2 g·g·面粉）

為檢驗(yàn)方程的有效性，對(duì)回歸模型進(jìn)行方差分析（見表8）。結(jié)果表明模型極顯著（P＝0.000 9＜0.01），回歸方程失擬檢驗(yàn)不顯著（P＝0.166 1＞0.05），說明未知因素對(duì)本試驗(yàn)結(jié)果干擾很小。擬合檢驗(yàn)極顯著，同時(shí)回歸模型的決定系數(shù)R2＝0.950 2，擬合程度＞90%，說明模型能反應(yīng)響應(yīng)值的變化，離散系數(shù)（C.V.）表示試驗(yàn)的精確度，其值越小，試驗(yàn)結(jié)果的可靠性越高，本試驗(yàn)的C.V.＝3.16%，可用該試驗(yàn)方法對(duì)蕎面碗托的綜合評(píng)分進(jìn)行很好的分析和預(yù)測(cè)。由表8還可以看出，因素B對(duì)蕎面碗托的感官評(píng)分有極顯著的影響（P＜0.01），A、C 對(duì) 蕎 面 碗 托 感 官 評(píng) 分 有 顯 著 的 影 響（P＜0.05），AB對(duì)蕎面碗托感官評(píng)分交互作用極顯著（P＜0.01），各因素對(duì)蕎面碗托感官評(píng)分的影響次序?yàn)锽＞C＞A。

2.2.2 各因素之間的相互作用 圖1顯示了在最佳食鹽添加量（2 g／100 g·面粉）的條件下，蕎面添加量與水添加量之間的交互影響效應(yīng)。由圖1可知，蕎面添加量和水添加量的曲面陡峭，隨著蕎面添加量增加，感官評(píng)分先變大后變小，隨著水添加量增加，感官評(píng)分先變大后變小，兩者對(duì)蕎面碗托的綜合評(píng)分的影響都是顯著的。

表7 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 7 Results of Box－Behnken central composite design

表8 回歸系數(shù)顯著性Table 8 The significance test of regression coefficients

表8 回歸系數(shù)顯著性Table 8 The significance test of regression coefficients

﹡﹡為極顯著（P＜0.01）；﹡為顯著（P＜0.05）。

方差來源 自由度 平方和 均方 F值 P值 顯著性回歸模型 9 736.54 81.84 14.84 0.000 9 ﹡﹡A 1 47.53 47.53 8.62 0.021 8 ﹡B 1 269.12 269.12 48.81 0.000 2 ﹡﹡C 1 50.50 50.50 9.16 0.019 2 ﹡AB 1 114.49 114.49 20.77 0.002 6 ﹡﹡AC 1 0.20 0.20 0.037 0.853 5 BC 1 11.56 11.56 2.10 0.190 9 A 2 1 129.34 129.34 23.46 0.001 9 ﹡﹡B2 1 97.72 97.72 17.72 0.004 0 ﹡﹡C2 1 0.49 0.49 0.090 0.773 4殘差 7 38.59 5.51失擬項(xiàng) 3 26.40 8.80 2.89 0.166 1凈誤差 4 12.19 3.05總和 16 775.13

圖2顯示了在最佳水添加量（240 g／100 g·面粉）的條件下，蕎面添加量與食鹽添加量之間的交互影響效應(yīng)。由圖2可知，蕎面添加量對(duì)評(píng)定結(jié)果影響顯著，蕎面添加量低，碗托滋味和質(zhì)地較差，隨著蕎面添加量的增加，感官評(píng)分明顯提高。隨著蕎面添加量的繼續(xù)增加，碗托的色澤和口感變差，導(dǎo)致接受性降低。

圖1 蕎面添加量和水添加量對(duì)感官評(píng)定的交互影響Figure 1 Interactive effect of the addition of buckwheat and the addition of water in sensory evaluation

圖2 蕎面添加量和食鹽添加量對(duì)感官評(píng)定的交互影響Figure 2 Interactive effect of the addition of buckwheat and the addition of salt in sensory evaluation

圖3顯示了在最佳蕎面添加量（60 g／100 g·面粉）的條件下，水添加量與食鹽添加量之間的交互影響效應(yīng)。由圖3可知，水添加量對(duì)評(píng)定結(jié)果影響顯著，水添加量低，碗托色澤較深、硬度大、滋味較差，隨著水添加量的增加，感官評(píng)分提高。隨著水添加量的繼續(xù)增加，碗托粘性增加、彈性降低，導(dǎo)致口感變差。

2.2.3 最佳生產(chǎn)工藝配方的確定及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 根據(jù)回歸模型通過Design－Expert 8.0軟件分析得出，蕎面碗托的最佳工藝條件為：蕎面添加量60.07 g／100 g·面粉、水添加量231.38 g／100 g·面粉、食鹽添加量1.5 g／100 g·面粉，在此條件下得到的蕎面碗托的感官評(píng)分為82.4分。結(jié)合實(shí)際以及工藝條件的可操作性選取蕎面碗托最佳生產(chǎn)工藝配方為：蕎面與小麥粉添加比例為6∶4，水與面粉添加比例為2.3∶1（m∶m），食鹽與面粉添加比例為1.5%。

為了驗(yàn)證響應(yīng)面法的可行性，用預(yù)測(cè)的最佳工藝配方進(jìn)行驗(yàn)證，通過3組平行試驗(yàn)得到蕎面碗托的感官評(píng)分平均值為81.9分，誤差在1%以內(nèi)，說明響應(yīng)面法得到的模型參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有一定的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

圖3 水添加量和食鹽添加量對(duì)感官評(píng)定的交互影響Figure 3 Interactive effect of the addition of water and the addition of salt in sensory evaluation

2.3 最優(yōu)組與傳統(tǒng)工藝的物理指標(biāo)對(duì)比

2.3.1 質(zhì)構(gòu) 質(zhì)構(gòu)指標(biāo)能很好地反映蕎面碗托的力學(xué)性質(zhì)，是評(píng)價(jià)蕎面碗托的結(jié)構(gòu)、口感非常重要的指標(biāo)。由表9可知，最優(yōu)組的蕎面碗托軟硬適當(dāng)，有較好的膠著性和咀嚼性，其硬度、膠著性和咀嚼性分別為1 865.929，1 564.795，1 482.441 g，最優(yōu)組蕎面碗托的硬度、膠著性與咀嚼性優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的蕎面碗托。最優(yōu)組與傳統(tǒng)工藝蕎面碗托的黏著性、彈性、內(nèi)聚性與回復(fù)性差異不大。

2.3.2 色差 L＊、a＊、b＊能很好地反映蕎面碗托的色澤，是評(píng)價(jià)蕎面碗托色澤非常重要的指標(biāo)。最優(yōu)組的蕎面碗托有一定的光澤度，亮度值（L＊）為59.00±0.31，紅度值（a＊）為1.58±0.07，黃度值（b＊）為9.09±0.06，傳統(tǒng)工藝的L＊值為57.85±0.55，a＊值為1.63±0.05，b＊值為9.15±0.05，最優(yōu)組蕎面碗托的L＊值大于傳統(tǒng)工藝的蕎面碗托，說明最優(yōu)組蕎面碗托的亮度較好，但二組的a＊、b＊值相差不大。

2.3.3 水分含量和水分活度 最優(yōu)組的水分含量為（31.86±1.96）g／100 g，水分活度為0.991 0±0.031 0，傳統(tǒng)工藝的水分含量為（32.25±1.54）g／100 g，水分活度為0.991 5±0.036 0，最優(yōu)組與傳統(tǒng)工藝蕎面碗托的水分含量與水分活度差不多，二者區(qū)別不大。

表9 最優(yōu)組與傳統(tǒng)工藝的質(zhì)構(gòu)Table 9 The texture of the best group and the traditional process

3 結(jié)論

本試驗(yàn)在單因素的基礎(chǔ)上通過響應(yīng)面法優(yōu)化了蕎面碗托的生產(chǎn)工藝，根據(jù)回歸模型通過Design－Expert 8.0軟件并結(jié)合實(shí)際以及工藝條件的可操作性選取蕎面碗托最佳工藝配方為：蕎面與小麥粉添加比例為6∶4，水與面粉添加比例為2.3∶1（m∶m），食鹽與面粉添加比例為1.5%。

本試驗(yàn)工藝簡(jiǎn)單、配方經(jīng)過優(yōu)化，可以作為蕎面碗托生產(chǎn)的基本加工條件。但是如果要實(shí)現(xiàn)蕎面碗托的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，后續(xù)還需要對(duì)蕎面碗托的貯藏性能以及蕎面碗托的貨架期進(jìn)行更加深入的研究。

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