響應(yīng)面法分析不同工藝因素對(duì)拉面品質(zhì)的影響

趙丹丹，陳 潔，王遠(yuǎn)輝，卞 科

（河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

0 引言

手工拉面技術(shù)堪稱中國(guó)一絕.拉面制作在中國(guó)流傳已久，明代程敏政曾作《傅家面食行》曰：“傅家面食天下功，制法來(lái)自山東.美如甘酥色瑩雪，一匙入口心神融.”拉面以口感柔韌、潤(rùn)滑而備受推崇，拉面的消費(fèi)市場(chǎng)已擴(kuò)展到東南亞、歐美等地，市場(chǎng)需求量大.據(jù)中國(guó)快餐協(xié)會(huì)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年面條快餐消費(fèi)大約為200 億元，由此可見，拉面有著巨大的市場(chǎng)價(jià)值[1-4].

國(guó)內(nèi)外的研究多集中在中國(guó)干白面條和日本、朝鮮式面條上，對(duì)拉面的研究一直是個(gè)薄弱環(huán)節(jié).機(jī)制拉面是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中新崛起的面條品種，其在日本已有一定工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模.該產(chǎn)品不僅成為日本食品中的一個(gè)重要品種，其市場(chǎng)已經(jīng)拓展到香港、新加坡、泰國(guó)等東南亞地區(qū).拉面也是深受我國(guó)消費(fèi)者喜愛的面條制品，但由于生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的限制，長(zhǎng)期以來(lái)一直停留在手工制作的水平上，沒有形成工業(yè)化生產(chǎn).作坊式生產(chǎn)難成規(guī)模，已不能滿足市場(chǎng)需求，所以對(duì)拉面工業(yè)化研究具有重要意義[5-7].

本文通過響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究不同工藝因素對(duì)拉面品質(zhì)的影響，以期對(duì)拉面的品質(zhì)研究提供理論參考.

1 材料與方法

1.1 材料

高筋粉：鄭州金苑面粉廠；拉面劑：甘肅力司公司；無(wú)碘食鹽：市售.

1.2 主要儀器與設(shè)備

B10-B 型食品攪拌機(jī)：江蘇省如東縣盛恒食品機(jī)械廠；TA -XT plus Texture Analyser：Stable Micro System Ltd.，UK；自動(dòng)揉面機(jī)：河北省任縣兆豐機(jī)械廠.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 拉面面團(tuán)的制作

稱取500 g 面粉、1%無(wú)碘食鹽、相應(yīng)添加量的拉面劑和水，將面粉倒入和面缸中，將1%的鹽和拉面劑先溶于水，再倒入盛有面粉的和面缸中，啟動(dòng)機(jī)器攪拌10 min，制得拉面面團(tuán).

1.3.2 拉面制作工藝

和面→壓延→醒發(fā)→壓延→醒發(fā)→壓延→醒發(fā)→壓延→切條→延伸→成品.

1.3.3 面團(tuán)延伸

在測(cè)前速度：2.00 mm/s、測(cè)試速度：3.30 mm/s，測(cè)后速度：10.00 mm/s 和引發(fā)力5.0 g 的條件下，采用質(zhì)構(gòu)儀所配備的A/KIE 延伸測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)探頭進(jìn)行測(cè)定.具體操作如下：將和好的面團(tuán)在壓面機(jī)上壓試驗(yàn)所需次數(shù)，放入帶溝槽模具中，壓緊面團(tuán)，制成2 mm×60 mm 的面團(tuán)條.固定彈簧試驗(yàn)臺(tái)，將上述制得的面團(tuán)條放入樣品盤中，放入裝置進(jìn)行延伸試驗(yàn)，直到面團(tuán)條拉斷，即得到面團(tuán)抗延伸力-延伸性曲線.

1.3.4 感官評(píng)定

參照我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LS/T 3202—1993《面條用小麥粉》中的“面條品嘗評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)”的評(píng)判方法進(jìn)行評(píng)價(jià)[8].

1.3.5 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

先對(duì)選定的工藝進(jìn)行單因素試驗(yàn)，確定最佳參數(shù)范圍，然后以延伸距離和感官評(píng)分為指標(biāo)，采用Design-Expert 軟件，設(shè)計(jì)Box-Behnken 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn).分析試驗(yàn)結(jié)果，建立多元二次回歸模型，分析因素間的交互作用，得出預(yù)期最佳工藝參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證.

2 結(jié)果與分析

2.1 響應(yīng)面因素及水平（表1）

表1 因素與水平Table 1 Factors and levels in response surface methodlogy

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)（表2）

2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)的方差分析

2.3.1 面團(tuán)延伸距離的方差分析（表3）

從表3 可以看出，試驗(yàn)選擇的二次多項(xiàng)模型極顯著（p=0.000 3 ＜0.01）；失 擬 項(xiàng)p=0.744 2 ＞0.05，也就是失擬項(xiàng)相對(duì)于絕對(duì)誤差在α=0.05 是不顯著的；該模型的校正系數(shù)（R2adj）為0.883 4，表示模型可以理解88.34%的響應(yīng)變化；變異系數(shù)（C.V.）為4.83，表示模型精密程度高.因此回歸方程對(duì)試驗(yàn)擬合情況較好，所得回歸方程為：

根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型和響應(yīng)曲線（圖1，圖2）可知，拉面劑添加量、醒發(fā)時(shí)間對(duì)面團(tuán)延伸距離有顯著影響，加水量和醒發(fā)溫度，拉面劑添加量和醒發(fā)時(shí)間之間有顯著的交互作用.

通過軟件優(yōu)化，得出各水平最佳參數(shù)為：加水量43%、拉面劑添加量1%、醒發(fā)溫度25 ℃和醒發(fā)時(shí)間68 min，通過回歸方程得出最優(yōu)預(yù)測(cè)值為65.3 mm.

表2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Box-Benhken experiment design and results

2.3.2 拉面感官評(píng)分的方差分析（表4）

由表4 可以看出，試驗(yàn)選擇的二次多項(xiàng)模型極顯著（p=0.000 5＜0.01）；失擬項(xiàng)p=0.952＞0.05，也就是失擬項(xiàng)相對(duì)于絕對(duì)誤差在α=0.05 是不顯著的；該模型的校正系數(shù)（R2adj）為0.872 9，表示模型可以理解87.29%的響應(yīng)變化；變異系數(shù)（C.V.）為3.34，表示模型精密程度高.因此回歸方程對(duì)試驗(yàn)擬合情況較好，所得回歸方程為：

根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型和響應(yīng)曲線（圖3、圖4）可知，加水量、醒發(fā)時(shí)間對(duì)拉面感官評(píng)分有顯著影響，加水量和醒發(fā)溫度，拉面劑添加量和醒發(fā)溫度之間有顯著的交互作用.

通過軟件優(yōu)化，得出各水平最佳參數(shù)為：加水

量43%、拉面劑添加量1%、醒發(fā)溫度25 ℃和醒發(fā)時(shí)間68 min，通過回歸方程得出最優(yōu)預(yù)測(cè)值為88.6 分.

表3 面團(tuán)延伸距離的方差分析Table 3 Variance analysis of extended distance of dough

表4 拉面感官評(píng)分的方差分析Table 4 Variance analysis of Ramen sensory evaluation scores

圖2 拉面劑添加量和醒發(fā)時(shí)間響應(yīng)曲線Fig.2 Response surface plots of Ramen agent amount and fermentation time

圖3 加水量和醒發(fā)溫度響應(yīng)曲線Fig.3 Response surface plots of water amount and fermentation temperature

圖4 拉面劑添加量和醒發(fā)溫度響應(yīng)曲線Fig.4 Response surface plots of Ramen agent amount and fermentation temperature

2.3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

加水量43%、拉面劑添加量1%、醒發(fā)溫度25℃和醒發(fā)時(shí)間67 min，預(yù)測(cè)感官評(píng)分88.6 分，延伸距離65.3 mm，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果為感官評(píng)分87 分，延伸距離66.6 mm.驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果接近Design-Expert軟件預(yù)測(cè)的結(jié)果.

3 結(jié)論

通過Box-Behnken 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以面團(tuán)延伸距離和拉面感官評(píng)分為指標(biāo)，經(jīng)二次回歸擬合分別預(yù)期得出工藝最佳參數(shù)為加水量43%、拉面劑添加量1%、醒發(fā)溫度25 ℃和醒發(fā)時(shí)間67 min，在上述條件下制得的拉面感官評(píng)分達(dá)88.6 分，延伸距離達(dá)65.3 mm.經(jīng)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相近.其中拉面劑添加量和醒發(fā)時(shí)間對(duì)面團(tuán)延伸距離有較顯著影響，而加水量和醒發(fā)時(shí)間則對(duì)感官評(píng)分有顯著影響.

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