Mixolab參數(shù)快速預測饅頭比容高徑比和總評分

田曉霞　于卉　孫哲

1．五得利面粉集團有限公司　河北大名　056900　2．法國肖邦技術公司　北京　100038

Mixolab參數(shù)快速預測饅頭比容高徑比和總評分

田曉霞1于卉2孫哲2

1．五得利面粉集團有限公司河北大名0569002．法國肖邦技術公司北京100038

為尋找面粉的饅頭加工品質的快速評價方法，本文以市場收集的100個面粉樣品（包括前路粉、中路粉、后路粉以及競品饅頭粉）為試驗材料，然后利用Mixolab混合實驗儀進行面團流變學測試，并同時完成饅頭制作試驗和感官評定。利用Minitab統(tǒng)計分析軟件建立了Mixolab參數(shù)預測饅頭比容、高徑比以及總評分的數(shù)學模型，且預測相關系數(shù)分別為0．84、0．60和0．79。研究表明，通過這些模型得到的預測結果能很好地再現(xiàn)這些參數(shù)在饅頭制作過程中的實測值，其中Mixolab基于重復性限預測饅頭總評分的準確性高達98%。也就是說，混合實驗儀參數(shù)預測的饅頭總評分基本可以取代實際饅頭制作的總評分，這大大提高了面粉廠饅頭粉專用粉品質控制的工作效率。

饅頭比容高徑比總評分Mixolab參數(shù)

0　引言

饅頭是我國的傳統(tǒng)主食之一,在北方人民膳食結構中約占到三分之二。據(jù)統(tǒng)計,饅頭用粉量占面粉總消費量的40%左右[1,2]。隨著人民生活水平的迅速提高及市場經(jīng)濟的進一步完善，饅頭加工的商業(yè)化程度日益提高，越來越多的面粉廠對自身產(chǎn)品的饅頭加工品質更加重視并推出了各種饅頭專用粉。然而，目前饅頭專用粉的品質評價方法仍處于探索階段，主要借助簡單的儀器測定和感官評價，如根據(jù)比容、高度和直徑比、內部結構、彈韌性、粘性和氣味來評分，按總評分高低分類[3-7]。其中，饅頭的比容、高徑比等指標，可借助儀器和工具測定（如利用體積測定儀和電子天平測定比容，以及用游標卡尺測高徑比等），受人員主觀判斷的影響因素小。而對饅頭的內部評價，如組織結構、彈韌性、粘性和氣味等則易受品嘗人員的組成及其嗜好的影響，評定時容易出現(xiàn)主觀偏差?？傊耆蕾囸z頭制作和品評試驗來判斷饅頭粉的品質的方法，不但操作繁瑣耗時長，而且標準化程度較低，人為評價的客觀性較差，容易引起爭議。因此，對于面粉加工企業(yè)而言，探索一種客觀、準確的，快速判斷面粉饅頭加工品質的評價方法，是小麥饅頭專用粉品質控制亟待解決的問題之一。

Mixolab混合實驗儀為五得利集團2013年最新引進的面團流變學檢測儀器，該儀器具有一次試驗即可得到面團的面筋特性及淀粉特性的優(yōu)點，試驗結果參數(shù)涵蓋了面團的粉質特性參數(shù)和粘度特性參數(shù)，相當于粉質儀和粘度儀的聯(lián)合功能，在面粉品質分析上具有獨到之處。

本研究以市場收集的100個面粉樣品為研究材料，利用Mixolab混合實驗儀對這些小麥樣品進行了制粉后的面團流變學的檢測，同時進行了制粉后樣品的饅頭成品試驗和感官評價。通過分析Mixolab參數(shù)與饅頭外觀評價實測指標比容、高徑比的關系，以及Mixolab參數(shù)與饅頭總評分的關系，探討Mixolab測試參數(shù)快速預測饅頭比容、高徑比以及饅頭總評分的可行性。

1　材料與方法

1．1試驗材料

本實驗采用了100個市場收集的面粉樣品為研究材料，樣品涵蓋了前路粉、中路粉、后路粉以及競品饅頭專用粉，面粉樣品種類豐富，具有良好的代表性。

1．2試驗方法

1．2.1樣品含水量的測定

面粉的含水量，采用國標《GBT 21305—2007谷物及谷物制品水分的測定》法進行測定。

1．2.2面團流變學特性的測定

Mixolab混合實驗儀（法國Chopin肖邦技術公司）測定面粉加水形成面團過程和面團加熱糊化過程以及面團冷卻回生過程中流變學特性的變化，旨在模擬測定面粉制作成相關成品從生到熟整個過程中面團的特性變化。

測定時，面粉放在混合實驗儀的和面缽中，儀器根據(jù)面粉的含水量和吸水率自動加入定量的水，由兩個“s”型的攪拌刀以80 r/min的轉速揉混成面團，實時測定并記錄在面團對兩個攪拌刀間的扭力矩（Nm），繪制出時間（溫度）對力矩變化的混合曲線（圖1）[8]。

圖1　混合實驗儀力矩曲線圖

表1　特征值的中文含義以及所表示的特性

表2　Mixolab混合實驗儀力矩曲線圖中各區(qū)間的含義

表1表示了混合實驗儀結果特征值的中文含義及所表示的特性，曲線上各個區(qū)間的含義見表2?；旌蠈嶒瀮x力矩曲線如圖1所示，前段（稠度最大值C1、稠度最小值C2）主要表達面粉中蛋白組分的特性，后段（峰值黏度C3、保持粘度C4、回生終點粘度C5）主要表達面粉中淀粉組分的特性，整條曲線即表達面粉中蛋白組分和淀粉組分的共同特性。

1．2.3饅頭制作和品質評價方法

饅頭制作和感官評價方法參照LS/T 3204—1993的附錄A和GB/T 17320—2013的附錄A中的內容并做適當修改后，重新編寫成的企業(yè)內部標準進行。該企業(yè)標準中規(guī)定的饅頭評價的指標包括：操作手感（15分）；比容即體積/重量ml/g（15分）；高徑比即高度/直徑（10分）；口感（分值5分）；氣味（5分）；表皮光滑度（10分）；表皮白度（10分）；瓤肉白度（10分）；組織結構（15分）；彈韌性（5分）以及最終的總分值（100分）。其中的比容由體積測量儀和電子天平測定，高徑比由游標卡尺測定。其他感官指標由5人組成的評定小組依次對各個指標打分進行，感官性狀評分在10 min中內完成。

由于饅頭的口感、氣味、光滑度、白度、組織結構、彈韌性等均依靠評定人員的感官評價，故結果的可靠性不及比容和高徑比的結果，故本研究主要針對Mixolab參數(shù)預測饅頭比容和高徑比以及最后的饅頭總評分進行。

1．2.4數(shù)據(jù)分析

所得數(shù)據(jù)用Minitab統(tǒng)計分析軟件建立Mixolab參數(shù)預測饅頭比容、高徑比以及總評分的數(shù)學模型,并用Microsof Excel軟件繪制相關圖。

2　實驗結果與分析

2．1Mixolab參數(shù)建立的預測饅頭品質數(shù)據(jù)模型

利用Minitab軟件，首先對Mixolab各個參數(shù)進行參數(shù)間的相關分析，排除共線性變量保留獨立變量，再基于獨立變量與預測參數(shù)的相關性確定了預測各個參數(shù)的最佳子集，最終建立了Mixolab參數(shù)預測饅頭粉比容、高徑比以及總評分的多元線性回歸數(shù)學模型，見表3。其中比容預測模型有12個自變量，高徑比有16個自變量，總評分有12個自變量。其中稠度最小值時間TC2，C1溫度、稠度最小值C2、粘度峰值C3，以及C1-C2值等均同時出現(xiàn)在三個預測公式中，說明這幾個參數(shù)對饅頭的成品品質影響較大。

表3　用Mixolab參數(shù)預測饅頭比容、高徑比和總評分的數(shù)學模型

圖2　饅頭比容預測值與實測值相關圖（基于重復性限）

圖3　饅頭比容預測值與實測值相關圖（基于再現(xiàn)性限）

2．2饅頭比容的預測效果

由表3可以看出Mixolab參數(shù)得到的饅頭比容預測值與實測值間存在顯著相關，相關系數(shù)R達到0．84。由圖2，國標規(guī)定的比容檢測的重復性限值0．1 ml/g,Mixolab參數(shù)預測比容符合重復性允差范圍的樣品數(shù)達61%。由圖3，基于0．2 ml/g比容再現(xiàn)性限值，Mixolab預測比容的準確性高達93%。由此，利用Mixolab參數(shù)預測樣品制成的饅頭的比容大小是完全可行的。

2．3饅頭高徑比的預測效果

由表3數(shù)據(jù)，可以看到Mixolab參數(shù)饅頭高徑比預測值與實測值間存在一定的相關性，相關系數(shù)R達到0．60。高徑比的相關性不如上面比容的結果，這與樣品的實測高徑比的范圍（0．47～0．67）較窄有關。由圖4，根據(jù)企業(yè)規(guī)定的高徑比檢測的重復性限值0．03，Mixolab參數(shù)預測高徑比符合重復性允差范圍的樣品數(shù)達71%。由圖5，基于0．04高徑比再現(xiàn)性限值，Mixolab預測高徑比的準確性高達85%。由此，利用Mixolab參數(shù)預測樣品制成饅頭的高徑比大小也是可以實現(xiàn)的。

圖4　饅頭高徑比預測值與實測值相關圖（基于重復性限）

圖5　饅頭高徑比預測值與實測值相關圖（基于再現(xiàn)性限）

2．4饅頭總評分的預測效果

Mixolab參數(shù)預測饅頭總評分與總評分的實測值之間存在顯著相關性，相關系數(shù)R高達0．79（見表3）。由圖6，根據(jù)企業(yè)規(guī)定的饅頭粉制作總評分檢測的重復性允差為10%，Mixolab參數(shù)預測饅頭總評分符合重復性允差范圍的樣品數(shù)達83%。由圖7和表4，基于15%再現(xiàn)性限值，Mixolab預測饅頭高徑比的結果中，僅有44號和47號樣品的預測值超出了再現(xiàn)性限的要求，其準確性高達98%。由此，Mixolab參數(shù)預測樣品的饅頭制作最終總評分是十分理想的，換句話說，Mixolab參數(shù)得到的饅頭總評分預測值，完全可以代替實際饅頭制作的總評分。

圖6　饅頭總評分預測值與實測值相關圖（基于重復性限）

圖7　饅頭總評分預測值與實測值相關圖（基于再現(xiàn)性限）

3　結論

本文建立了Mixolab參數(shù)預測饅頭比容、高徑比和總評分的數(shù)學模型。結果表明：這些模型得到的預測結果，能較好地再現(xiàn)這些參數(shù)的饅頭制作過程中的實測值。Mixolab測試一個樣品僅需要45 min，且其測試結果在精度、重復性和可操作性上均優(yōu)于饅頭制作和感官評定的方法。故本研究為面粉加工企業(yè)建立饅頭專用粉品質快速評價方法及品質控制提供了一定的理論依據(jù)。此外，新一代Mixolab軟件（4．0以上版本），增加了添加新參數(shù)功能，該功能允許將研究得到的預測公式錄入到軟件中，從而在每次測試結束自動計算并顯示這些新參數(shù)，這也大大提高了用戶使用的方便程度。

表4　Mixolab參數(shù)預測饅頭總評分與總評分實測值的比較

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TS 213．29，TS 211．7

A

1674-5280（2015）02-0027-06

2015-02-28

田曉霞（1987—），女，五得利面粉集團研發(fā)員，研究方向：食品質量與安全。