于诗婕1 苏静娜1 王金凤1 沈 蕾1 孙慧文1 王敏1 鲁茂林1* 苏俊文2
(1.扬州大学 食品科学与工程学院, 江苏 扬州 225127; 2.扬州茱萸湾风景区, 江苏 扬州 225000)
摘 要：以茱萸粉、小麦粉、食盐为原料开发新型面条,选取茱萸粉添加量、食盐添加量、水添加量为影响因子,面条拉伸性作为指标,采用响应面试验设计构建数学模型,进行响应面分析。结果表明:影响面条拉伸性因素的主次顺序为:食盐>水>茱萸粉,茱萸面条的最优配方为每50g面粉中茱萸粉添加量为1.49g,食盐添加量为0.71g,水的添加量为17.89g,在此条件下,茱萸面条的最大硬度做功值为1.392J,产品无论韧性还是口感都较为满意。
关键词：茱萸;面条;拉伸性;响应曲面
面条起源于我国,约有2000多年的历史。随着生活水平和营养要求的不断提高,各种新型面条不断出现，如：玉米面条、荞麦面条[1]、大豆麦胚面条[2]、蔬菜面条[3]等。山茱萸,又名蜀枣、鼠矢、鸡足、山萸肉、实枣儿、枣皮等,在我国分布较广。山茱萸果含有山茱萸苷、皂苷、熊果酸、没食子酸等,山茱萸呈生理碱性,具有降血糖、补益肝肾、固精缩尿等多种功能[4]。山茱萸除了作为药材使用,民间还将其添加到食品,用其做成的茱萸酒和果酱[5],受到人们的喜爱。本研究将茱萸原材料经干燥、粉碎后制成超微茱萸粉,再将茱萸粉作为一种配料制作茱萸面条。试验主要探讨茱萸粉等配料的添加量对茱萸面条主要品质的影响,以及茱萸面条的制作工艺。
1.1 试验材料
试验用茱萸(山茱萸)原料由扬州茱萸湾风景区提供,超微茱萸粉由扬州大学食品科学与工程学院食品工艺实验室加工。小麦粉(金龙鱼多用途麦芯粉,净含量1千克)：东莞益海嘉里粮油食品工业有限公司；食盐：江苏省瑞丰盐业有限公司，均从本地市场购得。
1.2 仪器设备
TMS-PRO食品质构仪:美国Food Technology Corporation公司;QF-150面条机:常州市墅乐厨具有限公司。
1.3 茱萸面条制作方法
1.3.1 工艺流程
原辅材料预处理→面团调制→静置→辊轧→成型。
1.3.2 操作要点
面粉和茱萸粉过筛去除可能的杂质。按照试验方案将一定比例的面粉和茱萸粉混合均匀,再加入溶有一定比例食盐的30℃左右温水,调制面团。调制好的面团应软硬适中,表面光滑油润,有一定的可塑性且不黏手。
将制作好的面团静置20min左右。面团在辊轧机中辊轧时,多次折叠辊轧,需用7挡辊轧7次、5挡辊轧6次、3挡辊轧7次,使面团成厚薄均匀、形态平整、表面光滑和质地细腻的面带。最后，用面条机将面带轧成面条。
1.4 茱萸面条配方优化试验方案
1.4.1 配方
试验中以每50g面粉为基数制作茱萸面条,其他配料按照试验方案添加。
1.4.2 茱萸面条制作工艺优化试验
以茱萸粉、食盐和水为可变因素,采用响应曲面的试验方案安排试验,以面条拉伸性和熟断条率为评价指标,对比分析试验结果，确定茱萸面条制作的最佳配方和工艺条件。
1.5 面条拉伸性测定
在用质构仪对面条的拉伸性进行测定时,选用拉伸探头,测定参数为:力量感应元量程25N,形变百分量95%,测前速度120mm/min,测试速度120mm/min,测后速度120mm/min,测试距离80mm,起始力0.1N。用Fracture破裂力表示面条的拉伸性。每组进行三次实验,取平均值[6]。
1.6 面条熟断条率测定
随机抽取等长面条20根,放入盛有样品重量50倍沸水的100mL烧杯(或铝锅)中,用可调式电炉加热,保持水的微沸状态,每隔5min,用竹筷将面条轻轻挑出,查看一次,共煮15min。计算熟断条率[7]。
式中:S—熟断条率(%);N—断面条根数。
2.1 茱萸面条制作试验结果
参考相关文献,在单因素试验的基础上,用Box-Behnken 响应面试验设计[8],选取茱萸粉添加量(A)、食盐添加量(B)、水添加量(C)3个因素,采用三因素三水平的响应曲面分析法,各参数的取值范围见表1。以面条拉伸性中的最大硬度做功作为衡量指标,所得结果见表2。
表1 响应曲面法的因素及取值范围
规范变量因素水平A茱萸粉添加量B食盐添加量C水添加量上水平(+1)2.5g1.25g20.0g零水平(0)1.5g0.75g17.5g下水平(-1)0.5g0.25g15.0g变化间距(j)1.0g0.50g2.5g
根据响应曲面法的设计原理,按照拉伸性方案进行实验,所得结果见表2。
2.2 模型的建立及显著性检验
采用design-expert统计软件对试验数据进行多元回归拟合,响应曲面实验结果见表2,模型方差结果见表3。由表3可知,模型P值=0.0006(P<0.01),表明该模型高度显著。模型失拟(lack of="" fit)项p="0.0567(P">0.05),表明失拟项不显著。总的说明该试验设计合理,试验所得到的数据能够较好地反应各因素对结果的影响程度。
表2 拉伸性的响应面设计结果
试验序号茱萸粉(g)A食盐(g)B水(g)C最大硬度做功(J)11.50.7517.51.38221.50.2515.01.32431.51.2520.01.33241.50.7517.51.38951.50.7517.51.39760.50.7515.01.32672.50.7520.01.31682.51.2517.51.28790.51.2517.51.271101.50.2520.01.350111.50.7517.51.395120.50.7520.01.308130.50.2517.51.297141.50.7517.51.403151.51.2515.01.292162.50.7515.01.321172.50.2517.51.274
表3 回归模型方差分析
方差来源平方和自由度均值F值P值模型0.03193.427E-00316.770.0006A2.00E-00612.000E-0069.786E-0030.9240B4.961E-00414.961E-0042.430.1632C2.311E-00412.311E-0041.130.3229AB3.802E-00413.802E-0041.860.2148AC4.225E-00514.225E-0050.210.6631BC4.900E-00514.900E-0050.240.6393A20.01510.01571.35<>
注:P值小于0.0001,为差异极显著;P值小于0.01,为差异高度显著;P值小于0.05,为差异显著。
从方差分析结果可看出,二次项A2、B2、C2对面条拉伸性的影响是显著的,一次项A、B、C及交互项AB、AC、BC对面条拉伸性的影响不显著。因此,各因素对面条拉伸性的影响主次顺序为:B(食盐)>C(水)>A(茱萸粉)。
2.3 响应曲面分析与优化
利用design-expert软件作出响应曲面图,考察所拟合的响应曲面形状,分析各因素交互作用对面条拉伸性的影响。
2.3.1 茱萸粉添加量和食盐添加量的交互作用
茱萸粉添加量和食盐添加量的交互作用结果见图1。
图1 茱萸粉添加量和食盐添加量的交互作用结果
2.3.2 茱萸粉添加量和水添加量的交互作用
茱萸粉添加量和水添加量的交互作用结果见图2。
图2 茱萸粉添加量和水添加量的交互作用结果
2.3.3 食盐添加量和水添加量的交互作用
食盐添加量和水添加量的交互作用结果见图3。
图3 食盐添加量和水添加量的交互作用结果
以面条拉伸性为响应值,以茱萸粉添加量、食盐添加量、水添加量为影响因素进行响应面设计利用统计学方法对该模型进行了显著性检验,优化了内在因素水平,预测出茱萸面条的最优配方是:每50g面粉中，茱萸粉添加量为1.49g、食盐添加量为0.71g、水的添加量为17.89g。以此配方进行验证试验,所得面条韧性很好,此时该面条的最大硬度做功值的预测值为1.394J。为了验证响应曲面法的可行性,将响应曲面所得最佳条件重复实验3次,最大硬度做功值的实测值为1.392J,与理论值相差不大,充分验证了模型的正确性,表明响应曲面法适用于茱萸面条配方的工艺优化。
通过响应曲面法对工艺进行优化,对茱萸面条进行了三因素三水平的Box-Behnken 响应面试验设计,建立了响应值和各个因素之间的数学模型,依据此数学模型确定的最佳茱萸面条配方为每50g面粉中，茱萸粉添加量为1.49g、食盐添加量为0.71g、水的添加量为17.89g,此时茱萸面条最大硬度做功值的实测值为1.392J。本实验方法简单,可行性强,拓宽了茱萸的开发和利用价值。同时该研究也为茱萸面条的工业化生产提供参考,具有一定的理论和实际应用价值。
参考文献：
[1] 徐梁,王高坤.荞麦面条的研究[J/OL].粮油加工,2014(2):60-61.
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[3] 杜传来,石志峰.蔬菜营养调和面条的研制[J].科技创新导报,2014,11(6):202-205.
[4] 李小蓉,赵鹏,张丽华.山茱萸多糖的研究进展[J].亚太传统医药,2008,4(9):135-137.
[5] 易晓卫,张宝善,闫雅岚.山茱萸的营养功能及其保健食品的研究现状[J].食品研究与开发,2002,23(1):45-47.
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[8] 孟蕲翾,吴友根,崔孟媛,等.响应曲面法优化超声波辅助提取诺丽果多酚工艺研究[J].热带作物学报,2015,36(9):1672-1679.
(责任编辑：赵 勇)
YU Shijie1, SU Jingna1, WANG Jinfeng1, SHEN Lei1, SUN Huiwen1, WANG Min1, LU Maolin1, SU Junwen2
(1. College of Food Science and Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu, 225127 China; 2. Yangzhou Zhuyuwan Park, Yangzhou, Jiangsu, 225000 China)
Abstract：In order to develop a new kind of noodle, dogwood flour was mixed with wheat flour and salt. Taking the amount of dogwood flour, salt and water as influential factors and the tensile properties of noodle as quality index, the response surface methodology was assumed for experiment design and parameter optimization. The results showed that the influence of the parameters on the tensile properties of noodles follows the order: salt>water>dogwood powder. The optimal formula of ingredients was obtained as 1.49 g of dogwood powder, 0.71g of salt and 17.89 g of water based on 50 g of wheat flour and a maximum hardness of work value of dogwood noodle was 1.392 with satisfied toughness and taste.
Key words：Fructus corui; noodle; tensibility; response surface methodology
收稿日期：2016-04-28 *通讯作者
作者简介：于诗婕(1994-),女,江苏扬州人,扬州大学食品科学与工程学院在读本科生,从事食品科学研究;
苏静娜(1995-),女,江苏苏州人,扬州大学食品科学与工程学院在读本科生,从事食品科学研究。
中图分类号：Ts 972.132
文献标识码：A
文章编号：2095-8730(2016)03-0022-04
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