蕎面碗托生產工藝優化

彭登峰 柴春祥 張坤生 王 偉

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

（1.天津商業大學生物技術與食品科學學院，天津 300134；2.天津市食品生物技術重點實驗室，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）

蕎麥是中國三大蜜源作物之一［1］，含有豐富的蛋白質，含量超過大米［2］，氨基酸比例較合理且種類齊全［3］，有較高的食用和醫用價值［4－6］，但其老化速率明顯低于玉米淀粉糊和小麥淀粉糊［7］。中國對蕎面食品的開發還處在初級階段，研究相對較少：張健［8］研究了蕎面掛面的制作、添加劑對蕎面掛面質構、感官品質的影響以及蕎面掛面最優工藝的確定；肖文艷［9］研究了蕎面面條的開發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研究。

蕎面碗托是山西的一種風味小吃。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，并沒有實現工業化生產。

本試驗在單因素的基礎上采用響應面法對蕎面碗托的加工工藝進行優化，以期篩選出蕎面碗托的最佳工藝配方，制作出簡單易行、質量上乘、能被廣大消費者接受喜愛的蕎面碗托。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器設備

蕎面：朔州市朔城區山老漢農產品開發有限公司；

小麥粉：天津利金糧油股份有限公司；

食鹽：中鹽天津市長蘆鹽業有限公司；

蒸鍋、勺子：天津市物美超市；

色差儀：Hunter Lab型，美國 Hunter Lab公司；

質構測試儀：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，天津市華北實驗儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 蕎面碗托的制作工藝流程

原料→調味→攪拌→灌裝→蒸煮→冷卻→成品

1.2.2 單因素試驗

（1）蕎面和小麥粉的添加比例對碗托品質的影響：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）對碗托品質的影響。其他材料添加量為食鹽2 g，水240 g，蒸煮50 min后取出冷卻，然后進行感官評價。

（2）水與面粉的添加比例對碗托品質的影響：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算1.6∶1，2∶1，2.4∶1，2.8∶1（m∶m））對碗托品質的影響。其他材料添加量為食鹽2 g，蒸煮50 min后取出冷卻，然后進行感官評價。

（3）食鹽與面粉的添加比例對碗托品質的影響：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）對碗托品質的影響。其他材料添加量為水240 g，蒸煮50 min后取出冷卻，然后進行感官評價。

（4）蒸煮時間對碗托品質的影響：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）對碗托品質的影響。其他材料添加量為水240 g，食鹽2 g，蒸煮后取出冷卻，然后進行感官評價。

1.2.3 響應面法優化蕎面碗托生產工藝 在單因素試驗結果的基礎上，選擇比較顯著影響的因素，用響應面法優化蕎面碗托的生產工藝。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 蕎面碗托的感官評價方法 感官評價小組由10人組成，按照感官評分表（表1）對蕎面碗托進行感官評價，其中色澤20分，結構20分，口感40分，滋味20分各項累加取平均值作為評定的最終得分［11－13］。

表1 蕎面碗托的感官評分標準表Table 1 Criteria of sensory evaluation of Wantuo

1.3.2 質構的測定 將樣品切成1 cm的薄片，用質構儀進行質地剖面分析（texture profile analysis，TPA）測定。測試參數：測前速度為2 mm／s，測試速度為1 mm／s，測后速度為1 mm／s，壓縮比30%，兩次壓縮時間間隔5 s，探頭類型P36／S，每組平行至少測定3次，測定指標為硬度、彈性、黏著性、內聚性、膠著性、咀嚼性和回復性7個指標。

1.3.3 色差的測定 利用色差計對蕎面碗托進行L＊（明度）、a＊（顏色的紅綠值）、b＊（顏色的藍黃值）測定，每組測3個平行。

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

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

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 蕎面與小麥粉的添加比例對碗托品質的影響 由表2可知，感官評分隨著蕎面添加比例的增加呈現先上升后下降的趨勢。剛開始蕎面添加比例較少時，蕎面碗托結構不均勻，表面平整度與縱切面平整度較差，適口性較差，這可能是因為蕎面含有豐富的清蛋白和球蛋白［1］；當蕎面添加量較少時，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，宏觀表現為蕎面碗托結構不均勻，平整度較差；當蕎面與小麥粉的添加比例為6∶4時，蕎面碗托的感官評分達到最大值（80.5分），隨著蕎面添加比例的繼續增加，蕎面碗托的顏色與光澤度變差，粘彈性變差，導致蕎面碗托的適口性降低，這可能是因為蕎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，宏觀表現為蕎面碗托粘彈性變差，感官評分降低。因此，本試驗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碗托品質的影響 由表3可知，感官評分隨著加水量的增加呈現先上升后下降的趨勢。剛開始水添加比例較少時，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蛋白質、淀粉、食鹽與水的作用力相對較弱，宏觀表現為硬度較大，口感偏硬，彈性較弱；當水與面粉的添加比例為2.4∶1（m∶m）時，蕎面碗托的感官評分達到最大值（80.4分），隨著水添加比例的繼續增加，蕎面碗托的顏色與光澤度變差，硬度降低，粘性增加，導致蕎面碗托口感變差。這可能是因為水添加過量時，可能由于蕎面碗托所含的自由水較多，形成的體系不穩定，宏觀表現為蕎面碗托質地軟，咀嚼性差。因此，本試驗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蕎面碗托感官評定的影響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蕎面碗托感官評定的影響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碗托品質的影響 由表4可知，感官評分隨著加鹽量的增加呈現先上升后下降的趨勢。剛開始食鹽添加比例較少時，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，食鹽與蛋白質、淀粉、水的作用力相對較弱，宏觀表現為蕎面碗托黏度較大，彈性較低；當食鹽與面粉的添加比例為0.02∶1時，蕎面碗托的感官評分達到最大值（80.8分），隨著食鹽添加比例的繼續增加，蕎面碗托變咸，適口性降低，這可能是因為食鹽添加過量時，超過味蕾閾值，從而使得蕎面碗托的適口性降低。因此，本試驗的食鹽與面粉的添加比例選定為0.02∶1。

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

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

表5 蒸煮時間對蕎面碗托感官評定的影響Table 5 Effect of cooking time on sensory evaluation of buckwheat Wantuo

2.2 響應面結果與分析

在單因素試驗結果的基礎上，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個影響比較顯著的因素，采用Box－Behnken中心組合試驗設計，以感官評分為響應值，對蕎面碗托加工工藝進行優化。Box－Behnken試驗設計因素與水平取值見表6。采用Design－Expert 8.0做數據處理。

2.2.1 感官分值回歸模型擬合及方差分析 響應面分析結果見表7，利用軟件 Design－Expert 8.0進行多元回歸擬合，得到以感官評分為目標函數的二次多項回歸方程：

表6 Box－Behnken試驗設計因素與水平取值Table 6 Factors and levels in Box－Behnken design（10－2 g·g·面粉）

為檢驗方程的有效性，對回歸模型進行方差分析（見表8）。結果表明模型極顯著（P＝0.000 9＜0.01），回歸方程失擬檢驗不顯著（P＝0.166 1＞0.05），說明未知因素對本試驗結果干擾很小。擬合檢驗極顯著，同時回歸模型的決定系數R2＝0.950 2，擬合程度＞90%，說明模型能反應響應值的變化，離散系數（C.V.）表示試驗的精確度，其值越小，試驗結果的可靠性越高，本試驗的C.V.＝3.16%，可用該試驗方法對蕎面碗托的綜合評分進行很好的分析和預測。由表8還可以看出，因素B對蕎面碗托的感官評分有極顯著的影響（P＜0.01），A、C 對 蕎 面 碗 托 感 官 評 分 有 顯 著 的 影 響（P＜0.05），AB對蕎面碗托感官評分交互作用極顯著（P＜0.01），各因素對蕎面碗托感官評分的影響次序為B＞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。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，感官評分先變大后變小，隨著水添加量增加，感官評分先變大后變小，兩者對蕎面碗托的綜合評分的影響都是顯著的。

表7 響應面試驗設計方案及結果Table 7 Results of Box－Behnken central composite design

表8 回歸系數顯著性Table 8 The significance test of regression coefficients

表8 回歸系數顯著性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 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。由圖2可知，蕎面添加量對評定結果影響顯著，蕎面添加量低，碗托滋味和質地較差，隨著蕎面添加量的增加，感官評分明顯提高。隨著蕎面添加量的繼續增加，碗托的色澤和口感變差，導致接受性降低。

圖1 蕎面添加量和水添加量對感官評定的交互影響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感官評定的交互影響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。由圖3可知，水添加量對評定結果影響顯著，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，感官評分提高。隨著水添加量的繼續增加，碗托粘性增加、彈性降低，導致口感變差。

2.2.3 最佳生產工藝配方的確定及驗證實驗 根據回歸模型通過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分為82.4分。結合實際以及工藝條件的可操作性選取蕎面碗托最佳生產工藝配方為：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%。

為了驗證響應面法的可行性，用預測的最佳工藝配方進行驗證，通過3組平行試驗得到蕎面碗托的感官評分平均值為81.9分，誤差在1%以內，說明響應面法得到的模型參數準確可靠，具有一定的實踐應用價值。

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

2.3 最優組與傳統工藝的物理指標對比

2.3.1 質構 質構指標能很好地反映蕎面碗托的力學性質，是評價蕎面碗托的結構、口感非常重要的指標。由表9可知，最優組的蕎面碗托軟硬適當，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，最優組蕎面碗托的硬度、膠著性與咀嚼性優于傳統工藝的蕎面碗托。最優組與傳統工藝蕎面碗托的黏著性、彈性、內聚性與回復性差異不大。

2.3.2 色差 L＊、a＊、b＊能很好地反映蕎面碗托的色澤，是評價蕎面碗托色澤非常重要的指標。最優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，最優組蕎面碗托的L＊值大于傳統工藝的蕎面碗托，說明最優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，最優組與傳統工藝蕎面碗托的水分含量與水分活度差不多，二者區別不大。

表9 最優組與傳統工藝的質構Table 9 The texture of the best group and the traditional process

3 結論

本試驗在單因素的基礎上通過響應面法優化了蕎面碗托的生產工藝，根據回歸模型通過Design－Expert 8.0軟件并結合實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%。

本試驗工藝簡單、配方經過優化，可以作為蕎面碗托生產的基本加工條件。但是如果要實現蕎面碗托的產業化生產，后續還需要對蕎面碗托的貯藏性能以及蕎面碗托的貨架期進行更加深入的研究。

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