大棗膳食纖維面條的制作工藝研究

孫歡歡，劉世軍，唐志書，呂燕萍，張 娛，宋忠興，崔春利，劉紅波，許洪波，張軍武，王少程

(陜西中醫(yī)藥大學(xué)/陜西省中藥資源產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新中心/秦藥特色資源研究開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(培育)/陜西省創(chuàng)新藥物研究中心，陜西 咸陽 712083)

大棗又名紅棗，是鼠李科植物棗(Ziziphus jujuba Mill.)的干燥成熟果實(shí)，為藥食同源的佳品，性甘、溫，歸脾、胃經(jīng)，具有補(bǔ)中益氣、養(yǎng)血安神的功效，我國各地均有栽培[1]。在中醫(yī)治療中，大棗是一種常用的醫(yī)療保健藥材，且含有豐富的營養(yǎng)，通常用于強(qiáng)身健體，同時(shí)對于貧血、健忘、失眠以及神經(jīng)性心悸等癥狀也有一定的緩解作用[2]。其次，大棗中還含有豐富的膳食纖維。膳食纖維對于平衡膳食結(jié)構(gòu)起到了至關(guān)重要的作用，是維持人體健康的一種不可或缺的物質(zhì)[3]。據(jù)查閱文獻(xiàn)可知，紅棗膳食纖維不僅具有潤腸通便、調(diào)節(jié)腸道菌群的作用，還具有降低血液中膽固醇、甘油三酯，抗氧化、抗衰老的作用；另外，紅棗膳食纖維還具有保護(hù)肝臟、抗疲勞、提高免疫力、抗癌癥、降血糖、抗菌消炎、抗輻射等功能[4]。

面條起源于中國，已經(jīng)有著四千多年的制作與食用歷史[5]，易于消化吸收。面條的主要營養(yǎng)成分有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等，可以改善貧血、增強(qiáng)免疫力[6]。

響應(yīng)面法是一種綜合試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)建模的優(yōu)化方法，通過對具有代表性的局部各點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，回歸擬合全局范圍內(nèi)因素與結(jié)果之間的函數(shù)關(guān)系，并且取得各因素最優(yōu)水平值[7]。

面條在我國是一種重要主食食品，做法多種多樣，深受人們的喜歡，經(jīng)查閱資料顯示，近年來對營養(yǎng)性面條的研究越來越多[8]，然而并未發(fā)現(xiàn)對于大棗膳食纖維面條的研究報(bào)道。研究大棗膳食纖維面條的最佳制作工藝，不僅可以開發(fā)出營養(yǎng)價(jià)值高，口感好的大棗膳食纖維面條，還可以在豐富面條種類的同時(shí)對大棗膳食纖維的深加工及綜合利用提供參考。

1 試驗(yàn)材料與儀器

1.1 試驗(yàn)材料

面粉1 600 g(濕面筋質(zhì)量分?jǐn)?shù)約30%，陜西天山西瑞面粉有限公司)，大棗膳食纖維100 g(實(shí)驗(yàn)室自制)，虹旭飲用純凈水一桶。

1.2 試驗(yàn)儀器

搟面杖，水果刀，筷子4根，量筒100 mL，10 mL，不銹鋼盤子，4號(hào)篩，燒杯1000 mL，不銹鋼鍋，美的C21-HT2115HM電磁爐(廣東美的生活電器制造有限公司)，分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)。

2 實(shí)驗(yàn)流程

2.1 大棗膳食纖維的制備

取大棗渣倒入不銹鋼盤中，在70～75℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干，待烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎并過7號(hào)篩，即120目的篩。取50 g棗渣粉，向其中加入20倍量的水調(diào)pH為弱酸性，然后再加入棗渣粉用量0.9%的纖維素酶，放入水浴鍋中，恒溫45℃，連續(xù)攪拌2h，靜置1h后進(jìn)行抽濾，取濾渣水洗干燥，即可得到大棗膳食纖維[9]。

2.2 面條的制備

將面粉與大棗膳食纖維均用4號(hào)篩過篩，用分析天平進(jìn)行定量稱取，稱好后置于不銹鋼盤的一角，邊向盤中加水邊和面，揉至其聚合成團(tuán)，接下來蓋上抹布醒固定時(shí)間，待醒面結(jié)束后將面團(tuán)取出，盡可能揉至光滑，然后用搟面杖搟至又圓又薄，疊成長條后切成細(xì)條即可，最后將面條放入不銹鋼鍋中用電磁爐煮熟。

2.3 單因素試驗(yàn)

2.3.1 加水量的確定 稱取100 g面粉、1.5 g膳食纖維各5份，然后分別稱取52 mL、53.5 mL、55 mL、56.5 mL、58 mL的水按2.2的制備過程進(jìn)行制備，醒面時(shí)間均為30 min，待煮熟后通過面團(tuán)聚合程度、感官評(píng)價(jià)及斷條率來確定最佳加水量。

2.3.2 大棗膳食纖維用量的確定 稱取100 g面粉5份，然后分別稱取大棗膳食纖維0.5 g、1 g、1.5 g、2 g、2.5 g，均用55 mL的水按3.2的制備過程進(jìn)行制備，且醒面時(shí)間均為30 min，待煮熟后通過面團(tuán)聚合程度、感官評(píng)價(jià)及斷條率來確定最佳大棗膳食纖維的用量。

2.3.3 醒面時(shí)間的確定 稱取100 g面粉、1.5 g膳食纖維、55 mL各5份，按照3.2的制備過程進(jìn)行制備，醒面時(shí)間分別為10 min、20 min、30 min、40 min、50 min，待煮熟后通過面團(tuán)聚合程度、感官評(píng)價(jià)及斷條率來確定最佳醒面時(shí)間。

2.4 響應(yīng)面試驗(yàn)

2.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 通過進(jìn)行單因素試驗(yàn)可知，用水量、大棗膳食纖維的用量以及醒面時(shí)間這三種因素對面條的制作工藝有較大的影響。試驗(yàn)采用Design-Export 8.0.6.軟件中的Box-Behnken程序，進(jìn)行三因素三水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素及編碼見表1。

表1 試驗(yàn)因素及編碼

2.4.2 評(píng)定指標(biāo) 邀請十名同學(xué)或老師組成一個(gè)評(píng)定小組，將煮熟的面條分給評(píng)定小組進(jìn)行品嘗并按照表2的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。

表2 面條評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[8]

3 結(jié)果與分析

3.1 最佳用水量的結(jié)果

大棗膳食纖維面條制作的最佳用水量的結(jié)果見表3。

由表3可知，當(dāng)加入水量為56.5 mL時(shí)，面團(tuán)的聚合度及面條的口感均很好且不易斷。加入水量過少，則紅棗味過重，且和面時(shí)面團(tuán)偏干，聚合不夠好；加入水量過多，則紅棗味淡，且和面時(shí)面團(tuán)偏濕，較黏手。故最佳加水量為56.5 mL。

3.2 最佳大棗膳食纖維含量的結(jié)果

大棗膳食纖維面條制作的最佳大棗膳食纖維含量的結(jié)果見表4。

表3 最佳用水量結(jié)果

表4 最佳大棗膳食纖維含量結(jié)果

由表4可知，當(dāng)加入的大棗膳食纖維含量為0.5 g時(shí)，面團(tuán)易于聚合且面條不易斷，但紅棗味會(huì)很淡，使得面條味道和一般的面條差別不，特色沒有突出；當(dāng)加入的大棗膳食纖維含量為1 g時(shí)，面條的味道偏淡；當(dāng)加入的大棗膳食纖維含量多余1.5 g時(shí)，面團(tuán)不僅聚合程度會(huì)下降，且會(huì)更加黏手，紅棗味也會(huì)變重；相比較起來，加入1.5 g大棗膳食纖維時(shí)為最佳用量。

3.3 醒面時(shí)間的結(jié)果

大棗膳食纖維面條制作的醒面時(shí)間的結(jié)果見表5。

表5 醒面時(shí)間的結(jié)果

由表5可知，醒面時(shí)間對于面條的聚合程度影響最大，聚合程度在一定的程度上也會(huì)影響面條的勁道。當(dāng)醒面時(shí)間為30 min時(shí)，聚合程度最佳，故最佳醒面時(shí)間為30 min。

3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

3.4.1 模型的建立及其顯著性分析 利用Design Expert V 8.0.6軟件對面條制作條件進(jìn)一步優(yōu)化，試驗(yàn)方案及結(jié)果見表6。

通過分析表6中的數(shù)據(jù)得到回歸方程如下：

Y=+86.04-0.20*A+1.70*B+2.78*C+0.20*A*B-1.95*A*C-2.30*B*C-3.42*A2-2.32*B2-1.37*C2

注：Y表示得分；A表示大棗膳食纖維含量；B表示用水量；C表示醒面時(shí)間。

通過對回歸方程進(jìn)行方差分析，得到結(jié)果見表7。

表6 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果

表7 回歸方程的方差分析結(jié)果

注："*"(P<0.05)，為差異顯著；"**"(P<0.01)，為差異極顯著。

由表7可知，模型的P值為0.0092<0.05，表示模型是顯著的，擬合精度好，因此可以使用該響應(yīng)面的近似模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；失擬項(xiàng)的P值為0.1007>0.05，即不顯著，表示近似模型在被研究的整個(gè)回歸區(qū)域內(nèi)擬合較好；R2=0.8991，表示模型擬合程度較高；CV=2.22%<10%，表示該試驗(yàn)的可信度和精確度均高；Adeq precision 即精確度=7.544>4，表示此模型合理[10]。

3.4.2 因素交互作用分析 從圖1等高線圖可以直觀的看到等高線的性狀為圓形，即大棗膳食纖維含量與用水量的交互作用不顯著。從三維立體圖可以看出，得分在合適的大棗膳食纖維含量和用水量下具有最大值，該極大值出現(xiàn)在大棗膳食纖維含量(1.3～1.65 g)、用水量(56.2～57.4 mL)范圍內(nèi)。

從圖2等高線圖可以直觀的看到等高線的形狀為橢圓形，即大棗膳食纖維含量與醒面時(shí)間的交互作用顯著。從三維立體圖可以看出，得分在合適的大棗膳食纖維含量和醒面時(shí)間下具有最大值，該極大值出現(xiàn)在大棗膳食纖維含量(1.3～1.65 g)、醒面時(shí)間(35～44 min)范圍內(nèi)。

從圖3等高線圖可以直觀的看到等高線的形狀為橢圓形，即用水量與醒面時(shí)間的交互作用顯著。從三維立體圖可以看出，得分在合適的用水量和醒面時(shí)間下具有最大值，該極大值出現(xiàn)在用水量(56.2～57.4 mL)、(35～44 min)范圍內(nèi)。

3.4.3 最佳工藝條件驗(yàn)證 通過使用Design Expert V 8.0.6軟件進(jìn)行優(yōu)化分析，得到大棗膳食纖維面條的最佳制作條件為：在100 g面粉中加入1.34 g大棗膳食纖維，與56.29 mL水混合進(jìn)行和面，然后醒面40 min進(jìn)行揉面、搟面、切條、煎煮。考慮到面條制作的可操作性，將加水量變?yōu)?6.5 mL，在此條件下重復(fù)三次試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證得知，制作的面條聚合程度好、斷條率低、不黏手不黏牙且紅棗味適中。由此可認(rèn)為此試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦x擇合理，試驗(yàn)結(jié)果理想。

4 結(jié)論及討論

4.1 結(jié)論

通過進(jìn)行單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法設(shè)計(jì)試驗(yàn)，并從色澤、表觀狀態(tài)、適口性、韌性、黏性、光滑性、食味這幾方面進(jìn)行評(píng)分，最終得到大棗膳食纖維面條的最佳制作工藝為100 g面粉中加入1.34 g大棗膳食纖維，56.5 mL水，醒面40 min。在此條件下制得的大棗膳食纖維面條色、香、味俱佳。

4.2 討論

試驗(yàn)基于響應(yīng)面法進(jìn)行研究，可以較好地對各因素與響應(yīng)值之間的真實(shí)關(guān)系進(jìn)行描述，且筆者試驗(yàn)制作工藝簡便，成本低廉，日常生活中便可以進(jìn)行制作，既能滿足市場的需求，又能彌補(bǔ)市場的空缺，還能豐富面條種類的、對大棗膳食纖維的深加工及綜合利用提供參考。但由于筆者試驗(yàn)只考慮了大棗膳食纖維含量、用水量及醒面時(shí)間對面條的影響，忽略了和面溫度、食鹽的添加量及煮面時(shí)間帶來的影響，并且筆者試驗(yàn)是基于對不溶性大棗膳食纖維進(jìn)行制作研究，未考慮可溶性膳食纖維的制作，所以筆者試驗(yàn)放大后可能存在不足之處，希望后續(xù)的進(jìn)一步研究中可以考慮更加全面。