模糊數學評價結合響應面法優化香菇風味面條伴侶

摘要：香菇風味面條伴侶是一種以香菇為主要原料的調味品，具有香菇特有的風味及營養成分。在單因素試驗的基礎上，通過模糊數學評價結合響應面試驗對香菇風味面條伴侶主要原料配比進行優化，為生產方便對最佳配比稍加修正并驗證，最后對其理化及微生物指標進行測定。研究結果表明，香菇風味面條伴侶的最佳制作配比為鹵香菇丁100.0 g、豆瓣醬14.1 g、紅油39.1 g、3%交聯羥丙基淀粉乳36.4 g、蔥末7.3 g、姜末3.6 g、白糖2.3 g、鹽4.5 g、雞精2.3 g、味精3.2 g、白胡椒粉0.4 g、十三香0.4 g、蠔油9.1 g、豆豉18.1 g。在此條件下，香菇風味面條伴侶料質均勻，色澤紅潤，菇味濃郁，口感最佳，其模糊感官評分高達91.35分，且能較好地與響應面模型相擬合。香菇風味面條伴侶理化及微生物指標均符合國家標準等相關要求。

關鍵詞：面條伴侶；香菇；工藝優化；模糊數學評定；響應面法

中圖分類號：S646.1+2文獻標志碼：A文章編號：1673-2871（2025）03-106-08

Optimization of noodle mate of shiitake mushroom flavor by fuzzy math-ematical evaluation and response surface methodology

WANG Anjian1，CUI Guomei1，XUE Weisheng2，XU Fangfang1，WEI Shuxin1

（1.Institute of Agro-products Processing，Henan Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou 450002，Henan，China;2.Henan Agri-cultural University，Zhengzhou 450002，Henan，China）

Abstract：The noodle mate of shiitake mushroom flavor is a kind of condiment with fresh shiitake mushroom as the main material，which has the special flavor and nutrition.On the basis of single factor experiment，this paper optimized the ra-tio of main materials of noodle mate through fuzzy mathematics evaluation and response surface test.The optimal ratio was slightly adjusted for convenience in production and the verified，followed by the determination of its physicochemical and microbial indexes.The results showed that the best proportion of the noodle mate of shiitake mushroom flavor consist-ed of braised and diced mushroom 100 g，bean paste 14.1 g，red oil 39.1 g，3%cross-linked hydroxypropyl starch emul-sion 36.4 g，chopped onion 7.3 g，chopped ginger 3.6 g，sugar 2.3 g，salt 4.5 g，chicken essence 2.3 g，MSG 3.2 g，white pepper 0.4 g，thirteen spices 0.4 g，oil consumption 9.1 g，fermented bean paste 18.1 g.Under these conditions，the noodle mate of shiitake mushroom flavor was uniform，ruddy in color，full-bodied in flavor and best in taste.The fuzzy sensory score of the product reached 91.35，and it fit well with the response surface model.The physical，chemical and microbial indexes of the product met the requirements of the national standards.

Key words：Noodle mate;Shiitake mushroom;Process optimization;Fuzzy mathematical evaluation;Response surface methodology

香菇以極高的營養價值及藥用價值成為久負盛名的食用菌，不僅風味鮮美獨特[1-2]，而且富含香菇多糖、多肽、核酸等多種活性物質[3-6]，具有抗癌抗炎、免疫調節、降“三高”、提升免疫力、促進鈣吸收等藥用價值[7-9]。香菇因獨特的質構，鮮美的滋味，顯著的保健功效，原料的易得及成本適中，符合“風味、健康雙導向”要求，成為加工制品的原料新寵。

香菇風味面條伴侶是以鮮香菇（殘次菇）作為主要原料，輔以豆瓣醬、紅油、生姜、蔥等香辛料鹵制炒制而成，除了面條伴侶，還可作為許多菜肴的調味品。該產品又有別于香菇醬，香菇醬屬于油基，主要通過油炸和炒制工藝制作而成，含油量高，且酸價和過氧化值存在一定的超標風險，而該產品屬于水基，通過鹵制和炒制工藝研制而成，符合人們減油的需求；香菇醬以香菇根為原料，而面條伴侶以殘次菇為原料；香菇醬技術成熟、市場穩定，但同質化嚴重，而香菇風味面條伴侶極為少見，且對其相關的研究也未見報道。該產品利用新鮮的殘次菇為原料加工而成，變廢為寶，提升產品附加值，提高經濟效益。

對面條伴侶的評價需要從多指標進行考慮，如色澤、滋味、氣味、形態等，這些指標具有一定的模糊性及不確定性。筆者采用模糊數學法作為感官評分的判斷依據，先對香菇含量、豆瓣醬含量、紅油含量、3%交聯羥丙基淀粉乳（以下簡稱淀粉乳，其中淀粉乳中添加1.5%的食鹽）含量進行單因素試驗，再通過響應面試驗優化最佳配比，最終得到香菇風味面條伴侶最佳配方。結合響應面法與模糊數學評價可使數據更加準確、客觀和全面，將信息變量變為模糊變量，可較好地彌補變量間的模糊性及不確定性[10-11]，在一定程度上降低了主觀評分造成的誤差，使結果更加科學嚴謹。

筆者通過模糊數學評價結合Box-Benhnken的中心組合試驗設計，探討了不同配料添加量對產品感官品質的影響，并優化出香菇風味面條伴侶的最佳配比，為其工業化生產提供一定的參考。此外，通過利用新鮮殘次菇開發香菇風味面條伴侶，不僅可以提高香菇附加值，而且為香菇的多元化應用提供思路。

1材料與方法

1.1原料和試劑

香菇（新鮮殘次菇）、豆瓣醬、紅油、食鹽、豆豉、淀粉乳、辣椒、香辛料、番茄醬等，均為市售；冰乙酸、三氯甲烷、碘化鉀、石油醚、無水硫酸鈉、丙酮、硫代硫酸鈉、乙醚、異丙醇、硝酸銀、鉻酸鉀等均為市售分析純，百里香酚酞由國藥集團化學試劑有限公司提供。

1.2主要儀器和設備

JA5003B型分析天平（上海精科天美科學儀器有限公司）、水浴鍋（常州市金壇順華儀器有限公司）、恒溫干燥箱（昆山振弘檢測設備有限公司）、RV8VC型旋轉蒸發儀（艾卡（廣州）儀器設備有限公司）、H2050R型臺式高速冷凍離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司）、DF-101S型恒溫磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限公司）。微生物含量采用菌落總數測試片、沙門氏菌測試片、大腸菌群測試片、金黃色葡萄球菌測試片測定。

1.3方法

1.3.1工藝流程及操作要點試驗于2024年1—4月在河南省農業科學院農產品加工研究所進行，每個試驗3次重復。

試驗流程為：原料預處理→切丁→鹵制→紅油熬制→炒制→真空包裝→滅菌→成品入庫。

原料預處理：選擇個體大小均勻、成熟度一致、無腐爛無病蟲害的新鮮香菇，清洗后置于沸水中（料液比1∶5）燙漂3min，撈出后迅速冷卻。

切丁：冷卻后的香菇切成0.5 cm3的香菇丁備用。

香菇丁鹵煮：香葉0.5 g，八角2.8 g，丁香0.7 g，陳皮1.2 g，白芷2.0 g，花椒0.9 g，良姜0.6 g，肉蔻0.9 g，味精0.9 g，食鹽13.2 g，白糖6.7 g，雞肉膏1.5 g，水1000 g，水燒開后轉為文火，100℃微沸狀態下熬制3h。然后，將500 g香菇丁倒入熬好的鹵湯中，100℃微沸狀態下鹵煮10 min，得到鹵香菇丁。

紅油熬制：草果10 g，豆蔻3 g，小茴香4 g，八角5 g，桂皮4 g，花椒5 g，蔥段107，香蔥50 g，香菜55 g，蒜30 g，姜15 g，秦椒20 g，辣椒（新一代）50 g，辣椒（二荊條）30 g，白芝麻30 g，花生碎50 g，番茄醬50 g，色拉油1000 g。香辛料及辣椒打粉，蔥、姜、蒜、香菜切段，辣椒粉加入涼油潤濕。油加熱6成熟放入香辛料及蔥、姜、蒜、香菜小火慢熬15 min，撈出蔥、姜、蒜、香菜，油趁熱澆入辣椒粉，冷卻后攪拌，放置過夜以便風味及色澤溶出。

炒制：鍋中倒入一定量的紅油，加熱至150℃，加入蔥末、姜末、豆豉、豆瓣醬炒香，加入鹵香菇丁翻炒2min，再加入白糖、雞精、味精、蠔油、白胡椒、十三香調味，出鍋前加入淀粉乳，攪拌至完全糊化，以調整醬體稠度。

裝袋殺菌：香菇面條伴侶趁熱裝袋，真空包裝，95℃滅菌25 min。

1.3.2單因素試驗基礎配方為：蔥末7.3 g、姜末3.6 g、白糖2.3 g、鹽4.5 g、雞精2.3 g、味精3.2 g、白胡椒粉0.4 g、十三香0.4 g、蠔油9.1 g、豆豉18.1 g，再對香菇（50、75、100、125、150 g）、豆瓣醬（5、10、15、20、25 g）、紅油（10、20、30、40、50 g）、淀粉乳（10、20、30、40、50 g）添加量的工藝參數進行優化。

1.3.3響應面優化試驗根據單因素試驗的結果，以模糊數學感官評分為響應值，對香菇添加量、豆瓣醬添加量、紅油添加量和淀粉乳添加量4個因素采用四因素三水平響應面優化試驗設計，因素水平見表1。

1.3.4面條伴侶感官評價面條伴侶的感官評價包括色澤、口感、氣味及形態，因個人喜好等影響評分，故采用人群的測定方法以減少誤差。本試驗邀請20人參與培訓及評分，面條伴侶感官評價標準見表2。

1.3.5模糊數學模型的建立因素集M＝｛香菇添加量，豆瓣醬添加量，紅油添加量，淀粉乳添加量｝；權重采用強制決定法經評判確定面條伴侶感官指標的權重X＝｛0.15，0.3，0.3，0.25｝，即色澤0.15、滋味0.3、氣味0.3、形態0.25；評語集＝｛優，良，中，差｝。

用Y表示面條伴侶感官指標綜合評價結果，Y＝X×T，G=Y×H，其中X為權重，T為模糊矩陣，G為模糊數學感官評分，等級向量H={100，80，60，40}，參照耿吉等[12]和魏勁松等[13]的方法得出各樣品模糊數學感官評分。

1.3.6理化及衛生指標測定食鹽含量的測定：參考GB 5009.42－2016；過氧化值的測定：參考GB 5009.227－2023；酸價的測定：參考GB 5009.229-2016；大腸菌群、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌含量按照說明書要求測定。

1.4數據分析

采用SPSS 23.0及Design-Expert 12進行數據統計分析，并用Origin 8.5.1軟件制圖。

2結果與分析

2.1單因素試驗

2.1.1鹵香菇丁添加量對面條伴侶感官品質的影響鹵香菇丁含量影響面條伴侶整體的風味、口感、營養價值和保質期。鹵香菇丁能夠提供面條伴侶的濃郁菇鮮味及豐富的營養，且能夠給面條伴侶帶來層次感和嚼勁，但含量過高可能使得產品過于濃稠，影響口感，成本也較高。

由圖1可知，隨著鹵香菇丁添加量的增加，其感官評分呈現先升高后降低的趨勢。當鹵香菇丁的添加量為50 g時，其感官評分最低，為68.8分，此時鹵香菇丁的添加量較少，產品形態太稀，固形物含量較低，香菇風味寡淡。當鹵香菇丁添加量達到100 g時，感官評分高達89.78分，此時產品的口味鮮香，菇味濃郁，醬體黏稠度及固形物含量適中。當香菇添加量達到150 g時，感官評分僅為82.81分，明顯低于鹵香菇丁添加量為100 g的評分，可能是鹵香菇丁添加量過多導致產品形態黏稠度過大，菇味過于濃郁反而帶來了不適，且口感不夠協調。結合成本等綜合考慮，鹵香菇丁的添加量適宜選擇75～125 g。

2.1.2豆瓣醬添加量對面條伴侶感官品質的影響豆瓣醬是香菇醬主要成分之一，能夠很好地調節香菇醬的形態、風味及色澤。豆瓣醬的鮮香和辣味與香菇鮮美的滋味相融合，可增強產品的風味層次，而且為產品帶來更加細膩的口感。此外，豆瓣醬本身含有豐富的蛋白質、膳食纖維等，可進一步提升整體的營養價值。其對產品的感官品質影響見圖2。

由圖2可知，隨著豆瓣醬的添加量增加，產品感官評分呈現先升高后降低的趨勢。當豆瓣醬的添加量為5 g時，產品感官評分最低，為72.15分，但因豆瓣醬的添加量過少，產品風味層次感不強，形態較稀，口感偏淡。當豆瓣醬添加量達到15 g時，感官評分最佳，為90.00分，此時香菇色澤紅潤，口感鮮香，風味層次感突出，氣味協調，咸淡適中，醬體分布均勻。當豆瓣醬添加量為25 g時，產品感官評分較低，為79.32分，明顯低于豆瓣醬為15 g的評分。可能是豆瓣醬添加量過多，色澤變暗，口味偏咸，醬體過于黏稠，且掩蓋了香菇原有的風味。綜合考慮，豆瓣醬的添加量宜選擇10～20 g。

2.1.3紅油添加量對面條伴侶感官品質的影響紅油對面條伴侶的影響主要體現在色澤、風味和口感上，紅油適量添加有助于提升產品整體的口感和風味，但添加過量，色澤加重，辣度過高，更會掩蓋香菇本身的風味。

由圖3可知，隨著紅油的添加量增加，產品感官評分呈現先升高后降低的趨勢。當紅油的添加量為10 g時，產品的感官評分最低，為69.38分，此時紅油的添加量過少，雖然菇味濃郁，但形態過稠，色澤不夠油亮，炒制后香味不夠，風味層次不突出。當紅油的添加量達到40 g時，感官評分最高，達90.56分，產品達到最佳狀態，此時產品色澤紅潤油亮，炒制后菇味濃郁，香氣飄溢，風味層次感突出，產品分布均勻。當紅油的添加量為50 g時，產品感官評分下降為85.64分，此時產品色澤雖然紅潤油亮，但菇味略顯寡淡，香氣稍有不足，產品整體偏稀，油膩感突出。此外，紅油添加過多也會導致產品油水分離，色澤過紅，品質降低。綜合考慮，紅油的添加量宜選擇30～50 g。

2.1.4淀粉乳添加量對面條伴侶感官品質的影響由圖4可知，隨著淀粉乳添加量增加，面條伴侶的感官評分呈現先升高后降低的趨勢。當淀粉乳的添加量為10 g時，產品較稀，感官評分最低。當淀粉乳的添加量為30 g時，感官評分達到最高，為91.46分，此時產品黏稠度適中，水油融合，產品狀態最佳。當淀粉乳含量繼續增加，則產品黏稠度增大，較為糊口，評分下降，當添加量為50 g時，評分最低，為69.86分。因此，淀粉乳的添加量宜選擇20～40 g。

2.2響應面試驗結果與分析

根據1.3.5模糊數學模型的計算方法，由表3的投票結果，得到1～29號樣品的模糊評價矩陣、綜合評價矩陣及最終的模糊綜合評分，即響應面試驗設計的結果。最后感官評分G1=Y1H=80.9，G2=77.3，G3=89.8，G4=75.2，G5=78.1，G6=81.7，G7=85.4，G8=81.1，G9=81.9，G10=88.5，G11=78.7，G12=82.5，G13=86.5，G14=81.3，G15=81.8，G16=88.1，G17=85.2，G18=89.5，G19=83.0，G20=82.2，G21=83.6，G22=86.4，G23=85.5，G24=87.0，G25=88.4，G26=87.3，G27=83.9，G28=78.7，G29=87.3。響應面試驗設計及結果具體如表4，并使用Design-Ex-pert 12對感官評分進行回歸分析。

以感官評分為響應值，使用Design-Expert 12對感官評分進行回歸分析，得到響應值（Y）與香菇添加量（A）、豆瓣醬添加量（B）、紅油添加量（C）和淀粉乳添加量（D）之間的二次回歸方程：Y=88.62+2.47A+1.17B+0.28C+0.48D-1.85AB+2.27AC+1.00AD-0.93BC+0.43BD+0.050 CD-5.15A2-4.31B2-2.01C2-0.45D2。回歸模型方差分析結果如表5。

由表5可知，回歸模型極顯著（plt;0.01），失擬項不顯著（pgt;0.05），R2=0.925 4，RAdj2=0.850 8，由此可知，感官評分的二次回歸方程擬合度較好。該模型中一次項因素A（香菇添加量），B（豆瓣醬添加量），AB、AC、A2、B2、C2為顯著的模型項（plt;0.05）。根據F值的大小，可以判斷各因素對香菇風味面條伴侶感官品質影響的大小順序為香菇添加量gt;豆瓣醬添加量gt;淀粉乳添加量gt;紅油添加量，說明香菇添加量對產品感官評分影響最大，其對產品風味、形態等影響及貢獻較大。

2.3響應面試驗交互作用分析

以感官評分為響應值，依據回歸方程建立響應面如圖5。響應面越陡峭說明響應值對香菇風味面條伴侶感官評分的影響越靈敏，而等高線越接近橢圓說明交互作用越強。

由鹵香菇丁與豆瓣醬的交互響應3D圖可知，當固定豆瓣醬添加量、以鹵香菇丁添加量為自變量、感官評分為因變量時，感官評分呈先上升后下降趨勢，在其添加量為75～125 g范圍內，圖像較為陡峭，說明鹵香菇丁對香菇風味面條伴侶的影響較為明顯。當固定鹵香菇丁添加量以豆瓣醬添加量為自變量、感官評分為因變量時，感官評分呈先上升后下降趨勢，在其添加量為10～20 g范圍內，圖像較為陡峭，說明豆瓣醬對香菇風味面條伴侶的影響也較為明顯。對比鹵香菇丁一側和豆瓣醬一側的陡峭程度發現，鹵香菇丁一側比豆瓣醬一側更為陡峭，說明鹵香菇丁對產品感官評分影響更為明顯，這與回歸模型方差分析的結果較為一致。

由鹵香菇丁與紅油的交互響應3D圖可知，當固定鹵香菇丁添加量、以紅油添加量為自變量、感官評分為因變量時，感官評分的趨勢變化并不明顯，說明紅油對產品感官評分的影響并不明顯，可能是紅油添加量相對較低，對決定性的口感貢獻相對較小。該情況與回歸模型方差分析的結果較為一致。

2.4驗證試驗

由響應面模型預測得到的最佳工藝條件為鹵香菇丁添加量109.69 g、豆瓣醬添加量15.36 g、紅油添加量42.84 g、3%交聯羥丙基淀粉乳添加量40 g。為了更貼近生產實際，對最佳工藝條件稍加修正，以鹵香菇丁為基準添加量100.0 g、豆瓣醬添加量14.1 g、紅油添加量39.1 g、3%交聯羥丙基淀粉乳添加量36.4 g。再進行3組平行試驗，得出香菇風味面條伴侶的感官評分為91.35分，與預測值總體吻合，證明該模型合理。

2.5理化指標及微生物指標的測定

香菇風味面條伴侶未見相關標準，則對照GB/T 4789.22—2024確定香菇風味面條伴侶的主要理化指標及微生物指標，并對在最佳配比條件下制成的產品進行檢測，各項指標均符合標準，結果見表6。常規香菇醬含油量在35%左右，本品含油量僅為16.24%，其酸價及過氧化值遠低于參照標準，不僅能迎合大眾的減油要求，衛生指標也能較好控制，從而降低產品安全風險。

Salmonella contentCan’tbe detectedNot detectedCoincidence

3結論

通過模糊數學評定法及響應面試驗對香菇風味面條伴侶的配方進行優化，得出最佳組合，然后結合生產實際，對最佳工藝條件稍加修正并進行驗證。結果表明，蔥末7.3 g、姜末3.6 g、白糖2.3 g、鹽4.5 g、雞精2.3 g、味精3.2 g、白胡椒粉0.4 g、十三香0.4 g、蠔油9 g、豆豉18 g、鹵香菇丁100.0 g、豆瓣醬14.1 g、紅油39.1 g，3%交聯羥丙基淀粉乳36.4 g。該配方下的香菇風味面條伴侶，口感鮮香美味，菇味濃郁，色澤紅潤油亮，料質均勻，黏稠度適當，理化性質及微生物指標符合要求，不僅滿足減油開發的需求，也具有廣闊的市場發展前景。

參考文獻

[1]DENG S M，ZHANG G X，KUAI J J，et al．Lentinan inhibits tu-mor angiogenesis via interferonγand in a T cell independent manner[J]．Journal of Experimental and Clinical Cancer Re-search，2021，40（1）：366.

[2]簡紅忠，廖興茂，高媛，等．略陽烏雞香菇醬工藝優化[J]．食品工業，2022，43（10）：96-99.

[3]SHI D F，ZHOU R R，FENG X，et al．Effects of low-doseγ-irra-diation on the water state of fresh Lentinula edodes[J].Lwt-Food Science and Technology，2020，118：108764.

[4]李靜敏，薛長湖，梅軒瑋，等．基于碳水化合物結合結構域的香菇多糖特異性熒光探針的構建與應用[J]．食品工業科技，2024，45（19）：240-246.

[5]PéREZ-BASSART Z，FABRAM J，MARTíNEZ-ABAD A，et al.Compositional differences ofβ-glucan-rich extracts from three relevant mushrooms obtained through a sequential extraction protocol[J]．Food Chemistry，2023，402：134207.

[6]NI J Z，MA R H，WANG W，et al．Potential biosurfactant and methanol extraction for phenolic active substances from Lycium barbarum fruits and leaves[J]．Industrial Crops and Products，2024，212：118333.

[7]LI W Y，WANG J L，HU H P，et al．Functional polysaccharide lentinan suppresses human breast cancer growth via inducing au-tophagy and caspase-7-mediated apoptosis[J]．Journal of Func-tional Foods，2018，45：75-85.

[8]YAO H Y，FAN Z，CHENG H L，et al．Recent development of thermoelectric polymers and composites[J]．Macromolecular Rapid Communications，2018，39（6）：1700727.

[9]REN G M，XU L M，LU T Y，et al．Structural characterization and antiviral activity of lentinan from Lentinus edodes mycelia against infectious hematopoietic necrosis virus[J]．International Journal of Biological Macromolecules，2018，115：1202-1210.

[10]李嘉灝，李良怡，熊玉帛，等．基于模糊數學評定與響應面法優化預制梅菜扣肉配方[J]．中國調味品，2023，48（12）：83-91.

[11]周曉璐，牛希躍，任曉鏷，等．模糊數學評價結合響應面法優化新疆椒麻雞拌料油配方及工藝[J]．中國調味品，2023，48（4）：101-108.

[12]耿吉，蘇夏青，陳方鵬，等．模糊數學結合響應面法優化栗香白果醬制作工藝[J]．中國調味品，2023，48（1）：122-127.

[13]魏勁松，徐洲，黃憲龍，等．模糊數學結合響應面法優化葛根酒發酵工藝參數及其香氣成分分析[J]．食品工業科技，2019，40（5）：193-200.