基于結合型感官評價技術的熱干面制作工藝優化研究

曾習，馮貝貝

(武漢商學院 食品科技學院，武漢 430056)

熱干面(hot-dry noodles with sesame paste)源于20世紀30年代初期，是漢口長堤街的李包和同行蔡明偉發現并深入摸索其工藝和味道而形成并流傳下來的美食，這種淋上香油的堿面條不僅賣相出色，味道也很出眾，正因其來歷新奇且味道獨特而被人廣為熟知，漸漸成為人們口中贊不絕口的佳肴[1]，與山西刀削面、兩廣伊府面、四川擔擔面、北方炸醬面并稱為我國的“五大名面”。近年來，關于面條的研究大都集中在以感官評價為指標研究最佳工藝、配方[2]，或是研究面條的質構特性上[3]，而對于傳統熱干面的感官品質研究較少，且評價指標常采用直觀處理。該研究主要利用感官評價技術結合模糊數學分析的方法研究優化傳統熱干面的加工工藝。

1 材料與方法

1.1 材料

熱干面：自制；六必居純芝麻醬、李錦記芝麻香油、李錦記生抽、李錦記老抽、李錦記醋等調料：均購自京東商城；蔥、蘿卜等輔料：均購于本地市場。

1.2 儀器與設備

YP102N 型電子天平 上海精密科學儀器有限公司；JYC-21HEC05電磁爐 九陽股份有限公司；玻璃器皿 江蘇翌哲教學儀器有限公司。

1.3 制作工藝

1.3.1 工藝流程

制面→蒸煮→噴油→晾干熟制熱干面→燙面→加入調料→拌面。

1.3.2 基本工藝配方

基本工藝配方中的調料用量見表1。

表1 熱干面配料表Table 1 The ingredients of hot-dry noodles with sesame paste

1.3.3 基本操作步驟

熱干面依據參考文獻[4]自制。

稱量100 g熱干面和準備好的基本配方中調料的用量，準備好所有與實驗相關的用具，放置一旁備用。

向鍋中倒入1000 mL水，并加入5 g鹽，開火煮至鍋中水沸騰，并測量其溫度為100 ℃時開始倒入面條，并計時，煮8 s后用漏勺迅速將面條撈起并瀝一下煮水，放入容器中。

趁著熱面條，加入用芝麻香油調制好的1∶1的芝麻醬，再加入7 mL溫開水，然后依次加入2 mL生抽、2 mL老抽、3 mL醋、1 g鹽、4 g蘿卜、4 g蔥花，一起攪拌均勻。

1.4 實驗設計

1.4.1 單因素實驗

選取煮制溫度、煮制時間、煮制水中鹽含量、芝麻醬與芝麻香油的配比作為實驗的單因素。煮制溫度分別為92，94，96，98，100 ℃，煮制時間分別為6，7，8，9，10 s，煮制水中鹽含量分別為0%、0.5%、1%、1.5%、2%，芝麻醬與芝麻香油的配比分別為1∶0、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4。

1.4.2 正交實驗

利用單因素實驗得出具有代表性的3個水平，進行L9(34)正交實驗，正交實驗因素水平表見表2。

表2 正交實驗設計Table 2 The orthogonal experiment design

1.5 感官評價方法

食品感官評價作為一門綜合性學科[5]，其嗅覺、視覺、味覺等[6]多元食品質量評價方式有助于對食品的色、形、味、口感、質地多個層面進行分析[7]。本實驗總共由7名經過培訓并且具有食品感官評價經驗的評價成員組成，對熱干面的色澤、食味、口感、組織形態4個因素進行感官評價[8]，從優、良、中、差4個等級進行評分(見表3)。實驗樣品和評分表在一切基本設施準備就緒后有序發放，面條煮制、調味、攪拌好后立刻給評價員品嘗。為了確保評價人員的味覺靈敏度，要求感官評價員在正式開始感官評價前保持口腔清潔[9]，并且要求實驗前12 h內不得吸煙飲酒、不得進食刺激性食品[10]，為了確保感官的客觀性、準確性和方便后期數據的整理和收集，要求對實驗過程中每個樣品進行編號。

表3 感官評價標準Table 3 The sensory evaluation criteria

續 表

1.6 模糊數學模型

利用模糊數學分析方法可以將相對復雜的多因素問題通過精確的數字展示，具有很好的客觀性[11]。利用模糊數學，就需要得到模糊變換矩陣，根據最大隸屬度原則，得到優級的產品、良級的產品，再比較優級的隸屬度，從而得到相對較好的配方。這種方法環環相扣，各環節緊密聯系，也使實驗數據更具有嚴謹性[12]。

因素集、評語集、權重集的建立：

因素集A={a1a2a3a4}，色澤(a1)、食味(a2)、口感(a3)、組織形態(a4)，Ai為第i個因素。

評語集B={b1b2b3b4}，優(b1)、良(b2)、中(b3)、差(b4)，Bi為第i級評語。

根據各個因素在熱干面的感官評價中的作用決定各因素的權重，色澤(0.2)、食味(0.2)、口感(0.3)、組織形態(0.3)，記C={c1c2c3c4}={0.2 0.2 0.3 0.3}，且c1+c2+c3+c4=1。

模糊變換矩陣的建立：

模糊數學評價方法中R=(r1r2r3r4)，即表示5人中對某項感官因素的評價中存在r1人評價“優”，r2人評價“良”， r3人評價“中”， r4人評價“差”。5位評價員對各項項目的次數進行統計，得出每個評語項目的真實票數，再用各評語所得票數次數除以5得出各因素對4項評語的隸屬度，從而得到隸屬矩陣R，實驗中得到的隸屬矩陣均為4行4列矩陣。將每個因素中所有樣品的隸屬矩陣進行模糊變換(D=C×R)，得到模糊矩陣D。再根據最大隸屬度原則比較變換后的矩陣D中的屬于優級的數據(矩陣D中第一列的數字)，即可比較得出某個單因素的5個水平中的最優水平。總結就是結合感官評定和模糊數學評判得到模糊變換矩陣D，再根據最大隸屬度原則，得到每個因素中優級的水平、良級的水平，最后再比較屬于優級的隸屬度就可得出相對較好的因素水平。

模糊綜合得分的建立：

評分集E={e1e2e3e4}={90 70 50 30}，e1、e2、e3、e4分別代表優、良、中、差4種評語等級的具體分數。評分集是評語集優、良、中、差的分數合集，用于與模糊變換矩陣相乘得出感官評價結合模糊數學的綜合得分Fi，Fi=Di×E，此處矩陣E為4行1列矩陣，i均表示對應因素中樣品的編號。

2 結果與分析

2.1 單因素對熱干面感官性質的影響

2.1.1 煮制溫度對熱干面的影響

在煮制時間8 s、煮制水中鹽含量0.5%、芝麻醬與芝麻香油配比1∶1的條件下，分別按照92，94，96，98，100 ℃的溫度進行煮面。

煮制溫度對熱干面感官性質的影響見表4。

表4 感官評價結果Table 4 The sensory evaluation results

采用模糊數學評判方法進行評價，對實驗1號的色澤評價有5人優，0人良，0人中，0人差，即色澤 R=[1 0 0 0]。同理可得食味、口感、組織形態，即把這4個因素的評價寫成 1個4行4列的矩陣，即為隸屬矩陣。由表4可知，5組樣品的隸屬矩陣如下：

依據模糊變換原則D=C×R，則得到各樣品的模糊變換矩陣Di為：

溫度對面條的軟硬程度和生熟程度都有一定影響，溫度不夠，煮出的面條生硬，影響口感；在水煮至沸騰翻滾時下面會導致煮出的面條外黏、內硬、湯糊。因此，確定合適的煮面溫度，有利于加快煮面速度，也可使面條柔而湯清。依照表4，比較矩陣Di，i表示因素的樣品編號，根據模糊數學中的最大隸屬度原則可知：矩陣D4中屬于優級的數值最大，因此4號樣品是最優級，即煮制熱干面的溫度最優水平為98 ℃。

2.1.2 煮制時間對熱干面的影響

在煮制溫度100 ℃、煮制水中鹽含量0.5%、芝麻醬與芝麻香油配比1∶1的條件下，研究煮制時間分別為6，7，8，9，10 s時對熱干面感官性質的影響，同理可得到以下模糊變換矩陣：

有研究表明，煮面時間和多數黏度參數也呈顯著相關關系；煮面時間和蛋白質含量、穩定時間、形成時間雖未達到顯著水平，但均為正相關。人們常說面條煮至面條中間白芯消失的時間為最佳，但是這一判斷標準其實并不準確。通常認為煮面時間太短時，會導致面條的結構變硬，沒煮熟的面條不僅口感差，而且可能影響人體的消化吸收；而煮面時間過長，會導致面條發脹、變軟并且很容易斷裂成碎段。因此，確定最佳的煮面時間對準確評價面條的組織結構以及為消費者提供參考都具有積極的參考價值。依照最大隸屬度原則可知，3號樣品的水平最好，即熱干面的煮制時間為8 s。

2.1.3 煮制水中鹽含量對熱干面的影響

在煮制溫度100 ℃、煮制時間8 s、芝麻醬與芝麻香油配比1∶1的條件下，研究煮制水中鹽含量分別為0%、0.5%、1%、1.5%、2%時對熱干面感官性質的影響，同理可得到以下模糊變換矩陣：

有研究表明，面條制作過程中添加合適比例的食用鹽可以降低面條的蒸煮斷條率。向水中加入食用鹽會增加水的滲透壓，滲透壓增高在面團攪拌時會促進面筋蛋白吸水，面條是面粉制成的食品，制作面條時加入適合的鹽會影響面條的初始糊化溫度，在煮制成品面時加入一定量的鹽也可以影響面條的質構性質硬度。合適的鹽水煮出的面條更勁道，過多濃度的鹽水會增加面條本身的味道，進而影響加入調料后攪拌均勻的熱干面的整體感官味道，并且攝入過多的食鹽會增加腎臟的負擔，影響人體健康。由最大隸屬度原則可知3號配方最好，即煮制水中鹽含量為1%(每1 L水中含10 g鹽)。

2.1.4 芝麻醬與芝麻香油的配比對熱干面的影響

在煮制溫度100 ℃、煮制時間8 s、煮制水中鹽含量0.5%的條件下，研究芝麻醬與芝麻香油的配比[13]分別為1∶0、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4時對熱干面感官性質的影響，同理可得到以下模糊變換矩陣：

在熱干面中加入芝麻醬這一調料使得其色澤光亮、芝麻香味濃郁、口味獨特，并且芝麻醬含有極其豐富的營養成分，也增加了熱干面的營養價值，補充人體所需能量。芝麻醬的量也需要適度加入，過量的芝麻醬會降低食味，讓人產生黏膩感，并且也容易讓人產生口干的現象。芝麻醬中含有芝麻蛋白和油脂，這兩種成分都對水具有較強的親和能力。因此，用水調節芝麻醬只會越調越干，但是用芝麻香油調，不僅能攪拌均勻，而且能增加面條表面的色澤和芝麻香味。因此，加入合適比例的芝麻醬和芝麻香油能夠增加熱干面的適口性。根據最大隸屬度原則可知3號配方最好，即熱干面的芝麻醬與芝麻香油配比為1∶2。

2.2 正交實驗結果

基于模糊數學分析方法[14]，對煮制溫度、煮制時間、煮制水中鹽含量、芝麻醬與芝麻香油的配比4個影響因素進行正交實驗。 正交實驗結果與極差分析見表 5。

表5 正交實驗極差分析結果Table 5 The range analysis results of orthogonal experiment

表5中因子A代表煮制溫度，因子B代表煮制時間，因子C代表煮制水中鹽含量，因子D代表芝麻醬與芝麻香油的配比。

比較極值R可知4個因素對熱干面的感官評價的主次影響順序依次為：煮制水中鹽含量>煮制溫度>煮制時間>芝麻醬與芝麻香油的配比。正交實驗結果表明，最佳熱干面制作工藝組合為A3B3C1D1，即熱干面在100 ℃溫度下，在煮制水中加入0.5%的鹽的條件下煮制9 s，再加入按照1∶1用芝麻香油調和的芝麻醬的熱干面口感最佳、色澤最好。

根據正交實驗中得出的最優配方A3B3C1D1，即煮制溫度100 ℃，煮制時間9 s，煮制水中鹽含量0.5%，芝麻醬與芝麻香油的配比1∶1，再結合感官實驗，驗證實驗樣品的感官結果，見表6。

表6 驗證實驗樣品感官評分結果Table 6 The verification experiment for the sensory evaluation results of samples

驗證實驗樣品的隸屬矩陣、模糊變換矩陣和綜合得分編號分別為R10、D10、F10，得到的模糊綜合得分為86.9分，比正交實驗組合中較優的組合A3B2C1D2(85.4分)的得分高，因此，由正交實驗結果得出的最優組合A3B3C1D1的配方可行。

3 結論

研究熱干面的制作工藝中的燙面部分和加入調料中的芝麻醬的配比部分，旨在得出熱干面的最合適工藝操作要點，尤其是熱干面燙面過程中的溫度、時間和水中鹽含量，以及解決調料中最關鍵的芝麻醬的干黏、拌勻問題。以4個因素設計單因素實驗和正交實驗，運用感官評價和模糊數學分析得出綜合總分[15]，得出結論，保持其他配料不變，煮制熱干面的最佳工藝組合為：在含鹽量0.5%的鹽水中，在100 ℃的條件下煮9 s，再加上用芝麻油按照1∶1配制好的芝麻醬。優化后的熱干面口感得到很大提升，各因素對熱干面感官評分的主次影響順序依次為煮制水中鹽含量>煮制溫度>煮制時間>芝麻醬與芝麻香油的配比。