芡實鮮切面條制備工藝

楊舒貝，何曉偉

滁州學院生物與食品工程學院（滁州 239000）

芡實屬于中國傳統中草藥，也被稱為“雞頭米”。芡實有地域區別，湖南、廣東、皖南及蘇南一帶的芡實被稱為南芡，別稱為蘇芡，在山東、皖北、蘇北一帶，芡實被稱為北芡[1]。芡實藥用價值豐富，主要為多酚類物質、倍半新木脂素、生育酚、腦苷脂、環二肽，另外還有甾醇和酰胺類物質[2]。藥理作用主要表現為抗氧化及抑菌作用、降血糖、降血壓、抗心肌缺血、保護胃黏膜以及抗衰老[3-4]，有“水中人參”的美譽。芡實的營養成分為蛋白質、碳水化合物、氨基酸、礦物質、維生素。氨基酸種類齊全，含量豐富。碳水化合物含量達77.6%，其中淀粉含量超過70%，只有6%左右為不溶性纖維素，因此食用芡實可補充人體所需能量及膳食纖維[5]。研究發現芡實中還有3種維生素E的異構體[6]，可以緩解部分由于維生素缺乏而引起的疾病。

芡實深加工仍然存在開發種類少、加工成本高等問題，較難滿足消費者需求[7-8]。已經開發出的產品有擠壓膨化食品[9]、雜糧饅頭[10]、芡實餅干[11]、芡實面包[12]、八寶粥[13]等。

為豐富芡實產品種類，滿足人們對功能性、營養性面條的需求，試驗探究芡實粉粒徑、芡實粉添加量、水添加量對鮮切面條的品質影響，在單因素試驗基礎上開展響應面試驗得到芡實面條的最佳制備工藝。

1 材料與方法

1.1 主要試劑與材料

芡實米（滁州本地）；通用型小麥粉（市售）。

1.2 主要儀器與設備

TA-XT plus物性測定儀（英國Stable Micro System公司）；3nhNR110精密色差儀（深圳市三恩時科技有限公司）；中草藥粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 芡實粉的制備

將芡實米用中草藥粉碎機磨碎，分別過0.425，0.250，0.180，0.150和0.125 mm孔徑篩備用。

1.3.2 面條的制備工藝

芡實粉+小麥粉→加水→攪拌機攪拌10 min→醒發20 min→壓面切條（長度10 cm、寬1 cm）→蒸煮3 min→瀝干檢測

1.3.3 面條感官品質綜合評分

隨機選取15位感官評價員組成評價小組，對照評分標準（表1）對芡實鮮切面條做感官評價，取平均值作為最終得分。評分標準及指標參照GB/T35875—2018《糧油檢驗 小麥粉面條加工品質評價》制定。

表1 面條感官品質評分標準

1.3.4 單因素試驗

1.3.4.1 芡實粉粒徑的優化

將芡實米磨碎，過不同目篩，設定單因素為0.425，0.250，0.180，0.150和0.125 mm，保持芡實粉用量10%、水添加量48%，通過感官評價總分確定最佳芡實粉粒徑。

1.3.4.2 芡實粉添加量的優化

保持芡實粒徑0.180 mm、水添加量48%，將芡實粉添加量設為5%，10%，15%，20%和25%進行單因素試驗，通過感官評價總分確定最佳芡實粉添加量。

1.3.4.3 用水量的優化

保持芡實粉粒徑0.180 mm、芡實粉用量10%，用水量設定在42%，44%，46%，48%和50%進行單因素試驗。

1.3.5 響應面優化試驗

為進一步優化芡實鮮切面條工藝，在單因素試驗的基礎上進行響應面分析，將芡實粉粒徑、芡實粉添加量、加水量作為優化因素，考察其對感官評價總分的影響，進而得到芡實鮮切面條最佳加工工藝，見表2。

表2 響應面試驗因素水平與編碼

1.3.6 理化指標的測定

1.3.6.1 蒸煮損失率的測定

參考黃瀅潔等[14]的方法進行測定。取30 g面條放入500 mL水，煮3～4 min，面湯移入蒸發皿中，蒸發至溶質全部析出，放入烘箱，于105 ℃烘干至恒重，同時稱取相同質量的面條放入烘箱至恒重，按式（1）計算損失率。

式中：M1為面湯干物質質量，g；M2為生面干重，g。

1.3.6.2 斷條率的測定

參考LS/T3304—2017《中國好糧油 掛面》規定的方法測定。

1.3.6.3 面條吸水率的測定

取30根面條，稱其質量，記為m1，置于1 000 mL沸水中煮3 min，面條撈出，瀝干水分，用濾紙吸去面條表面水分，稱其質量，記為m2。按式（2）計算吸水率。

式中：m1為生面條質量，g；m2為熟面條干重，g。

1.3.7 數據處理

所得數據使用Microsoft Excel 2016軟件作圖，使用IBM SPSS Statistics 9.0軟件中的Duncan新復極差法進行顯著性檢驗，以α=0.05作為差異顯著水平；所得數據用Design-Expert 8.0.6.1軟件進行響應曲面分析。

2 結果與結論

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 芡實粉粒徑對面條品質的影響

由圖1和表3可知，不同粒徑的芡實粉對面條感官品質評分有顯著影響（p＜0.05），隨著粒徑的降低，面條的感官品質總分先升高后降低，0.180 mm時感官品質總分最高，0.150 mm和0.125 mm之間差異性不大。隨粒徑變小，面條硬度、咀嚼度、吸水性均呈先減后升的趨勢，這是因為不同粒徑與小麥粉結合能力不同，小麥粉吸水率、面筋含量也不同[15]。粒徑較大時，與小麥粉結合不穩定，在蒸煮過程中會有較多損失，導致吸水率偏高，斷條率偏高，面條口感粗糙，面條表面光滑性差，亮度變低。綜合來看，選擇最佳粒徑0.180 mm，并進行后續優化試驗。

圖1 芡實粉粒徑對感官品質評分的影響

表3 芡實粉粒徑對產品品質的影響

2.1.2 芡實粉添加量對面條品質的影響

由圖2和表4可知，芡實粉添加量對面條感官品質評分有顯著影響（p＜0.05），各組之間均有顯著差異。隨著芡實粉添加量的升高，面條的硬度、咀嚼度都呈上升趨勢，這是因為芡實粉弱化面筋網絡結構，降低面團的持氣能力[16]，使面團醒發不完全，從而影響面條的質構特性。芡實粉增加，面條亮度降低，顏色變為灰色，這是因為芡實粉中含有較為豐富的植物多酚類物質，容易氧化褐變，導致面條顏色變暗。另外，芡實粉本身顏色也會降低面條亮度和色澤。吸水率下降是因為芡實粉中的蛋白吸水能力比面筋蛋白弱，從而弱化面團的吸水能力[17]，面條斷條率的升高是因為芡實粉的增加使得面條韌性變差。添加量10%時，面條表面光滑，顏色淺灰，含有芡實特有香味，口感較好，添加量超過10%時芡實味變重，適口性差。綜合來看，選擇最佳芡實粉添加量10%，并進行后續優化試驗。

圖2 芡實粉添加量對感官品質評分的影響

表4 芡實粉添加量對面條品質的影響

2.1.3 水添加量對面條品質的影響

由圖3和表5可知，水添加量對面條感官品質評分有顯著影響（p＜0.05），水添加量48%和50%時差異性不大。隨著水添加量增加，面條的硬度、彈性、咀嚼度都呈下降趨勢，這是因為水添加量變少不利于面團的醒發，導致面條偏硬且咀嚼度變高，加水量變多會使得面筋凝結聚集，使面團偏軟且粘手，醒發過程中面團的持氣能力下降，使面條硬度、彈性、咀嚼度都變低[17]。水添加量對顏色無明顯影響。隨著水添加量變多，面條吸水率降低是因為面條本身吸水率主要與小麥粉的成分有關，水的增加減少小麥粉的比例，所以吸水率降低。水添加量46%時，面團光滑不粘手，面條適口性最好，表面光滑，色度均勻。綜上可得，選擇最佳水添加量46%，并進行后續優化試驗。

圖3 水添加量對感官品質評分的影響

表5 水添加量對面條品質的影響

2.2 響應面試驗

2.2.1 回歸方程的建立與方差分析

以面條感官品質總分為指標，通過Design-Expert 8.0.6.1設計響應面優化試驗，得到回歸方程Y=92.40+ 0.50A+1.63B-0.13C-2.00AC+0.25BC-3.08A2-2.33B2-5.32C2。從試驗結果（表6）和方差分析（表7）可以看出，所建立的模型顯著性極高（p＜0.000 1），失擬項不顯著（p=0.690 5＞0.05），表明模型比較穩定。C.V.＜10%，表明可信度比較高。另外Radj2=0.958 3，R2=0.981 8，說明模型擬合較好，試驗誤差小。根據回歸方程中各因素的系數值可知各因素對鮮切面條品質的影響順序為芡實粉添加量（B）＞芡實粉粒徑（A）＞水添加量（C）。

表6 響應面設計及結果

表7 方差分析表

2.2.2 響應面等高線和響應曲面圖分析

從圖4（a）可以看出，固定芡實粉添加量，隨芡實粉粒徑增加，產品感官評分先緩慢增加后逐漸減小，芡實粉粒徑固定，芡實粉添加量對產品品質影響的變化趨于一致，兩者交互作用較顯著，感官評分的極大值在0.150 mm～0.185 mm和11%～13%。圖4（b）與圖4（a）相似，固定芡實粒徑因素，隨著加水量增大，產品感官評分先增加后緩慢減少，固定加水量因素，芡實粒徑對產品品質評價影響的變化先緩慢增加后逐漸減少，兩者交互作用極顯著，產品感官評分的極大值在45%～46%和0.150 mm～0.185 mm。圖4（c）可以看出加水量與芡實粉添加量交互作用較顯著，產品感官評分的極大值在45%～46%和11%～13%。

圖4 三因素交互作用對芡實鮮切面條品質的影響

2.2.3 響應面模型的驗證

根據試驗數據，利用 Design-Expert 8.0.6.1處理，計算出最佳條件：芡實粉粒徑0.183 mm、芡實粉添加量11.74%、加水量45.96%，此條件下預測值為92.706 3分。考慮實際操作，最終取優化條件：芡實粉粒徑0.180 mm、芡實粉添加量12%、加水量46%，通過3組重復試驗得到的試驗值為93分，與預測值相比誤差在±0.3%以內，說明響應面優化得到的鮮切面條制備工藝條件可靠，具有實際意義。

3 結論

試驗以芡實粉為原料，研究芡實粉粒徑、芡實粉添加量、加水量對芡實鮮切面條感官品質的影響，基于單因素試驗和響應面優化得芡實鮮切面條最佳工藝配方：芡實粉粒徑0.180 mm、芡實粉添加量12%、加水量46%，最終產品感官評分93分，對芡實鮮切面條感官品質的影響順序為芡實粉添加量（B）＞芡實粉粒徑（A）＞加水量（C）。結果表明，在此工藝下的芡實鮮切面條理化指標均符合現有鮮濕面條的標準，表明芡實面條質量高、品質好。