Mixolab参数快速预测馒头比容高径比和总评分

田晓霞　于卉　孙哲

1．五得利面粉集团有限公司　河北大名　056900　2．法国肖邦技术公司　北京　100038

Mixolab参数快速预测馒头比容高径比和总评分

田晓霞1于卉2孙哲2

1．五得利面粉集团有限公司河北大名0569002．法国肖邦技术公司北京100038

为寻找面粉的馒头加工品质的快速评价方法，本文以市场收集的100个面粉样品（包括前路粉、中路粉、后路粉以及竞品馒头粉）为试验材料，然后利用Mixolab混合实验仪进行面团流变学测试，并同时完成馒头制作试验和感官评定。利用Minitab统计分析软件建立了Mixolab参数预测馒头比容、高径比以及总评分的数学模型，且预测相关系数分别为0．84、0．60和0．79。研究表明，通过这些模型得到的预测结果能很好地再现这些参数在馒头制作过程中的实测值，其中Mixolab基于重复性限预测馒头总评分的准确性高达98%。也就是说，混合实验仪参数预测的馒头总评分基本可以取代实际馒头制作的总评分，这大大提高了面粉厂馒头粉专用粉品质控制的工作效率。

馒头比容高径比总评分Mixolab参数

0　引言

馒头是我国的传统主食之一,在北方人民膳食结构中约占到三分之二。据统计,馒头用粉量占面粉总消费量的40%左右[1,2]。随着人民生活水平的迅速提高及市场经济的进一步完善，馒头加工的商业化程度日益提高，越来越多的面粉厂对自身产品的馒头加工品质更加重视并推出了各种馒头专用粉。然而，目前馒头专用粉的品质评价方法仍处于探索阶段，主要借助简单的仪器测定和感官评价，如根据比容、高度和直径比、内部结构、弹韧性、粘性和气味来评分，按总评分高低分类[3-7]。其中，馒头的比容、高径比等指标，可借助仪器和工具测定（如利用体积测定仪和电子天平测定比容，以及用游标卡尺测高径比等），受人员主观判断的影响因素小。而对馒头的内部评价，如组织结构、弹韧性、粘性和气味等则易受品尝人员的组成及其嗜好的影响，评定时容易出现主观偏差。总之，完全依赖馒头制作和品评试验来判断馒头粉的品质的方法，不但操作繁琐耗时长，而且标准化程度较低，人为评价的客观性较差，容易引起争议。因此，对于面粉加工企业而言，探索一种客观、准确的，快速判断面粉馒头加工品质的评价方法，是小麦馒头专用粉品质控制亟待解决的问题之一。

Mixolab混合实验仪为五得利集团2013年最新引进的面团流变学检测仪器，该仪器具有一次试验即可得到面团的面筋特性及淀粉特性的优点，试验结果参数涵盖了面团的粉质特性参数和粘度特性参数，相当于粉质仪和粘度仪的联合功能，在面粉品质分析上具有独到之处。

本研究以市场收集的100个面粉样品为研究材料，利用Mixolab混合实验仪对这些小麦样品进行了制粉后的面团流变学的检测，同时进行了制粉后样品的馒头成品试验和感官评价。通过分析Mixolab参数与馒头外观评价实测指标比容、高径比的关系，以及Mixolab参数与馒头总评分的关系，探讨Mixolab测试参数快速预测馒头比容、高径比以及馒头总评分的可行性。

1　材料与方法

1．1试验材料

本实验采用了100个市场收集的面粉样品为研究材料，样品涵盖了前路粉、中路粉、后路粉以及竞品馒头专用粉，面粉样品种类丰富，具有良好的代表性。

1．2试验方法

1．2.1样品含水量的测定

面粉的含水量，采用国标《GBT 21305—2007谷物及谷物制品水分的测定》法进行测定。

1．2.2面团流变学特性的测定

Mixolab混合实验仪（法国Chopin肖邦技术公司）测定面粉加水形成面团过程和面团加热糊化过程以及面团冷却回生过程中流变学特性的变化，旨在模拟测定面粉制作成相关成品从生到熟整个过程中面团的特性变化。

测定时，面粉放在混合实验仪的和面钵中，仪器根据面粉的含水量和吸水率自动加入定量的水，由两个“s”型的搅拌刀以80 r/min的转速揉混成面团，实时测定并记录在面团对两个搅拌刀间的扭力矩（Nm），绘制出时间（温度）对力矩变化的混合曲线（图1）[8]。

图1　混合实验仪力矩曲线图

表1　特征值的中文含义以及所表示的特性

表2　Mixolab混合实验仪力矩曲线图中各区间的含义

表1表示了混合实验仪结果特征值的中文含义及所表示的特性，曲线上各个区间的含义见表2。混合实验仪力矩曲线如图1所示，前段（稠度最大值C1、稠度最小值C2）主要表达面粉中蛋白组分的特性，后段（峰值黏度C3、保持粘度C4、回生终点粘度C5）主要表达面粉中淀粉组分的特性，整条曲线即表达面粉中蛋白组分和淀粉组分的共同特性。

1．2.3馒头制作和品质评价方法

馒头制作和感官评价方法参照LS/T 3204—1993的附录A和GB/T 17320—2013的附录A中的内容并做适当修改后，重新编写成的企业内部标准进行。该企业标准中规定的馒头评价的指标包括：操作手感（15分）；比容即体积/重量ml/g（15分）；高径比即高度/直径（10分）；口感（分值5分）；气味（5分）；表皮光滑度（10分）；表皮白度（10分）；瓤肉白度（10分）；组织结构（15分）；弹韧性（5分）以及最终的总分值（100分）。其中的比容由体积测量仪和电子天平测定，高径比由游标卡尺测定。其他感官指标由5人组成的评定小组依次对各个指标打分进行，感官性状评分在10 min中内完成。

由于馒头的口感、气味、光滑度、白度、组织结构、弹韧性等均依靠评定人员的感官评价，故结果的可靠性不及比容和高径比的结果，故本研究主要针对Mixolab参数预测馒头比容和高径比以及最后的馒头总评分进行。

1．2.4数据分析

所得数据用Minitab统计分析软件建立Mixolab参数预测馒头比容、高径比以及总评分的数学模型,并用Microsof Excel软件绘制相关图。

2　实验结果与分析

2．1Mixolab参数建立的预测馒头品质数据模型

利用Minitab软件，首先对Mixolab各个参数进行参数间的相关分析，排除共线性变量保留独立变量，再基于独立变量与预测参数的相关性确定了预测各个参数的最佳子集，最终建立了Mixolab参数预测馒头粉比容、高径比以及总评分的多元线性回归数学模型，见表3。其中比容预测模型有12个自变量，高径比有16个自变量，总评分有12个自变量。其中稠度最小值时间TC2，C1温度、稠度最小值C2、粘度峰值C3，以及C1-C2值等均同时出现在三个预测公式中，说明这几个参数对馒头的成品品质影响较大。

表3　用Mixolab参数预测馒头比容、高径比和总评分的数学模型

图2　馒头比容预测值与实测值相关图（基于重复性限）

图3　馒头比容预测值与实测值相关图（基于再现性限）

2．2馒头比容的预测效果

由表3可以看出Mixolab参数得到的馒头比容预测值与实测值间存在显著相关，相关系数R达到0．84。由图2，国标规定的比容检测的重复性限值0．1 ml/g,Mixolab参数预测比容符合重复性允差范围的样品数达61%。由图3，基于0．2 ml/g比容再现性限值，Mixolab预测比容的准确性高达93%。由此，利用Mixolab参数预测样品制成的馒头的比容大小是完全可行的。

2．3馒头高径比的预测效果

由表3数据，可以看到Mixolab参数馒头高径比预测值与实测值间存在一定的相关性，相关系数R达到0．60。高径比的相关性不如上面比容的结果，这与样品的实测高径比的范围（0．47～0．67）较窄有关。由图4，根据企业规定的高径比检测的重复性限值0．03，Mixolab参数预测高径比符合重复性允差范围的样品数达71%。由图5，基于0．04高径比再现性限值，Mixolab预测高径比的准确性高达85%。由此，利用Mixolab参数预测样品制成馒头的高径比大小也是可以实现的。

图4　馒头高径比预测值与实测值相关图（基于重复性限）

图5　馒头高径比预测值与实测值相关图（基于再现性限）

2．4馒头总评分的预测效果

Mixolab参数预测馒头总评分与总评分的实测值之间存在显著相关性，相关系数R高达0．79（见表3）。由图6，根据企业规定的馒头粉制作总评分检测的重复性允差为10%，Mixolab参数预测馒头总评分符合重复性允差范围的样品数达83%。由图7和表4，基于15%再现性限值，Mixolab预测馒头高径比的结果中，仅有44号和47号样品的预测值超出了再现性限的要求，其准确性高达98%。由此，Mixolab参数预测样品的馒头制作最终总评分是十分理想的，换句话说，Mixolab参数得到的馒头总评分预测值，完全可以代替实际馒头制作的总评分。

图6　馒头总评分预测值与实测值相关图（基于重复性限）

图7　馒头总评分预测值与实测值相关图（基于再现性限）

3　结论

本文建立了Mixolab参数预测馒头比容、高径比和总评分的数学模型。结果表明：这些模型得到的预测结果，能较好地再现这些参数的馒头制作过程中的实测值。Mixolab测试一个样品仅需要45 min，且其测试结果在精度、重复性和可操作性上均优于馒头制作和感官评定的方法。故本研究为面粉加工企业建立馒头专用粉品质快速评价方法及品质控制提供了一定的理论依据。此外，新一代Mixolab软件（4．0以上版本），增加了添加新参数功能，该功能允许将研究得到的预测公式录入到软件中，从而在每次测试结束自动计算并显示这些新参数，这也大大提高了用户使用的方便程度。

表4　Mixolab参数预测馒头总评分与总评分实测值的比较

[1]朱克庆．传统主食馒头的工艺生产技术[J]．粮食与油脂, 1997(4):2-5

[2]王放,王显伦,张国治,等．发酵与无发酵工艺生产馒头的技术研究[J]．中国粮油学报,1999(8):8-12

[3]He Z H,Liu A H,Pena R J,Rajaram S．Suitability of Chinese wheat cultivars for production of northern style Chinese steamed bread．[J]．Euphytica,2003,131:155-163

[4]Huang S,Betker S,Quail K,Moss R．An optimized processing procedure by Response surface methodology（RSM）for northern style Chinese steamed bread[J]．Journal of Cereal Science,1993,18:89-102

[5]姚大年,刘广田,朱金宝,梁容奇．基因型和环境对小麦品种籽粒性状和馒头品质的影响[J]．中国粮油学报,2000,15（2）:1-5

[6]王乐凯,赵乃新,程爱华,兰静．馒头实验室制作及品尝评价新方法[J]．中国粮油学报,1998,13（2）:29-32

[7]YueP,Rayas-DuarteP．AnOverviewofsteamed bread,Cereal Foods World,1997,42（4）:210-215

[8]郑家丰,邢春生．新型小麦粉和谷物流变学检测仪[J]．粮食食品科技,2008,16（5）:60-63

TS 213．29，TS 211．7

A

1674-5280（2015）02-0027-06

2015-02-28

田晓霞（1987—），女，五得利面粉集团研发员，研究方向：食品质量与安全。