真空和面工艺对面条质量的影响及参数优化

刘 锐 任晓龙 邢亚楠 张影全 张 波 魏益民

（中国农业科学院农产品加工研究所／农业部农产品加工综合性重点实验室，北京 100193）

真空和面工艺对面条质量的影响及参数优化

刘 锐 任晓龙 邢亚楠 张影全 张 波 魏益民

（中国农业科学院农产品加工研究所／农业部农产品加工综合性重点实验室，北京 100193）

采用三元二次回归正交旋转组合设计，探讨真空度、加水量、和面时间等真空和面工艺参数对生鲜面条、冷藏面条感官和烹调特性的影响，依据生鲜面和冷藏面的评价结果确定最佳工艺条件。结果表明，真空和面能显著提升生鲜面、冷藏面的感官质量，降低烹调损失。和面最优真空度为0.06 MPa，过高的真空度会导致面条质量下降。加水量对面条的硬度、光滑性及感官总评分有显著影响；适当提高加水量可以显著改善面条质量；而过高的加水量会导致面条过软、咀嚼性降低。真空条件下，5～9 min和面时间对面条质量无显著影响。生鲜面的色泽和弹性主要受真空度影响；表观、硬度和光滑性主要受加水量影响。面条冷藏后，真空度对其表观、硬度和黏性的影响及加水量对弹性的影响均增大。真空和面对于延长生鲜面的保质期、保证产品质量稳定有重要作用；提高真空度可以减缓面条在冷藏过程中的质量劣变。真空和面最佳工艺条件为：真空度0.06 MPa，加水量35.3%，和面时间7.2 min。

和面工艺 真空度 生鲜面条 冷藏面条 感官质量

和面是面条加工的关键环节，和面效果对后续加工和产品质量有重要影响［1］。真空和面是一种新型和面方式，其搅拌过程在真空状态下进行，可使水分充分渗透至小麦粉颗粒内部，促进蛋白质和淀粉充分、均匀地吸水，使面筋网络在和面及压延过程中形成得更加充分［2－5］。Solah等［6］研究表明，真空和面可以提高面条的光泽，制作出光亮、乳白色的面条。Li等［7－8］研究表明，真空和面可以显著提高面条的质量，改善生鲜面条的色泽，使其具有更加紧密连续的面筋网络，降低烹调损失，提高煮制后面条的硬度和拉伸强度；认为和面真空度控制在0.06 MPa为最佳。陆启玉［2］和 Hou等［5］认为，真空和面可以提高加水量，缩短和面时间。

低温冷藏是生鲜面条最常用的保藏方法。面条在冷藏过程中，质量会逐渐下降，感官评分降低，烹调损失增加［9］；这一变化会受加水量的显著影响［10］。而和面真空度及和面时间对冷藏面条质量的影响，其作用与生鲜面条是否一致则鲜见报道。

本研究采用三元二次回归正交旋转组合设计，探讨真空度、加水量、和面时间等工艺参数对生鲜面条、冷藏面条感官质量和烹调特性的影响，依据生鲜面和冷藏面的评价结果确定最佳工艺条件，为真空和面技术的应用提供科学依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

高筋特一粉：河北金沙河面业有限责任公司。

试验用小麦粉灰分（干基）0.52%，蛋白质（干基）12.3%，湿面筋30.8%，峰值黏度176 BU，崩解值42 BU，面团吸水率 63.0%，面团稳定时间3.8 min，面团最大拉伸阻力254.7 EU，面团延伸性142.7 mm。

1.2 仪器与设备

DA 7200型近红外分析仪：瑞典Perten公司；粉质仪、拉伸仪、MVAG803202型微量快速黏度仪：德国Brabender公司；HWJZ－25－1型真空和面机、SLJ－880型圆盘式熟化机、MT5－215型轧片机组：南京扬子粮油食品机械有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 小麦粉品质测定

灰分含量、蛋白质含量采用Perten DA 7200型近红外分析仪测定，参照小麦粉灰分含量测定－近红外法（GB／T 24872—2010）［11］、小麦粉粗蛋白含量的测定 －近红外法（GB／T 24871—2010）［12］。

粉质参数采用Brabender粉质仪测定，参照小麦粉面团的物理特性－吸水量和流变学特性的测定：粉质仪法（GB／T 14614—2006）［13］。

拉伸参数采用Brabender拉伸仪测定，参照小麦粉面团的物理特性－流变学特性测定：拉伸仪法（GB／T 14615—2006）［14］。

淀粉糊化特性采用Brabender MVAG803202型微量快速黏度仪测定，参照小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定 －快速黏度仪法（GB／T 24853—2010）［15］。

1.3.2 面条制作工艺

温度20～25℃，相对湿度30%～35%。准确称取10.00 kg小麦粉置入HWJZ－25－1型真空和面机中，加入适量食盐水（含食盐100 g），启动和面机；先 高 速 （85 r／min）搅 拌 180 s，再 低 速 搅 拌（42 r／min）；真空泵在高速搅拌90 s后启动。调制后面絮倒入SLJ－880型圆盘式熟化机中醒发5 min，然后通过料斗，进入MT5－215型轧片机组压延。面絮经8.0、4.0 mm轧辊间距连续压延成面带，面带对折后于4 mm轧辊间距处复合压延1次。通过盘皮输送装置，在面棍上将复合后面带自动转成面卷，PE保鲜膜包好后，静置醒发15 min。醒发后面带顺序通过2.8、1.8、1.0 mm轧辊间距压延，控制最终厚度1.0～1.3 mm。切条后面条宽度2 mm、长度20 cm。将面条分为2份，一份于12 h内进行质量测定；另一份装入自封袋密封，3℃冷藏72 h后进行质量测定。

1.3.3 面条质量测定

最佳煮制时间测定，参照挂面（LS／T 3212—2014）［16］。

烹调损失测定，参照Li等［7］的方法，略作修改。称取30 g生鲜面条，放入盛有500 mL沸水（蒸馏水）的不锈钢盆中，用电磁炉加热，保持水的微沸状态，按最佳煮制时间煮熟后，用筷子挑出面条，面汤在电磁炉上蒸发至近干，在105℃烘箱中烘至恒定质量，计算烹调损失。

面条感官评价，参照张波等［17］的方法，略作修改。以金沙河面业上白粉制作的干面条为对照材料，其在前期试验中表现出较好的感官质量且稳定性好，总评分为75分。采用标度感官评价方法，6名经测试和培训的感官评价员组成感官评价小组，对煮制后面条的感官质量评分。

1.4 试验设计

1.4.1 真空度单因素试验

为确定和面真空度对面条质量的影响，设置5种不同真空度，分别为 0、0.02、0.04、0.06、0.08 MPa，加水量为35%，和面时间为高速搅拌3 min、低速搅拌4 min。

1.4.2 加水量单因素试验

为确定和面加水量对面条质量的影响，采用6种不同加水量，分别为29%、31%、33%、35%、37%、39%，真空度设置为0.06 MPa，和面时间为高速搅拌3 min、低速搅拌 4 min。

1.4.3 和面时间单因素试验

为确定和面时间对面条质量的影响，采用5种不同和面时间，高速搅拌时间恒定为3 min，低速搅拌时间分别为 0、2、4、6、8 min，和面总时间分别为 3、5、7、9、11 min，加水量为 35%，真空度设置为 0.06 MPa。

1.4.4 响应面试验设计

在单因素试验的基础上，采用3因素5水平二次回归正交旋转组合设计。试验因素为真空度、加水量、和面时间，各个因素的水平设置及编码如表1所示。

表1 二次回归正交旋转组合设计的因素水平编码表

1.5 统计分析

采用统计软件Excel 2007和Design－expert 7.0进行数据处理和统计分析。

2 结果分析

2.1 单因素试验

2.1.1 真空度对面条质量的影响

真空和面能显著提高生鲜面条和冷藏面条的感官评分，降低其烹调损失（表2）。在0～0.06 MPa的范围内，随着真空度的提高，生鲜面条及冷藏面条的感官和烹调特性均得到显著改善；而真空度增加到0.08 MPa时，面条感官评分又有所下降，烹调损失上升。

表2 真空度对面条质量的影响

2.1.2 加水量对面条质量的影响

加水量对面条质量影响显著。加水量为29%时，小麦粉和面制作的面絮明显偏干，难以轧片成型；而加水量为39%时，面絮成团现象严重，轧片时黏辊，所制面条过软、发黏。加水量在31%～37%范围内，面条感官评价和烹调损失的结果如表3所示。加水量为35%时，生鲜面和冷藏面的感官评分显著高于其他加水量，烹调损失则显著较低。加水量较低不利于面筋网络的形成［5］，而较高会导致面条发软、咀嚼性降低。

表3 加水量对面条质量的影响

2.1.3 和面时间对面条质量的影响

不同和面时间制作的面条，其感官评分和烹调损失均存在显著差异（表4）。和面时间为7 min时，生鲜面条及冷藏面条的感官评分均显著较高，烹调损失均较低。和面时间不足或过度均会导致面条质量变劣。

表4 和面时间对面条质量的影响

2.2 响应面试验

2.2.1 试验结果

响应面试验采用二次回归旋转正交组合设计，共23组试验（表5）。23组试验所制生鲜面条感官总评分为57.8～79.0，烹调损失为6.51%～10.37%；3℃条件下冷藏72 h后的面条感官评分为48.7～72.8，烹调损失为6.94%～10.59%。

表5 试验设计及结果

2.2.2 真空度、加水量及和面时间对面条质量影响的贡献率

以方差分析中的F值反映各试验因素对生鲜面条质量要素的影响程度，如表6所示。真空度和加水量对生鲜面条感官总评分影响显著，其F值在F值总和中所占比例分别为45.3%和50.0%，因子贡献率为：加水量＞真空度＞和面时间。7个感官质量性状中，色泽和弹性受真空度显著影响，其F值在F值总和中所占比例分别为72.2%和58.9%；表观、硬度和光滑性受加水量显著影响，F值所占比例分别为89.8%、88.6%和91.1%；和面时间对各感官要素评分的影响均未达到显著水平。加水量是烹调损失的主要影响因素，其贡献率远大于其他因素。

真空度、加水量、和面时间对冷藏面条质量的影响结果如表7所示。真空度和加水量对冷藏面条感官总评分影响显著，其F值在F值总和中所占比例分别为57.1%和37.4%；与生鲜面条相比，真空度的贡献率增大，影响程度超过加水量。加水量对冷藏面条的硬度、弹性和光滑性影响显著，其F值所占比例分别为62.0%、55.7%和92.8%；表明冷藏面条的硬度、弹性和光滑性主要是受加水量的影响。除了光滑性和食味，其他感官质量性状均受真空度显著影响，其F值在F值总和中均占有较高比例（35.3%～98.5%），真空度显著影响的感官性状数量明显增加。与生鲜面条相比，冷藏面条的感官质量受真空度影响更大。

表6 生鲜面条质量特性方差分析F值

表7 冷藏面条质量特性方差分析F值

2.2.3 真空和面工艺响应面分析与优化

真空度、加水量和和面时间对面条感官评分影响的响应面分析见图1和图2。由图1可知，三因素对生鲜面条感官评分影响的趋势基本一致；随着真空度、加水量和和面时间的增加，面条总评分均呈现先升高再降低趋势。真空度在0.06 MPa附近，加水量在35.5%附近，和面时间在7.5 min附近时，感官总评分存在最大值。从响应面图形的切面斜率可以看出，加水量的影响明显大于真空度和和面时间（图1a、图1c），而真空度的影响又相对大于和面时间（图1b）；这与方差分析F值的结果一致。

由冷藏面条的响应面图（图2）可知，真空度在0.07 MPa附近，加水量在35.0%附近，和面时间在7.5 min附近时，感官评分存在最大值。与生鲜面条相比，感官评分最大值处的真空度提高了0.01 MPa；这表明，和面时采用较高的真空度可以减缓面条在冷藏过程中的质量劣变。比较图1a和图2a可以看出，真空度越大，生鲜面与冷藏面感官评分的差异越小；也反映了提高真空度可以减缓面条在冷藏过程中的质量劣变。从图2b、图2c可以看出，真空度和加水量的影响明显大于和面时间，这与显著性分析结果一致。从图2b可知，真空度和和面时间之间存在一定的互作；真空度较低时，随着和面时间延长，感官质量明显改善；当真空度增加，和面时间的影响降低。

图1 真空度、加水量和和面时间对生鲜面条感官评分影响的响应面图

图2 真空度、加水量和和面时间对冷藏面条感官评分影响的响应面图

应用Design－expert软件进行统计分析，以制作高感官评分、低烹调损失的生鲜面条和冷藏面条为优化目标，得到的最佳和面工艺参数为：真空度0.06 MPa，加水量35.3%，和面时间7.2 min。在此条件下，生鲜面条的感官评分预测值为76.3，烹调损失预测值为7.39%；冷藏面条的感官评分预测值为69.3，烹调损失预测值为8.29%。对拟合出的最优和面工艺进行验证试验，得到的实际感官总评分为生鲜面条78.8、冷藏面条 71.6，烹调损失为生鲜面条7.62%、冷藏面条8.21%。

3 讨论

真空和面能显著改善生鲜面条及冷藏面的感官特性，降低烹调损失。这与 Solah等［6］和 Li等［7］的研究结果一致。Li等［8］进一步研究了真空和面对面条中蛋白质结构的影响，认为真空和面可以促进蛋白质聚合，形成更加连续紧密的面筋网络结构，使淀粉颗粒更牢固地嵌于其中，从而改善面条质地和烹调特性。本研究中，单因素和响应面试验均得出和面时最优真空度为0.06 MPa，较高的真空度会导致面条感官评分降低和烹调损失增大。这与Li等［7］的结果一致。

加水量是影响面条制作的关键因素。结果证明，加水量对面条的硬度、光滑性及感官总评分有显著影响。适当提高加水量可以显著改善面条质量，而过高的加水量会影响面条制作工艺实施，并导致面条过软、咀嚼性降低。这与文献［18－19］的研究结果一致，其研究表明，在一定范围内，随着加水量的增加，面条的硬度、黏弹性、光滑性和总评分显著提高；加水量过多，则会导致面团发软、粘辊，不利于面条成型，且做成的面条过软、色暗［20－22］。多数学者认为，制作中国白面条的最适加水量为 35%［18－20，23－24］。然而，前人研究采用的是小型试验用和面机，当采用中试规模或工业化和面机制面时，因样本量较大、控制精度相对较差，加水量需降低，控制为31%～33%较合适［1，25－27］。本研究采用的真空和面机为中试规模，每次和面加入小麦粉10 kg，优化后加水量为35.3%。与常压和面相比，加水量提高3%～4%，验证了部分学者提出的“真空和面可以提高加水量”的观点［2－5］。

张波等［17］研究表明，在非真空条件下加水量与和面时间均对面条硬度有显著影响，且贡献率相近。这与本研究的结果有所不同，可能是因为在真空条件下，蛋白质水合较快，只需较短的和面时间即能达到较好的和面效果，延长和面时间已无显著影响。因此，响应面试验结果表明，和面时间对面条质量影响不显著。这一点也与冷藏面条响应面试验中得出的“真空度与和面时间之间存在一定互作”的结果相印证。

方差分析表明，生鲜面条质量受加水量影响最大，而面条冷藏后，真空度对其的影响程度超过了加水量，且真空度显著影响的感官性状数量明显增加。响应面图解表明，真空度越大，面条冷藏前后感官评分的差异越小。优化结果显示，冷藏面条感官评分最大值处的真空度比生鲜面高0.01 MPa。这些结果表明，真空和面对于延长生鲜面的保质期、保证产品质量稳定性有重要作用；提高真空度可以减缓面条在冷藏过程中的质量劣变。

4 结论

4.1 在一定范围内，提高真空度和加水量可以改善生鲜面条和冷藏面条的感官特性，降低烹调损失。而在真空条件下，和面时间对面条质量影响不显著。优化后的真空和面工艺条件为：真空度0.06 MPa，加水量35.3%，和面时间7.2 min。

4.2 加水量是影响面条烹调损失的主要因素，其贡献率远大于和面时间和真空度。

4.3 真空度对生鲜面条感官质量的影响小于加水量；而对于冷藏面条，真空度的影响增大，贡献率超过加水量，且显著影响的感官性状数量增加。

4.4 提高真空度可以减缓面条在冷藏过程中的质量劣变，真空和面对于延长生鲜面的保质期、保证产品质量稳定有重要作用。

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Effect of Vacuum Mixing on the Noodles Quality Properties and Optimization of its Process Parameters

Liu Rui Ren Xiaolong Xing Yanan Zhang Yingquan Zhang Bo Wei Yimin

（Institute of Agro－Products Processing Science and Technology，Chinese Academy of Agriculture Science／Key Laboratory of Agro－Products Processing，Ministry of Agriculture，Beijing 100193）

In this research，we adopted the design of regression orthogonal combination to discuss the effects of vacuum mixing processing parameters such as the vacuum degree，water addition，and mixing time on the sensory evaluation and cooking quality of fresh Chinese noodle and cold noodle，and determined the best processing conditions in accordance with the evaluation results of the fresh Chinese noodle and cold noodle.The results showed that the vacuum fixing could obviously improve the sensory evaluation of the fresh Chinese noodle and cold noodle，and decrease the cooking loss.The optimal mixing condition was obtained as vacuum degree，0.06 MPa，and too high vacuum degree could decrease noodle quality.There was a significant effect for water addition on hardness，smoothness and total score of fresh noodles and cold noodles，and increased appropriately the water addition could obviously improve the noodle quality，while too much water could make the noodle too soft with less chewiness.Under the condition of vacuum，the mixing time of 5～9 min had no obvious effects on the noodle quality.The color and elasticity of fresh noodle are mainly affected by the vacuum degree，and the appearance，hardness and smoothness are mainly affected by the water addition.After the noodle being refrigerated，the effects of the vacuum degree on the appearance，hardness and viscosity as well as the effects of water addition on the elasticity increased.The vacuum fixing had an important role in extending the quality guarantee period of the fresh noodle and guaranteeing the product quality；improving the vacuum degree could decrease the quality deterioration of the noodle during the freezing storage.The optimum processing conditions of vacuum fixing was：vacuum degree of 0.06 MPa，with the water addition of 35.3%，and fixing time of 7.2 min.

mixing process，vacuum degree，fresh noodles，cold noodles，sensory quality

TS213.2

A

1003－0174（2015）09－0006－07

时间：2015－05－05 08：12

网络出版地址：http：／／www.cnki.net／kcms／detail／11.2864.TS.20150505.0812.011.html

公益性行业（农业）科研专项（201303070），现代农业产业技术体系建设专项（CARS－03）

2014－09－25

刘锐，男，1989年出生，博士，谷物加工与综合利用

魏益民，男，1957年出生，教授，食品科学与工程