混料试验设计优化饺子专用粉配方研究*

班进福，张国丛，郭家宝，刘彦军*

(石家庄市农林科学研究院/河北省小麦工程技术研究中心，石家庄 050041)

随着人们生活质量的提高，单一的小麦粉制作的面条和饺子已不能很好地满足人们的感官需要，因此专用面粉应运而生。小麦作为面粉的原粮，其品质的好坏直接影响着面粉的品质和用途[1-3]。专用粉是指为了制作特定的面食品，使其达到最佳蒸煮状态，通过配麦、制粉、配粉及添加添加剂等工艺生产方法制做的特定用途小麦粉，它具有更好品质质量、更强的稳定性及更广的适用性等特点[4-5]。饺子馅料会在一定程度上影响饺子皮的感官评价，因此在研究面粉性状与饺子的关系时，一般只对饺子皮特性和面粉性状做分析。本研究以河北省4个小麦品种为材料，测定了小麦品质指标，并进行混料实验设计优化饺子专用粉配方，通过实验室制作饺子皮、对其进行评分和质构仪测定，结合感官评价和质构仪评价两种方法研究饺子专用粉配方，旨在提高饺子专用粉加工品质，满足人们优质消费和市场专用粉加工需求。

1 材料与方法

1.1 试验材料

河北省主推小麦品种：石优20、石麦15、石新828、藁优2018；赵县农场提供。

1.2 试验仪器

Perten9100近红外（NIR）谷物品质分析仪，瑞典波通公司；MLU202实验磨:无锡布勒机械制造有限公司；2200型面筋指数仪，瑞典Perten公司；880508沉降值测定仪，德国布拉本德公司；810110型粉质仪，德国布拉本德公司；8600.33.002型拉伸仪，德国布拉本德公司；TA－XT2i型物性测定仪，英国Stable Micro System公司。

1.3 试验方法

蛋白质含量测定：参考GB/T 24899-2010《粮油检验 小麦粗蛋白质含量测定 近红外法》；湿面筋含量及面筋指数测定：参考GB/T 5506.2-2008《小麦和小麦粉 面筋含量 第2部分：仪器法测定湿面筋》；沉淀值测定：参考GB/T 15685-2011《粮油检验 小麦沉淀指数测定 SDS法》；粉质参数测定：参考GB/T 14614-2019《粮油检验 小麦粉面团流变学特性测试 粉质仪法》；拉伸参数：参考GB/T 14615-2019《粮油检验 小麦粉面团流变学特性测试 拉伸仪法》；饺子皮制作和评分：参考中华人民共和国粮食行业标准LS/T 6123-2017《粮油检验 小麦粉饺子皮加工品质评价》。确定最佳蒸煮时间：取直径为80mm的面片5片，放入450 mL沸水中，开始计时。从5 min开始，每隔20 s取出面片，观察白芯有无。白芯刚好消失的时间为最佳蒸煮时间；蒸煮品质试验：取直径为80 mm的面片3片，分别称重后置于400 mL沸水中，计时煮至最佳煮制时间，取出煮熟面片，淋水后静置5 min，将煮完面片的面汤用于测定面片的干物质失落率（105℃烘4 h）。

干物质失落率 （%）=面汤干重/未煮面片干重×100%

饺子皮（生、熟）质构特性测定：压缩模式，P/35铝探头，测定前速度：2.0 mm/s；测定速度：2.0 mm/s；测定后速度：2.0 mm/s；应变位移：75%；引发力：5.00g；引发类型：自动；获取数据：200。

仪器工作参数：测定模式：在压缩的条件下测力（Measure Force in Compression）；测试前探头移动速度：1.0 mm/s；测试过程中探头移动速度：0.5 mm/s；测试后探头返回移动速度：10.0 mm/s；探头移走的最大距离：65.0 mm。

1.4 试验设计

实验方案采用有约束单纯性格子法混料试验设计。本试验在单纯形混料设计中，采用四顶点正规单纯形（正四面体）三阶格子点试验设计，如图1。

图 1 {4，3}单纯形格子点设计

（图1中A，B，C，D 4个顶点表示单一成分的混料，AB，AC，AD，BC，BD，CD 六边上的点表示 2 种成分的混料，ABC，ACD，ABD，BCD四面上的点表示3种成分的混料，正四面体内的点则表示4种成分的混料）。

试验由4种小麦面粉组分组成，各自所占的百分比分别为 x1、x2、x3、x4，有如下约束条件：x1≥a1=0，x2≥a2=0，x3≥a3=0，x4≥a4=0.5 则

则：x1=0.5×z1x2=0.5×z2x3=0.5×z3x4=0.5×z4+0.5

由于是4种组分，故选择{4，3}单纯形格子点设计，设计方案见表1。

表1 {4，3}单纯形格子法混料试验设计表

1.5 数据处理

采用DPS17.10 Duncan新复极差法对数据进行多重比较分析，建立面包质构参数和感官评分与配方的回归方程分析。

2 结果与分析

2.1 小麦籽粒品质性状

供试小麦品种的平均蛋白质含量、面粉白度、沉降值、湿面筋含量、面筋指数、峰值粘度、衰减度、回生值、面团稳定时间、粉质质量指数、面团拉伸曲线面积、拉伸阻力与延伸度的数值及各自的变幅、极差和变异系数见表2。

表2 小麦品种品质性状

2.2 混料试验设计的饺子品质状况研究

不同面粉配比时饺子品质性状结果如表3，利用Scheffe（多重比较法）混料回归分析，分别以饺子皮硬度、粘着性、咀嚼性、回复性、饺子耐煮性、饺子汤特性和饺子感官评价为目标参数，得到原料成分对饺子品质性质影响的回归方程：

表3 不同原料配比饺子品质性状结果表

2.2.1 硬度(最小值)

y1=5356.28Z1+5863.00Z2+6635.75Z3+5740.96Z4+3216.64Z1×Z2+852.66Z1×Z3-407.81Z1×Z4-164.63Z2×Z3+2230.98Z3×Z4(R2=0.6722)

根据上述回归方程和有关约束条件，得到该回归方程在 Z1=1.0000，Z2=0，Z3=0，Z4=0 时饺子硬度取得最小值 5356.28。由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)，所以有当 X1=0.5000，X2=0，X3=0，X4=0.5000，该饺子硬度最小。将上述编码计算式代入饺子皮硬度方程y与规范变量之间的回归方程，得到：

y1=-5740.96+11528.29X1+11726.00X2+8809.53X3+11481.92X4+12866.57X1×X3+3410.66X1×X3-1631.23X1×X4-628.51X2×X3+8923.94X3×X4

2.2.2 粘着性（最大值）

y2=-354.76Z1-361.00Z2-233.41Z3-195.83Z4+521.29Z1×Z2+148.88Z1×Z3+145.33Z1×Z4+146.11Z2×Z3-601.40Z3×Z4(R2=0.9152)

根据上述回归方程和有关约束条件，得到该回归方程在 Z1=0，Z2=0，Z3=0，Z4=1.000 时饺子粘着性取得最小值-195.83。 由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)，所以有当 X1=0，X2=0，X3=0，X4=1，该饺子粘着性最小。将上述编码计算式代入饺子皮硬度方程y与规范变量之间的回归方程，得到：

y2=195.83-1000.18X1-722.00X2+735.98X3-391.66 X4+2085.14X1×X2+595.53X1×X3+581.32X1×X4+584.45X2×X3-2405.59X3×X4

2.2.3 咀嚼性（最大值）

y3=14104.48Z1+14777.00Z2+19667.92Z3+17390.60 Z4+11868.07Z1×Z2+1196.11Z1×Z3-10948.70Z1×Z4+3265.62Z2×Z3+1382.81Z3×Z4(R2=0.8035)

根据上述回归方程和有关约束条件，得到该回归方程在 Z1=0，Z2=0，Z3=1.000，Z4=0 时饺子咀嚼度取得最大值 19 667.92。由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)， 所以有当 X1=0，X2=0，X3=0.500，X4=0.500，该饺子咀嚼度最大。将上述编码计算式代入饺子皮硬度方程y与规范变量之间的回归方程，得到：

y3=-17390.60+50106.35X1+29554.00X2+36570.23 X3+34781.21X4+47472.29X1×X2+4784.44X1×X3-43794.70X1×X4+13062.48X2×X3+5531.23X3×X4

2.2.4 回复性（最大值）

y4=0.2471Z1+0.3000Z2+0.3020Z3+0.2909Z4+0.2036 Z1×Z2+0.0470Z1×Z3+0.0044Z1×Z4-0.0029Z2×Z3-0.0656Z3×Z4(R2=0.5360)

根据上述回归方程和有关约束条件，得到该回归方程在 Z1=0.3674，Z2=0.6326，Z3=0，Z4=0 时饺子回复性取得最大值 0.3279。由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)， 所 以 有 当 X1=0.1837，X2=0.3163，X3=0，X4=0.500，该饺子回复性最大。将上述编码计算式代入饺子皮硬度方程y与规范变量之间的回归方程，得到：

y4=-0.2909+0.4854X1+0.6000X2+0.7352X3+0.5818 X4+0.8144X1×X2+0.1880X1×X3+0.0176X1×X4-0.0116X2×X3-0.2624X3×X4

2.2.5 饺子耐煮性（最大值）

y5=12.3862Z1+14.0000Z2+14.0209Z3+13.5630Z4-4.1586Z1×Z2-2.4233Z1×Z3-3.8231Z1×Z4-0.0313Z2×Z3-7.7202Z3×Z4(R2=0.9699)

根据上述回归方程和有关约束条件，得到该回归方程在 Z1=0，Z2=0，Z3=1.000，Z4=0 时饺子耐煮性取得最大值 14.0209。 由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)， 所以有当 X1=0，X2=0，X3=0.500，X4=0.500，该饺子耐煮性最大。将上述编码计算式代入饺子皮硬度方程y与规范变量之间的回归方程，得到：

y5=-13.5630+32.4186X1+28.0000X2+43.4822X3+27.1260X4-16.6344X1×X2-9.6932X1×X3-15.2924X1×X4-0.1252X2×X3-30.8808X3×X4

2.2.6 饺子汤特性（最大值）

y6=11.451Z1+8.330Z2+10.6069Z3+11.4422Z4+1.1671Z1×Z2-4.6302Z1×Z3-9.502Z1×Z4+7.1147Z2×Z3-5.2368Z3×Z4(R2=0.9654)

根据上述回归方程和有关约束条件，得到该回归方程在 Z1=1.000，Z2=0，Z3=0，Z4=0 时饺子汤特性分值达最大为 11.4510。 由 于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)，所以有当 X1=0.500，X2=0，X3=0，X4=0.500，该饺子汤特性分值达最大。将上述编码计算式代入饺子皮硬度方程y与规范变量之间的回归方程，得到：

y6=-11.4422+41.906X1+16.660X2+31.6873X3+22.8844X4+4.6684X1×X2-18.5208X1×X3-38.008X1×X4+28.4588X2×X3-20.9472X3×X4

2.2.7 饺子评分（最大值）

y7=81.729Z1+84.670Z2+83.6847Z3+85.9663Z4+2.4329Z1×Z2+4.8741Z1×Z3-4.107Z1×Z4+11.198Z2×Z3-16.6758Z3×Z4(R2=0.3938)

根据上述回归方程和有关约束条件，得到该回归方程在 Z1=0.0004，Z2=0.5383，Z3=0.4613，Z4=0 时饺子感官评价总分达最大值86.9965。由于Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)，所以有当X1=0.0002，X2=0.26915，X3=0.23065，X4=0.500， 该饺子感官评价总分达最大。将上述编码计算式代入饺子皮硬度方程y与规范变量之间的回归方程，得到

y7=-85.9663+171.672X1+169.34X2+200.721X3+171.9326X4+9.7316X1×X2+19.4964X1×X3-16.428X1×X4+44.792X2×X3-66.7032X3×X4

当饺子感官评价值最大（y=86.9965）时，对应的原料配方为：X1（石麦 15）∶X2（石新 828）∶X3（藁优2018）∶X4（石优 20）=0.0002∶0.26915∶0.23065∶0.5000

3 讨论与结论

我国关于面粉特性对饺子皮品质特性的研究较面条的少，行业对饺子用小麦粉的要求是：湿面筋含量 28%～32%、面团稳定时间≥3.5 min、降落数值≥200 s。影响饺子皮及饺子蒸煮品质的主要因素有灰分、蛋白含量、湿面筋含量、淀粉糊化特性、流变学特性及和面时的加水量。李梦琴等[6]研究发现，湿面筋含量对饺子皮品质的影响较大，与饺子的总评分和耐煮性呈显著负相关，与饺子韧性呈极显著正相关，艾志录等[7]研究结果表明：影响饺子皮品质的主要影响因素为粉质质量指数、淀粉含量、蛋白质含量、湿面筋含量、拉伸特性和糊化特性。孟祥坤[8]研究认为，优质的饺子用小麦粉要求稳定时间 4～5 min，最大拉伸阻力在400～500 BU，拉伸面积大于100 cm2，面筋含量在32%～35%。潘治利等[9-10]研究发现小麦粉中蛋白质、淀粉、灰分等基本成分含量和组成会影响速冻饺子皮质构和品质特性。李桂玉等[11]研究了速冻饺子冻裂影响因素及相应改进措施，并提出速冻饺子用小麦粉的特性要求：低灰分、高质量蛋白质、较好的延伸度和弹性。娄爱华等[12]的研究更是指出了饺子成品开裂往往是因为饺子粉质量的不稳定。雷娜[13]研究表明，面团形成时间与蒸煮饺子的透明度和硬度呈显著正相关，稳定时间和饺子光泽、硬度及总评分呈显著正相关，拉伸面积和最大拉伸阻力与饺子皮的光泽和感官总评分呈极显著正相关。

本研究利用混料试验设计，结合感官评价和质构仪分析，得出了饺子皮质构特性硬度、粘着性、咀嚼性、回复性、饺子耐煮性、饺子汤特性和饺子皮感官评价与4种小麦品种添加比例的回归模型；得到饺子专用粉最优配方比例：石麦15∶石新828∶藁优2018∶石优 20=0.0002∶0.26915∶0.23065∶0.5000 。