芡实鲜切面条制备工艺

杨舒贝，何晓伟

滁州学院生物与食品工程学院（滁州 239000）

芡实属于中国传统中草药，也被称为“鸡头米”。芡实有地域区别，湖南、广东、皖南及苏南一带的芡实被称为南芡，别称为苏芡，在山东、皖北、苏北一带，芡实被称为北芡[1]。芡实药用价值丰富，主要为多酚类物质、倍半新木脂素、生育酚、脑苷脂、环二肽，另外还有甾醇和酰胺类物质[2]。药理作用主要表现为抗氧化及抑菌作用、降血糖、降血压、抗心肌缺血、保护胃黏膜以及抗衰老[3-4]，有“水中人参”的美誉。芡实的营养成分为蛋白质、碳水化合物、氨基酸、矿物质、维生素。氨基酸种类齐全，含量丰富。碳水化合物含量达77.6%，其中淀粉含量超过70%，只有6%左右为不溶性纤维素，因此食用芡实可补充人体所需能量及膳食纤维[5]。研究发现芡实中还有3种维生素E的异构体[6]，可以缓解部分由于维生素缺乏而引起的疾病。

芡实深加工仍然存在开发种类少、加工成本高等问题，较难满足消费者需求[7-8]。已经开发出的产品有挤压膨化食品[9]、杂粮馒头[10]、芡实饼干[11]、芡实面包[12]、八宝粥[13]等。

为丰富芡实产品种类，满足人们对功能性、营养性面条的需求，试验探究芡实粉粒径、芡实粉添加量、水添加量对鲜切面条的品质影响，在单因素试验基础上开展响应面试验得到芡实面条的最佳制备工艺。

1 材料与方法

1.1 主要试剂与材料

芡实米（滁州本地）；通用型小麦粉（市售）。

1.2 主要仪器与设备

TA-XT plus物性测定仪（英国Stable Micro System公司）；3nhNR110精密色差仪（深圳市三恩时科技有限公司）；中草药粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 芡实粉的制备

将芡实米用中草药粉碎机磨碎，分别过0.425，0.250，0.180，0.150和0.125 mm孔径筛备用。

1.3.2 面条的制备工艺

芡实粉+小麦粉→加水→搅拌机搅拌10 min→醒发20 min→压面切条（长度10 cm、宽1 cm）→蒸煮3 min→沥干检测

1.3.3 面条感官品质综合评分

随机选取15位感官评价员组成评价小组，对照评分标准（表1）对芡实鲜切面条做感官评价，取平均值作为最终得分。评分标准及指标参照GB/T35875—2018《粮油检验 小麦粉面条加工品质评价》制定。

表1 面条感官品质评分标准

1.3.4 单因素试验

1.3.4.1 芡实粉粒径的优化

将芡实米磨碎，过不同目筛，设定单因素为0.425，0.250，0.180，0.150和0.125 mm，保持芡实粉用量10%、水添加量48%，通过感官评价总分确定最佳芡实粉粒径。

1.3.4.2 芡实粉添加量的优化

保持芡实粒径0.180 mm、水添加量48%，将芡实粉添加量设为5%，10%，15%，20%和25%进行单因素试验，通过感官评价总分确定最佳芡实粉添加量。

1.3.4.3 用水量的优化

保持芡实粉粒径0.180 mm、芡实粉用量10%，用水量设定在42%，44%，46%，48%和50%进行单因素试验。

1.3.5 响应面优化试验

为进一步优化芡实鲜切面条工艺，在单因素试验的基础上进行响应面分析，将芡实粉粒径、芡实粉添加量、加水量作为优化因素，考察其对感官评价总分的影响，进而得到芡实鲜切面条最佳加工工艺，见表2。

表2 响应面试验因素水平与编码

1.3.6 理化指标的测定

1.3.6.1 蒸煮损失率的测定

参考黄滢洁等[14]的方法进行测定。取30 g面条放入500 mL水，煮3～4 min，面汤移入蒸发皿中，蒸发至溶质全部析出，放入烘箱，于105 ℃烘干至恒重，同时称取相同质量的面条放入烘箱至恒重，按式（1）计算损失率。

式中：M1为面汤干物质质量，g；M2为生面干重，g。

1.3.6.2 断条率的测定

参考LS/T3304—2017《中国好粮油 挂面》规定的方法测定。

1.3.6.3 面条吸水率的测定

取30根面条，称其质量，记为m1，置于1 000 mL沸水中煮3 min，面条捞出，沥干水分，用滤纸吸去面条表面水分，称其质量，记为m2。按式（2）计算吸水率。

式中：m1为生面条质量，g；m2为熟面条干重，g。

1.3.7 数据处理

所得数据使用Microsoft Excel 2016软件作图，使用IBM SPSS Statistics 9.0软件中的Duncan新复极差法进行显著性检验，以α=0.05作为差异显著水平；所得数据用Design-Expert 8.0.6.1软件进行响应曲面分析。

2 结果与结论

2.1 单因素试验结果

2.1.1 芡实粉粒径对面条品质的影响

由图1和表3可知，不同粒径的芡实粉对面条感官品质评分有显著影响（p＜0.05），随着粒径的降低，面条的感官品质总分先升高后降低，0.180 mm时感官品质总分最高，0.150 mm和0.125 mm之间差异性不大。随粒径变小，面条硬度、咀嚼度、吸水性均呈先减后升的趋势，这是因为不同粒径与小麦粉结合能力不同，小麦粉吸水率、面筋含量也不同[15]。粒径较大时，与小麦粉结合不稳定，在蒸煮过程中会有较多损失，导致吸水率偏高，断条率偏高，面条口感粗糙，面条表面光滑性差，亮度变低。综合来看，选择最佳粒径0.180 mm，并进行后续优化试验。

图1 芡实粉粒径对感官品质评分的影响

表3 芡实粉粒径对产品品质的影响

2.1.2 芡实粉添加量对面条品质的影响

由图2和表4可知，芡实粉添加量对面条感官品质评分有显著影响（p＜0.05），各组之间均有显著差异。随着芡实粉添加量的升高，面条的硬度、咀嚼度都呈上升趋势，这是因为芡实粉弱化面筋网络结构，降低面团的持气能力[16]，使面团醒发不完全，从而影响面条的质构特性。芡实粉增加，面条亮度降低，颜色变为灰色，这是因为芡实粉中含有较为丰富的植物多酚类物质，容易氧化褐变，导致面条颜色变暗。另外，芡实粉本身颜色也会降低面条亮度和色泽。吸水率下降是因为芡实粉中的蛋白吸水能力比面筋蛋白弱，从而弱化面团的吸水能力[17]，面条断条率的升高是因为芡实粉的增加使得面条韧性变差。添加量10%时，面条表面光滑，颜色浅灰，含有芡实特有香味，口感较好，添加量超过10%时芡实味变重，适口性差。综合来看，选择最佳芡实粉添加量10%，并进行后续优化试验。

图2 芡实粉添加量对感官品质评分的影响

表4 芡实粉添加量对面条品质的影响

2.1.3 水添加量对面条品质的影响

由图3和表5可知，水添加量对面条感官品质评分有显著影响（p＜0.05），水添加量48%和50%时差异性不大。随着水添加量增加，面条的硬度、弹性、咀嚼度都呈下降趋势，这是因为水添加量变少不利于面团的醒发，导致面条偏硬且咀嚼度变高，加水量变多会使得面筋凝结聚集，使面团偏软且粘手，醒发过程中面团的持气能力下降，使面条硬度、弹性、咀嚼度都变低[17]。水添加量对颜色无明显影响。随着水添加量变多，面条吸水率降低是因为面条本身吸水率主要与小麦粉的成分有关，水的增加减少小麦粉的比例，所以吸水率降低。水添加量46%时，面团光滑不粘手，面条适口性最好，表面光滑，色度均匀。综上可得，选择最佳水添加量46%，并进行后续优化试验。

图3 水添加量对感官品质评分的影响

表5 水添加量对面条品质的影响

2.2 响应面试验

2.2.1 回归方程的建立与方差分析

以面条感官品质总分为指标，通过Design-Expert 8.0.6.1设计响应面优化试验，得到回归方程Y=92.40+ 0.50A+1.63B-0.13C-2.00AC+0.25BC-3.08A2-2.33B2-5.32C2。从试验结果（表6）和方差分析（表7）可以看出，所建立的模型显著性极高（p＜0.000 1），失拟项不显著（p=0.690 5＞0.05），表明模型比较稳定。C.V.＜10%，表明可信度比较高。另外Radj2=0.958 3，R2=0.981 8，说明模型拟合较好，试验误差小。根据回归方程中各因素的系数值可知各因素对鲜切面条品质的影响顺序为芡实粉添加量（B）＞芡实粉粒径（A）＞水添加量（C）。

表6 响应面设计及结果

表7 方差分析表

2.2.2 响应面等高线和响应曲面图分析

从图4（a）可以看出，固定芡实粉添加量，随芡实粉粒径增加，产品感官评分先缓慢增加后逐渐减小，芡实粉粒径固定，芡实粉添加量对产品品质影响的变化趋于一致，两者交互作用较显著，感官评分的极大值在0.150 mm～0.185 mm和11%～13%。图4（b）与图4（a）相似，固定芡实粒径因素，随着加水量增大，产品感官评分先增加后缓慢减少，固定加水量因素，芡实粒径对产品品质评价影响的变化先缓慢增加后逐渐减少，两者交互作用极显著，产品感官评分的极大值在45%～46%和0.150 mm～0.185 mm。图4（c）可以看出加水量与芡实粉添加量交互作用较显著，产品感官评分的极大值在45%～46%和11%～13%。

图4 三因素交互作用对芡实鲜切面条品质的影响

2.2.3 响应面模型的验证

根据试验数据，利用 Design-Expert 8.0.6.1处理，计算出最佳条件：芡实粉粒径0.183 mm、芡实粉添加量11.74%、加水量45.96%，此条件下预测值为92.706 3分。考虑实际操作，最终取优化条件：芡实粉粒径0.180 mm、芡实粉添加量12%、加水量46%，通过3组重复试验得到的试验值为93分，与预测值相比误差在±0.3%以内，说明响应面优化得到的鲜切面条制备工艺条件可靠，具有实际意义。

3 结论

试验以芡实粉为原料，研究芡实粉粒径、芡实粉添加量、加水量对芡实鲜切面条感官品质的影响，基于单因素试验和响应面优化得芡实鲜切面条最佳工艺配方：芡实粉粒径0.180 mm、芡实粉添加量12%、加水量46%，最终产品感官评分93分，对芡实鲜切面条感官品质的影响顺序为芡实粉添加量（B）＞芡实粉粒径（A）＞加水量（C）。结果表明，在此工艺下的芡实鲜切面条理化指标均符合现有鲜湿面条的标准，表明芡实面条质量高、品质好。