正交试验结合模糊数学评价优化豆角焖面的工艺研究

胡燕 王宇航 刘莹莹 胡舰 王荣兰 朱云龙 何志贵

摘要：通過模糊数学感官评价法对豆角焖面的外观形态、滋味、香气和口感进行感官评分，结合正交试验对豆角焖面的工艺配方进行优化，探讨食盐添加量、老抽添加量、食用油添加量、面条种类、加水量、焖制时间等加工因素对豆角焖面感官品质的影响。结果表明，对豆角焖面感官品质的影响为食用油添加量＞老抽添加量＞食盐添加量、面条种类＞加水量＞焖制时间。最优配方为食盐添加量3%、老抽添加量6.0%、食用油添加量6%；面条种类为细面条，加水量为90%、焖制时间为20 min。在此制作条件下，豆角焖面红润油亮，香而不腻，面条根根分明，不粘连，有嚼劲，香气四溢，各项感官综合评价得分为87分，工艺组合得分为87.6分，均明显高于其他配方试验组，即该配方和工艺最佳。

关键词：豆角焖面；工艺条件；正交试验；模糊数学评价；感官评价

中图分类号：TS207.3      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2023）08-0111-06

Study on Optimization of the Technology of Braised Noodles with String Beans by

Orthogonal Test Combined with Fuzzy Mathematics Evaluation

HU Yan1，3， WANG Yu-hang2， LIU Ying-ying1，3， HU Jian1， WANG Rong-lan1，ZHU Yun-long1*， HE Zhi-gui3*

（1.School of Tourism and Culinary Science， Yangzhou University， Yangzhou 225127， China；

2.Taiyuan Gaoyuan Times Technology Co.， Ltd.， Taiyuan 030108， China; 3.College of

Leisure and Health， Guilin Tourism University， Guilin 541006， China）

Abstract： The appearance， taste， aroma and mouthfeel of braised noodles with string beans are evaluated by fuzzy mathematical sensory evaluation method， and the technological formula of braised noodles with string beans is optimized by orthogonal test. The effects of processing factors such as the addition amount of salt， the addition amount of dark soy sauce， the addition amount of edible oil， the types of noodles， the addition amount of water and the braising time on the sensory quality of braised noodles with string beans are discussed. The results show that the effects on the sensory quality of braised noodles with string beans are as follows： edible oil addition amount>dark soy sauce addition amount>salt addition amount， types of noodles>water addition amount>braising time. The optimal formula is 3% salt， 6.0% dark soy sauce， 6% edible oil; the types of noodles is thin noodles， the addition amount of water is 90%， and the braising time is 20 min. Under these production conditions， the braised noodles with string beans is red and bright， fragrant but not greasy， and the noodles are distinct， non-adhesive， chewy and fragrant. The comprehensive sensory evaluation score of various items is 87 points， and the score of technological combination is 87.6， which are significantly higher than those of other formula test groups. Thus， the formula and technology are the best.

Key words： braised noodles with string beans; technological conditions; orthogonal test; fuzzy mathematical evaluation; sensory evaluation

收稿日期：2023-03-14

基金项目：国家级重点研发计划项目（2016YFC1300200）；广西重点研发计划（2018AB49021）

作者简介：胡燕（1996－），女，硕士研究生，研究方向：食品科学。

通信作者：朱云龙（1962－），男，教授，研究方向：食品科学（烹饪方向）、现代饭店管理；

何志贵（1980－），男，教授，博士，研究方向：食品营养与安全。

我国长江以北很多地区的主食都是以面食为主，而南方地区的主食都是以米饭为主，这是我国南北差异的一种。而中国的面食文化博大精深，历史悠久，面食种类繁多，各有特色，不仅在中国烹饪史上占据重要地位，在世界饮食文化史上也享有荣誉[1]，其中，豆角焖面是广受好评的一道美食。

豆角焖面是中国北方地区常见的传统特色小吃，是山西、河北、内蒙古西部地区、河南、陕西等地人们喜欢的家常面食，在南方则很少见。做法相对简单，虽有差异，但配料主要是豆角和肉，其他可根据个人的喜好添加一些配菜。一锅焖下来，有荤菜，有素菜，还有主食[2]。该小吃豆角脆嫩，面条筋韧，咸香味浓，食之利口[3]。

豆角焖面的制作原理是将面条和配菜利用水蒸气焖熟，所以称为焖面。它是以面条、水、五花肉和豆角为主要原料，分为制作手工面条、腌肉、炒制和焖制4个步骤[4-8]。焖面是山西的传统面食汤面的革新性产品，其加工工艺是焖，从烹饪技术来讲，焖出来的面，不会在水煮制过程中破坏面粉的蛋白质分子网状结构，所以焖面更营养，口感更好。不同于一般的水煮面，其水分少、面条存放时间相对较长且不至于造成面条坨成一团的现象，较可能实现标准化和工艺化。

国内外对豆角焖面及其应用进展的研究寥寥无几[9-13]。因此，对其加工工艺的深入研究和优化，对其工业化、标准化生产以及特色面食的推广和普及等具有极其重要的意义。本试验主要研究了食盐添加量、老抽添加量、食用油添加量、面条种类、加水量、焖制时间对豆角焖面感官品质的影响，在此基础上利用正交试验结合模糊数学评价法，确定其最优工艺配方，从而为豆角焖面的工业化生产提供了理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 原料及辅料

细面条、粗面条、扁宽面条、细挂面、宽挂面、四季豆、五花肉、生抽、老抽、蒜、葱、姜、醋、红辣椒、食用油、芝麻油、绵白糖、食盐。

1.1.2 仪器设备

RL-2002IC型电子天平：沈阳天平仪器有限公司；其他设备如铁锅和灶台等：由扬州大学旅游烹饪学院实验室提供。

1.2 实试验方法

1.2.1 工艺流程

备料→炒制→焖制→出锅。

1.2.2 制作方法

备料时首先将五花肉切成薄片；豆角洗干净后撕掉茎，再掰成4～5 cm长的小段；蒜末、姜末、红辣椒片和葱花备用。

炒制阶段，在锅中倒入适量油，开中火烧到油大约四成热，放入葱花、大概一半的蒜末以及姜末，待炒出香味后放入五花肉片，翻炒，用生抽、老抽、白糖、盐调味，随后倒入豆角炒匀；一定要确保豆角完全成熟，避免吃生豆角造成食物中毒。

焖制前倒入些许清水，使水刚好没过豆角表面，然后加盖用中火焖，焖至汤汁烧开后，将面条散开均匀地铺在豆角上。

焖制时盖上锅盖用中小火慢慢焖，5 min左右打开锅盖用筷子挑一挑，翻动面条使色泽和味道均匀，再盖上锅盖继续焖，直到锅中水分快要收干时将剩余的蒜末、辣椒片、葱花撒在其上，淋入芝麻油拌匀即可。

1.2.3 单因素试验

分别固定食盐添加量3%（以五花肉、豆角和面重量的总和计，下同）、老抽添加量6.0%、食用油添加量5%、面条种类为细面条、加水量90%以及焖制时间20 min，改变其中任一条件，研究豆角焖面的制作配方及工艺，具体因素见表 1。

1.2.4 正交试验

1.2.4.1 食盐、老抽、食用油的配比

根据食盐、老抽、食用油的单因素试验结果，分别选择3个比较好的水平，即食盐添加量（A）：2%、3%、4%；老抽添加量（B）：4.5%、6.0%、7.5%；食用油添加量（C）：5%、6%、7%，設计L9（33）正交试验方案，见表2。

1.2.4.2 面条种类、加水量、焖制时间的确定

根据面条种类、加水量、焖制时间的单因素试验结果，分别选择3个比较好的水平，即面条种类（D）：细面条、粗面条、扁宽面条；加水量（E）：70%、90%、110%；焖制时间（F）：15，20，25 min，设计L9（33）正交试验方案，见表3。

1.2.5 感官评价

由来自食品行业的10名专业人士组成评分小组，根据表3中关于外观形态、滋味、香气和口感的标准，对豆角焖面的情况进行评定，按照优秀、一般、较差３个等级进行评定，总分为 100 分。

1.2.6 模糊数学模型的建立

参考甘潇等的方法建立豆角焖面模糊数学感官评价方法[14-20]。根据豆角焖面品质评判标准，分别设定因素集和评语集：因素集，即感官质量指标集U=［U1外观形态，U2滋味，U3香气，U4口感］；评语集，即感官质量评语集P=［优秀，一般，较差］。以外观形态、滋味、香气和口感4个因素为评价因素集，以优秀（90）、一般（70）、较差（60）为评语集，采用强制决定法确定豆角焖面各感官指标的权重[21]，记为X=（X1，X2，X3，X4），X=（0.2，0.3，0.2，0.3）。综合评价的结果记为W。W是权重X和模糊矩阵S的合成，即Wi=X×Si，最后得分Ti=Wi×P，此公式是模糊运算。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 食盐添加量对豆角焖面感官品质的影响

由图1可知，在食用油添加量5%、老抽添加量6%、面条种类为细面条、加水量90%、焖制时间20 min的条件下，随着食盐添加量的增加，豆角焖面的感官评分先逐渐升高，在食盐添加量为3%时评分达到最高，可能是由于食盐的增加使得焖面汤汁渗透压增大，促进了汤汁的渗透，从而增加了豆角焖面的香气，同时使得豆角焖面的口感丰富，滋味上升。随着食盐添加量继续升高，感官评分则慢慢回落，在食盐添加量为5%时评分最低，可能是因为过高的食盐量使得焖面的滋味过咸或口感不均，对豆角焖面的感官品质造成影响。

2.1.2 老抽添加量对豆角焖面感官品质的影响

由图2可知，在食盐添加量3%、食用油添加量5%、面条种类为细面条、加水量90%、焖制时间20 min的条件下，老抽添加量较少，豆角焖面整体颜色较浅，感官表现较差，得分较低；随着老抽添加量的增加，豆角焖面的感官评分逐渐升高，在老抽添加量为6%时评分达到最高，此时焖面红润油亮，香而不腻，原因是老抽可以改善口感和上色提鲜。随着老抽添加量继续升高，感官评分则慢慢回落，在老抽添加量为9%时评分最低，可能是因为过高的老抽量使得焖面的颜色过深，酱味过浓，反而对豆角焖面的感官品质造成影响。

2.1.3 食用油添加量对豆角焖面感官品质的影响

由图3可知，在食盐添加量3%、老抽添加量6%、面条种类为细面条、加水量90%、焖制时间20 min的条件下，食用油添加量较少，豆角焖面整体比较干，口感不好，因此感官表现较差，得分较低；随着食用油添加量的增加，豆角焖面不易粘锅，并且可以锁住面条水分，使得面条有嚼劲，不粘连，根根分明，感官评分逐渐升高，在食用油添加量为6%时评分最高。随着食用油添加量的继续升高，感官评分则慢慢回落，这是因为过高的食用油添加量使得焖面过于油腻，口感较差。

2.1.4 面条种类对豆角焖面感官品质的影响

由图4可知，在食盐添加量3%、食用油添加量5%、老抽添加量6%、加水量90%、焖制时间20 min的条件下，粗面条的香气、口感、滋味分值都不理想，形态和外观色泽较优。可能是因为粗面条直径较大，入味困难。而细面条的感官评分较高，粗细合适，焖制过程中容易入味，香气四溢。扁宽面条的香气和口感分值较低，这是由于扁宽面条薄且宽，不容易留存香气，口感较圆面条差。而由细挂面和宽挂面制作的焖面颜色不均一，光泽不足，较黏腻，易粘连，或有夹生，很难令人有食欲。综上，细面条制作的豆角焖面品质感官评价较理想，挂面类则不适合用来制作焖面，由此可以确定面条种类的较优水平为细面条。

2.1.5 加水量对豆角焖面感官品质的影响

由图5可知，在食盐添加量3%、食用油添加量5%、老抽添加量6%、面条种类为细面条、焖制时间20 min的条件下，随着加水量的持续增加，感官评分先逐渐升高，在加水量为90%时评分最高，随着加水量继续升高，感官评分则慢慢回落。这可能是因为加水量过少，会出现糊锅现象，导致焖面出锅时有糊味，且面条夹生，色泽不均，口感差。而加水量过多时，面条被浸泡会出现粘连现象，从而使香气不足，形态表现为黏腻，无法分离，滋味稍显逊色。当加水量为90%时，焖面开盖浓香溢出，根根分明，色泽红亮，有滋有味。咀嚼时有韧性，不黏腻。综上，在因素水平范圍内，加水量为90%时感官评分最高，为89分，得出结论：加水量为90%时对豆角焖面感官品质评价较理想，由此可以确定加水量的较优水平为90%。

2.1.6 焖制时间对豆角焖面感官品质的影响

由图6可知，在食盐添加量3%、食用油添加量5%、老抽添加量6%、加水量90%、面条种类为细面条的条件下，焖制时间过短，汤汁不足以完全浸入面条，所以色泽、香气都不理想，焖制10 min时，面条有夹生现象，面条发硬，嚼不动；焖制15 min时，有蒜香味，面条上色不均匀，面条稍显干，口感较差；焖制20 min时，口感最佳，面条有滋味但不黏腻，根根分明，有韧性和弹性，色泽均匀；焖制25 min时，稍有黏腻，轻微软烂；焖制30 min时，稍有糊味，无蒜香味。在因素水平范围内，得出结论：焖制时间为20 min时豆角焖面品质感官评价较理想，由此可以确定焖制时间的较优水平为20 min。

2.2 模糊数学模型的建立

2.2.1 感官评价结果

将10名感官评定员对正交试验9组样品的感官评分进行整理统计，对应的结果见表5和表6。

2.2.2 建立模糊矩阵

2.2.2.1 确定配方的正交试验

样品 1外观形态的评定结果，代表10名评价员中有6名选择优秀，3名选择一般，1名则选择较差，以此类推。计算表4中豆角焖面的各感官因素中各等级评价人数与总评价人数的比值，即可得到模糊矩阵S1～S9：

。

依据模糊运算公式，Wi=X×Si，对样品进行综合模糊评判，可得出：

W1＝（0.53，0.4，0.07），W2＝（0.85，0.15，0），W3＝（0.59，0.39，0.02），

W4＝（0.77，0.23，0），W5＝（0.63，0.37，0），W6＝（0.55，0.43，0.02），

W7＝（0.54，0.38，0.08），W8＝（0.68，0.32，0），W9＝（0.77，0.2，0.03）。

依据Ti=Wi×P，可得出最后得分，以T1为例：

T1＝W1×P＝（0.53，0.4，0.07）×（90，70，60）＝79.9；以此类推，最后总得分见表7。

2.2.2.2 确定工艺的正交试验

计算表5中豆角焖面的各感官因素中各等级评价人数与总评价人数的比值，即可得到模糊矩阵S1～S9：

。

依据模糊运算公式，Wi=X×Si，对样品进行综合模糊评判，可得出：

W1＝（0.68，0.32，0），W2＝（0.88，0.12，0），W3＝（0.77，0.23，0），

W4＝（0.63，0.37，0），W5＝（0.77，0.2，0.03），W6＝（0.66，0.34，0），

W7＝（0.54，0.38，0.08），W8＝（0.62，0.38，0），W9＝（0.59，0.39，0.02）。

依据Ti=Wi×P，可得出最后得分，以T1为例：

T1＝W1×P＝（0.68，0.32，0）×（90，70，60）＝83.6；以此类推，最后总得分见表8。

2.3 正交试验

2.3.1 食盐、老抽、食用油配比的确定

以食盐、老抽、食用油为试验变量，设计L9（33）正交试验，结果见表7。

由表7可知，极差R值的大小排列顺序为RC＞RB＞RA，因素C的极差最大，为4.43，说明其在豆角焖面加工过程中是很重要的一环，即食用油添加量对豆角焖面的影响最大，其次是老抽（B），最后是食盐（A），而RA仅为0.1，是其中最小的R值，即食盐添加量对豆角焖面的影响最小。由于A因素列：K2＞K3＞K1，B因素列：K2＞K3＞K1，C因素列：K2＞K1＞K3 ，因此最佳因素水平组合为A2B2C2，而综合得分最高的组合却是A1B2C2。对这两种方案进行验证对比试验，A2B2C2更好，即最优方案为食盐添加量3%、老抽添加量6.0%、食用油添加量6%。

2.3.2 面条种类、加水量、焖制时间的确定

以面条种类、加水量、焖制时间为试验变量，设计L9（33）正交试验，结果见表8。

由表8可知，极差R值的大小排列顺序为RD＞RE＞RF，因素D的极差最大，为4.2，说明面条种类对豆角焖面的影响最大，其次是加水量（E），最后是焖制时间（F），而RF仅为0.87，是其中最小的R值，即焖制时间对豆角焖面的影响最小。由于D因素列：K1＞K2＞K3，E因素列：K2＞K3＞K1，F因素列：K2＞K3＞K1 ，因此最佳因素水平组合为D1E2F2，而综合得分最高的组合也是D1E2F2。无需再进行验证对比试验，即最优方案为面条种类为细面条、加水量90%、焖制时间20 min。

3 结论

食盐、老抽、食用油是豆角焖面制作的重要调味原料，而面条种类、加水量、焖制时间是豆角焖面制作工艺的关键步骤。优化的原料配方和合理的制作工艺是保证豆角焖面产品标准化和规模化的前提和基础。本研究采用正交试验和模糊数学评价法相结合的方法，得到豆角焖面的最佳生产工艺参数为食盐添加量3%、老抽添加量6.0%、食用油添加量6%、面条种类为细面条、加水量90%、焖制时间20 min。在此制作条件下，豆角焖面红润油亮，香而不腻，面条根根分明，不粘连，有嚼劲，香气四溢，各项感官综合评价配方得分为87分，工艺组合得分为87.6分，均明显高于其他配方试验组，即该配方和工艺为最佳。

参考文献：

[1]杨铭铎，于亚莉，高峰，等.国内外面条的研究进展[J].中国粮油学报，2003，18（1）：1-4.

[2]面粉几大指标判定方法[J].粮食加工，2019，44（2）：28.

[3]汪翔，丁长河.加工方法及新技术对面制品品质和营养价值的影响[J].粮食与油脂，2019，32（1）：4-6.

[4]舞家益.神奇的“陈龙”牌精制手工面[J].山区开发，1991（1）：80.

[5]BROERSEN B， SINAMO S， NSABIMANA J， et al.Amylase increases energy and nutrient density of Super Cereal Plus porridge as prepared and accepted by Rwandan caregivers[J].Maternal & Child Nutrition，2019，15（2）：12742.

[6]SOUZA C F， BALDISSERA M D， DESCOVI S N， et al.Grape pomace flour alleviates Pseudomonas aeruginosa-induced hepatic oxidative stress in grass carp by improving antioxidant defense[J].Microbial Pathogenesis，2019，129：271-276.

[7]SAA D A L T， NISSEN L， GIANOTTI A. Metabolomic approach to study the impact of flour type and fermentation process on volatile profile of bakery products[J].Food Research International，2019，119：510-516.

[8]OLATOYE K K， ARUEYA G L.Nutrient and phytochemical composition of flour made from selected cultivars of Aerial yam （Dioscorea bulbifera） in Nigeria[J].Journal of Food Composition and Analysis，2019，79：23-27.

[9]刘瑞莉，陆启玉.磷酸盐对面条质构及水分状态的影响[J].食品科技，2019，44（1）：204-210.

[10]王园园，王韧，赵建伟.米面条的制备新工艺[J].中国粮油学报，2018，33（5）：82-86.

[11]任素民.面粉对挂面品质影响研究[J].粮食与食品工业，2018，25（4）：42-44，48.

[12]李刚凤，关来印，吕真真.天麻鲜湿面条的研制[J].食品工业，2018，39（11）：77-81.

[13]安迪，郑学玲.小麦A淀粉对面条品质的影响[J].食品研究与开发，2018，39（18）：6-11.

[14]甘潇，王睿，聂倩霞.正交试验结合模糊数学评价优化花椒鸡的工艺研究[J].中国调味品，2022，47（6）：133-138.

[15]毕继才，林泽原，李洋，等.基于模糊数学综合评价法优化椒麻鸡片调理食品的开发[J].中国调味品，2021，46（2）：93-96，101.

[16]邵良伟，邹强，张弛松，等.基于模糊数学评定与响应面法优化毛霉型豆豉制曲工艺[J].中国调味品，2021，46（3）：18-23，28.

[17]毕继才，李洋，林泽原，等.基于模糊数学综合评价法优化口水鸡调理食品的开发[J].中国调味品，2021，46（3）：100-103，113.

[18]李梦倩，章海风，凌晓冬，等.模糊数学感官评价结合响应面法优化低脂蛋黄酱工艺配方[J].中国调味品，2021，46（8）：82-87.

[19]吳洁，冯钰钧，徐格，等.基于模糊数学评价法的核桃碎烧烤酱配方及工艺研究[J].中国调味品，2022，47（8）：96-100.

[20]顾伟钢，彭燕，张进杰，等.模糊数学综合评价法在炖煮猪肉工艺优化中的应用[J].浙江大学学报（农业与生命科学版），2011，37（5）：573-577.

[21]余疾风.在食品感官质量的模糊综合评价中如何正确的制定权重分配方案[J].食品科学，1990（1）：15-16.