田曉霞　于卉　孫哲

1．五得利面粉集團(tuán)有限公司　河北大名　056900　2．法國(guó)肖邦技術(shù)公司　北京　100038

Mixolab參數(shù)快速預(yù)測(cè)饅頭比容高徑比和總評(píng)分

田曉霞1于卉2孫哲2

1．五得利面粉集團(tuán)有限公司河北大名0569002．法國(guó)肖邦技術(shù)公司北京100038

為尋找面粉的饅頭加工品質(zhì)的快速評(píng)價(jià)方法，本文以市場(chǎng)收集的100個(gè)面粉樣品（包括前路粉、中路粉、后路粉以及競(jìng)品饅頭粉）為試驗(yàn)材料，然后利用Mixolab混合實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行面團(tuán)流變學(xué)測(cè)試，并同時(shí)完成饅頭制作試驗(yàn)和感官評(píng)定。利用Minitab統(tǒng)計(jì)分析軟件建立了Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭比容、高徑比以及總評(píng)分的數(shù)學(xué)模型，且預(yù)測(cè)相關(guān)系數(shù)分別為0．84、0．60和0．79。研究表明，通過這些模型得到的預(yù)測(cè)結(jié)果能很好地再現(xiàn)這些參數(shù)在饅頭制作過程中的實(shí)測(cè)值，其中Mixolab基于重復(fù)性限預(yù)測(cè)饅頭總評(píng)分的準(zhǔn)確性高達(dá)98%。也就是說，混合實(shí)驗(yàn)儀參數(shù)預(yù)測(cè)的饅頭總評(píng)分基本可以取代實(shí)際饅頭制作的總評(píng)分，這大大提高了面粉廠饅頭粉專用粉品質(zhì)控制的工作效率。

饅頭比容高徑比總評(píng)分Mixolab參數(shù)

0　引言

饅頭是我國(guó)的傳統(tǒng)主食之一,在北方人民膳食結(jié)構(gòu)中約占到三分之二。據(jù)統(tǒng)計(jì),饅頭用粉量占面粉總消費(fèi)量的40%左右[1,2]。隨著人民生活水平的迅速提高及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步完善，饅頭加工的商業(yè)化程度日益提高，越來越多的面粉廠對(duì)自身產(chǎn)品的饅頭加工品質(zhì)更加重視并推出了各種饅頭專用粉。然而，目前饅頭專用粉的品質(zhì)評(píng)價(jià)方法仍處于探索階段，主要借助簡(jiǎn)單的儀器測(cè)定和感官評(píng)價(jià)，如根據(jù)比容、高度和直徑比、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、彈韌性、粘性和氣味來評(píng)分，按總評(píng)分高低分類[3-7]。其中，饅頭的比容、高徑比等指標(biāo)，可借助儀器和工具測(cè)定（如利用體積測(cè)定儀和電子天平測(cè)定比容，以及用游標(biāo)卡尺測(cè)高徑比等），受人員主觀判斷的影響因素小。而對(duì)饅頭的內(nèi)部評(píng)價(jià)，如組織結(jié)構(gòu)、彈韌性、粘性和氣味等則易受品嘗人員的組成及其嗜好的影響，評(píng)定時(shí)容易出現(xiàn)主觀偏差?？傊耆蕾囸z頭制作和品評(píng)試驗(yàn)來判斷饅頭粉的品質(zhì)的方法，不但操作繁瑣耗時(shí)長(zhǎng)，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，人為評(píng)價(jià)的客觀性較差，容易引起爭(zhēng)議。因此，對(duì)于面粉加工企業(yè)而言，探索一種客觀、準(zhǔn)確的，快速判斷面粉饅頭加工品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法，是小麥饅頭專用粉品質(zhì)控制亟待解決的問題之一。

Mixolab混合實(shí)驗(yàn)儀為五得利集團(tuán)2013年最新引進(jìn)的面團(tuán)流變學(xué)檢測(cè)儀器，該儀器具有一次試驗(yàn)即可得到面團(tuán)的面筋特性及淀粉特性的優(yōu)點(diǎn)，試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)涵蓋了面團(tuán)的粉質(zhì)特性參數(shù)和粘度特性參數(shù)，相當(dāng)于粉質(zhì)儀和粘度儀的聯(lián)合功能，在面粉品質(zhì)分析上具有獨(dú)到之處。

本研究以市場(chǎng)收集的100個(gè)面粉樣品為研究材料，利用Mixolab混合實(shí)驗(yàn)儀對(duì)這些小麥樣品進(jìn)行了制粉后的面團(tuán)流變學(xué)的檢測(cè)，同時(shí)進(jìn)行了制粉后樣品的饅頭成品試驗(yàn)和感官評(píng)價(jià)。通過分析Mixolab參數(shù)與饅頭外觀評(píng)價(jià)實(shí)測(cè)指標(biāo)比容、高徑比的關(guān)系，以及Mixolab參數(shù)與饅頭總評(píng)分的關(guān)系，探討Mixolab測(cè)試參數(shù)快速預(yù)測(cè)饅頭比容、高徑比以及饅頭總評(píng)分的可行性。

1　材料與方法

1．1試驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)采用了100個(gè)市場(chǎng)收集的面粉樣品為研究材料，樣品涵蓋了前路粉、中路粉、后路粉以及競(jìng)品饅頭專用粉，面粉樣品種類豐富，具有良好的代表性。

1．2試驗(yàn)方法

1．2.1樣品含水量的測(cè)定

面粉的含水量，采用國(guó)標(biāo)《GBT 21305—2007谷物及谷物制品水分的測(cè)定》法進(jìn)行測(cè)定。

1．2.2面團(tuán)流變學(xué)特性的測(cè)定

Mixolab混合實(shí)驗(yàn)儀（法國(guó)Chopin肖邦技術(shù)公司）測(cè)定面粉加水形成面團(tuán)過程和面團(tuán)加熱糊化過程以及面團(tuán)冷卻回生過程中流變學(xué)特性的變化，旨在模擬測(cè)定面粉制作成相關(guān)成品從生到熟整個(gè)過程中面團(tuán)的特性變化。

測(cè)定時(shí)，面粉放在混合實(shí)驗(yàn)儀的和面缽中，儀器根據(jù)面粉的含水量和吸水率自動(dòng)加入定量的水，由兩個(gè)“s”型的攪拌刀以80 r/min的轉(zhuǎn)速揉混成面團(tuán)，實(shí)時(shí)測(cè)定并記錄在面團(tuán)對(duì)兩個(gè)攪拌刀間的扭力矩（Nm），繪制出時(shí)間（溫度）對(duì)力矩變化的混合曲線（圖1）[8]。

圖1　混合實(shí)驗(yàn)儀力矩曲線圖

表1　特征值的中文含義以及所表示的特性

表2　Mixolab混合實(shí)驗(yàn)儀力矩曲線圖中各區(qū)間的含義

表1表示了混合實(shí)驗(yàn)儀結(jié)果特征值的中文含義及所表示的特性，曲線上各個(gè)區(qū)間的含義見表2?；旌蠈?shí)驗(yàn)儀力矩曲線如圖1所示，前段（稠度最大值C1、稠度最小值C2）主要表達(dá)面粉中蛋白組分的特性，后段（峰值黏度C3、保持粘度C4、回生終點(diǎn)粘度C5）主要表達(dá)面粉中淀粉組分的特性，整條曲線即表達(dá)面粉中蛋白組分和淀粉組分的共同特性。

1．2.3饅頭制作和品質(zhì)評(píng)價(jià)方法

饅頭制作和感官評(píng)價(jià)方法參照LS/T 3204—1993的附錄A和GB/T 17320—2013的附錄A中的內(nèi)容并做適當(dāng)修改后，重新編寫成的企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。該企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的饅頭評(píng)價(jià)的指標(biāo)包括：操作手感（15分）；比容即體積/重量ml/g（15分）；高徑比即高度/直徑（10分）；口感（分值5分）；氣味（5分）；表皮光滑度（10分）；表皮白度（10分）；瓤肉白度（10分）；組織結(jié)構(gòu)（15分）；彈韌性（5分）以及最終的總分值（100分）。其中的比容由體積測(cè)量?jī)x和電子天平測(cè)定，高徑比由游標(biāo)卡尺測(cè)定。其他感官指標(biāo)由5人組成的評(píng)定小組依次對(duì)各個(gè)指標(biāo)打分進(jìn)行，感官性狀評(píng)分在10 min中內(nèi)完成。

由于饅頭的口感、氣味、光滑度、白度、組織結(jié)構(gòu)、彈韌性等均依靠評(píng)定人員的感官評(píng)價(jià)，故結(jié)果的可靠性不及比容和高徑比的結(jié)果，故本研究主要針對(duì)Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭比容和高徑比以及最后的饅頭總評(píng)分進(jìn)行。

1．2.4數(shù)據(jù)分析

所得數(shù)據(jù)用Minitab統(tǒng)計(jì)分析軟件建立Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭比容、高徑比以及總評(píng)分的數(shù)學(xué)模型,并用Microsof Excel軟件繪制相關(guān)圖。

2　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2．1Mixolab參數(shù)建立的預(yù)測(cè)饅頭品質(zhì)數(shù)據(jù)模型

利用Minitab軟件，首先對(duì)Mixolab各個(gè)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)間的相關(guān)分析，排除共線性變量保留獨(dú)立變量，再基于獨(dú)立變量與預(yù)測(cè)參數(shù)的相關(guān)性確定了預(yù)測(cè)各個(gè)參數(shù)的最佳子集，最終建立了Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭粉比容、高徑比以及總評(píng)分的多元線性回歸數(shù)學(xué)模型，見表3。其中比容預(yù)測(cè)模型有12個(gè)自變量，高徑比有16個(gè)自變量，總評(píng)分有12個(gè)自變量。其中稠度最小值時(shí)間TC2，C1溫度、稠度最小值C2、粘度峰值C3，以及C1-C2值等均同時(shí)出現(xiàn)在三個(gè)預(yù)測(cè)公式中，說明這幾個(gè)參數(shù)對(duì)饅頭的成品品質(zhì)影響較大。

表3　用Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭比容、高徑比和總評(píng)分的數(shù)學(xué)模型

圖2　饅頭比容預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相關(guān)圖（基于重復(fù)性限）

圖3　饅頭比容預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相關(guān)圖（基于再現(xiàn)性限）

2．2饅頭比容的預(yù)測(cè)效果

由表3可以看出Mixolab參數(shù)得到的饅頭比容預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值間存在顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)R達(dá)到0．84。由圖2，國(guó)標(biāo)規(guī)定的比容檢測(cè)的重復(fù)性限值0．1 ml/g,Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)比容符合重復(fù)性允差范圍的樣品數(shù)達(dá)61%。由圖3，基于0．2 ml/g比容再現(xiàn)性限值，Mixolab預(yù)測(cè)比容的準(zhǔn)確性高達(dá)93%。由此，利用Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)樣品制成的饅頭的比容大小是完全可行的。

2．3饅頭高徑比的預(yù)測(cè)效果

由表3數(shù)據(jù)，可以看到Mixolab參數(shù)饅頭高徑比預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值間存在一定的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R達(dá)到0．60。高徑比的相關(guān)性不如上面比容的結(jié)果，這與樣品的實(shí)測(cè)高徑比的范圍（0．47～0．67）較窄有關(guān)。由圖4，根據(jù)企業(yè)規(guī)定的高徑比檢測(cè)的重復(fù)性限值0．03，Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)高徑比符合重復(fù)性允差范圍的樣品數(shù)達(dá)71%。由圖5，基于0．04高徑比再現(xiàn)性限值，Mixolab預(yù)測(cè)高徑比的準(zhǔn)確性高達(dá)85%。由此，利用Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)樣品制成饅頭的高徑比大小也是可以實(shí)現(xiàn)的。

圖4　饅頭高徑比預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相關(guān)圖（基于重復(fù)性限）

圖5　饅頭高徑比預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相關(guān)圖（基于再現(xiàn)性限）

2．4饅頭總評(píng)分的預(yù)測(cè)效果

Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭總評(píng)分與總評(píng)分的實(shí)測(cè)值之間存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R高達(dá)0．79（見表3）。由圖6，根據(jù)企業(yè)規(guī)定的饅頭粉制作總評(píng)分檢測(cè)的重復(fù)性允差為10%，Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭總評(píng)分符合重復(fù)性允差范圍的樣品數(shù)達(dá)83%。由圖7和表4，基于15%再現(xiàn)性限值，Mixolab預(yù)測(cè)饅頭高徑比的結(jié)果中，僅有44號(hào)和47號(hào)樣品的預(yù)測(cè)值超出了再現(xiàn)性限的要求，其準(zhǔn)確性高達(dá)98%。由此，Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)樣品的饅頭制作最終總評(píng)分是十分理想的，換句話說，Mixolab參數(shù)得到的饅頭總評(píng)分預(yù)測(cè)值，完全可以代替實(shí)際饅頭制作的總評(píng)分。

圖6　饅頭總評(píng)分預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相關(guān)圖（基于重復(fù)性限）

圖7　饅頭總評(píng)分預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相關(guān)圖（基于再現(xiàn)性限）

3　結(jié)論

本文建立了Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭比容、高徑比和總評(píng)分的數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明：這些模型得到的預(yù)測(cè)結(jié)果，能較好地再現(xiàn)這些參數(shù)的饅頭制作過程中的實(shí)測(cè)值。Mixolab測(cè)試一個(gè)樣品僅需要45 min，且其測(cè)試結(jié)果在精度、重復(fù)性和可操作性上均優(yōu)于饅頭制作和感官評(píng)定的方法。故本研究為面粉加工企業(yè)建立饅頭專用粉品質(zhì)快速評(píng)價(jià)方法及品質(zhì)控制提供了一定的理論依據(jù)。此外，新一代Mixolab軟件（4．0以上版本），增加了添加新參數(shù)功能，該功能允許將研究得到的預(yù)測(cè)公式錄入到軟件中，從而在每次測(cè)試結(jié)束自動(dòng)計(jì)算并顯示這些新參數(shù)，這也大大提高了用戶使用的方便程度。

表4　Mixolab參數(shù)預(yù)測(cè)饅頭總評(píng)分與總評(píng)分實(shí)測(cè)值的比較

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TS 213．29，TS 211．7

A

1674-5280（2015）02-0027-06

2015-02-28

田曉霞（1987—），女，五得利面粉集團(tuán)研發(fā)員，研究方向：食品質(zhì)量與安全。