蘇光林，何冬雪，謝文佩*

廣西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院食品科學(xué)系（南寧 530000）

葛根（PuerariaeRadix）又名粉葛，為豆科葛屬多年生藤本植物的干燥根，葛根含有20%～25%的淀粉，富含多種氨基酸、微量元素，具有化熱解毒、調(diào)節(jié)血壓、調(diào)節(jié)血糖代謝的作用[1-2]。葛根在我國廣東、廣西、湖南等地均有種植，在廣西的種植地中，藤縣葛根尤負(fù)盛名，被稱為“粉葛之鄉(xiāng)”，每年種植粉葛約35萬 t。

山藥（Dioscorea opposita）為薯蕷科薯蕷屬的一種根莖作物，含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和微量元素，具有一定的抗氧化、降血糖和血脂的作用[3]。山藥在我國廣東、四川、廣西等地均有種植。廣西桂平和南寧邕寧區(qū)那樓鎮(zhèn)的山藥最為出名，那樓鎮(zhèn)每年種植面積達(dá)1 000多 hm2。

面條從漢代開始發(fā)展至今，是中國飲食的重要組成部分。此次試驗(yàn)以傳統(tǒng)掛面配方及工藝為基礎(chǔ)，充分利用廣西特色資源，通過加入葛根粉及山藥粉來提高營養(yǎng)價(jià)值[4]，增加市面上復(fù)配面條的品種，研制出營養(yǎng)健康的復(fù)配面條——葛根山藥掛面。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山藥、葛根（市售）；谷朊粉、羧甲基纖維素鈉、木薯變性淀粉（食品級(jí)，河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司）；六偏磷酸鈉（食品級(jí)，廣東味多食品配料有限公司）；金沙河富強(qiáng)高筋小麥粉（河北金沙河集團(tuán)）。

1.2 儀器與設(shè)備

面條機(jī)（上海市巧媳婦食品機(jī)械有限公司）；BO-C02 Beow和面機(jī)（佛山市貝奧電器有限公司）；BSA224S電子天平：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；DSH-50-10電子水分測(cè)定儀（上海越平科學(xué)儀器有限公司）；CT3-10K質(zhì)構(gòu)儀（Brookfield，美國博勒飛）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

小麥高筋面粉、葛根粉、山藥粉、谷朊粉、水混合→和面→熟化→壓面→切條→干燥→成品

1.3.2 操作方法

將葛根、山藥烘干制粉（過100目篩），再把小麥高筋面粉、谷朊粉、葛根粉和山藥粉按一定比例充分混合，放入和面機(jī)中，加水和面20～30 min，制成面坯，靜置熟化20 min，用壓面機(jī)壓成表面光滑的面片，再用面條機(jī)切成條后置于室溫下晾曬干燥。

1.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

探究葛根粉、山藥粉、水的添加量（水-混合粉體的質(zhì)量比）對(duì)掛面制作工藝的影響，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

1.5 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（參見表2）

表2 葛根山藥掛面感官評(píng)價(jià)表

選擇木薯變性淀粉、六偏磷酸鈉、羧甲基纖維素鈉（CMC）、谷朊粉四種改良劑，篩選出對(duì)葛根山藥掛面的品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性影響最好的改良劑，并確定該改良劑的最適用量，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表3。

表3 改良劑試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.6 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取山藥粉添加量（A）、葛根粉添加量（B）和改良劑添加量（C）為因素，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，詳見表4。

表4 響應(yīng)面水平因素表

1.7 理化指標(biāo)檢測(cè)方法

1.7.1 面條品質(zhì)測(cè)定方法

通過測(cè)定干物失落率、最大彎曲度[5]、熟斷條率（LS/T 3212—2014附錄C）判斷面條品質(zhì)。

1.7.2 面條質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定方法

采用CT3-10K質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定葛根山藥面條的質(zhì)構(gòu)特性。取3根6 cm左右長(zhǎng)的面條測(cè)定。測(cè)定參數(shù)：采用TA7探頭，TPA模式，下壓程度70%，觸發(fā)力5 g，測(cè)試速度1 mm/s，返回速度1 mm/s，循環(huán)測(cè)定2次，每份樣品平行測(cè)定3次，取各項(xiàng)參數(shù)的平均值為最終值[6]。

1.7.3 水分含量

用恒溫干燥法測(cè)定。

1.7.4 酸度測(cè)定

參照GB/T 5517—2010進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 水的添加量對(duì)面團(tuán)形成狀況的影響

由表5可知，當(dāng)水的添加量低于4∶9（質(zhì)量比）時(shí)，面團(tuán)會(huì)出現(xiàn)粘手的情況，水分占得比重越大面團(tuán)越黏。當(dāng)水的添加量高于4∶9（質(zhì)量比）時(shí)，面團(tuán)開始干裂，水分占的比重少時(shí)甚至未能形成面團(tuán)。故水的最適宜添加量為4∶9（質(zhì)量比）。

表5 水的添加量對(duì)面團(tuán)形成狀況的影響

2.2 山藥粉添加量對(duì)面條品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性的影響

干物失落率和斷條率越低的面條其品質(zhì)越好，最大彎曲度越大的面條品質(zhì)更佳[7]。由表6可看出，隨著粉體的增加，干物失落率和熟斷條率也在增加，最大彎曲度增大后減??；當(dāng)山藥添加量為5%時(shí)，雖干物失落率和面條熟斷條率最佳，當(dāng)最大彎曲率比較差，且在感官上，5%的面條感官上山藥味較淡。10%和15%的添加量熟斷條率和最大彎曲率相當(dāng)。面條的硬度、彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性是面條口感是否勁道的綜合指標(biāo)，其中硬度和彈性的影響最大，面條的硬度和彈性越好，面條的品質(zhì)越好[7]。當(dāng)山藥添加量為15%時(shí)，其硬度和彈性比之10%的更好。所以山藥的最佳添加量為15%。

表6 山藥添加量對(duì)掛面品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)的影響

2.3 葛根粉添加量對(duì)面條品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表7可以看出，隨著葛根粉的添加量的增大，其干物失落率以及熟斷條率隨之增大，最大彎曲度先上升后下降，15%的山藥添加量為最高。在質(zhì)構(gòu)特性上，5%的葛根添加量彈性、硬度最佳，但在感官上葛根味淡。綜合以上數(shù)據(jù)，15%的添加量為最適添加量。

2.4 確定最佳的改良劑及確定其用量

木薯淀粉可以增強(qiáng)面條的膠凝性、黏合性，谷朊粉可增強(qiáng)面條的韌性和抗彎曲力，六偏磷酸鈉可提高面筋蛋白的吸水性能，提高其彈性。由表8可知，木薯改性淀粉、谷朊粉、六偏磷酸鈉的干物失落率和烹煮斷條率較低。綜合其質(zhì)構(gòu)特性，谷朊粉的硬度和彈性更佳。谷朊粉改良劑的干物失落率總體上很接近，最大彎曲率較好的在2.5%～3.5%的添加量，但2.5%的添加量的面條其硬度、彈性相對(duì)于3%和3.5%都更好。故谷朊粉的最佳添加量為2.5%。

表7 葛根添加量對(duì)掛面品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)的影響

表8 四種改良劑對(duì)面條品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)的影響

2.5 葛根山藥面條加工工藝響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果分析

2.5.1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果的顯著性論證

經(jīng)回歸擬合后，各試驗(yàn)因子對(duì)響應(yīng)值的影響生成最終的函數(shù)表達(dá)為：Y=90.18-3.12A-2.09B-0.34C-1.53AB+0.73AC-1.40BC-3.49A2-3.27B2-2.51C2。對(duì)模型進(jìn)行回歸分析，結(jié)果見表10。

由表10可知，各因素影響大小依次為A（山藥粉添加量）＞B（葛根粉添加量）＞C（改良劑添加量）。模型p＜0.000 1，說明此模型已達(dá)極顯著水平；因變量與自變量之間的復(fù)相關(guān)數(shù)R2=0.975 9，證明該模型擬合程度較好，試驗(yàn)誤差小。模型調(diào)整確定系數(shù)R2Adj=0.945 0，說明該模型能解釋94.50%響應(yīng)值的變化，擬合程度較好；失擬項(xiàng)p=0.392 8＞0.05，說明試驗(yàn)所得二次回歸方程能很好地對(duì)響應(yīng)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。

由表9和表10可知，響應(yīng)面中心試驗(yàn)的5份樣品在最大彎曲率、硬度、彈性的結(jié)果比較好，葛根粉和山藥粉的粉量在總粉量中占比重大的干物失落率就大。而面條品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性隨葛根山藥添加量的變化而有較大差距，表明山藥添加量及葛根添加量對(duì)面條品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性的影響較顯著。

表9 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

接表9

表10 方差分析

2.5.2 模型分析討論

結(jié)合圖1和表10，當(dāng)山藥粉添加量一定，葛根粉添加量為12.95%時(shí)，面條感官評(píng)分達(dá)到峰值且響應(yīng)面形狀凹凸明顯，表明葛根粉添加量與山藥粉添加量交互達(dá)顯著水平。山藥粉添加量與改良劑添加量交互對(duì)葛根山藥面條制作工藝則沒有太顯著影響。由圖1可知，改良劑添加量為2.47%達(dá)到峰值，改良劑添加量固定不變時(shí)，面條的感官評(píng)分仍隨著葛根粉添加量的變化有較大的起伏，說明兩者的交互對(duì)葛根山藥面條制作工藝有影響，且葛根添加量比改良劑添加量的影響大[8]。

2.6 葛根山藥面條制作工藝的優(yōu)化與驗(yàn)證

上述回歸模型的最優(yōu)制作工藝條件為山藥粉添加量12.95%、葛根粉添加量14.95%、改良劑添加量2.47%，此條件下的葛根山藥面條感官評(píng)分為91.05分，接近理論預(yù)測(cè)值。因此，響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到的最佳葛根山藥面條制作工藝條件參數(shù)準(zhǔn)確可靠，有一定的使用價(jià)值。

2.7 面條的理化指標(biāo)

中心試驗(yàn)的5份樣品水分含量平均值為6.31%，酸度為3.77 mL/10 g，熟斷條率基本為0，烹調(diào)損失率為7.43%，均符合國家糧食標(biāo)準(zhǔn)LS/T 3212—2014的規(guī)定。

圖1 各因素相互作用響應(yīng)面圖

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和Box-Behnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)，采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化了葛根山藥面條制作工藝條件，得出最佳的制作工藝參數(shù)：水的添加量4∶9（質(zhì)量比）、葛根粉添加量14.95%、山藥粉添加量12.95%、改良劑谷朊粉添加量2.47%。在此條件下，葛根山藥面條的感官評(píng)分為91.05分。此次試驗(yàn)范圍內(nèi)建立的模型準(zhǔn)確可靠，有一定的使用價(jià)值。