响应面法分析不同工艺因素对拉面品质的影响

赵丹丹，陈 洁，王远辉，卞 科

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

0 引言

手工拉面技术堪称中国一绝.拉面制作在中国流传已久，明代程敏政曾作《傅家面食行》曰：“傅家面食天下功，制法来自山东.美如甘酥色莹雪，一匙入口心神融.”拉面以口感柔韧、润滑而备受推崇，拉面的消费市场已扩展到东南亚、欧美等地，市场需求量大.据中国快餐协会不完全统计，我国每年面条快餐消费大约为200 亿元，由此可见，拉面有着巨大的市场价值[1-4].

国内外的研究多集中在中国干白面条和日本、朝鲜式面条上，对拉面的研究一直是个薄弱环节.机制拉面是国内市场中新崛起的面条品种，其在日本已有一定工业生产规模.该产品不仅成为日本食品中的一个重要品种，其市场已经拓展到香港、新加坡、泰国等东南亚地区.拉面也是深受我国消费者喜爱的面条制品，但由于生产技术和设备的限制，长期以来一直停留在手工制作的水平上，没有形成工业化生产.作坊式生产难成规模，已不能满足市场需求，所以对拉面工业化研究具有重要意义[5-7].

本文通过响应面试验设计，研究不同工艺因素对拉面品质的影响，以期对拉面的品质研究提供理论参考.

1 材料与方法

1.1 材料

高筋粉：郑州金苑面粉厂；拉面剂：甘肃力司公司；无碘食盐：市售.

1.2 主要仪器与设备

B10-B 型食品搅拌机：江苏省如东县盛恒食品机械厂；TA -XT plus Texture Analyser：Stable Micro System Ltd.，UK；自动揉面机：河北省任县兆丰机械厂.

1.3 试验方法

1.3.1 拉面面团的制作

称取500 g 面粉、1%无碘食盐、相应添加量的拉面剂和水，将面粉倒入和面缸中，将1%的盐和拉面剂先溶于水，再倒入盛有面粉的和面缸中，启动机器搅拌10 min，制得拉面面团.

1.3.2 拉面制作工艺

和面→压延→醒发→压延→醒发→压延→醒发→压延→切条→延伸→成品.

1.3.3 面团延伸

在测前速度：2.00 mm/s、测试速度：3.30 mm/s，测后速度：10.00 mm/s 和引发力5.0 g 的条件下，采用质构仪所配备的A/KIE 延伸测定标准探头进行测定.具体操作如下：将和好的面团在压面机上压试验所需次数，放入带沟槽模具中，压紧面团，制成2 mm×60 mm 的面团条.固定弹簧试验台，将上述制得的面团条放入样品盘中，放入装置进行延伸试验，直到面团条拉断，即得到面团抗延伸力-延伸性曲线.

1.3.4 感官评定

参照我国行业标准LS/T 3202—1993《面条用小麦粉》中的“面条品尝评分标准”的评判方法进行评价[8].

1.3.5 响应面试验设计

先对选定的工艺进行单因素试验，确定最佳参数范围，然后以延伸距离和感官评分为指标，采用Design-Expert 软件，设计Box-Behnken 响应面优化试验.分析试验结果，建立多元二次回归模型，分析因素间的交互作用，得出预期最佳工艺参数，并对其进行验证.

2 结果与分析

2.1 响应面因素及水平（表1）

表1 因素与水平Table 1 Factors and levels in response surface methodlogy

2.2 响应面试验（表2）

2.3 响应面试验的方差分析

2.3.1 面团延伸距离的方差分析（表3）

从表3 可以看出，试验选择的二次多项模型极显著（p=0.000 3 ＜0.01）；失 拟 项p=0.744 2 ＞0.05，也就是失拟项相对于绝对误差在α=0.05 是不显著的；该模型的校正系数（R2adj）为0.883 4，表示模型可以理解88.34%的响应变化；变异系数（C.V.）为4.83，表示模型精密程度高.因此回归方程对试验拟合情况较好，所得回归方程为：

根据所建立的数学模型和响应曲线（图1，图2）可知，拉面剂添加量、醒发时间对面团延伸距离有显著影响，加水量和醒发温度，拉面剂添加量和醒发时间之间有显著的交互作用.

通过软件优化，得出各水平最佳参数为：加水量43%、拉面剂添加量1%、醒发温度25 ℃和醒发时间68 min，通过回归方程得出最优预测值为65.3 mm.

表2 响应面设计及结果Table 2 Box-Benhken experiment design and results

2.3.2 拉面感官评分的方差分析（表4）

由表4 可以看出，试验选择的二次多项模型极显著（p=0.000 5＜0.01）；失拟项p=0.952＞0.05，也就是失拟项相对于绝对误差在α=0.05 是不显著的；该模型的校正系数（R2adj）为0.872 9，表示模型可以理解87.29%的响应变化；变异系数（C.V.）为3.34，表示模型精密程度高.因此回归方程对试验拟合情况较好，所得回归方程为：

根据所建立的数学模型和响应曲线（图3、图4）可知，加水量、醒发时间对拉面感官评分有显著影响，加水量和醒发温度，拉面剂添加量和醒发温度之间有显著的交互作用.

通过软件优化，得出各水平最佳参数为：加水

量43%、拉面剂添加量1%、醒发温度25 ℃和醒发时间68 min，通过回归方程得出最优预测值为88.6 分.

表3 面团延伸距离的方差分析Table 3 Variance analysis of extended distance of dough

表4 拉面感官评分的方差分析Table 4 Variance analysis of Ramen sensory evaluation scores

图2 拉面剂添加量和醒发时间响应曲线Fig.2 Response surface plots of Ramen agent amount and fermentation time

图3 加水量和醒发温度响应曲线Fig.3 Response surface plots of water amount and fermentation temperature

图4 拉面剂添加量和醒发温度响应曲线Fig.4 Response surface plots of Ramen agent amount and fermentation temperature

2.3.3 验证试验

加水量43%、拉面剂添加量1%、醒发温度25℃和醒发时间67 min，预测感官评分88.6 分，延伸距离65.3 mm，验证试验结果为感官评分87 分，延伸距离66.6 mm.验证试验结果接近Design-Expert软件预测的结果.

3 结论

通过Box-Behnken 响应面试验设计，以面团延伸距离和拉面感官评分为指标，经二次回归拟合分别预期得出工艺最佳参数为加水量43%、拉面剂添加量1%、醒发温度25 ℃和醒发时间67 min，在上述条件下制得的拉面感官评分达88.6 分，延伸距离达65.3 mm.经验证，试验结果与预期结果相近.其中拉面剂添加量和醒发时间对面团延伸距离有较显著影响，而加水量和醒发时间则对感官评分有显著影响.

［1］陆启玉.面条加工产业的技术创新［J］.粮食加工，2010，35（4）：15-16.

［2］周显青，张玉荣.拉面实验室制作及评价方法的研究［J］.中国粮油学报，2000，15（4）：53-57.

［3］邬大江，杨艳红，王凤成，等.拉面专用粉的研究［J］.现代面粉工业，2011（2）：43-44.

［4］赖彩如，仇东朝，宋洪波，等.机械化加工拉面关键技术研究［J］.徐州工程学院学报：自然科学版，2013，28（1）：79-84.

［5］刘钟栋.面粉品质改良技术及应用［M］.北京：中国轻工业出版社，2006：68-70.

［6］孟宪刚，谢放，尚勋武.兰州拉面专用粉对春小麦品质的要求［J］.中国粮油学报，2007，22（3）:481-486.

［7］陆启玉.挂面生产工艺与设备［M］.北京：化学工业出版社，2007:62-68.

［8］SB/T 10137—93，面条用小麦面粉-面条的制作与评价［S］.