混料試驗設計優化餃子專用粉配方研究*

班進福，張國叢，郭家寶，劉彥軍*

(石家莊市農林科學研究院/河北省小麥工程技術研究中心，石家莊 050041)

隨著人們生活質量的提高，單一的小麥粉制作的面條和餃子已不能很好地滿足人們的感官需要，因此專用面粉應運而生。小麥作為面粉的原糧，其品質的好壞直接影響著面粉的品質和用途[1-3]。專用粉是指為了制作特定的面食品，使其達到最佳蒸煮狀態，通過配麥、制粉、配粉及添加添加劑等工藝生產方法制做的特定用途小麥粉，它具有更好品質質量、更強的穩定性及更廣的適用性等特點[4-5]。餃子餡料會在一定程度上影響餃子皮的感官評價，因此在研究面粉性狀與餃子的關系時，一般只對餃子皮特性和面粉性狀做分析。本研究以河北省4個小麥品種為材料，測定了小麥品質指標，并進行混料實驗設計優化餃子專用粉配方，通過實驗室制作餃子皮、對其進行評分和質構儀測定，結合感官評價和質構儀評價兩種方法研究餃子專用粉配方，旨在提高餃子專用粉加工品質，滿足人們優質消費和市場專用粉加工需求。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

河北省主推小麥品種：石優20、石麥15、石新828、藁優2018；趙縣農場提供。

1.2 試驗儀器

Perten9100近紅外（NIR）谷物品質分析儀，瑞典波通公司；MLU202實驗磨:無錫布勒機械制造有限公司；2200型面筋指數儀，瑞典Perten公司；880508沉降值測定儀，德國布拉本德公司；810110型粉質儀，德國布拉本德公司；8600.33.002型拉伸儀，德國布拉本德公司；TA－XT2i型物性測定儀，英國Stable Micro System公司。

1.3 試驗方法

蛋白質含量測定：參考GB/T 24899-2010《糧油檢驗 小麥粗蛋白質含量測定 近紅外法》；濕面筋含量及面筋指數測定：參考GB/T 5506.2-2008《小麥和小麥粉 面筋含量 第2部分：儀器法測定濕面筋》；沉淀值測定：參考GB/T 15685-2011《糧油檢驗 小麥沉淀指數測定 SDS法》；粉質參數測定：參考GB/T 14614-2019《糧油檢驗 小麥粉面團流變學特性測試 粉質儀法》；拉伸參數：參考GB/T 14615-2019《糧油檢驗 小麥粉面團流變學特性測試 拉伸儀法》；餃子皮制作和評分：參考中華人民共和國糧食行業標準LS/T 6123-2017《糧油檢驗 小麥粉餃子皮加工品質評價》。確定最佳蒸煮時間：取直徑為80mm的面片5片，放入450 mL沸水中，開始計時。從5 min開始，每隔20 s取出面片，觀察白芯有無。白芯剛好消失的時間為最佳蒸煮時間；蒸煮品質試驗：取直徑為80 mm的面片3片，分別稱重后置于400 mL沸水中，計時煮至最佳煮制時間，取出煮熟面片，淋水后靜置5 min，將煮完面片的面湯用于測定面片的干物質失落率（105℃烘4 h）。

干物質失落率 （%）=面湯干重/未煮面片干重×100%

餃子皮（生、熟）質構特性測定：壓縮模式，P/35鋁探頭，測定前速度：2.0 mm/s；測定速度：2.0 mm/s；測定后速度：2.0 mm/s；應變位移：75%；引發力：5.00g；引發類型：自動；獲取數據：200。

儀器工作參數：測定模式：在壓縮的條件下測力（Measure Force in Compression）；測試前探頭移動速度：1.0 mm/s；測試過程中探頭移動速度：0.5 mm/s；測試后探頭返回移動速度：10.0 mm/s；探頭移走的最大距離：65.0 mm。

1.4 試驗設計

實驗方案采用有約束單純性格子法混料試驗設計。本試驗在單純形混料設計中，采用四頂點正規單純形（正四面體）三階格子點試驗設計，如圖1。

圖 1 {4，3}單純形格子點設計

（圖1中A，B，C，D 4個頂點表示單一成分的混料，AB，AC，AD，BC，BD，CD 六邊上的點表示 2 種成分的混料，ABC，ACD，ABD，BCD四面上的點表示3種成分的混料，正四面體內的點則表示4種成分的混料）。

試驗由4種小麥面粉組分組成，各自所占的百分比分別為 x1、x2、x3、x4，有如下約束條件：x1≥a1=0，x2≥a2=0，x3≥a3=0，x4≥a4=0.5 則

則：x1=0.5×z1x2=0.5×z2x3=0.5×z3x4=0.5×z4+0.5

由于是4種組分，故選擇{4，3}單純形格子點設計，設計方案見表1。

表1 {4，3}單純形格子法混料試驗設計表

1.5 數據處理

采用DPS17.10 Duncan新復極差法對數據進行多重比較分析，建立面包質構參數和感官評分與配方的回歸方程分析。

2 結果與分析

2.1 小麥籽粒品質性狀

供試小麥品種的平均蛋白質含量、面粉白度、沉降值、濕面筋含量、面筋指數、峰值粘度、衰減度、回生值、面團穩定時間、粉質質量指數、面團拉伸曲線面積、拉伸阻力與延伸度的數值及各自的變幅、極差和變異系數見表2。

表2 小麥品種品質性狀

2.2 混料試驗設計的餃子品質狀況研究

不同面粉配比時餃子品質性狀結果如表3，利用Scheffe（多重比較法）混料回歸分析，分別以餃子皮硬度、粘著性、咀嚼性、回復性、餃子耐煮性、餃子湯特性和餃子感官評價為目標參數，得到原料成分對餃子品質性質影響的回歸方程：

表3 不同原料配比餃子品質性狀結果表

2.2.1 硬度(最小值)

y1=5356.28Z1+5863.00Z2+6635.75Z3+5740.96Z4+3216.64Z1×Z2+852.66Z1×Z3-407.81Z1×Z4-164.63Z2×Z3+2230.98Z3×Z4(R2=0.6722)

根據上述回歸方程和有關約束條件，得到該回歸方程在 Z1=1.0000，Z2=0，Z3=0，Z4=0 時餃子硬度取得最小值 5356.28。由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)，所以有當 X1=0.5000，X2=0，X3=0，X4=0.5000，該餃子硬度最小。將上述編碼計算式代入餃子皮硬度方程y與規范變量之間的回歸方程，得到：

y1=-5740.96+11528.29X1+11726.00X2+8809.53X3+11481.92X4+12866.57X1×X3+3410.66X1×X3-1631.23X1×X4-628.51X2×X3+8923.94X3×X4

2.2.2 粘著性（最大值）

y2=-354.76Z1-361.00Z2-233.41Z3-195.83Z4+521.29Z1×Z2+148.88Z1×Z3+145.33Z1×Z4+146.11Z2×Z3-601.40Z3×Z4(R2=0.9152)

根據上述回歸方程和有關約束條件，得到該回歸方程在 Z1=0，Z2=0，Z3=0，Z4=1.000 時餃子粘著性取得最小值-195.83。 由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)，所以有當 X1=0，X2=0，X3=0，X4=1，該餃子粘著性最小。將上述編碼計算式代入餃子皮硬度方程y與規范變量之間的回歸方程，得到：

y2=195.83-1000.18X1-722.00X2+735.98X3-391.66 X4+2085.14X1×X2+595.53X1×X3+581.32X1×X4+584.45X2×X3-2405.59X3×X4

2.2.3 咀嚼性（最大值）

y3=14104.48Z1+14777.00Z2+19667.92Z3+17390.60 Z4+11868.07Z1×Z2+1196.11Z1×Z3-10948.70Z1×Z4+3265.62Z2×Z3+1382.81Z3×Z4(R2=0.8035)

根據上述回歸方程和有關約束條件，得到該回歸方程在 Z1=0，Z2=0，Z3=1.000，Z4=0 時餃子咀嚼度取得最大值 19 667.92。由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)， 所以有當 X1=0，X2=0，X3=0.500，X4=0.500，該餃子咀嚼度最大。將上述編碼計算式代入餃子皮硬度方程y與規范變量之間的回歸方程，得到：

y3=-17390.60+50106.35X1+29554.00X2+36570.23 X3+34781.21X4+47472.29X1×X2+4784.44X1×X3-43794.70X1×X4+13062.48X2×X3+5531.23X3×X4

2.2.4 回復性（最大值）

y4=0.2471Z1+0.3000Z2+0.3020Z3+0.2909Z4+0.2036 Z1×Z2+0.0470Z1×Z3+0.0044Z1×Z4-0.0029Z2×Z3-0.0656Z3×Z4(R2=0.5360)

根據上述回歸方程和有關約束條件，得到該回歸方程在 Z1=0.3674，Z2=0.6326，Z3=0，Z4=0 時餃子回復性取得最大值 0.3279。由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)， 所 以 有 當 X1=0.1837，X2=0.3163，X3=0，X4=0.500，該餃子回復性最大。將上述編碼計算式代入餃子皮硬度方程y與規范變量之間的回歸方程，得到：

y4=-0.2909+0.4854X1+0.6000X2+0.7352X3+0.5818 X4+0.8144X1×X2+0.1880X1×X3+0.0176X1×X4-0.0116X2×X3-0.2624X3×X4

2.2.5 餃子耐煮性（最大值）

y5=12.3862Z1+14.0000Z2+14.0209Z3+13.5630Z4-4.1586Z1×Z2-2.4233Z1×Z3-3.8231Z1×Z4-0.0313Z2×Z3-7.7202Z3×Z4(R2=0.9699)

根據上述回歸方程和有關約束條件，得到該回歸方程在 Z1=0，Z2=0，Z3=1.000，Z4=0 時餃子耐煮性取得最大值 14.0209。 由于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)， 所以有當 X1=0，X2=0，X3=0.500，X4=0.500，該餃子耐煮性最大。將上述編碼計算式代入餃子皮硬度方程y與規范變量之間的回歸方程，得到：

y5=-13.5630+32.4186X1+28.0000X2+43.4822X3+27.1260X4-16.6344X1×X2-9.6932X1×X3-15.2924X1×X4-0.1252X2×X3-30.8808X3×X4

2.2.6 餃子湯特性（最大值）

y6=11.451Z1+8.330Z2+10.6069Z3+11.4422Z4+1.1671Z1×Z2-4.6302Z1×Z3-9.502Z1×Z4+7.1147Z2×Z3-5.2368Z3×Z4(R2=0.9654)

根據上述回歸方程和有關約束條件，得到該回歸方程在 Z1=1.000，Z2=0，Z3=0，Z4=0 時餃子湯特性分值達最大為 11.4510。 由 于 Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)，所以有當 X1=0.500，X2=0，X3=0，X4=0.500，該餃子湯特性分值達最大。將上述編碼計算式代入餃子皮硬度方程y與規范變量之間的回歸方程，得到：

y6=-11.4422+41.906X1+16.660X2+31.6873X3+22.8844X4+4.6684X1×X2-18.5208X1×X3-38.008X1×X4+28.4588X2×X3-20.9472X3×X4

2.2.7 餃子評分（最大值）

y7=81.729Z1+84.670Z2+83.6847Z3+85.9663Z4+2.4329Z1×Z2+4.8741Z1×Z3-4.107Z1×Z4+11.198Z2×Z3-16.6758Z3×Z4(R2=0.3938)

根據上述回歸方程和有關約束條件，得到該回歸方程在 Z1=0.0004，Z2=0.5383，Z3=0.4613，Z4=0 時餃子感官評價總分達最大值86.9965。由于Z1=2X1，Z2=2X2，Z3=2X3，Z4=（X4-0.5）/0.5=2(X4-0.5)，所以有當X1=0.0002，X2=0.26915，X3=0.23065，X4=0.500， 該餃子感官評價總分達最大。將上述編碼計算式代入餃子皮硬度方程y與規范變量之間的回歸方程，得到

y7=-85.9663+171.672X1+169.34X2+200.721X3+171.9326X4+9.7316X1×X2+19.4964X1×X3-16.428X1×X4+44.792X2×X3-66.7032X3×X4

當餃子感官評價值最大（y=86.9965）時，對應的原料配方為：X1（石麥 15）∶X2（石新 828）∶X3（藁優2018）∶X4（石優 20）=0.0002∶0.26915∶0.23065∶0.5000

3 討論與結論

我國關于面粉特性對餃子皮品質特性的研究較面條的少，行業對餃子用小麥粉的要求是：濕面筋含量 28%～32%、面團穩定時間≥3.5 min、降落數值≥200 s。影響餃子皮及餃子蒸煮品質的主要因素有灰分、蛋白含量、濕面筋含量、淀粉糊化特性、流變學特性及和面時的加水量。李夢琴等[6]研究發現，濕面筋含量對餃子皮品質的影響較大，與餃子的總評分和耐煮性呈顯著負相關，與餃子韌性呈極顯著正相關，艾志錄等[7]研究結果表明：影響餃子皮品質的主要影響因素為粉質質量指數、淀粉含量、蛋白質含量、濕面筋含量、拉伸特性和糊化特性。孟祥坤[8]研究認為，優質的餃子用小麥粉要求穩定時間 4～5 min，最大拉伸阻力在400～500 BU，拉伸面積大于100 cm2，面筋含量在32%～35%。潘治利等[9-10]研究發現小麥粉中蛋白質、淀粉、灰分等基本成分含量和組成會影響速凍餃子皮質構和品質特性。李桂玉等[11]研究了速凍餃子凍裂影響因素及相應改進措施，并提出速凍餃子用小麥粉的特性要求：低灰分、高質量蛋白質、較好的延伸度和彈性。婁愛華等[12]的研究更是指出了餃子成品開裂往往是因為餃子粉質量的不穩定。雷娜[13]研究表明，面團形成時間與蒸煮餃子的透明度和硬度呈顯著正相關，穩定時間和餃子光澤、硬度及總評分呈顯著正相關，拉伸面積和最大拉伸阻力與餃子皮的光澤和感官總評分呈極顯著正相關。

本研究利用混料試驗設計，結合感官評價和質構儀分析，得出了餃子皮質構特性硬度、粘著性、咀嚼性、回復性、餃子耐煮性、餃子湯特性和餃子皮感官評價與4種小麥品種添加比例的回歸模型；得到餃子專用粉最優配方比例：石麥15∶石新828∶藁優2018∶石優 20=0.0002∶0.26915∶0.23065∶0.5000 。