・１５４・ 科技论坛 响应面法优化高纤维玉米面条生产工艺 张志远，张帅 张薇，刘静雪ｚ （１、吉林省长吉图开发建设现代农业投资有限公司，吉林长春１３０１１８ ２、吉林农业科技学院食品工程学院，吉林吉林１３２１０１） 摘要：挤压处理玉米深加工副产物玉米皮制得高品质膳食纤维，并将其用于高纤维玉米面条的生产。本实验研究了玉米皮膳食纤 维添加量、挤出条件对高纤维玉米面条产品品质的影响，从而优化高纤维玉米面条挤出法生产的最佳工艺参数。结果表明：在玉米皮膳食 纤维添加量为６％、加水量２４％、一段挤出温度１３０￣Ｃ、二段挤出温度９０℃时，高纤维玉米面条挤出生产条件最佳。 关键词：膳食纤维；玉米面条；响应面；挤出 玉米是全球种植范围最广、产量最大的谷类作 物【ｌ】。玉米中含有丰富的不饱和脂肪酸，玉米对动脉 粥样硬化、冠心病、高血压及高脂血症等都有一定 的预防作用，维生素Ｅ还可促进人体细胞分裂，延 缓衰老酬。膳食纤维能够防止或减少便秘、糖尿病、 大肠癌、肥胖症等疾病的发生目。因此，研究和开发 高膳食纤维食品具有重要的现实意义 。挤压技术 是指原料在挤出机高温、高压、高剪切作用下，其内 部结构和性质发生变化，形成具有一定结构和形状 产品的技术。挤压加工技术操作简单，适用范围广， 在食品领域得到广泛应用 ”。本实验以玉米粉为 主要原料，添加一定量的玉米皮膳食纤维，通过二 段挤出加工、干燥而制的玉米高膳食纤维面条。 １材料与方法 表１响应面试验因素水平表 ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 儿：： ¨ 坫＂ 表２挤出Ｂｏｘ—Ｂｅｎｈｎｋｅｎ的中心组合试验设计及结果 １．１材料与试剂 玉米皮长春大成玉米开发有限公司提供；精 制玉米粉公主岭市顺天农民专业合作社；饮用水 符合ＧＢ５７４９－－２００６￣生活饮用水卫生标准》要求； 耐高温Ｏｒ．一淀粉酶枣庄市杰诺生物酶有限公司； 乙醇、重铬酸钾、溴甲酚绿、石油醚、丙酮 北京化 工厂。 １．２仪器与设备 ＢＦ．－－４５Ａ型拌粉机长春市盛达食品工业研究 所；ＪＣ一６０ＩＡ挤出机长春市盛达食品工业研究所； ＪＣ一６０ＩＢ挤出机长春市盛达食品工业研究所； ＡＣＳ一６Ｅａ型电子计价秤上海大和衡器有限公司； 分析天平梅特勒一托利多（常州）称重设备系统有 限公司；ＨＩＳ—ＨＡ型水浴振荡器中国哈尔滨市东 联电子技术开发有限公司。 １．３方法 １．３．１工艺流程 ０ ０ ０ ０ １ １ ０ ｌ １ １ ０ Ｏ ０ Ｏ ０ ０ ０ ｇ８ 鹊 他 踞 鼹∞ ∞ ∞ ｝２ 蛇 弘坫 ：２ ％ ｕ ”曲 ｇ吕加水 Ｉ 膳食纤维制备一拌料一喂料一一段挤出糊 化一二段挤出成形一切条一冷却一干燥一高纤维 玉米面条 １．３．２响应面试验 为了得到最佳工艺参数，以膳食纤维添加量、 物料加水量、一段挤出温度、二段挤出温度为试验 因素，以高纤维玉米面条感官评分为考察指标，采 用Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｘｐｅ￣软件设计出４因素３水平的响应 面试验方案，优化工艺参数，确定最佳试验方案。试 验因素及水平如表１。 性等方面进行综合评定。采用国标法对高纤维玉米面条的基础成分 １．４高纤维玉米面条品质测定 并对玉米面的断条率、烹调损失率进行测定ｌｌ２＿ 。 本试验邀请具有品评经验的专业人士１０人，从外观结构、适口 进行测定，项目名称：长春市科技计划项目（编号：１４ＮＫ００４）。 作者简介：张志远（１９５９一），男，高级经济师，食品营养与安全研究及宏观金融经济技术分析。 科技论坛 表３口感分值的回归系数及显著性检测 ・ｌ５５・ 实验结果误差小，该模型能较好的反应各因素与实验结果之间的关 系。从表４可以看出Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＡＤ、Ａｚ、Ｂ２，Ｃ 、Ｄ 对高纤维玉米面条 口感评分的影响作用显著，其中Ａ、Ｂ、ＡＤ、Ａｚ、Ｂ 、Ｃｚ、Ｄｚ影响极显著。 影响高纤维玉米面条口感的主次顺序为二段挤出温度＞水分添加 量＞膳食纤维添加量＞一段挤出温度。 ２．２响应面分析 ２．２．１交互作用对高纤维玉米面条感官评分的影响 为考察各个因素交互作用对玉米面感官评分的影响，通过响应 面分析，得到其响应面图及其等高线图。由图１可知，水分添加量和 二段挤出温度的交互项对高纤维玉米面条口感评分有显著影响。 ２．２．２最佳工艺条件的确定与验证实验 通过Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｘｐｅｒｔ ８．０．６软件进行二次回归模型的预测，以口 感评分值越高越好为优化原则，得到玉米营养面条的最佳挤出条件 为水分添加量２４％、膳食纤维添加量６％、一段挤出温度１２９℃、二 段挤出温度为９２￣Ｃ，此时玉米营养面条的的口感评分分值最高。考 虑到操作的方便性，将挤出工艺确定为一段挤出温度１３０￣Ｃ、二段 挤出温度为９０￣Ｃ，进行验证实验，测得高纤维玉米面条口感分值为 ９５分，说明响应面法所得的工艺参数准确可靠。 ３结论 洼：”差异极显著，Ｐ＜０ ０１； 差异显著．Ｐ＜０．０５。下同。 在单因素试验的基础上，通过响应面分析对高纤维玉米面条挤 出法生产工艺进行优化，结果表明影响高纤维玉米面条口感的主次 顺序为二段挤出温度＞水分添加量＞膳食纤维添加量＞一段挤出 温度。最佳挤出生产工艺为水分添加量２４％、膳食纤维添加量６％、 段挤出温度１３０℃、二段挤出温度为９０ ：。 一参考文献 【１】江振娜，谢志忠．我国玉米贸易流量现状与影响因素：基于引力模 粗Ⅱ 镪 型的实证分析ＩＪ１．亚太经济，２０１２，６：５２—５５． 【２１Ｙ－丽丽．玉米深加工转化技术研究『Ｊ１．农业科技与装备，２０１０，３：５７— ５９． ［３】王润琴．玉米深加工产品的利用［Ｊ】．甘肃农业科技，２００４，６：５５—５６． ｆ４】牟德华，李艳，康明丽，王凤鸣，冯雅琪．玉米综合加工技术ＩＪｊ．食品科 学，２００２．１ １，２３：３６０—３６２． 【５】郑建仙．功能性食品ｆ第２卷）［Ｍ１．北京：中国轻工业出版社，ｌ９９９： ５０－６５． 感官评分一 咀 丑 【６】牟德华，李艳，崔福来．高膳食纤维儿童食品的研制【Ｊ１．食品工业科 技．１ ９９７（２）：４３—４５． ［７】张艳荣，陈雪，王研．高纤维即食玉米片双螺杆挤出工艺优化…．食 品科学，２０１２，３３（２２）：６—１ １． 【８】王大为，张娜，刘婷婷．玉米皮多糖挤出低聚化的研究【Ｊ】．食品科 学，２００９，３０（２）：１３８—１４１． 【９】王大为，郭雪飞，杨羿．高温高压挤出处理对玉米皮膳食纤维溶解 特性及物性的影￣ｌＩＪ］．食品科学，２０ｌ １，３２（１３）：８４—８８． 【１Ｏ］张艳荣，丰艳，孙丽琴等．响应面法优化米糠挤出工艺及其物性研 究『Ｊ１．食品科学，２０ｌ０，３ｌｆ２０１：１４６一ｌ５１． １ １ 三＝ 【Ｉ ｌｌＪＣ新．玉米深加工技术［ＭＩ．北京：中国轻工业出版社，１９９９．１一ｌ７． 【１２］Ｙｕ—Ｃｈａｎ Ｈｕａｎｇ，Ｈｉｓ－Ｍｅｉ Ｌａｉ．Ｎｏｏｄｌｅ ｑｕａｌｉｔｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ（１ｉｆ＿ ｆｅｒｅｎｔ ｅｅｒｅａｌ ｓｔａｒｃｈｅｓ ｆＪ１．Ｊｕｕｍａｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．２（１ １ ０，９７（２）： ｌ３５一ｌ４３． Ｉ１３］Ｋａｗａｌｊｉｔ Ｓｉｎｇｈ Ｓａｎｄｈｕ，Ｍａｎｉｎｄｅｒ Ｋａｕｒ，Ｍｕｋｅｓｈ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ Ｉ：ｌ＝ ．： ： ：：Ｃ ： ：：： ｎｏｏｄｌｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｔａｔｏ ａｎｄ ｒｉｃｅ ｓｔａｒｃｈｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｂｌｅｎｄｓ ｉｎ ｒｅｌａ— Ａ：水分添加量． 图１交互作用对高纤维玉米面条感官评分影响的响应面分析图 【１ ４］Ｒｕｎｇａｒｕｎ Ｈｏｒｍｄｏｋ，Ａｔｈａｐｏｌ Ｎｏｏｍｈｏｎｎ．Ｈｖ．ｄｒｏｔｈｅｒ’ｅｒａｌ ｔｒｅａｔ－ ２结果与分析 ２．１数学模型的建立与检验 ｎｌｅｎｌｓ ｏｆ ｒｉｃｅ ｓｔａｒｅｈ ｆｏｌ‘ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ］＇ｉｃｅ ｎｏｏｄｌｅ ｑｕａｌｉｔｙ『Ｊ１． ＴＷＴ—Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，４０（１０）：ｌ７２３一ｌ７３１． ｔｉｏｎ ｔｔ）ｔｈｅｉｒ ｐｈｙｓｉｃ、ｏｃｈｅｍｉｃａｌ，ｐａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｇｅｌ ｔｅｘｔｕｒａｌ ｐ，＇ｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］． ＴＷＴ—Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｔ，ｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，４３（８１：ｌ２８９—１２９３． 运用Ｂｏｘ—Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计原理，以膳食纤维添加量（Ａ）、水分 添加量（Ｂ）、一段挤出温度（ｃ）、二段挤ｍ温度（Ｄ）作为响应因素，以高 纤维玉米面条Ｌｊ感评分分值（Ｙ）为响应值设计试验，试验方案及其 结果见表２、３＝ 利刖Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｘｐｅ￣８．０．７软件．分析表明实验结果拟合良好、
