作者：张毅
目前，国内外对全麦面条防止褐变及保鲜工艺研究较多，而对开发新加工工艺、增强口感及提高面条质构品质的报道较少。近年来，食品蒸煮挤压技术逐渐被引入到了面条的加工中，实现了面条加工技术的创新。食品的蒸煮挤压技术它是利用高温、高压、高剪切力的作用对物料进行熟化成型的加工技术，具有工序少、省时、低成本、无污染、易操作等优点，具有杀菌、钝化酶及抗营养因子，促进淀粉糊化，增加可溶性膳食纤维含量、提高蛋白质利用率的作用，并改善产品口感。单螺杆挤压机加工非油炸方便面，挤压技术得到具有良
好外观与烹调性的红裨加工红裨营养面条；研究表明，挤压过程参数为：物料外加水分31.1%、
机简温度（Ⅲ区）122.5℃、螺杆转速53 r/min，可得到玉米面条。双螺杆挤压机制备玉米
面条和荞麦面条，试验结果表明，样品水分含量、挤压温度分别为30%、80℃-85℃-90℃-95℃和28%、45℃-50℃-55℃-60℃时，两种面条蒸煮品质最好。而关于挤压技术加工鲜湿全麦面条的研究目前几乎没有报道。
研究水分含量、螺杆转速和挤压温度三个挤压过程参数对挤压面条膨胀率及拉伸特性的影响规律，建立关于挤压过程参数的数学模型，并通过建立的数学模型预测出面条挤压加工工艺的最佳工艺参数，为挤压面条加工生产做科学依据和指导。
1 材料与方法
1.1材料、仪器与设备
全麦粉：购自天津利金粮油股份有限公司。
SLG32-II双螺杆挤压实验机：济南赛百诺科技开发有限公司；TA-XT plus质构分析仪：英国StableMico System有限公司；游标卡尺：天津市量具刃具有限公司。
1.2试验方法
1.2.1挤压全麦面条生产工艺流程及操作要点
1.2.1.1工艺流程
全麦粉->加水->混匀->挤压->切段->分装保存1.2.1.2操作要点 首先将全麦粉和水混合均匀，然后向喂料口均匀喂料，通过挤压形成全麦粉面条，面条挤压成型以后
立刻切段分装，转于4℃保存备用。
1.2.2拉伸试验测定
拉伸试验的试验方法参。
1.2.3膨胀率测定
膨胀率的测定方法。
2结果与分析
2.1挤压全麦面条生产工艺条件响应面分析试验结果
根据挤压鲜湿面条工艺的前期单因素试验结果，采用试验设计软件Design-Expert 8.0.6，采用响应面设计中的Box-Behnken设计三因素三水平的响应面分析，以水分含量、螺杆转速和挤压温度为自变量，以拉断力、膨胀率为响应值进行试验，响应面具体试验设计方案及结果见表1和表2。
由表2得，随着拉伸距离的增加，拉断力和膨胀率的值逐渐增加，拉伸距离在一定程度上反映了面条的弹性，弹性越大，面条越有嚼劲，品质越好。因此，拉断力和膨胀率的值在一定程度上越大越好。
2.2拉断力的回归模型及响应面分析
由表2，通过Design-Expert软件拟合得到拉断力的回归方程：
拉断力=35 6.28+23.75 A+19.34B+22.69C+2.85 AB+
11.14AC-36.92BC-62.66A2-43.18B2-36.63C2
由表3可知，此回归模型p< 0.01达到极显著水平，失拟误差不显著为0.24，校正系数R2=0.942 8，表明该模型与实际试验有很好的拟合性。经过对各因子的偏回归系数进行检验，表明一次项中A、B、C和交互项中BC及二次项中A2、B2和C2的偏回归系数达到极显著水平，其余项均未达到显著水平。其中由拉断力的回归方程可以看出水分含量、螺杆转速、挤压温度对拉断力影响的先后顺序为：水分含量>挤压温度>螺杆转速。
三个因素对拉断力的响应值的影响如图1~图3。
由图1可知，当挤压温度一定时，拉断力随着水分的增加而先升高，后降低，在水分超过40%时，拉断力开始下降。拉断力随着螺杆转速的升高也是呈现先升高后降低的趋势，但没有随水分变化的趋势大。随着水分含量的增大，淀粉糊化以及面筋蛋白间的交联作用增加，从而增加面条的抗拉伸能力；但当水分含量足够高时，面团黏稠性增大，不利于物料进料及挤压过程。由图2可知，当螺杆转速一定时，拉断力随着挤压温度、水分含量的变化均为先上升后下降。由图3可知，当水分含量一定时，螺杆转速在35 r/min时，对拉断力的影响较大，拉断力随温度的增加呈现上升趋势，从等离线图可以看出螺杆转速和挤压温度对拉断力有较强的交互作用。
2.3膨胀率的回归模型及响应面分析
由表4，通过Design-Expert软件拟合得到膨胀率回归方程：
膨胀率=5.5 0+0.17A-0.023 B+0.46C-0.3 2AB+0.21 AC+021BC -0.95A2-0.85B2-1.17 C2
由表4可知，此回归模型p< 0.01达到极显著水平，失拟误差不显著为0.78，校正系数R2=0.983 7，表明该模型与实际试验有很好的拟合性。经过对各因子的偏回归系数进行检验，表明一次项中A、C和交互项AB及二次项中A2、B2、C2的偏回归系数达到极显著水平，交互项AC、BC的偏回归系数达到显著水平，其余项均未达到显著水平。说明挤压温度和水分含量对膨胀率影响显著。其中水分含量、螺杆转速和挤压温度对膨胀率影响的先后顺序为：挤压温度>水分含量>螺杆转速。
三个因素对膨胀率的影响如图4~图6。
由图4可知，当挤压温度一定时，膨胀率随着水分含量、螺杆转速的变化均为先上升后下降。由等高线图可以看出，水分含量和螺杆转速对膨胀率的交互作用较强。由图5可知，当螺杆转速一定时，膨胀率随挤压温度的增加而先升高，后下降，在挤压温度超过82℃时，膨胀率开始下降。膨胀率随着水分含量的升高呈现先上升后下降的趋势，但是没有随着挤压温度变化的明显。由图6可知，当水分含量一定时，膨胀率随着螺杆转速的变化趋势较缓，膨胀率随温度的增加呈现上升趋势，从等高线图可以看出螺杆转速和挤压温度对膨胀率有较好的交互作用。
2.4挤压面条最佳工艺确定与试验验证
在选取的各因素范围内，根据回归模型通过软件Design-Expert 8.0.6分析得出，拉断力取得最优值的加工条件为：水分含量为41.09 g/100 g，螺杆转速为35.54 r/min，温度83.44℃，拉断力的预测值为363.18g，膨胀率取得最优值的加工条件为：水分含量40.59g/100 g，螺杆转速为34.95 r/min，温度83.04℃，膨胀率的预测值为5.56%，对两个指标同时优化得到的最优条件为：水分含量为40.83 g/100 g，螺杆转速为35.24 r/min，温度83.25℃，拉断力的预测值为362.75g，膨胀率的预测值为5.55%。综合考虑，确定挤压鲜湿全麦面条的加工工艺为：水分含量为41 g/100 g，螺杆转速为35 r/nun，温度83℃。
为了验证试验结果，用确定的加工工艺重复试验5次，得到拉断力的平均值360.783 g，膨胀率的平均值5.392%，分别与预测值基本一致，说明所建模型与实际情况拟合很好，充分证明该优化合理。
3结论
采用双螺杆挤压膨化机加工全麦鲜湿面，以水分含量、螺杆转速和挤压温度为因素，在前期单因素的基础上，应用软件Design-Expert 8.0.6，采用响应面设计中Box-Behnken设计，利响应面分别分析了水分含量、螺杆转速和挤压温度三个自变量对面条挤压过程中与物理特性有关拉断力、膨胀率的影响，得到了与实际拟合程度较高的模型以及优化的工艺条件：水分含量41.00 g/100 g，螺杆转速为35 r/min，温度83℃，在此工艺条件下拉断力的大小为360.783 g，膨胀率的大小为5.392%，与预测结果符合程度较好。
4摘要通过对面条物理特性相关的拉断力、膨胀率为指标，采用响应面法对挤压工艺参数进行优化并得到回归模型。方差分析结果表明，回归模型较好地反应了拉断力和膨胀率与水分含量、螺杆转速、挤压温度的关系；最优挤压工艺条件为：水分含量41 g/100g螺杆转速为35 r/min,温度83℃。在此工艺条件下，拉断力的大小为359.783 g，膨胀率的大小为5.392%，与预测结果符合程度较好。
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