全 文 ：文章编号:1000-5080(2000)04-0077-04
基金项目:河南省科技攻关资助项目(941110710)
作者简介:谢秀英(1940-),女 ,教授.研究领域为农产品加工工程 ,主要方向为新型食品加工工艺及设备.
收稿日期:2000-06-16
粉团调制配比的试验分析
谢秀英1 ,宫赤坤2 ,张仲欣1 ,张玉先1 ,易军鹏1
(1.洛阳工学院 机设工程系 , 河南 洛阳 471039;2.江苏理工大学 ,江苏 镇江 220000)
摘要:采用 scheffe单形重心混料试验设计法 , 对以甘薯淀粉为主 , 配以玉米及豆类淀粉粉团的表观粘度进
行了试验 ,试验表明具有最佳粉团特性的原料配比为甘薯淀粉∶玉米淀粉∶豆类淀粉=75∶5∶20。该研究对
于扩大粉丝生产规模 ,提高粉丝质量和开发粉丝资源具有重要的应用价值。
关键词:粉丝生产;淀粉;调制;配比
中图分类号:TS236.5　　　　　　　文献标识码:A
0　引言
粉丝是我国传统食品 ,它软硬适度 ,口感清爽 ,食用方便 ,深受人们喜爱 ,不但具有良好的国内市场 ,
而且在国际上也很畅销。
多年来 ,我国粉丝生产多以豆类淀粉为原料 。由于豆类作物产量低 ,导致豆类淀粉及粉丝价格偏
高。而我国甘薯种植面积和产量均居世界第一位 ,甘薯中淀粉含量高达 25%左右 ,提取比较容易 ,甘薯
中还含有可溶性糖 、胡萝卜素 、维生素 B及 C等多种营养物质 ,用甘薯淀粉加工粉丝无论从经济上还是
营养价值上都是可取的 ,但我国农村甘薯粉丝的加工工艺落后 ,粉丝色泽不好 ,细度 、均匀度和透明度较
差 ,致使市场范围有限。本文是以甘薯淀粉为主 ,配以玉米淀粉和豆类淀粉 ,采用混料试验法 ,寻求到了
以上述三种淀粉为原料的粉团调制最佳配比 。
1　试验条件及方法
1.1　试验条件及试验指标
淀粉粉团调制质量 ,直接影响粉丝的漏制质量 ,本试验以粉团的流变特性值 —表观粘度为指标评价
粉团的调剂质量 。采用 NDJ-79型粘度计和 LBB01-2型恒温水浴等装置进行试验。粉丝生产实践
证明 ,粉团的质量受其原料成分 、糊化淀粉含量(即含芡量)、含水率 、调制温度等因素的影响 。根据文
献[ 1]的研究结果 ,本试验取粉团含水率 48%,含芡量 5%,调制温度 36 ℃,以 7.5 r/min的转速剪切 60 s
进行粉团特性试验 ,生产试验在小型粉丝机上进行 。
1.2　试验方法
1.2.1　淀粉含水率的测定方法
分别取甘薯 、豆类 、玉米三种淀粉各 50 g 装入铝盒中 ,在 105 ℃恒温下烘干约 5 h ,到质量不变为止 ,
再称得干重 ,然后计算其湿基含水率。三种淀粉含水率的测定结果分别为 12.28%、10.82%、11.10%。
1.2.2　粉团含芡量及含水率分别用下式计算
粉团含芡量= 糊化淀粉量糊化淀粉量+主料淀粉×100%;粉团含水率=淀粉总量×淀粉含水率+加水量量淀粉总量+加水量 ×100%
2　试验方案设计
由于本研究所选三种原料的总和为 100%,因此 ,只有两种原料含量的百分比可以在一定范围内任
意变动。采用混料试验设计法进行本研究 ,既可以减少试验次数 ,又可以通过单形坐标系内的等高线找
　　
第 21 卷 第 4期 洛　阳　工　学　院　学　报 Vol.21 No.4
2000 年　 12 月 Journal of Luoyang Institute of Technology Dec. 2000
DOI :10.15926/j.cnki.issn1672-6871.2000.04.020
到最佳配方 ,并求出任意指标所需要的配方比 。因素混料试验的设计方法有多种 ,考虑到实用性及方便
性 ,本研究采用 schef fe单形重心设计法 。试验方案及试验结果见表 1。
单形重心设计的特点是单形点的非零坐标相等。本研究试验因素个数为 3 ,故单形重心设计中的
试验组合数目为 7 ,即表 1中的 1 ～ 7号试验 ,8 ～ 10号试验是为进行方程的显著性检验而设置的。
综合考虑粉丝生产实际中各种原料用量的经验值以及预试验中所得的最佳值[ 1] ,确定了三个试验
因素的取值范围 ,即甘薯淀粉为 70%～ 76%;豆类淀粉为 20%～ 26%,玉米淀粉为 4%～ 10%。
X 1 、X 2 、X 3分别表示甘薯淀粉 、豆类淀粉及玉米淀粉的单形坐标(即编码), Z 1 、Z 2 、Z 3 分别表示三
种淀粉的含量百分比 。最小百分比 Zjmin所对应的编码坐标为 0(即零水平),最大百分比 Zjmax所对应的
编码坐标为 1。在此范围内第 j 因素的含量百分比Zj 与编码坐标X j的对应关系式为:
Z j =Z jmin +(Z jmax -Z jmin)×X j
表 1　三因素单形重心设计方案及试验结果
试验号
编　　码
A B C
X 1 X 2 X 3
实际成分/ %
甘薯 豆类 玉米
Z 1 Z 2 Z 3
试验值
/ 104 Pa·s
1 1 0 0 76 20 4 y 1 = 51
2 0 1 0 70 26 4 y 2 = 46
3 0 0 1 70 20 10 y 3 = 27
4 1/ 2 1/ 2 0 73 23 4 y 12=48
5 1/ 2 0 1/ 2 73 20 7 y 13 =36
6 0 1/ 2 1/ 2 70 23 7 y 23 =35
7 1/ 3 1/ 3 1/ 3 72 22 6 y 123 = 40
8 2/ 3 1/ 6 1/ 6 74 21 5 45
9 1/ 6 2/ 3 1/ 6 71 24 5 42
10 1/ 6 1/ 6 2/ 3 71 21 8 30
　　　　　表中 y1 , y 2 , … , y 123为计算回归系数而给予的符号
3　回归方程的建立及显著性检验
本研究为{3 ,3}单形格子重心设计 ,其回归方程的形式为
y =b1 x 1 +b2 x 2 +b3 x 3 +b12 x1 x 2 +b13 x 1 x 3 +b23 x 2 x 3 +b123 x1 x 2 x2 (1)
　　把同一号试验的原料成份值分别代替模型中的 X1 、X 2、X3 ,用该试验号的试验指标值 y 代替对应的
回归值 y ,就得到了一组方程 ,解之可得各回归系数的估计值 ,从而求得三元三次重心多项式回归方程
y =51 x 1 +46 x 2 +27 x 3 -2 x 1 x 2 -12 x 1 x 3 -6 x2 x 3 +24 x 1 x 2 x 3 (2)
　　为了对回归方程进行显著性检验 ,用后三个试验组合的回归值与试验值进行 t 检验 ,检验证明 ,该
方程在显著性水平 α=0.05下高度显著。
4　试验结果分析及最优配料参数
对回归方程进行降维处理 ,将方程中的一个变量固定在零水平上 ,考察另外两个变量的变化情况 ,
并绘制二次曲面等值线图(等值线数值代表表观粘度 ,单位为 104 Pa·s),为了增加分析的直观性 ,同时
绘制了三维立体图。豆类淀粉含量固定在零水平上的等值线图及其三维立体图见图 1 和图 2 ,可以看
出 ,随着甘薯淀粉含量的增加 ,粉团的表观粘度增大 ,而随着玉米淀粉含量的增加 ,粉团的表观粘度减
小。当甘薯淀粉含量为最大值 76%,玉米淀粉含量为最小值 4%时 ,粉团表观粘度达最大值 51×104 Pa
·s ,相反 ,当甘薯淀粉含量为最小值 70%,而玉米淀粉含量为最大值 10%时 ,粉团的表观粘度为 27×104
Pa·s ,与表观粘度最大值之差为 24×104 Pa·s。可见 ,适量的添加玉米淀粉 ,不仅可以改善甘薯粉丝的
色泽 ,同时可以改善粉团的流动性 ,以提高漏制粉丝的细度和均匀度。但过量的添加玉米淀粉 ,将使粉
团表观粘度下降过多 。
·78· 洛　阳　工　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　2000
图 1　豆类淀粉含量固定的等值线图 图 2　豆类淀粉含量固定的三维立体图
甘薯淀粉含量及玉米淀粉含量固定在零水平上的等值线图分别见图 3 、图 4。由图 3可以看出 ,随
着豆类淀粉含量的增加 ,粉团的表观粘度增大 ,而随着玉米淀粉含量增加 ,粉团表观粘度值减小 ,当豆类
淀粉含量为最大值 26%,而玉米淀粉含量为最小值 4%时 ,粉团的表观粘度为 46×104 Pa·s ,当玉米淀
粉含量为最大值 10%,豆类淀粉含量为最小值 20%时 ,粉团的表观粘度为 27×104 Pa·s ,与表观粘度最
大值之差为 19×104 Pa·s。可见 ,豆类淀粉含量的增加不但可以改善粉丝的透明度和劲度 ,也一定程度
上影响了粉团的表观粘度 ,但它对粉团表观粘度的影响要次于甘薯淀粉 ,同时再次证明了玉米淀粉降低
粉团表观粘度的作用 。
图 3　甘薯淀粉含量固定的等值线图 图 4　玉米淀粉含量固定的等值线图
由图 4可知 ,当甘薯淀粉含量为最大值 76%,豆类淀粉含量为最小值 20%时 ,粉团的表观粘度为
51×104 Pa·s ,而当甘薯淀粉含量为最小值 ,豆类淀粉含量为最大值时 ,粉团表观粘度为 46×104 Pa·s ,
表观粘度最大值和最小值之差为 5×104 Pa·s。进一步证明了豆类淀粉对粉团表观粘度的影响作用小
于甘薯淀粉。
上述分析不难看出 ,甘薯淀粉中若加入豆类淀粉 ,其明显作用是改变粉条的透明度和劲度 ,而对粉
团的流动性的影响远小于玉米淀粉 。甘薯淀粉中加入玉米淀粉来改变甘薯粉丝的色泽及细度和均匀度
是可行的 ,但玉米淀粉的加入量要限制 ,过多则会导致粉团表观粘度太低 ,这样在漏粉时 ,虽然流动性
好 ,但粉丝易断 ,不耐煮 ,且均匀度差。
文献[ 1]推荐甘薯粉团表观粘度的范围为(45 ～ 55)×104 Pa·s ,本研究中 1 、2 、4 、8 号试验组合的表
观粘度值均在此范围内。因此 ,为了改善甘薯粉丝的透明度和劲度添加豆类淀粉的比例可取 20%,为
·79·第 4 期　　　　　　　　　　　　　　　谢秀英等:粉团调制配比的试验分析
了改善甘薯粉丝色泽 ,增加漏粉流动性 ,并降低成本添加玉米淀粉时 ,其含量不能大于 5%。综合分析
取甘薯淀粉含量为 75%,豆类淀粉含量为 20%,玉米淀粉含量为 5%作为淀粉粉团的最优原料配比。
将上述配比代入回归方程 ,得表观粘度的预测值为 48.17×104 Pa·s。
5　验证试验
在试验室对上述配比粉团的表观粘度进行了测定 ,其值为 48.5×104 Pa·s ,和预测值非常接近。
按此配比在河南省汝州市庙下粉丝基地进行了生产试验 ,所漏制的粉丝直径为 1.8毫米 ,断条率
3%,并条率 4%,均匀度为 0.3 ,色泽为白黄 ,劲度和透明度指标都明显优于纯甘薯粉丝。如果将按此工
艺配方漏制的粉丝投放市场 ,其售价将会高出纯甘薯粉丝 ,而添加豆类淀粉带来的成本增加可由添加玉
米淀粉使成本下降所抵消 ,因而有明显的经济效益和社会效益。
6　结论
甘薯粉团中玉米淀粉含量增加 ,导致粉团的表观粘度下降 ,流动性提高 ,玉米淀粉含量超过 5%时 ,
将会使粉团的表观粘度明显下降 ,影响粉丝质量。甘薯粉团中豆类淀粉含量的增加 ,将使粉团的表观粘
度增加 ,流动性下降 ,但对粉团表观粘度的影响次于甘薯淀粉。研究表明 ,甘薯 、玉米 、豆类三种淀粉的
最优百分配比为 75∶5∶20 ,按此工艺配方漏制的粉丝质量较纯甘薯粉丝质量有明显改善 。
参考文献:
[ 1] 　宫赤坤.淀粉粉团调制参数与粉丝质量过程控制[ D] .洛阳:洛阳工学院 , 1994.
[ 2] 　孙　林.粉丝生产技术[ M] .北京:轻工业出版社 , 1992.
[ 3] 　金万浩.食品物性学[ M] .北京:中国科学技术出版社 , 1991.
[ 4] 　张玉先 , 张仲欣 ,谢秀英等.甘薯粉丝加工成套设备的设计[ J] .洛阳工学院学报 , 1998 , 19(2):71 ～ 76.
[ 5] 　陈克复.食品流变学及其测量[ M] .北京.轻工业出版社 , 1989.
Analysis of the Proportion of Mixed Starch
XIE Xiu-Ying1 ,GONG Chi-Kun2 ,ZHANG Zhong-Xin1 ,
ZHANG Yu-Xian1 ,YI Jun-Peng1
(1.Dep.of M ach.Des.Eng ., Luoyang Inst.of Technol., Luoyang 471039 , China;2.Jiangsu Univ.of
technol.,Zhenjiang 220000 ,China)
Abstract:Experimented on the apparent viscosity of the sw eet potato starch mixed with corn and bean
starch by the Schef fe t rial way for single-shape barycenter mix ture , the results show that the raw material
proportion w ith optimal characteristics of starch is sw eet potato starch:co rn starch:bean starch=75∶5∶20.
This study has important application value for scale-up of vermicelli production , quanti ty advancement and
resource exploitation.
Key words:Vermicelli production;S tarch;Mix;Proportion
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