基于熵權(quán)法與響應(yīng)面法優(yōu)化新疆窩窩馕烤制工藝

摘要：窩窩馕為我國(guó)新疆地區(qū)的傳統(tǒng)焙烤美食，但長(zhǎng)期以來(lái)其生產(chǎn)過(guò)程中存在效率低、加工技術(shù)落后等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的連續(xù)化和標(biāo)準(zhǔn)化，極大地阻礙了馕產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?；诖?，文章采用單因素試驗(yàn)、熵權(quán)法與響應(yīng)面法對(duì)窩窩馕烤制工藝進(jìn)行研究。結(jié)果顯示，此工藝對(duì)其硬度、咀嚼性、色澤、水分與感官評(píng)分的影響顯著（P＜0.05），硬度、咀嚼性、L值、b值均顯著增大（P＜0.05），而水分含量、a值顯著減?。≒＜0.05）。最適工藝參數(shù)為微波功率419 W、微波烘烤時(shí)間59 s、紅外烤制溫度221 ℃、鏈板速度0.26 m/min，此時(shí)平均綜合評(píng)分為94.98分（RSD=1.97%），該研究結(jié)果為新疆窩窩馕加工工藝優(yōu)化提供了新思路。

關(guān)鍵詞：窩窩馕；微波；熵權(quán)法；響應(yīng)面法；綜合評(píng)分

中圖分類號(hào)：TS213.2""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號(hào)：1000-9973（2024）11-0084-09

Optimization of Baking Process of Xinjiang Wowo Naan Based on

Entropy Weight Method and Response Surface Method

WANG Lu-fei， AN Bi-fang， FENG Zuo-shan

（College of Food Science and Pharmacy， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China）

Abstract： Wowo Naan is a traditional baked delicacy in Xinjiang， China. However， for a long time， there are" problems such as low efficiency and backward processing technology in its production process， making it difficult to achieve industrial continuity and standardization， which greatly hinders the development of the Naan industry. Based on this， in this paper， single factor test， entropy weight method and response surface method are used to study the baking process of Wowo Naan. The results show that this process has a significant effect on its hardness， chewiness， color， moisture and sensory score （Plt;0.05）， hardness， chewiness， L value， b value significantly increase （Plt;0.05）， and the moisture content， avalue significantly decrease （Plt;0.05）. The optimal process parameters are microwave power of 419 W， microwave baking time of 59 s， infrared baking temperature of 221 ℃ and chain plate speed of 0.26 m/min. At this time， the average comprehensive score is 94.98 points （RSD=1.97%）. The research results have provided new ideas for the optimization of the processing technology of Xinjiang Wowo Naan.

Key words： Wowo Naan; microwave; entropy weight method; response surface method; comprehensive score

收稿日期：2024-05-03

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2021B02001-2）

作者簡(jiǎn)介：王露飛（1993—），男，山東青島人，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與綜合利用。

*通信作者：馮作山（1963—），男，新疆烏魯木齊人，教授，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與綜合利用。

窩窩馕是傳統(tǒng)新疆主食馕之一，厚度可達(dá)5～6 cm，是所有馕種類中厚度最厚的，也是烤制時(shí)間最長(zhǎng)的，具有悠久的歷史[1]。以香、酥、松、脆等特點(diǎn)深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值[2]。

微波能夠從內(nèi)部加熱食品，近年來(lái)已用于食品工業(yè)，具有加熱效率高、衛(wèi)生方便、節(jié)約能耗等優(yōu)點(diǎn)，還被廣泛應(yīng)用于烹飪、焙烤和巴氏滅菌等工藝[3]。當(dāng)前，微波聯(lián)合紅外烤制工藝常用于面包[4]、蛋糕[5]等焙烤食品加工中，鮮少用于馕的加工過(guò)程中。傳統(tǒng)窩窩馕烤制工藝使用紅外單獨(dú)烤制，工藝較單一，不僅良品率低、熱效率低，而且需要操作者具有一定的經(jīng)驗(yàn)[6]。隨著現(xiàn)代食品科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步，急需生產(chǎn)效率高的工藝出現(xiàn)，將微波引入現(xiàn)有工藝中與傳統(tǒng)紅外聯(lián)合烤制以加速新疆窩窩馕的連續(xù)化生產(chǎn)進(jìn)程。

熵權(quán)法是一種運(yùn)用指標(biāo)值反映客觀信息，從而確定權(quán)重客觀賦權(quán)的綜合評(píng)價(jià)方法，能夠科學(xué)合理地評(píng)價(jià)各個(gè)指標(biāo)的重要程度[7]。本文以微波功率、微波烘烤時(shí)間、紅外烤制溫度和隧道爐鏈板速度為考察因素，以窩窩馕的質(zhì)構(gòu)特性、色澤、水分含量和感官評(píng)分為指標(biāo)，采用熵權(quán)法與響應(yīng)面法綜合評(píng)判新疆窩窩馕的烤制新工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

窩窩馕：由電加熱隧道爐自制；小麥粉、食鹽、白砂糖、發(fā)酵粉、食用菜籽油：市售。

NFS-1419D型電力型隧道爐、微波爐（700 W）、ZZ-H200型螺旋式和面機(jī)、TA-XT Plus型物性測(cè)試儀、NR100型色差儀、DHS-10A型鹵素水分測(cè)定儀。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程及操作要點(diǎn)

將窩窩馕的制作配方固定為小麥粉1 000 g、食用鹽10 g、白砂糖20 g、發(fā)酵粉10 g、食用植物油80 g、30 ℃水400 g。

1.2.1.1 工藝流程

原料→和面→發(fā)酵→分割面團(tuán)→成型→微波預(yù)烘烤→紅外烤制→冷卻。

1.2.1.2 操作要點(diǎn)

原料：精確稱量小麥粉、食用鹽、白砂糖、發(fā)酵粉、植物油。

和面：將小麥粉、食用鹽、白砂糖和發(fā)酵粉均勻放入和面機(jī)中，使其充分混合后，再加入植物油和水。

發(fā)酵：待面團(tuán)變得柔軟適中，置于室溫下（28～30 ℃）維持30 min。

分割面團(tuán)：面團(tuán)醒發(fā)好后，排出氣體，將每份分割成200 g。

成型：先用雙手將發(fā)酵面團(tuán)按壓成2 cm左右厚度的圓餅狀，然后在每個(gè)面團(tuán)的中心處戳一個(gè)成人中指粗細(xì)的凹洞，再揉成邊緣厚度4～5 cm、直徑約10 cm的圓形馕坯。

微波預(yù)烘烤：每4個(gè)馕坯一組放入微波爐中，調(diào)至合適的微波功率和時(shí)間進(jìn)行烘烤。

紅外烤制：將微波預(yù)烘烤后的馕坯立即放置于設(shè)置好溫度和鏈板速度的隧道爐中烤制。

冷卻：隧道爐烘烤結(jié)束后需冷卻30 min。微波功率、微波烘烤時(shí)間、紅外烤制溫度、鏈板速度根據(jù)單因素試驗(yàn)的要求設(shè)定具體參數(shù)。

1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.2.1 微波功率對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響

根據(jù)前期的預(yù)試驗(yàn)，設(shè)置初始條件為微波烘烤時(shí)間60 s、紅外烤制溫度220 ℃、鏈板速度0.25 m/min，考察微波功率分別為140，280，420，560，700 W時(shí)對(duì)窩窩馕質(zhì)構(gòu)特性、色澤、水分含量和感官評(píng)分的影響。

1.2.2.2 微波烘烤時(shí)間對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響

設(shè)置微波功率420 W、紅外烤制溫度220 ℃、鏈板速度0.25 m/min，考察微波烘烤時(shí)間分別為20，40，60，80，100 s時(shí)對(duì)窩窩馕質(zhì)構(gòu)特性、色澤、水分含量和感官評(píng)分的影響。

1.2.2.3 紅外烤制溫度對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響

設(shè)置微波功率420 W、微波烘烤時(shí)間60 s，鏈板速度0.25 m/min，考察隧道爐紅外烤制溫度分別為200，210，220，230，240 ℃時(shí)對(duì)窩窩馕質(zhì)構(gòu)特性、色澤、水分含量和感官評(píng)分的影響。

1.2.2.4 鏈板速度對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響

設(shè)置微波功率420 W、微波烘烤時(shí)間60 s、紅外烤制溫度220 ℃，考察鏈板速度分別為0.11，0.18，0.25，0.32，0.39 m/min時(shí)對(duì)窩窩馕質(zhì)構(gòu)特性、色澤、水分含量和感官評(píng)分的影響。

1.2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以單因素試驗(yàn)結(jié)果分析為基礎(chǔ)，以微波功率、微波烘烤時(shí)間、紅外烤制溫度和鏈板速度4個(gè)因素為考察因素，響應(yīng)面設(shè)計(jì)以標(biāo)準(zhǔn)化綜合評(píng)分為響應(yīng)值，進(jìn)行四因素三水平的Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定微波預(yù)烤結(jié)合紅外烤制窩窩馕的最佳工藝條件。響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表1。

1.2.4 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

參考古麗乃再爾·斯熱依力等[8]的方法并略作修改。將烤制好的窩窩馕在室溫下冷卻30 min后用小刀隨機(jī)切取3 cm×3 cm×3 cm左右的方塊，用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)其質(zhì)構(gòu)特性。采用TPA模式測(cè)定，將馕塊垂直豎立在P/36R型探頭的正下方，測(cè)試條件：壓縮；探頭接觸到方塊前下壓速度3 mm/s；接觸到方塊時(shí)的速度1 mm/s；壓后速度3 mm/s；位移2 mm；觸發(fā)類型：自動(dòng)；觸發(fā)力10 g。

1.2.5 色澤的測(cè)定

參考魏健等[9]的方法，將烤制好的窩窩馕冷卻至室溫后進(jìn)行測(cè)定，色澤指標(biāo)為L(zhǎng)值、a值和b值。L值表示亮度，a值表示紅度，b值表示黃度。每組樣品平行測(cè)量3次，取平均值。色澤變化值ΔEab計(jì)算公式如下：

ΔEab=[（Li-L0）2+（ai-a0）2+（bi-b0）2]。

式中：ΔEab為色澤變化值；L0、a0、b0代表10批次馕色澤的平均值，即標(biāo)準(zhǔn)馕的顏色值；Li、ai、bi為工藝優(yōu)化條件下樣品的顏色值。

1.2.6 水分含量的測(cè)定

校正鹵素水分測(cè)定儀，將加熱溫度設(shè)定為105 ℃，再將單個(gè)整馕用粉碎機(jī)均勻打碎后稱量3 g左右的試樣，放入儀器中檢測(cè)樣品的失水率，每組樣品平行測(cè)量3次，取平均值。

1.2.7 感官評(píng)分的測(cè)定

參考吳立根等[10]的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，根據(jù)窩窩馕的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，制定出適合窩窩馕的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表2。對(duì)烤制好的窩窩馕于室溫下放置30 min后進(jìn)行感官品質(zhì)的評(píng)定，由10名味覺(jué)和嗅覺(jué)正常、有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的食品專業(yè)學(xué)生組成評(píng)定小組，從色澤、風(fēng)味、形態(tài)、口感和組織形態(tài)5個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)分。滿分100分，總得分≥71分為優(yōu)，≥38分為良好，低于38分為不合格。

1.2.8 鏈板速度的測(cè)定

在隧道爐的烘烤過(guò)程中，傳送鏈板速度對(duì)整體烤馕速度起著極為關(guān)鍵的作用。鏈板速度是由隧道爐電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定的，而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速又是由變頻器調(diào)節(jié)的。因此，需要確定變頻器檔位與鏈板速度的關(guān)系。測(cè)量方法是分別將變頻器固定在不同的檔位，用秒表測(cè)得鏈板轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，并根據(jù)時(shí)間計(jì)算鏈板的速度，每個(gè)檔位平行測(cè)定3次，取平均值。

1.2.9 熵權(quán)法權(quán)重計(jì)算

熵權(quán)法是將每一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)看作一個(gè)隨機(jī)變量，并對(duì)該指標(biāo)的熵權(quán)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其取值的變化程度越大、越無(wú)序，所能提供的信息越多，該指標(biāo)就越有價(jià)值。相反，該指標(biāo)的重要性則越低[11]。具體確定權(quán)重的計(jì)算步驟如下：

對(duì)原數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并構(gòu)建原始評(píng)價(jià)指數(shù)矩陣（Xij）：

Xij=（Xij）mn。

將原始評(píng)價(jià)指標(biāo)矩陣轉(zhuǎn)為概率矩陣（Pij）：

Pij=Xij/∑nj=1Xij（0≤Pi≤1）。

計(jì)算每項(xiàng)指標(biāo)的熵值，確定第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息熵Hi：

Hi=-k∑nj=1PijlnPij，k=1/ln（m）。

計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)Wi：

Wi=1-Hi/∑mi=1（1-Hi）。

式中：i表示樣品值（i=1，2，…，n）；j表示指標(biāo)值（j＝1，2，…，m）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用SPSS 26.0和Excel 2010軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)響應(yīng)面數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖和優(yōu)化分析，OriginPro 2022軟件對(duì)單因素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行作圖，結(jié)果均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（n=3）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 微波功率對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響

微波功率大小是影響食物品質(zhì)的重要因素。微波烘烤時(shí)間60 s、紅外烤制溫度220 ℃、鏈板速度0.25 m/min時(shí)不同微波功率對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響見(jiàn)圖1。

食品的質(zhì)構(gòu)參數(shù)是能夠反映食品組織形態(tài)和形態(tài)的物理指標(biāo)[12]。由圖1中A可知，質(zhì)構(gòu)特性與微波功率大小相關(guān)，硬度和咀嚼性隨著微波功率的升高呈現(xiàn)顯著增加趨勢(shì)（P＜0.05），硬度從140 W時(shí)的23 813 g增加到700 W時(shí)的30 316 g，咀嚼性從6 486 g增至10 567 g（P＜0.05），內(nèi)聚性各組間無(wú)顯著性差異（P＞0.05），這可能是因?yàn)闃悠分泻康臏p少、蛋白質(zhì)的變性導(dǎo)致窩窩馕的硬度和咀嚼性增加。由圖1中B可知，隨著微波功率的提高，窩窩馕表面的紅度a值顯著減?。≒＜0.05），亮度L值和黃度b值升高。Yolacaner等[13]研究表明微波烘烤會(huì)抑制美拉德反應(yīng)和褐變反應(yīng)的發(fā)生，從而影響類黑精等化合物的產(chǎn)生。隨著微波功率從140 W升至560 W，樣品中的水分含量逐漸降低，由29.44 g/100 g顯著下降至23.95 g/100 g（P＜0.05），當(dāng)微波功率升至700 W時(shí)，水分含量為23.44 g/100 g，與560 W處理組無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。Schiffmann[14]研究認(rèn)為可能是微波使樣品表面失水后形成干硬外殼，從而減緩了內(nèi)部水分的蒸發(fā)。微波預(yù)烤聯(lián)合紅外烘烤窩窩馕的感官評(píng)分隨著微波功率的增大呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在微波功率為420 W時(shí)達(dá)到最佳，為81.17分，與其余4個(gè)處理組有顯著性差異（P＜0.05），此時(shí)馕的外殼呈金黃色，內(nèi)部質(zhì)地疏松，有嚼勁，所以在色澤、口感和組織形態(tài)3個(gè)感官指標(biāo)中得分也是最高的。以感官評(píng)分為主再綜合考慮其余3個(gè)指標(biāo)，微波功率為420 W時(shí)感官評(píng)分最高，色澤金黃，水分含量適宜，質(zhì)地軟硬適中，進(jìn)行后續(xù)的試驗(yàn)較合適。

2.1.2 微波烘烤時(shí)間對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響

由圖2中A可知，微波烘烤時(shí)間由20 s增加到80 s時(shí)，樣品的硬度從22 531 g增加到27 952 g，咀嚼性由5 655 g顯著上升至7 903 g（P＜0.05）。微波烘烤時(shí)間增加至100 s時(shí)與80 s處理組無(wú)顯著性差異（P＞0.05），這是由于微波加熱80 s時(shí)樣品表面的支鏈淀粉分子排列得更加緊密，無(wú)定形層受到壓縮[15]。由圖2中B可知，微波烘烤時(shí)間對(duì)窩窩馕的色澤有顯著影響（P＜0.05），L值、a值、b值均有所變化。L值、b值與微波加熱時(shí)間呈正相關(guān)，L值從20 s時(shí)的53.91升高至100 s時(shí)的62.57，a值與微波時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，a值從20 s時(shí)的23.53降低至100 s時(shí)的17.67。結(jié)果表明，在微波的作用下，樣品的亮度、黃度均隨時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，紅度逐漸降低。Icoez等[16]研究表明可能是微波引起面筋結(jié)構(gòu)的變化和淀粉糊化的不足影響了色澤的轉(zhuǎn)變。由圖2中C可知，樣品的水分含量逐漸降低，從20 s時(shí)的27.19 g/100 g顯著降低至80 s時(shí)的21.69 g/100 g（P＜0.05），隨后逐漸下降，80 s與100 s組間無(wú)顯著性差異（P＞0.05），最終達(dá)到穩(wěn)定的水分含量。在感官評(píng)分方面，感官評(píng)分隨著微波烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)呈先上升后下降的趨勢(shì)，并且在60 s時(shí)取得最高分78.83分。以感官評(píng)分為主再綜合考慮其余指標(biāo)，微波烘烤時(shí)間為60 s時(shí)感官評(píng)分最高，其色澤金黃，水分含量適中，因此選擇60 s進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.3 紅外烤制溫度對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響

不同紅外烤制溫度對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。

由圖3中A可知，紅外烤制溫度從200 ℃升高至230 ℃時(shí)，硬度從18 778 g增加至25 495 g，咀嚼性從4 655 g顯著上升至6 567 g（P＜0.05），這是由于烤制過(guò)程中遇到高溫，水分迅速減少、密度增大，使其硬度、咀嚼性變大，與Kure等[17]的研究結(jié)果一致。由圖3中B可知，紅外烤制溫度對(duì)樣品的色澤有顯著影響（P＜0.05），L值、a值、b值均有所變化。L值和b值與烤制溫度呈負(fù)相關(guān)，L值從210 ℃時(shí)的55.61降低至240 ℃時(shí)的47.45，b值從200 ℃時(shí)的40.19降低至240 ℃時(shí)的29.20，a值與紅外烤制溫度呈正相關(guān)，a值從200 ℃時(shí)的17.44升高至240 ℃時(shí)的25.90。由圖3中C可知不同烤制溫度下窩窩馕含水量的變化，紅外烤制溫度與水分含量呈負(fù)相關(guān)，烤制溫度分別為200，210，220，230，240 ℃時(shí)，水分含量分別為29.90，28.67，27.03，25.75，24.13 g/100 g，各組間差異顯著（P＜0.05），這可能是隨著紅外烤制溫度的升高，微波烘烤功率、時(shí)間和速度一定時(shí)，樣品內(nèi)部與表面的失水速率達(dá)到一致[18]。在感官方面，微波輔助紅外烤制窩窩馕的感官評(píng)分隨著烘烤溫度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，并且在220 ℃時(shí)取得最高分84.50分，與其余4組具有顯著性差異（P＜0.05）。以感官評(píng)分為主再綜合考慮其余指標(biāo)，選擇220 ℃進(jìn)行后續(xù)的試驗(yàn)較合適。

2.1.4 鏈板速度對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響

鏈板速度是影響隧道爐烤馕品質(zhì)的重要因素之一。根據(jù)上述方法測(cè)得變頻器不同檔位對(duì)應(yīng)的鏈板速度分別為0.11，0.18，0.25，0.32，0.39 m/min。不同鏈板速度對(duì)窩窩馕品質(zhì)的影響見(jiàn)圖4。

由圖4中A可知，鏈板速度從0.11 m/min升高至0.39 m/min時(shí)，硬度從28 264.37 g降低至18 831.08 g，咀嚼性與硬度的變化趨勢(shì)一致，咀嚼性從7 903.88 g顯著降低至5 655.77 g（P＜0.05），這可能是鏈板速度的增加導(dǎo)致樣品表面水分快速蒸發(fā)，內(nèi)部的水分還未遷移至樣品表面[19]。由圖4中B可知，鏈板速度對(duì)窩窩馕的色澤也有顯著影響（P＜0.05），L值、a值、b值均有所變化。L值、b值與鏈板速度呈正相關(guān)，L值從0.11 m/min時(shí)的45.26提高至0.32 m/min時(shí)的55.06， b值與L值的變化趨勢(shì)一致，從0.11 m/min時(shí)的33.83提高至0.32 m/min的38.23。a值與鏈板速度呈負(fù)相關(guān)， a值從0.11 m/min時(shí)的27.84降低至0.32 m/min的19.35，表明隨著鏈板速度的加快，樣品的L值和b值均逐漸升高， a值逐漸降低。由圖4中C可知不同鏈板速度對(duì)窩窩馕水分含量的影響，鏈板速度與樣品水分含量呈正相關(guān)，鏈板速度分別為0.11，0.18，0.25，0.32，0.39 m/min時(shí)，樣品中的水分含量分別為20.46，22.09，24.07，25.16，27.19 g/100 g，各組間差異顯著（P＜0.05），這可能是因?yàn)槲⒉üβ?、微波烘烤時(shí)間和紅外烤制溫度一定時(shí)，鏈板速度的加快使得樣品內(nèi)外的水分失水速率減慢，導(dǎo)致水分含量逐漸升高[20]。在感官方面，微波預(yù)烤聯(lián)合紅外烘烤窩窩馕的感官評(píng)分隨著鏈板速度的提升先升高后降低，并且在0.25 m/min時(shí)取得最高分85.83分，與其余4組具有顯著性差異（P＜0.05），0.25 m/min時(shí)樣品色澤金黃且無(wú)開(kāi)裂，鏈板速度太慢的樣品經(jīng)過(guò)烘烤后干裂較嚴(yán)重，而速度太快的樣品質(zhì)地過(guò)軟。以感官評(píng)分為主再綜合考慮其余指標(biāo)，鏈板速度為0.25 m/min時(shí)窩窩馕的感官品質(zhì)最優(yōu)，顏色金黃，水分含量適中，質(zhì)地軟硬適中，因此選擇0.25 m/min進(jìn)行后續(xù)的優(yōu)化試驗(yàn)。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.1.1 權(quán)重系數(shù)Wi計(jì)算

將工藝優(yōu)化結(jié)果按“1.2.9”項(xiàng)的方法對(duì)硬度、咀嚼性、色差ΔEab、水分含量、感官評(píng)分進(jìn)行熵權(quán)分析，計(jì)算得到各指標(biāo)的Wi，同時(shí)將以上指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理得到0～1的歸一值（DI值），見(jiàn)表3。

由表3可知，水分含量的Wi最大，Hi最小，表明水分含量的變化最大，其次是感官評(píng)分。結(jié)合熵權(quán)法得到的Wj對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理，得到綜合評(píng)分y=DI硬度×0.105 2+DI咀嚼性×0.166 8+DIΔEab×0.217+DI水分含量×0.255 9+DI感官評(píng)分×0.255 1。

2.2.1.2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)

采用響應(yīng)面優(yōu)化窩窩馕烤制工藝，以微波功率（A）、微波烘烤時(shí)間（B）、紅外烤制溫度（C）和鏈板速度（D）為自變量，單因素試驗(yàn)結(jié)果選擇具有顯著性差異的硬度、咀嚼性、色差ΔEab、水分含量、感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用熵權(quán)法對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予權(quán)重系數(shù)并計(jì)算綜合評(píng)分，試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和結(jié)果見(jiàn)表4。

2.2.2 響應(yīng)面回歸方程方差分析

采用Design-Expert 8.0.6.1軟件對(duì)表4中的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多元回歸擬合分析[21]，構(gòu)建模型，通過(guò)回歸擬合得出Z為目標(biāo)函數(shù)的A（微波功率）、B（微波烘烤時(shí)間）、C（紅外烤制溫度）和D（鏈板速度）的二次多項(xiàng)回歸模型Z=+65.57-0.38A-0.75B+C+1.05D+0.50AB+1.48AC+1.89AD-0.29BC-1.62BD-0.13CD-7.46A2-9.02B2-6.17C2-6.73D2，方差分析結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知，P值＜0.000 1，表明此模型極顯著，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，失擬項(xiàng)的P=0.184 6＞0.05，失擬項(xiàng)不顯著，表明該回歸模型與實(shí)際試驗(yàn)具有較高的擬合度。模型的相關(guān)系數(shù)R2=0.976 7，校正決定系數(shù)RAdj2=0.953 4，表明該模型能夠解釋95.34%的響應(yīng)值變化，回歸模型比較可靠，可用于微波預(yù)烤聯(lián)合紅外烤制窩窩馕工藝優(yōu)化的理論推測(cè)。該模型中，一次項(xiàng)A和B不顯著（P＞0.05），交互項(xiàng)AC、AD、BD的交互作用顯著（P＜0.05），AB、BC、CD的交互作用不顯著（P＞0.05），二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2均極顯著（P＜0.01）。由F值可知，各因素的影響大小為D（鏈板速度）＞C（紅外烤制溫度）＞B（微波烘烤時(shí)間）＞A（微波功率）。

2.2.3 兩因素交互分析

響應(yīng)曲面可以直觀地反映出各個(gè)因素和響應(yīng)值的關(guān)系與它們之間的交互作用，響應(yīng)曲面的坡度越陡峭，等高線越密集形成橢圓形，表明兩個(gè)因素的交互作用的影響越大[22]。微波功率和紅外烤制溫度、微波功率和鏈板速度、微波烘烤時(shí)間和鏈板速度這3組因素具有顯著交互作用（P＜0.05），回歸模型等高線和響應(yīng)曲面圖見(jiàn)圖5～圖7。

2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

運(yùn)用Design-Expert 8.0.6.1軟件得出微波預(yù)烤聯(lián)合紅外烤制窩窩馕的最佳工藝參數(shù)為微波功率418.84 W、微波烘烤時(shí)間59.00 s、紅外烤制溫度220.80 ℃、鏈板速度0.26 m/min，在此工藝條件下產(chǎn)品的綜合評(píng)分為65.68分。根據(jù)實(shí)際操作的可行性，對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整后的最優(yōu)工藝條件為微波功率419 W、微波烘烤時(shí)間59 s、紅外烤制溫度221 ℃、鏈板速度0.26 m/min，此時(shí)得到成品馕平均綜合評(píng)分為94.98分（RSD=1.97%），與預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差為1.08%，說(shuō)明該回歸模型穩(wěn)定可行，結(jié)果見(jiàn)表6。

使用該工藝參數(shù)制成的馕樣品橫截面電子掃描圖結(jié)果見(jiàn)圖8。采用微波預(yù)烘烤聯(lián)合紅外烤制工藝相比傳統(tǒng)單一烤制方式，樣品內(nèi)部孔洞更均勻，結(jié)構(gòu)更疏松，能夠改善傳統(tǒng)紅外烤制偏硬的質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)。

3 結(jié)論

窩窩馕是我國(guó)新疆地區(qū)的傳統(tǒng)焙烤食品，傳統(tǒng)的烤制生產(chǎn)工藝需要較長(zhǎng)的時(shí)間成本和較高的經(jīng)濟(jì)成本，并且缺乏連續(xù)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)與工藝條件?；诖?，本文在烤制過(guò)程中引入微波條件，采用單因素試驗(yàn)、熵權(quán)法與響應(yīng)面法對(duì)窩窩馕烤制工藝進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，此工藝對(duì)其硬度、咀嚼性、色澤、水分含量與感官評(píng)分的影響顯著（P＜0.05），硬度、咀嚼性、L值、b值均顯著增大（P＜0.05），而水分含量、a值顯著減?。≒＜0.05）。最適工藝參數(shù)為微波功率419 W、微波烘烤時(shí)間59 s、紅外烤制溫度221 ℃、鏈板速度0.26 m/min，此時(shí)平均綜合評(píng)分為94.98分（RSD=1.97%），該研究結(jié)果可為新疆窩窩馕加工工藝的優(yōu)化改良提供新思路。

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