藜麦是苋科藜属双子叶植物，原产于南美洲安第斯山脉地区，被称为“粮食之母”[1]。藜麦对干旱、土壤盐度具有高适应性[2]，在我国的青海、山西、四川等地均已种植推广[3]。藜麦是一种全营养产品，不含麸质，具备高含量膳食纤维和维生素，拥有平衡的氨基酸谱，是赖氨酸和含硫氨基酸的丰富来源[4]。此外藜麦富含多酚、黄酮、不饱和脂肪酸等营养功能因子，具有出色的抗氧化能力，对高血压、高血脂、肥胖症具有一定的防治功能[5]。近年来，随着人们对健康食品的追求，营养价值突出的藜麦成为国内外食品研究领域的热点。
双螺杆挤压技术是一种集混合、输送、加热、剪切、成型为一体的加工技术，由于其原料适应性广、生产效率高，具有短时、高压、高剪切的特点而广泛应用于食品生产[6-8]。藜麦、荞麦等无麸质原料在传统面条加工中很难形成较好的面筋网络结构，通常表现出较差的加工和品质特性[9]。双螺杆挤压技术可以通过挤压过程中的剪切力和热作用使淀粉颗粒糊化、凝胶化，形成良好的淀粉网络凝胶结构代替蛋白网络结构，从而解决无麸质原料制备的面条不易成型、蒸煮品质差等问题。
本试验探究挤压温度、物料水分含量、螺杆转速对挤压藜麦面条蒸煮特性和质构特性的影响，在单因素试验的基础上，通过Box-Behnken 方法设计响应面试验，以蒸煮损失和面条硬度为评价指标对面条挤压工艺进行优化，确定挤压藜麦面条的最佳工艺参数，以期为藜麦制品的工业化生产，推动健康、营养、功能性食品的开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
藜麦粒：安徽燕之坊食品有限公司。
1.2 仪器与设备
DSE-20/40 双螺杆挤压机：德国Brabender 公司；XMTD-8222 数显鼓风干燥箱：南京大卫仪器设备有限公司；ZM200 超速离心粉碎仪：德国Retsch 公司；TAXT2i 质构分析仪：英国Stable Microsystems 公司；SHZ-82A 水浴锅：常州朗越仪器制造有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 全藜麦挤压面条的制备
藜麦粒经超速离心粉碎仪粉碎，过60 目筛，得到藜麦粉。参考Sun 等[10]的方法，采用双螺杆挤压机制备全藜麦面条。其中，螺杆直径为20 mm，长径比为40∶1，模口直径为1 mm，进料速度为20 g/min。以挤压温度、物料水分含量和螺杆转速为研究参数，研究其对藜麦面条品质的影响。双螺杆挤压机从进料区到模头共有6 个温区，分别设定为40 ℃/60 ℃/变量/80 ℃/80 ℃/80 ℃，挤压温度的变化在第三温区调节，其他温区温度保持不变，用柱塞泵调节不同的水分含量。挤压后的面条放入干燥箱中40 ℃烘干2 h，以便进一步分析。
1.3.2 单位机械能耗测定
挤压试验过程中，整个设备由计算机程序控制和记录，可读取挤压加工过程中的扭矩、模头压力等参数。根据下式计算单位机械能耗（specific mechanical energy，SME）。
式中：X 为单位机械能耗，（W·h）/kg；n 为螺杆转速，r/min；T 为扭矩，N·m；Y 为挤压机稳定时的产量，g/min。
1.3.3 蒸煮特性
1.3.3.1 最佳蒸煮时间测定
取20 根约15 cm 的全藜麦面条，放入盛有500 mL沸水的烧杯中，保持水的微沸状态，每隔15 s 取一根挤压藜麦面条在两块透明玻璃板中间轻轻按压，若硬芯消失则认为已煮好，记录时间。
1.3.3.2 蒸煮损失测定
称取长度约为15 cm 的全藜麦面条（M0，g）放入盛有250 mL 沸水的烧杯中，煮至最佳蒸煮时间后将面汤转移至500 mL 容量瓶中，冲洗烧杯倒入容量瓶中，定容混匀。取50 mL 面汤倒入恒重的铝盒（M1，g）中，在105 ℃鼓风干燥箱中干燥至恒重（M2，g），按下列公式计算蒸煮损失（N，%）。
1.3.3.3 断条率测定
取30 根长约15 cm 的全藜麦面条，放入盛有500 mL 沸水的烧杯中，煮至最佳蒸煮时间后，淋洗、沥水并记录断条数（N），按下列公式计算断条率（B，%）。
1.3.4 质构特性
使用质构分析仪对挤压藜麦面条进行质构测定。面条蒸煮到最佳时间，取3 根10 cm 左右面条平行放置在试验台上进行质构试验，保持每根面条之间间距一致。选用P/36 R 探头，参数设置为测试前速度5.00 mm/s，测试速度1.00 mm/s，测试后速度5.00 mm/s，形变量75%，触发力5.0 g，间隔时间5 s。
1.3.5 单因素试验
以藜麦粉为原料，考察双螺杆挤压机第三区温度（80、95、110、125、140 ℃）、物料水分含量（30%、35%、40%、45%）和螺杆转速（60、90、120、150、180 r/min）对挤压藜麦面条品质的影响，确定最佳工艺参数的因素水平。
1.3.6 响应面优化
在挤压藜麦面条工艺参数单因素试验结果的基础上，选用响应面Box-Behnken 方法以挤压温度、物料水分含量、螺杆转速为因素，蒸煮损失和面条硬度为响应值，设计三因素三水平响应面试验。响应面的因素及水平见表1。
表1 响应面因素及水平
Table 1 Factors and levels of response surface
水平-1因素0 1 A 挤压温度/℃95 110 125 B 物料水分含量/%35 40 45 C 螺杆转速/（r/min）60 90 120
1.4 数据处理与统计分析
所有数据使用SPSS Statistics 26 分析处理。采用方差分析和邓肯多重范围检验（P＜0.05）进行统计学处理。除特殊说明，试验做3 次平行。试验数据以平均值±标准差表示，并使用Origin 2019 软件绘图。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 挤压温度对挤压藜麦面条的影响
挤压温度对挤压藜麦面条蒸煮特性的影响见表2。
表2 不同挤压温度对面条蒸煮特性的影响
Table 2 Effect of different extrusion temperatures on cooking characteristics of noodles
注：同列不同字母代表差异显著（P＜0.05）。
挤压温度/℃80 95 110 125 140蒸煮时间/min 2.50±0.00e 3.00±0.00d 3.50±0.00c 4.00±0.00b 4.50±0.00a蒸煮损失/%16.41±0.19a 14.70±0.38b 13.78±0.71b 12.28±0.66c 12.27±0.68c断条率/%6.67±0.33a 1.11±0.19b 0.00±0.00c 0.00±0.00c 0.00±0.00c SME/[（W·h）/kg]234.12±8.63ab 229.85±8.47bc 222.49±1.10c 230.84±1.17bc 242.50±3.79a
挤压温度的变化对藜麦中淀粉的结构和性质有显著影响。由表2 可以看出，随着挤压温度的升高，挤压藜麦面条的蒸煮时间逐渐延长。当挤压温度较低时，淀粉未能完全糊化，面条内部形成的淀粉凝胶结构松散，水分更易进入面条中心。而随着挤压温度的升高，淀粉充分糊化，形成了较为致密的凝胶网络结构，蒸煮时水分不易进入面条内部，蒸煮时间随之延长。致密的凝胶网络结构也导致蒸煮损失呈下降趋势。挤压温度由125 ℃上升到140 ℃时，蒸煮损失没有显著变化。同时，当挤压温度由80 ℃升至110 ℃时，熟面条断条率已降至为0。随着挤压温度的上升，SME 先减小后增加。挤压温度逐渐升高，物料在挤压机内的流动阻力先减小，后随着淀粉糊化程度增加，黏度增加，流动阻力增大，剪切力增大[11]，与Ali 等[12]的研究结果一致。挤压温度对挤压藜麦面条质构特性的影响见表3。
表3 不同挤压温度对面条质构特性的影响
Table 3 Effect of different extrusion temperatures on texture properties of noodles
注：同列不同字母代表差异显著（P＜0.05）。
挤压温度/℃80 95 110 125 140咀嚼性1 011.19±250.11c 1 288.49±163.36bc 1 624.80±120.46a 1 531.78±128.02ab 1 267.06±124.75bc硬度/g 2 099.70±176.43c 2 471.22±211.72ab 2 776.61±123.78a 2 502.25±214.40ab 2 387.85±84.78bc弹性0.88±0.02c 0.91±0.01b 0.94±0.01a 0.94±0.01a 0.90±0.01bc黏聚性0.47±0.04c 0.58±0.00b 0.65±0.03a 0.65±0.01a 0.62±0.01a
由表3 可知，随着挤压温度的升高，挤压藜麦面条的硬度、弹性、黏聚性和咀嚼性均呈现先增加后减小的趋势，在挤压温度110 ℃时达到最大值。这是因为挤压温度升高，淀粉糊化程度增加，形成了致密的网络凝胶结构，使面条具有良好的黏弹性[13]。但随着挤压温度进一步升高，较高的挤压温度在促进淀粉糊化的同时也可能使部分淀粉颗粒降解，影响淀粉凝胶结构的连续性。此外机筒内外温差压差变大，面条从模头挤出后，水分急剧蒸发，挤出的藜麦面条有膨化的趋势，一定程度上会破坏淀粉凝胶结构，使其变得松散[14]。由表3 可以看出，当挤压温度升高到140 ℃时，面条的硬度和咀嚼度大幅度下降。张鑫等[15]制备藜麦挤压面条时发现挤压温度为130 ℃时面条的蒸煮损失最低。当挤压温度超过130 ℃时，藜麦面条出现膨化现象，面条结构变得不致密，蒸煮损失、浑汤率增加，拉断力降低。因此综合考虑蒸煮特性和质构特性，选取挤压温度为95、110、125 ℃进行下一步试验。
2.1.2 物料水分含量对挤压藜麦面条的影响
物料水分含量对挤压藜麦面条蒸煮特性的影响见表4。
表4 物料水分含量对面条蒸煮特性的影响
Table 4 Effect of moisture content of materials on cooking characteristics of noodles
注：同列不同字母代表差异显著（P＜0.05）。
物料水分含量/%30 35 40 45蒸煮时间/min 4.50±0.00a 4.00±0.00b 3.50±0.00c 3.00±0.00d蒸煮损失/%11.89±0.03b 12.23±0.19a 10.65±0.33c 10.25±0.00d断条率/%0.00±0.00a 0.00±0.00a 0.00±0.00a 0.00±0.00a SME/[（W·h）/kg]707.54±31.48a 390.74±23.77b 133.94±3.73c 89.56±1.29d
Govindasamy 等[16]在挤压西米淀粉的研究中发现，物料水分含量对淀粉糊化、糊精化和降解3 种变化的类型和程度影响最大。由表4 可以看出，随着物料水分含量的增加，面条的蒸煮时间逐渐缩短，蒸煮损失先增加后减小。物料中的水分在高温高压下汽化，在物料挤出模口时瞬间逸出，物料水分含量越高，挤出时逸出的水蒸气越多，面条内部的结构越疏松[17-18]。而疏松的面条结构有利于蒸煮时水分进入面条中，因此随着物料水分含量的增加，面条蒸煮时间变短。当物料水分含量为30% 时，由于物料水分含量过低，藜麦粉在挤压机中向前运动时受到了更强烈的剪切力，淀粉颗粒受到破坏后更易糊化，使面条蒸煮损失低于35%[19]。当物料水分含量高于35% 时，随着物料水分含量的增加，物料里的水分起到了塑化和润滑作用，降低了挤压对原料粉强烈的剪切作用，淀粉趋向糊化过程，而不是降解过程，淀粉破损率减少，蒸煮损失逐步降低[20-21]。Liu 等[22]研究表明当原料中的水分含量较高时，淀粉颗粒更容易吸收水分，膨胀加快，从而更容易糊化，导致糊化度随原料中的含水量增加。但是物料水分含量过高，水分的润滑作用使物料在挤压腔内流动阻力减小，在挤压机内停留时间变短，反而不利于淀粉的充分糊化[23-24]。SEM 随着物料水分含量升高显著降低，这是由于物料水分含量升高使挤出的共混物黏度降低，加工所需的机械能减少，从而导致了SME的减小[25]。物料水分含量对挤压藜麦面条质构特性的影响见表5。
表5 物料水分含量对面条质构特性的影响
Table 5 Effect of moisture content of materials on texture properties of noodles
注：同列不同字母代表差异显著（P＜0.05）。
物料水分含量/%30 35 40 45咀嚼性1 720.13±34.12a 1 632.23±9.34b 1 585.69±9.96c 1 544.16±16.75d硬度/g 2 676.36±26.28a 2 526.94±88.05b 2 496.23±37.09b 2 431.53±28.31b弹性0.95±0.00a 0.94±0.01ab 0.93±0.02ab 0.92±0.00b黏聚性0.70±0.00a 0.68±0.01ab 0.68±0.02ab 0.67±0.01b
由表5 可知，硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性均随物料水分含量的增加而减小。研究表明挤压产品密度越大，硬度越高[26-27]。可能是由于物料中水分的增加，降低了藜麦面条的堆积密度，导致面条硬度等其他指标的下降[13]。综合考虑藜麦挤压面条的蒸煮损失和质构特性，选用水分含量为35%、40%、45%进行下一步试验。
2.1.3 螺杆转速对挤压藜麦面条的影响
螺杆转速对挤压藜麦面条蒸煮特性的影响见表6。
表6 不同螺杆转速对面条蒸煮特性的影响
Table 6 Effect of different screw speeds on cooking characteristics of noodles
注：同列不同字母代表差异显著（P＜0.05）。
螺杆转速/（r/min）60 90 120 150 180蒸煮时间/min 3.0±0.0b 3.0±0.0b 3.0±0.0b 3.5±0.0a 3.5±0.0a蒸煮损失/%9.97±0.06c 9.75±0.01c 10.04±0.03c 11.56±0.20b 13.44±0.38a断条率/%SEM/[（W·h）/kg]0±0a 0±0a 0±0a 0±0a 0±0a 55.25±0.41e 96.37±0.41d 145.66±1.95c 189.79±1.73b 210.00±12.63a
由表6 可知，随着螺杆转速的增加，面条的蒸煮损失先降低后升高。在较低的螺杆转速下，物料在挤出机内的停留时间长，有利于物料在机筒内的均匀混合和水热作用。但是螺杆转速过低，物料受到的剪切力较小，不利于淀粉的糊化作用[28]。随着螺杆转速的增加，物料在腔内受到的剪切力增加，淀粉颗粒结构受到破坏，水分子容易进入淀粉颗粒中，淀粉更易糊化，挤压形成的面条结构更致密。因此螺杆转速从60 r/min升到90 r/min 时蒸煮损失有所下降。但是随着螺杆转速进一步加大，物料在腔内停留时间变短，部分淀粉来不及糊化就被机头挤出，未糊化的淀粉在蒸煮过程中溶于水中，造成蒸煮损失的增加。此外过高的螺杆转速可能会促进面条的膨化，面条结构疏松不能更好包裹住淀粉和其他可溶物质，也会导致蒸煮损失的增加[29]。不同螺杆转速对面条质构特性的影响见表7。
表7 不同螺杆转速对面条质构特性的影响
Table 7 Effect of different screw speeds on texture properties of noodles
注：同列不同字母代表差异显著（P＜0.05）。
螺杆转速/（r/min）60 90 120 150 180硬度/g 2 955.13±37.91b 3 056.84±32.89a 3 063.90±70.49a 2 856.03±11.19c 2 792.76±32.92c弹性0.96±0.01a 0.95±0.00ab 0.94±0.01b 0.92±0.00b 0.90±0.01c黏聚性0.66±0.00b 0.69±0.01a 0.70±0.01a 0.67±0.00b 0.66±0.00b咀嚼性1 840.86±56.76b 1 997.16±113.46a 1 845.19±46.70b 1 762.24±6.43bc 1 671.95±15.58c
由表7 可知，挤压藜麦面条的硬度、黏聚性、咀嚼性随着螺杆转速的增加呈现先增大后减小的趋势，与蒸煮损失结果相一致。这是由于在最适螺杆转速下淀粉糊化较完全，形成了较好的淀粉凝胶网络，面条结构致密，质构指标表现较好。过低和过高的螺杆转速会使淀粉糊化不完全，面条蒸煮时溶出物过多，淀粉凝胶结构被破坏，导致硬度、黏聚性和咀嚼性较低。螺杆转速的增加也通过降低混合物在机筒中的熔体黏度，降低产物的堆积密度，从而导致不致密、硬度更低的挤出面条品质[30-31]。因此选用螺杆转速为60、90、120 r/min进行下一步试验。
2.2 挤压藜麦面条响应面试验结果
为得到挤压藜麦面条加工的最佳工艺条件，在单因素试验基础上，选取挤压温度（A）、物料水分含量（B）和螺杆转速（C）作为考察因素，以蒸煮损失（Y1）和硬度（Y2）为响应值进行响应面优化分析，试验结果如表8 所示。
表8 响应面试验结果
Table 8 Test results of response surface
序号因素A-1-1-1-1 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-1 0 0 1-1 C0-0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0--1 11 12 13 14 15 16 17 0 0 0 0 0 1 1-1 1 0 0 0 0 0-1 0 0 1 1 1 0-1 1 0 Y1/%12.21 10.29 12.30 10.45 12.29 11.89 10.57 10.49 10.20 10.58 10.49 9.33 10.56 10.59 9.98 11.21 11.24 Y2/g 3 329.95 2 711.49 3 356.39 2 803.09 3 098.05 3 298.86 3 534.62 3 483.46 3 472.45 3 510.57 3 487.65 3 244.02 3 319.85 3 383.91 3 203.50 3 428.77 3 491.20
2.2.1 挤压藜麦面条蒸煮损失的响应面优化分析蒸煮损失回归方程方差分析见表9。
表9 蒸煮损失回归方程方差分析
Table 9 Variance analysis of cooking loss regression equation
注：**表示影响极显著（P＜0.01）；*表示影响显著（P＜0.05）。
方差来源模型自由度11 A B C AB显著性********AC BC A2 B2*****C2 F 值39.45 22.62 170.22 6.29 53.31 5.68 24.62 13.22 20.63 5.33 P 值0.004 0.005 1＜0.000 1 0.054 0.000 8 0.063 0.004 2 0.015 0.006 2 0.069 1残差失拟项纯误差总和平方和11.78 0.61 4.62 0.17 1.45 0.15 0.67 0.36 0.56 0.14 0.14 0.039 0.096 11.91 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 4 16均值1.07 0.61 4.62 0.17 1.45 0.15 0.67 0.36 0.56 0.14 0.027 0.039 0.024 1.64 0.269 8
以挤压藜麦面条蒸煮损失建立响应面模型，得到回归模拟方程：Y1=10.47-0.28A-1.07B+0.21C+0.60AB-0.20AC+0.41BC+0.29A2+0.36B2+0.19C2。由表9 可以看出该回归模型P=0.004＜0.05，证明试验所选用的模型具有极显著性，失拟项P=0.269 8＞0.05，失拟项不显著，证明回归方程无失拟因素存在，说明该模型拟合成功。该模型的决定系数R2 为0.988 6，说明该模型能解释98.86%响应值的变化，校正后为96.35%，说明方程拟合较好，能够客观分析A、B、C 与蒸煮损失之间的关系。模型中A、B、AB、BC、B2 影响极显著（P＜0.01），A2 影响显著（P＜0.05），其余项不显著。各因素对挤压藜麦面条蒸煮损失影响的顺序为B＞A＞C，即物料水分含量＞挤压温度＞螺杆转速。因素交互作用对蒸煮损失的响应面和等高线见图1～图3。
图1 挤压温度和物料水分含量对挤压藜麦面条蒸煮损失影响的响应面及等高线图
Fig.1 Response surface and contour map of influence of extrusion temperature and moisture content of materials on cooking loss of extruded quinoa noodles
响应面图可以直观看出各因素对挤压藜麦面条蒸煮损失的影响及因素间的交互作用。由图1 可以看出，当螺杆转速一定时，随着挤压温度和物料水分含量的增加，蒸煮损失逐渐降低，两者交互作用显著。这是因为随着物料水分含量和挤压温度的增加和升高，挤压机内物料蒸煮更彻底，水分更易进入物料深层结构，促进了物料内部混合和均匀加热，提高了淀粉的糊化程度[32]。由图2 可以看出，当挤压温度一定时，随着螺杆转速的增加，蒸煮损失逐渐增加。当螺杆转速一定时，随着挤压温度的增加，蒸煮损失变化不规律，两者交互作用不显著。从图2 中可以发现在低温、高螺杆转速的条件下蒸煮损失达到最大值。低温条件下，淀粉不易膨胀，高螺杆转速又使物料在腔内停留时间过短，导致淀粉不能完全糊化，面条蒸煮损失增加[33]。由图3 可知，物料水分含量一定时，随着螺杆转速的增加，蒸煮损失逐渐升高。当螺杆转速一定时，蒸煮损失随着物料水分含量增加而降低，两者交互作用显著。响应面图的结果与方差分析结果相一致。
图2 挤压温度和螺杆转速对挤压藜麦面条蒸煮损失影响的响应面及等高线图
Fig.2 Response surface and contour map of influence of extrusion temperature and screw speed on cooking loss of extruded quinoa noodles
图3 物料水分含量和螺杆转速对藜麦挤压面条蒸煮损失影响的响应面及等高线图
Fig.3 Response surface and contour map of influence of moisture content of materials and screw speed on cooking loss of extruded quinoa noodles
2.2.2 挤压藜麦面条硬度的响应面优化分析
硬度回归方程方差分析结果见表10。
表10 硬度回归方程方差分析
Table 10 Variance analysis of hardness regression equation
注：**表示影响极显著（P＜0.01）；*表示影响显著（P＜0.05）。
方差来源模型自由度11 A B C AB显著性*****AC BC****A2 B2 C2 F 值62.85 163.73 5.35 14.68 77.15 33.79 3.00 77.65 26.09 89.97 P 值0.000 1＜0.000 1 0.068 7 0.012 2 0.000 3 0.002 1 0.144 0 0.000 3 0.003 7 0.000 2******残差失拟项纯误差总和平方和9.01×105 2.13×105 6.97×103 1.91×104 1.01×105 4.40×104 3.90×103 1.01×105 3.40×104 1.17×105 6.52×103 3.95×103 2.57×103 9.07×105 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 4 16均值8.19×104 2.13×105 6.97×103 1.91×104 1.01×105 4.40×104 3.90×103 1.01×105 3.40×104 1.17×105 1.30×103 3.95×103 6.42×102 6.14 0.068 3
以挤压藜麦面条煮熟后硬度建立响应面模型，得到回归模拟方程：Y2=3 496.91+163.31A+41.74B+69.16C+158.54AB-104.91AC-31.24BC-155.02A2-89.86B2-166.86C2。由表10 可以看出，该回归模型P=0.000 1＜0.05，证明试验所选用的模型具有极显著性，失拟项P=0.068 3＞0.05，失拟项不显著，证明回归方程无失拟因素存在，说明该模型拟合成功。该模型的决定系数R2 为0.992 8，说明该模型能解释99.28% 响应值的变化，校正后为97.70%，说明方程拟合较好，能够客观分析A、B、C 与硬度之间的关系。模型中A、AB、AC、A2、B2、C2 影响极显著（P＜0.01），C 影响显著（P＜0.05），其余项不显著。各因素对挤压藜麦面条硬度影响的顺序为A＞C＞B，即挤压温度＞螺杆转速＞物料水分含量。因素交互作用对硬度的响应面和等高线见图4～图6。
图4 挤压温度和物料水分含量对挤压藜麦面条硬度影响的响应面及等高线图
Fig.4 Response surface and contour map of influence of extrusion temperature and moisture content of materials on hardness of extruded quinoa noodles
响应面图可以直观看出各因素对挤压藜麦面条硬度的影响及因素间的交互作用。由图4 可以看出，螺杆转速一定，当挤压温度较低时，面条硬度会随着物料水分含量增加而降低，而当挤压温度升高，面条的硬度随着物料水分含量的增加而增加。当物料水分含量一定时，面条的硬度会随着挤压温度的增加而增加，两者交互作用显著。由图5 可以看出，当物料水分含量一定时，随着挤压温度和螺杆转速的增加，硬度也逐渐增加，两者交互作用显著。由图6 可以看出，当挤压温度一定时，随着物料水分含量和螺杆转速的增加，面条的硬度呈现出先增加后降低的趋势，说明过高的水分含量和螺杆转速都不利于面条硬度的增加，两者交互作用不显著。
图5 挤压温度和螺杆转速对挤压藜麦面条硬度影响的响应面及等高线图
Fig.5 Response surface and contour map of influence of extrusion temperature and screw speed on hardness of extruded quinoa noodles
图6 物料水分含量和螺杆转速对挤压藜麦面条硬度影响的响应面及等高线图
Fig.6 Response surface and contour map of influence of moisture content of materials and screw speed on hardness of extruded quinoa noodles
2.2.3 最佳工艺条件试验验证
以蒸煮损失最低、硬度最高为标准得到响应面试验优化的最优条件为挤压温度113.01 ℃、物料水分含量44.95%、螺杆转速79.78 r/min，预测此条件下面条蒸煮损失为9.68%，硬度为3 475.15 g。考虑到试验条件可操作性，将工艺参数调整为挤压温度113 ℃、物料水分含量45%、螺杆转速80 r/min。以修改后的工艺进行试验，得到挤压藜麦面条蒸煮损失为9.77%，硬度为3 542.99 g。
3 结论
本文利用双螺杆挤压技术对藜麦粉进行挤压，生产挤压藜麦面条。通过单因素及响应面试验建立面条蒸煮损失、面条硬度与挤压温度、物料水分含量和螺杆转速之间的回归模型，得到挤压藜麦面条最优生产工艺：挤压温度113 ℃、物料水分含量45%、螺杆转速80 r/min。在该工艺条件下面条的蒸煮损失为9.77%，硬度为3 542.99 g。结果表明，挤压条件对面条品质有显著影响，选择合适的挤压条件，有利于面条品质的提升。
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