欧防风起源于欧洲，即欧洲防风，又名美洲防风、欧洲萝卜、蒲芹萝卜、欧独活、白甘筍，我国俗称“芹菜萝卜”[1]。欧防风原产欧洲和西亚，其营养价值与马铃薯类似，富含碳水化合物，是一种高热量的蔬菜，富含膳食纤维和人参炔醇[2]。欧防风的口感偏软糯香甜，尤其适宜孕妇、孩子和老人食用。
我国于1907 年将欧洲防风引入，至今已有百余年的历史[3]。欧防风传到我国甘肃以后，由于扎根深，枝叶较为繁茂，具有一定的防风固沙的作用，且味道甘甜，因此被当地人称作甘防风。目前国内针对欧防风应用开发技术方面的研究相对较少，在国内的加工水平较低。因此要推动欧防风产业的发展，亟需研发出更多其相关加工制品，提高欧防风知名度和利用率，让大众认识到欧防风的开发价值。
面条是中华民族的传统美食，以小麦粉制作的面条种类最多。随着人们生活水平提高，各种蔬菜面条在市场上受到青睐。蔬菜面条除味道鲜美外，与普通小麦粉面条相比还具有极佳的营养功效[4]。目前，鲜见关于将欧防风粉作为辅料添加到小麦粉中制作面条的相关研究。在前期试验中发现欧防风用于面条制作，不仅营养价值更高，而且具有其特有的滋味，因而具有较大的研究前景和广阔的发展空间。本研究采用传统工艺，在小麦粉中添加欧防风粉并优化配方，研制出欧防风面条，同时对其进行质构分析，为其工业化生产提供理论依据和参数，以期丰富面条品种及欧防风加工品种类，同时推动欧防风种植业的发展。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
欧防风：天津先优达种子有限公司；高筋小麦粉：益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司；食盐：天津长芦汉沽盐场有限责任公司；谷朊粉：新良粮油加工有限责任公司。
1.2 仪器与设备
打粉机（FS200L）：广州钧工机械设备有限公司；厨师机（ZG-LZ909）：广东志高空调有限公司；手摇压面机（JYN-YM1）：九阳股份有限公司；电子天平（EX124）：上海佑科仪器仪表有限公司；手压式薄膜封口机（SF400）：永康市喜尚工贸有限公司；电磁炉（C20S05）：浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司；手持型糖度计（PAL-1）：广州市博勒泰贸易有限公司；物性测定仪（TA-XT.Plus）：英国StableMicroSystems 公司。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
1.3.2 欧防风面条配方的单因素试验设计
设置欧防风粉添加量、加水量、谷朊粉添加量、食盐添加量4 个影响因素，考察欧防风粉添加量（10%、15%、20%、25%、30%）、加水量（50%、52%、54%、56%、58%）、谷朊粉添加量（2%、6%、10%、14%、18%）、食盐添加量（0%、1.2%、2.4%、3.6%、4.8%）对面条可溶性固形物溶出率、吸水率及感官评分的影响[5-6]。其中固定试验条件为欧防风粉添加量20%、加水量54%、谷朊粉添加量10%、食盐添加量2.4%，各添加量均以总粉计（总粉为高筋小麦粉、欧防风粉、谷朊粉的总和）。
1.3.3 欧防风面条的响应面试验设计
以单因素试验结果为基础，使用Design-Expert 8.0.6 设计四因素三水平响应面试验，优化欧防风面条的最佳配方。欧防风面条响应面试验因素与水平见表1。
表1 欧防风面条响应面试验设计因素与水平
Table 1 Factors and levels for parsnip noodles of response surface test design
因素水平-1 0 1 A 欧防风粉添加量/%15 20 25 B 加水量/%52 54 56 C 谷朊粉添加量/%10 14 18 D 食盐添加量/%1.2 2.4 3.6
1.3.4 面条可溶性固形物溶出率与吸水率测定
可溶性固形物溶出率：称取20 g 欧防风面条放入500 mL 沸水中，煮制2 min 后捞出，将煮后的面汤盛出后利用糖度计测量其可溶性固形物溶出率[7]。
吸水率：取20 根欧防风面条并称质量（M1，g），然后放置于500 mL 沸水中煮制2 min，捞出面条后置于冷水中1 min，吸干欧防风面条表面水分[8]，称其质量（M2，g）。吸水率（X，%）计算公式如下。
1.3.5 感官评价
参照GB/T 35875—2018《粮油检验 小麦粉面条加工品质评价》对面条进行感官评价，并根据欧防风面条的特点做调整[9-10]。感官评定小组由10 位品尝经验丰富的固定成员组成，感官评价标准见表2。
表2 欧防风面条的感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standard for parsnips noodles
项目色泽（10 分）表观状态（10 分）硬度（20 分）黏性（25 分）弹性（25 分）滋气味（10 分）评分标准偏米黄色，光亮黄色，较光亮亮度一般发暗、发灰光滑，规则较光滑，规则较粗糙变形较小硬度适中较硬较软过硬爽口，不粘牙稍粘较粘很粘弹性很好弹性较好弹性一般弹性较差麦香味浓，具有欧防风特有的香味麦香味浓，欧防风香气较淡麦香味与欧防风味均较淡，无异味麦香味与欧防风味均较淡，有异味评分8～10 5～<8 1～<5 0～<1 7～10 4～<7 1～<4 0～<1 15～20 10～<15 5～<10 0～<5 17～25 10～<17 5～<10 0～<5 17～25 10～<17 5～<10 0～<5 8～10 5～<8 1～<5 0～<1
1.3.6 质构测定
质构检测参考美国谷物化学家协会66—50.01《Pasta and Noodle Cooking Quality—Firmness》中的方法，探头选用1 mm 宽的有机玻璃刀具（A/LKB-F），模式：压缩，试验速度：0.17 mm/s（标准方法中为10 mm/min，由于机器限制只能转换为0.17 mm/s），返回速度：10.0 mm/s[11]。
1.4 数据分析与处理
所有试验均重复3 次，采用Microsoft Excel 2021统计分析处理数据， Origin 2019b 64Bit 作图，采用Design-Expert 8.0.6 软件进行响应面数据分析。
2 结果与分析
2.1 欧防风面条的单因素试验结果
不同因素对于欧防风面条品质及感官评分的影响如图1、图2 所示。
图1 不同因素对面条吸水率及可溶性固形物溶出率的影响
Fig.1 Influence of different factors on water absorption and dissolution rate of noodles
图2 不同因素对面条感官评分的影响
Fig.2 Influence of different factors on sensory score of noodles
由图1 和图2 可得，欧防风粉添加量增加时，可溶性固形物溶出率、感官评分变化趋势均为先升高后降低，吸水率变化趋势为先升高后降低又出现小幅上升；加水量增多时，吸水率及感官评分变化趋势为先升高后降低，可溶性固形物溶出率则相反；谷朊粉添加量增多时，吸水率变化趋势为先降低后升高，可溶性固形物溶出率及感官评分则相反；食盐添加量增多时，吸水率及可溶性固形物溶出率变化趋势为先升高后降低再升高。由图2 可知，当欧防风粉添加量为20%时感官评分最高，欧防风添加量继续增大，制得的面条感官品质变差，欧防风粉的添加主要使面条的弹性、色泽、表面状态3 个指标感官评分降低。随着欧防风粉添加量增加，面条的色泽变化明显，面条的弹性及表面光滑度降低，但其欧防风面条特有的滋味增强；当加水量为54%时感官评分最高，当加水量过少时，面团面筋组织结构不易形成，导致口感过硬，影响感官品质，当加水量过多时，欧防风面条过于湿软，组织不紧密，制得的欧防风面条不仅口感软，同时黏性增加；当谷朊粉添加量为14%时感官评分最高，谷朊粉吸水后形成具有网络结构的湿面筋，使面团具有较好的延伸性和黏弹性[12-15]，能很好地将欧防风淀粉颗粒包裹其中，由此提高了面条的弹性和硬度，并且降低溶出率，防止面条过软或断条，增加面条延伸效果，整体上提高面条品质；当食盐添加量为2.4%时感官品质最高，说明食盐对改善欧防风面条的品质有一定作用、对欧防风面条的稳定性和感官品质具有一定的影响。
综上所述，选择欧防风粉添加量15%、20%、25%，谷朊粉添加量10%、14%、18%，加水量52%、54%、56%，食盐添加量1.2%、2.4%、3.6%进行后续响应面优化试验。
2.2 欧防风面条的响应面试验结果
2.2.1 响应面试验结果分析
欧防风面条配方优化的响应面试验结果见表3。
表3 欧防风面条的响应面试验结果
Table 3 Experimental results of response surface of parsnip noodles
编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 A 欧防风粉添加量/%15 25 15 25 20 20 20 20 15 25 15 25 20 20 20 20 15 25 15 25 20 20 20 20 20 20 20 20 20 B 加水量/%52 52 56 56 54 54 54 54 54 54 54 54 52 56 52 56 54 54 54 54 52 56 52 56 54 54 54 54 54 C 谷朊粉添加量/%14 14 14 14 10 18 10 18 14 14 14 14 10 10 18 18 10 10 18 18 14 14 14 14 14 14 14 14 14 D 食盐添加量/%2.4 2.4 2.4 2.4 1.2 1.2 3.6 3.6 1.2 1.2 3.6 3.6 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 1.2 1.2 3.6 3.6 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4感官评分68.8 75.1 71.3 68.7 77.8 80.3 75.7 78.7 77.6 78.6 75.4 79.8 70.7 70.5 75.9 71.7 72.3 75.4 74.1 78.1 75.6 73.9 74.6 74.1 88.7 87.3 88.2 92.0 89.1
将表3 数据采用 Design-Expert 8.0.6 软件进行多元回归拟合，明确各因素对欧防风面条感官评分的影响[16]，得到响应面回归模型方程为Y=89.06+1.35A-0.875B+1.367C-0.458D-2.225AB+0.225AC+0.85AD-BC-0.3BD-0.125CD-7.409A2-10.447B2-6.659C2-4.047D2。
回归模型的方差分析见表4。
表4 响应面二次模型的方差分析
Table 4 Analysis of variance of the response surface quadratic model
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14 A B C D AB显著性*********AC AD BC BD CD A2 B2 C2 D2残差失拟项纯误差总和平方和1 093.659 21.87 9.187 5 22.413 33 2.520 833 19.802 5 0.202 5 2.89 4 0.36 0.062 5 356.080 5 707.888 7 287.64 106.219 5 17.391 17 4.779 167 12.612 1 111.05 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14 F 值62.885 9 17.605 49 7.395 996 18.042 88 2.029 287 15.941 14 0.163 014 2.326 468 3.220 025 0.289 802 0.050 313 286.647 1 569.854 9 231.552 85.507 4 P 值<0.000 1 0.000 9 0.016 6 0.000 8 0.176 2 0.001 3 0.692 5 0.149 5 0.094 4 0.598 8 0.825 8<0.000 1<0.000 1<0.000 1<0.000 1********10 4 28均方78.118 51 21.87 9.187 5 22.413 33 2.520 833 19.802 5 0.202 5 2.89 4 0.36 0.062 5 356.080 5 707.888 7 287.64 106.219 5 1.242 226 0.477 917 3.153 0.151 575 0.992 8
由表4 可知，该模型的P<0.000 1，故回归模型极显著，失拟项P =0.992 8，表示失拟项不显著，模型决定系数R2 为0.984 3，说明方程拟合程度较好，以感官评分为指标所优化的欧防风面条的模型具有可靠性。其中一次项中A 欧防风添加量、C 谷朊粉添加量影响极显著，B 加水量影响显著；交互项中欧防风粉添加量与加水量之间的相互作用极显著；二次项中A2、B2、C2、D2 对模型的影响极显著。通过F 值可得出，各因素对欧防风面条感官评分影响顺序为C>A>B>D。
2.2.2 交互作用分析
各因素交互作用的响应曲面图如图3 所示。
图3 不同因素交互作用的响应曲面
Fig.3 Response surface of interaction of different factors
由图3 可知，当谷朊粉添加量为14%、食盐添加量为2.4%，可以清晰看出曲面图呈现出降落伞形状，欧防风粉添加量与加水量同时增加时，等高线变化趋势显著，总体呈现椭圆形，尤其是在欧防风粉添加量和加水量在20% 和54% 时，在该点对应条件制作的欧防风面条经煮制后，感官评分最高。欧防风粉添加量与加水量未到达顶点时，感官评分的增长趋势显著增加；而在后半段，由于同时增加欧防风粉与加水量，削弱了欧防风对3 项指标的影响，感官评分的下降趋势放缓。由此分析可得，欧防风粉添加量与加水量的交互作用显著。食盐添加量在总体感官评分中所占权重较小，综合分析食盐添加量与加水量、谷朊粉添加量与食盐添加量这两组交互作用不显著同样是由于该原因。其余各组之间交互影响均不显著性；虽然谷朊粉吸水后形成具有网络结构的湿面筋能够将欧防风淀粉颗粒包裹其中，使面条不易断，降低溶出率，但感官评价中并未设置面条延展性，而弹性并不能很好地将该特性表达出来[17-21]。
2.3 质构测定结果
本研究采用美国谷物化学家协会中面条的烹饪质量（66—50.01《Pasta and Noodle Cooking Quality—Firmness》）标准进行测定，与两次咀嚼测试（texture profile analysis，TPA）测定不同，该方法能够避免面条厚度不同造成的偶然误差且消除了处理数据时的系统误差[22-25]。依据响应面试验设计组进行质构测定，结果如表5 所示。
表5 不同配方欧防风面条质构测定结果
Table 5 Comparison between measured data of texture analyzer and some sensory scores
编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29硬度14.8 14.8 14.8 9.3 16.3 16.6 15.4 16.0 15.3 15.3 15.3 16.0 14.5 9.3 15.6 9.3 15.3 14.9 14.3 16.0 15.3 15.1 15.1 15.3 17.6 17.6 17.6 17.6 17.6黏性16.4 16.4 15.6 15.8 17.2 17.2 17.2 17.0 15.5 17.1 15.5 17.2 17.2 15.1 18.1 15.1 15.5 17.2 15.5 17.2 18.4 19.1 17.9 18.2 19.6 19.6 19.7 19.3 19.1弹性16.4 18.5 17.1 15.9 16.3 16.6 16.7 16.2 16.5 16.5 16.5 16.6 15.7 15.9 15.7 17.3 17.3 15.8 17.5 17.2 15.4 15.4 15.4 15.4 17.1 17.1 17.6 17.6 17.5硬度/N 1.55 1.61 1.53 1.37 1.61 1.69 1.56 1.68 1.66 1.63 1.62 1.63 1.50 1.40 1.65 1.46 1.57 1.61 1.57 1.62 1.59 1.59 1.56 1.58 1.88 1.85 1.87 1.93 1.88咀嚼性/mJ 1.77 1.86 1.78 1.70 1.87 1.99 1.82 1.94 1.93 1.92 1.88 1.95 1.75 1.73 1.92 1.77 1.82 1.79 1.77 1.87 1.91 1.92 1.86 1.92 2.18 2.16 2.16 2.25 2.20
分别计算感官评价中的硬度与质构仪测定硬度、感官评价中黏性与质构仪测定咀嚼性之间的相关系数并进行显著性检验。相关系数分别为0.834 与0.800。使用t 检验进行相关系数的显著性检验，可得感官评价中的硬度与质构仪测定硬度、感官评价中黏性与质构仪测定咀嚼性之间的t 值，分别是7.854 与6.928，均大于t0.01（27）=2.473，检验结果极显著。
通过相关系数的计算与显著性检验，可以看出质构仪测定的数据与感官评价结果高度相关，可以作为对欧防风面条质构品质评价的一种有效方法。
2.4 验证试验
通过Design-Expert 8.0.6 软件进行优化可知，欧防风面条的最优配方参数为高筋小麦粉添加量65.07%、欧防风粉添加量20.5%、谷朊粉添加量14.43%、食盐添加量2.34%、加水量53.88%，在此配方下，理论上的感官评分为89.237。考虑到实际试验的可操作性，将欧防风面条的配方修正为高筋小麦粉添加量66%、欧防风粉添加量20%、谷朊粉添加量14%、食盐添加量2.3%、加水量54%，进行3 次平行验证试验，测得面条的感官评分为89.35，与模型预测值无显著性差异，说明修正后的面条配方参数可靠[26-28]。
2.5 欧防风面条的指标检测
最佳配方制得的欧防风面条各项指标符合GB/T 35875—2018《粮油检验 小麦粉面条加工品质评价》相关要求。吸水率46.575%、可溶性固形物溶出率为0.295%，质构仪测定硬度为1.82 N，咀嚼性为2.14 mJ。
3 结论
本研究通过单因素和响应面试验对欧防风面条最佳配方进行优化。结果表明，产品最佳配方为高筋小麦粉添加量66%、欧防风粉添加量20%、谷朊粉添加量14%、食盐添加量2.3%、加水量54%。在最佳配方下制得的欧防风面条成品色泽均匀，为金黄色，外形平整饱满，口感绵密清甜，具有欧防风特有的香气，带有一种清新的味道，可接受度高。欧防风面条的吸水率为46.575%，面条可溶性固形物溶出率为0.295%，硬度为1.82 N，咀嚼性为2.14 mJ。同时，本研究还对质构特性的感官评价结果与质构仪测定数据进行了相关性分析，结果表明二者呈高度相关。感官评价指标和质构仪测定指标均可较好地反映欧防风面条的性状。以感官指标为主的评价方法可以更好地反映人们的感受和态度，而质构仪测定指标则可以提供更加客观、准确的数据支持。在实际生产应用中，如果只选取感官指标或质构仪测定指标中的一种作为评价方法，也具有一定的应用价值。在进行欧防风面条的品质评价时，感官评价与质构仪测定数据均能相对准确地描述其品质，在不同应用场景中可选取与之对应的指标进行评价。本研究为欧防风面条的生产提供理论依据，在欧防风加工、促进欧防风产业发展方面起到积极作用。
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