馬 欣,李煥榮,于晨晨,李 濤,李貝貝,馬蘭花,王子榮,*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052)

響應(yīng)面法優(yōu)化方便抓飯浸泡工藝

馬 欣1,李煥榮1,于晨晨1,李 濤1,李貝貝2,馬蘭花1,王子榮1,*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830052)

本實(shí)驗(yàn)旨在優(yōu)化方便抓飯大米的浸泡工藝為工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,以浸泡時(shí)間、浸泡溫度、浸泡水米質(zhì)量比為自變量,感官評(píng)分為響應(yīng)值,采用響應(yīng)面法對(duì)大米的浸泡工藝進(jìn)行了優(yōu)化,考察了浸泡時(shí)間、浸泡溫度、浸泡水米質(zhì)量比對(duì)方便抓飯質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明,隨著浸泡時(shí)間和浸泡水米質(zhì)量比增加,方便抓飯硬度逐漸變小,彈性呈先升高后降低的趨勢(shì),粘聚性和粘聚性均呈先降低后升高的趨勢(shì)。隨著浸泡溫度升高,方便抓飯硬度、咀嚼性均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),彈性呈先升高后降低的趨勢(shì),粘聚性呈先降低后升高的趨勢(shì)。當(dāng)浸泡時(shí)間為30 min、浸泡溫度為40 ℃、浸泡水米質(zhì)量比為1.4∶1時(shí),方便抓飯感官評(píng)分最高,此時(shí)方便抓飯具有濃郁的抓飯香氣,形狀規(guī)整,有嚼勁,粘彈性好,軟硬適中,容易被大眾接受。

方便抓飯,浸泡,質(zhì)構(gòu)特性,響應(yīng)面,感官評(píng)價(jià)

抓飯不僅是新疆各族家庭餐桌上的主食,也是招待客人的上等佳品[1-2]。

為了保證抓飯的食用品質(zhì),在其生產(chǎn)中的每一個(gè)步驟都需要嚴(yán)格把控,而大米浸泡條件尤為重要。大米浸泡過程中米粒吸水量是影響抓飯品質(zhì)的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。米粒吸水量過少,會(huì)使得大米內(nèi)層和外層淀粉糊化不均勻,制作的抓飯硬度大,口感較差,甚至?xí)霈F(xiàn)飯粒夾生現(xiàn)象[3]。中谷文子[4]研究表明,吸水量增加能顯著降低飯粒硬度,但米粒吸水過量,會(huì)使米粒腹部與背部水分吸收存在水分差而引起龜裂,蒸煮時(shí)內(nèi)部淀粉粒從裂紋處涌出使米飯失去原有彈性,甚至米粒出現(xiàn)脹裂現(xiàn)象[5-8]。

目前,關(guān)于方便抓飯的報(bào)道很少,因此,本文對(duì)方便抓飯大米浸泡工藝的優(yōu)化進(jìn)行了研究,以便為抓飯的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

純凈水 新疆石河子娃哈哈有限公司;倉(cāng)綠長(zhǎng)粒香米 新疆北大倉(cāng)農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司;植物油、食用鹽、白砂糖、胡蘿卜、羊肉(后腿肉) 購(gòu)于新疆友好超市南昌路店。

TA-XT2i 型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司;PL203 天平 梅特勒-托利多儀器(上海有限公司);CH2082 格蘭仕電磁爐 廣東中山市格蘭仕生活電器有限公司;11063測(cè)溫儀 美國(guó)DeltaTrak;TD 電子天平 余姚市金諾天平儀器有限公司;DZKW-S-6電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 抓飯制作 選用品質(zhì)良好的原輔料用清水清洗、切丁(胡蘿卜尺寸約為0.7 cm×0.7 cm×4 cm;羊肉尺寸約為2 m×2 cm×2 cm),油脂加熱(2 min),炒制羊肉、胡蘿卜(3 min),再將大米下鍋(100 g),煮制后燜制(25 min)冷卻后進(jìn)行真空包裝,最后殺菌得到成品。

表3 浸泡時(shí)間對(duì)方便抓飯質(zhì)構(gòu)特性的影響

注:同列中上標(biāo)字母不同者表示差異顯著(p<0.05);表4、表5同。

1.2.2 抓飯大米浸泡工藝單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.2.1 浸泡時(shí)間對(duì)方便抓飯感官品質(zhì)的影響 在浸泡溫度40 ℃、浸泡水米質(zhì)量比1.4∶1條件下,考察不同浸泡時(shí)間(10、20、30、40、50 min)對(duì)方便抓飯感官品質(zhì)的影響。

1.2.2.2 浸泡溫度對(duì)方便抓飯感官品質(zhì)的影響 在浸泡時(shí)間30 min、浸泡水米質(zhì)量比1.4∶1條件下,考察不同浸泡溫度(20、30、40、50、60 ℃)對(duì)方便抓飯感官品質(zhì)的影響。

1.2.2.3 浸泡米水質(zhì)量比對(duì)方便抓飯感官品質(zhì)的影響 在浸泡時(shí)間30 min、浸泡溫度40 ℃的條件下,考察不同浸泡水米質(zhì)量比(1.0∶1、1.2∶1、1.4∶1、1.6∶1、1.8∶1)對(duì)方便抓飯感官評(píng)分的影響。

1.2.3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn) 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇浸泡時(shí)間(A)、浸泡溫度(B)、浸泡水米質(zhì)量比(C)為響應(yīng)因素,以感官評(píng)分為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面實(shí)驗(yàn),其因素與水平見表1。采用Design-Export 8.0.6統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。

表1 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)因素與水平

1.2.4 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 質(zhì)地的測(cè)定采用質(zhì)構(gòu)剖面分析模式(TPA),使用P36R型圓柱形探頭,壓縮程度為65%,測(cè)試前速率5 mm/s,測(cè)試速率0.5 mm/s,測(cè)試后速率5 mm/s,停留時(shí)間3 s。每個(gè)樣品重復(fù)3次平行實(shí)驗(yàn)。

1.2.5 感官評(píng)價(jià)方法 參照GB/T 15682-2008,制定出感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),挑選本專業(yè)教師、研究生10人(5男5女)通過培訓(xùn)組成感官評(píng)價(jià)小組。感官評(píng)價(jià)使用百分制,如表2所示[11]。

表2 方便抓飯的感官評(píng)價(jià)

1.2.6 數(shù)據(jù)處理 所有測(cè)得數(shù)據(jù)采用Excel統(tǒng)計(jì),使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行均值方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大米浸泡時(shí)間對(duì)方便抓飯質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)價(jià)的影響

由表3可知,方便抓飯硬度隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸變小,其中當(dāng)浸泡時(shí)間為40～50 min時(shí),方便抓飯硬度變化最大從1612.825 g下降到1274.854 g。方便抓飯彈性隨著浸泡時(shí)間延長(zhǎng)呈先升高后降低的趨勢(shì),而咀嚼性和粘聚性隨著浸泡時(shí)間延長(zhǎng)呈先降低后升高的趨勢(shì)。當(dāng)浸泡時(shí)間為30 min時(shí),方便抓飯彈性達(dá)到最大值,而其咀嚼性和粘聚性達(dá)到最小值。

表4 浸泡溫度對(duì)方便抓飯質(zhì)構(gòu)特性的影響

表5 大米浸泡水米質(zhì)量比對(duì)方便抓飯質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖1 浸泡時(shí)間對(duì)方便抓飯的感官評(píng)價(jià)的影響Fig.1 Effect of soaking time on sensory evaluation of convenient pilaf

由圖1可知,當(dāng)浸泡時(shí)間為30 min時(shí),感官評(píng)分達(dá)到最高值。說明浸泡時(shí)間短,米粒吸水量較少,使制作出來(lái)的抓飯質(zhì)地偏硬或夾生。當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá)到50 min時(shí),米粒吸水過量,制作出來(lái)的抓飯質(zhì)地過軟,米粒黏成塊狀。因此,較適宜的浸泡時(shí)間為30 min。

2.2 大米浸泡溫度對(duì)方便抓飯質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)價(jià)的影響

由表4可知,隨著浸泡溫度的升高,方便抓飯硬度、彈性、咀嚼性、粘聚性變化均顯著(p<0.05)。浸泡溫度升高,硬度、咀嚼性均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)浸泡溫度在40～60 ℃時(shí),方便抓飯硬度變化最大,從2046.169 g下降到1428.007 g;方便抓飯咀嚼性隨著浸泡溫度升高呈降低趨勢(shì)。當(dāng)浸泡溫度60 ℃時(shí),方便抓飯咀嚼性達(dá)到最小值。方便抓飯彈性隨著浸泡溫度升高呈先升高后降低的趨勢(shì)(p<0.05);當(dāng)浸泡溫度40 ℃時(shí),方便抓飯彈性達(dá)到最大值。方便抓飯粘聚性隨浸泡溫度的升高呈先降低后升高趨勢(shì),當(dāng)浸泡溫度40 ℃時(shí),方便抓飯粘聚性為最小值。

由圖2可以看出,當(dāng)浸泡溫度為40 ℃時(shí),方便抓飯的感官評(píng)分最高。當(dāng)浸泡溫度為20 ℃時(shí),浸泡溫度較低使米粒表層溫度跟米粒內(nèi)核溫度相差較小,水分子擴(kuò)散變慢,米粒吸水少,口感較硬或夾生[12]。當(dāng)浸泡溫度為60 ℃時(shí),米粒表層溫度高于米粒內(nèi)核溫度,溫差大,水分子滲透快,吸水過量,導(dǎo)致制作出來(lái)米粒軟爛[13];隨著溫度的不斷增高,米粒細(xì)胞壁受到破壞,導(dǎo)致融出物質(zhì)增多,米粒破碎[14]。因此,較適宜的浸泡溫度為40 ℃。

圖2 浸泡溫度對(duì)方便抓飯的感官評(píng)價(jià)的影響Fig.2 Effect of soaking temperature on sensory evaluation of convenient pilaf

2.3 大米浸泡水米質(zhì)量比對(duì)方便抓飯質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)價(jià)的影響

由表5可知,隨著浸泡水米質(zhì)量比的增大,方便抓飯硬度、彈性、咀嚼性、粘聚性變化均顯著(p<0.05)。方便抓飯硬度隨著浸泡水米質(zhì)量比增大呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(p<0.05)。當(dāng)浸泡水米質(zhì)量比為1.6∶1和1.8∶1時(shí),方便抓飯硬度變化不明顯,說明當(dāng)水米質(zhì)量比達(dá)到1.6∶1之后再增大水米質(zhì)量比大米不會(huì)吸水,影響不顯著。方便抓飯彈性隨著浸泡水米質(zhì)量比升高呈先升高后降低的趨勢(shì)(p<0.05),在浸泡水米質(zhì)量比為1.4∶1時(shí)達(dá)到最大值。方便抓飯咀嚼性和粘聚性均隨著浸泡水米質(zhì)量比升高呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢(shì)(p<0.05),在浸泡水米質(zhì)量比為1.4∶1時(shí)達(dá)到最小值。

由圖3可知,當(dāng)浸泡水米比在1.4∶1的情況下,方便抓飯的感官評(píng)價(jià)得分最高。當(dāng)水米質(zhì)量比為1.0∶1時(shí),方便抓飯的感官評(píng)分最低。這是因?yàn)榈偷乃踪|(zhì)量比不能使米粒充分吸水,導(dǎo)致方便抓飯夾生或很硬。當(dāng)浸泡水米質(zhì)量比為1.6∶1、1.8∶1時(shí),大米的吸水率沒有明顯變化。因此,較適宜的浸泡水米比為1.4∶1。

圖3 浸泡水米比對(duì)方便抓飯感官評(píng)價(jià)的影響Fig.3 Effect of mass ratio of soaking water to rice on sensory evaluation of convenient pilaf

2.4 方便抓飯大米浸泡工藝優(yōu)化

2.4.1 模型建立與方差分析 根據(jù)表6所得的結(jié)果,用響應(yīng)面進(jìn)行回歸分析,得到感官評(píng)分與浸泡時(shí)間(A)、浸泡溫度(B)、浸泡水米質(zhì)量比(C)三因素的多項(xiàng)回歸方程:

表7 回歸方程模型方差分析

注:*表示差異顯著(p<0.05),**表示差異極顯著(p<0.01)。

Y=90.60-3.63A-1.50B-1.38C-1.50AB-2.25AC+0.000BC-9.92A2-9.17B2-10.43C2

對(duì)回歸模型進(jìn)行方差分析,其結(jié)果見表7。

表6 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

2.4.2 交互作用 大米浸泡時(shí)間、浸泡溫度、浸泡水米比之間交互作用如圖4～圖6所示。

圖4 浸泡溫度與浸泡時(shí)間交互作用響應(yīng)面及等高線Fig.4 Response surface and contour plots for interaction between soaking temperature and soaking time

圖5 浸泡水米比與浸泡時(shí)間交互作用響應(yīng)面及等高線Fig.5 Response surface and contour plots for interaction between mass ratio of soaking water to rice and soaking time

圖6 浸泡水米比與浸泡溫度交互作用響應(yīng)面及等高線Fig.6 Response surface and contour plots for interaction between mass ratio of soaking water to rice and soaking temperature

由圖4～圖6可知,浸泡時(shí)間受浸泡溫度交互作用的影響,感官得分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá)到30 min時(shí)感官得分最高。

浸泡時(shí)間受浸泡水質(zhì)量米比交互作用的影響,感官得分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)浸泡時(shí)間一定時(shí),隨著浸泡水米質(zhì)量比增加到1.4∶1時(shí),感官得分達(dá)最大值。當(dāng)浸泡水米比為1.0∶1時(shí),評(píng)分最低,這是因?yàn)榈徒菟踪|(zhì)量比不能使米粒充分吸水,導(dǎo)致方便抓飯夾生或很硬[15-16]。

2.4.3 最佳浸泡工藝參數(shù)的確定 通過軟件分析,方便抓飯大米浸泡最佳工藝條件為:浸泡時(shí)間28.27 min,浸泡溫度39.32 ℃,浸泡水米質(zhì)量比1.39∶1。在最佳浸泡條件下,方便抓飯的感官得分為90.99。考慮到實(shí)際情況,方便抓飯大米浸泡最佳工藝參數(shù)調(diào)整為:浸泡時(shí)間30 min,浸泡溫度40 ℃,浸泡水米比1.4∶1。在調(diào)整最佳浸泡工藝參數(shù)下,進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn),感官評(píng)分平均值為90,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值偏差不大,該模型可靠。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)以浸泡時(shí)間、浸泡溫度、浸泡水米質(zhì)量比為自變量,感官評(píng)分為因變量,采用響應(yīng)面法對(duì)大米的浸泡工藝進(jìn)行了優(yōu)化。由響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)可知,方便抓飯大米浸泡工藝各因素影響主次為:浸泡時(shí)間(A)>浸泡溫度(B)>浸泡水米質(zhì)量比(C)。方便抓飯大米浸泡最佳工藝條件為:浸泡時(shí)間30 min,浸泡溫度40 ℃,浸泡水米質(zhì)量比1.4∶1。此時(shí)方便抓飯具有濃郁的抓飯香氣,米粒分布松散,形狀規(guī)整,有嚼勁,粘彈性好,軟硬適中,容易被大眾接受。

[1]陳榮.民族學(xué)視角下的維吾爾餐飲文化[D].烏魯木齊:新疆師范大學(xué),2008.

[2]田憬若,陳運(yùn)生,買買提·吾守爾,等.新疆羊肉抓飯工藝標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].中國(guó)調(diào)味品,2013,38(10):111-116.

[3]唐偉強(qiáng),聶世濤,廖良銀,等.浸泡參數(shù)與米飯品質(zhì)關(guān)系的研究[J].食品工業(yè)科技,2010,32(2):158-162.

[4]中谷文子,勞善根.炊飯條件對(duì)米飯物理性質(zhì)的研究＿改進(jìn)的二夾四點(diǎn)測(cè)定法[J].農(nóng)業(yè)科技譯叢,1996(4):34-38.

[5]Champagne E T,Lyon B G,Min B K,et al. Effects of postharvest processing on texture profile analysis of cooked rice[J].Cereal Chem,1998,75(2):181-186.

[6]Juliano B O,Perez C M,Barber S,et al. International cooperative comparison of instrument methods for cooked rice texture[J]. J Texture Stud,1981,12(1):17-38.

[7]Suzuki U,Kubotsa K,Omichi M,et al. Kinetic studies on cooking of rice[J]. J Food Sci,1976,41(5):1180-1183.

[8]呂歡歡.常溫方便米飯加工工藝研究及品質(zhì)評(píng)價(jià)[D].無(wú)錫:江南大學(xué),2013.

[9]巴吐爾·阿不力克木,波拉提,艾比拜·莫合塔爾,等.即熱方便抓飯生產(chǎn)工藝研究[J].糧油加工,2010(4):87-90.

[10]張瑞,吳玲,邢軍.新疆特色風(fēng)味速食方便抓飯加工工藝技術(shù)研究[J].食品研究與開發(fā),2011,32(12):82-86.

[11]GB/T 15682-2008《糧油檢驗(yàn) 稻谷、大米蒸煮食用品質(zhì)感官評(píng)價(jià)方法》[S].

[12]Han J A,Lim S T. Effect of presoaking on textural,thermal,and digestive properties of cooked brown rice[J]. Cereal Chem,2009,86(1):100-105.

[13]唐偉強(qiáng),聶世濤,廖良銀,等.浸泡參數(shù)與米飯品質(zhì)關(guān)系的研究[J].食品工業(yè)科技,2010,31(2):158-162.

[14]Arai E,Chieko S,Michiko W. Quality Improvement of cooked rice by hot-water soaking[J]. J Home Econ of Jpn,1997,48(9):789-795.

[15]馬雷,張洪程.日本稻米標(biāo)準(zhǔn)的沿革與發(fā)展趨勢(shì)[J].根食與飼料工業(yè),2004(1):8-10.

[16]朱永義,周顯青,趙秀萍.米粒吸水特性及其影響因素的研究[J].糧食與飼料工業(yè),1998(3):13-14.

Soaking process of rice of convenient pilaf optimized by response surface method

MA Xin1,LI Huan-rong1,YU Chen-chen1,LI Tao1,LI Bei-bei1,MA Lan-hua1,WANG Zi-rong1,*

(1.College of Food Science and Pharmaceutical Science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;2.College of Animal Science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)

The objective of this study was to optimize the soaking process of convenient pilaf in order to provide the reference for its industrial production. Based on the single factor test,the soaking process of rice of convenient pilaf was optimized by response surface method using the soaking time,soaking temperature and mass ratio of soaking water to rice as independent variables,the sensory evaluation as a response value. The soaking process of rice was optimized by response surface method. The influence of soaking time,soaking temperature,mass ratio of soaking water to rice to the the textural properties of convenient pilaf was inspected. The result showed that,as the increasing of the soaking time,soaking temperature,and also the proportion of rice and water,the hardness of convenient palif is decreasing. The trend of elastic was increasing first,and then decreasing the chewing and cohesiveness decreased first,and then decrease. With the increase of soaking temperature,the hardness and cohesiveness decreased and the elastic decreased first and increased later. The chewing decreased first and increased later. And when the soaking time were 30 minute,soaking temperature were 40 ℃,mass ratio of soaking water to rice were 1.4∶1,the felling of convenient palif was the best. Now,the convenient pilaf with amazing smell,good shape,chewy,good viscoelasticity,moderate hardness,is easy to be accepted by the public.

convenient pilaf;soaking;textural property;response surface;sensory evaluation

2016-09-22

馬欣(1994-)男，碩士研究生，研究方向：農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全控制技術(shù)，E-mail:13609924328@163.com。

*通訊作者:王子榮(1963-) 男，博士，教授，研究方向：農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全控制技術(shù)，E-mail:wangzirong212@126.com。

TS217.2

B

1002-0306(2017)06-0276-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.06.044