混料設計在紅豆保鮮米飯配方中的應用研究

孟慶虹,孟春玲,張志宏,嚴 松,王麗群,張守文,盧淑雯*

（1黑龍江省農業科學院 食品加工研究所，哈爾濱 150086；2哈爾濱商業大學 食品工程學院，哈爾濱 150076）

混料設計在紅豆保鮮米飯配方中的應用研究

孟慶虹1,2,孟春玲2,張志宏1,嚴 松1,王麗群1,張守文2,盧淑雯1*

（1黑龍江省農業科學院 食品加工研究所，哈爾濱 150086；2哈爾濱商業大學 食品工程學院，哈爾濱 150076）

采用混料設計方法，對紅豆保鮮米飯的配方進行優化，通過建立紅豆保鮮米飯感官評分的回歸模型，得到紅豆保鮮米飯的最優配方組合為：大米59.2%、紅豆29%、白砂糖11.7%。

混料設計；紅豆；保鮮米飯

隨著生活水平的提高，人們對主食的要求除了安全、美味以外更加注重其營養價值，相關資料顯示，人類吃過精過細的糧食會增加糖尿病、心血管疾病等的發病率。雜糧中富含膳食纖維及多種礦物質和維生素，營養豐富，具有保健功能［1］，因此將雜糧應用到保鮮米飯中，使保鮮米飯雜糧化，既可以豐富保鮮米飯的種類，以滿足不同消費者的需求，又能為構建科學合理飲食進行有益探索。

本文主要利用東北優質粳稻與紅豆，通過配米技術改善保鮮米飯的食用品質及營養品質，開發營養保鮮米飯產品。采用混料設計方法研究紅豆米飯配方，作為保鮮米飯產品多樣化的初探，以產品的感官評分為主要考察指標，研制出滿足消費者口感及營養需求的雜糧營養保鮮米飯。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及設備

大米、紅豆、白砂糖。

保鮮米飯預處理設備、高壓滅菌設備、封口機。

1.2 試驗方法

紅豆營養豐富，風味獨特，美味可口，深受廣大消費者喜愛。紅豆還具有較高的藥用價值，能夠發揮積極的保健作用，具有清熱解毒、健脾益胃、利尿消腫的功效［2］。本試驗以粳稻大米、紅豆及白砂糖為原料，研制香甜可口、營養豐富的紅豆保鮮米飯。

1.2.1 工藝流程

1.2.2 紅豆保鮮米飯配方的混料設計 本試驗借助試驗設計軟件Design Expert 7.0，采用混料設計中的 D－Optional方法，對紅豆保鮮米飯的配方進行優化。混料設計主要是用來研究試驗各因子的不同比例反映變量的情況關系［3］，與各組分的總量無關，該方法通過建立連續變量的曲面模型，對配方中的各成分及其交互作用進行評價。混料設計還可以根據設定目標的范圍進行各成分組成的優化，以確定各成分的最佳比例，該方法現在被廣泛應用于化工、藥物和食品工業等方面的配方設計中，且效果較好［4］。

本試驗配方中大米、紅豆和白砂糖的含量范圍選擇分別為40%～73.7%、20%～40%和 5%～20%。混料設計試驗安排如表1所示。

表1 紅豆保鮮米飯混料設計的試驗安排

1.2.3 紅豆保鮮米飯的感官評價 以紅豆保鮮米飯的感官綜合評分值作為混料試驗的響應值，感官試驗由實驗室10名食品專業人員進行評定，評分標準如表2所示。

表2 紅豆保鮮米飯的感官評價標準

品評人員按照紅豆保鮮米飯的氣味、色澤、形態、口感和味道分別打分，各評價項目的權重分別為：氣味25%、色澤25%、形態20%、口感20%、味道10%，計算每項得分時去掉最大值和最小值，取其平均值，最終按各項的權重計算綜合評分再折算成百分制數值。

2 結果與分析

2.1 紅豆保鮮米飯回歸模型的建立

利用Design Expert軟件，對響應值感官評分的實驗值進行一次多項回歸擬合，建立感官評分的回歸模型，回歸模型方程為：Y＝9.7308×A－130.391×B－746.428×C＋462.639×A×B＋1161.698×A×C＋1164.278×B×C。表3列出了以大米、紅豆和白砂糖為原料的紅豆保鮮米飯的感官評價結果及預測值。該模型方程的方差分析見表4。

表3 紅豆保鮮米飯的感官評定結果

表4 回歸方程的分析結果

從該模型的方差分析可見，P＜0.001，試驗所選用的模型具有高度的顯著性，失擬項在 p＝0.05水平上不顯著，決定系數 R2＝0.8438，表明模型中84.38%的感官評分變化歸因于自變量，因此該模型的擬合程度較好，所以可以用此模型來確定紅豆保鮮米飯的配方。

由回歸方程可知，3個二次項的系數為正數，說明該三項對感觀評價起著貢獻性作用，由表4可以看出，3個二次項的交互作用都較為顯著。其中回歸系數絕對值的大小依次為BC＞AC＞AB。這說明，在復合配方中，紅豆和白砂糖的復配口感所起的貢獻作用最強，大米和白砂糖的復配對口感所起的貢獻作用次之，大米和紅豆的復配對口感所起的貢獻作用最弱。

2.2 紅豆保鮮米飯中各成分變化對感官評分的影響

在混料設計中，各因素變化對感官評分的影響作用可在等高線圖及響應曲面上描述，如圖1所示。

由圖1可知，當固定紅豆的添加量時，感官評分隨著大米添加量的增加呈現先增大到極大值后又減小的趨勢；當固定大米的添加量時，感官評分隨著紅豆添加量的增加先增大后減小。

由圖2可知，在固定白砂糖添加量的情況下，感官評分隨大米添加量的增加呈現先增大到極值點后又緩慢減小的趨勢；當固定大米的添加量時，感官評分隨著白砂糖添加量的增加先增大后減小，說明紅豆飯的甜度過大或者過小都對感官綜合評分產生不良影響。

由圖3可知，在固定白砂糖添加量的情況下，感官評分隨紅豆添加量的增加呈現先增大到極值點后又緩慢減小的趨勢；當固定紅豆的添加量時，感官評分隨著白砂糖添加量的增加先增大后減小。

2.3 紅豆保鮮米飯最優配方的確定

經過軟件Design Expert 7.0最優化分析，獲得紅豆保鮮米飯的最優配方組合為：大米59.2%、紅豆29%、白砂糖11.7%，感官評分值為80.29分。在此添加量下進行驗證試驗，3次平行試驗結果為79分，與預測值較為吻合，說明該試驗得到的模型有效且可靠，在最優配方下得到的紅豆保鮮米飯香甜可口，顏色均勻，有光澤，米粒完整，有嚼勁。

3 結論

采用混料設計方法，對紅豆保鮮米飯的配方進行了優化，通過建立紅豆保鮮米飯感官評分的回歸模型，得出回歸方程為：Y＝9.7308×A－130.391×B－746.428×C＋462.639×A×B＋1161.698×A×C＋1164.278×B×C（A、B、C分別為大米、紅豆、白砂糖的添加量）。

經方差檢驗，該模型具有高度的顯著性，擬合程度較好，可以用此模型來確定紅豆保鮮米飯的配方。紅豆保鮮米飯的最優配方組合為：大米59.2%、紅豆29%、白砂糖11.7%。

［1］李里特.雜糧的營養與開發［J］.農產品加工，2005（12）：4－7.

［2］孫麗麗，董銀卯，李麗，等.紅豆生物活性成分及其制備工藝研究進展［J］.食品工業科技，2013，34（4）：390－392.

［3］周劍忠，李瑩，單成俊，等.混料設計在葛根全粉咀嚼片配方研究中的應用［J］.食品科學，2008，29（7）：188－191.

［4］李瑩，周劍忠，王維權.混料設計在即食雜糧早餐粉配方研究的應用［J］.食品科技，2014，39（5）：172－175.

(責任編輯：王丹)

Research on the Application of Mixture Design in the Formula of Red Bean Fresh Rice

MENG Qing-hong1,2,MENG Chun-ling2,ZHANG Zhi-hong1,YAN Song1,WANG Li-qun1,ZHANG Shou-wen2,LU Shu-wen1,*
(1 Food Processing Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150086,China；2 Department of Food Engineering,Harbin University of Commerce，Harbin 150076,China)

In this paper,using the method of mixture design,the formula of red bean fresh rice is optimized through the establishment of the sensory score of regression model,the optimal formula was rice 59.2%,red bean 29%,white granulated sugar 11.7%.

Mixture design;Red bean;Fresh rice

S511.099

A

1673－6737（2016）05－0006－05

現代農業產業技術體系建設專項資金資助項目：稻米食品方便化加工關鍵技術研究與示范（CARS-01-09B）；黑龍江省科技攻關項目（GC12B408）；公益性行業（農業）科研專項經費項目：活性稻米、雜糧等食品加工關鍵技術及裝備研究與示范（201403063）。

2016-06-18

孟慶虹（1980-），女，副研究員，博士研究生，主要從事農產品加工研究。

*通訊作者：盧淑雯（1968-），女，研究員，博士，主要從事農產品加工研究。