方便抓飯熟制工藝的優化

馬欣，李瑾瑜，古麗娜孜，陳愷，付冰，董陽陽，王子榮

（新疆農業大學食品科學與藥學學院，新疆烏魯木齊830052）

抓飯作為新疆民族特色傳統主食，做法簡便，味道鮮美[1-2]。但目前大部分商家制作抓飯仍沿用傳統的烹飪方式，使抓飯的產銷停留在“加工即食”的生產模式[3-6]。為使傳統美食端上更多消費者的餐桌、滿足加熱即食的需求，方便抓飯制作工藝的優化，就顯得尤為重要。

熟制工藝是影響抓飯的口感（米粒物性）的重要因素，食品物性學主要是指食品的質地與內部組織結構，反映食品從入口、接觸、咀嚼和吞咽時人們的感官印象，是構成食品品質的重要特性[7-9]。大米物性是米飯食用性非常重要的評價指標，客觀地表現出了其質地與物質結構的關系。由于習慣、個人愛好、地域的不同，人們制作米飯的方法、流程和條件差異較大，導致米飯的物理性質存在差別。黏聚性大、彈性強等適口性好的米飯依賴合適的制備技術及條件[10]。加水量、炒制時間及燜制時間均對抓飯的物性有較大的影響。綜上所述，熟制工藝是影響抓飯物性及其食味形成的重要因素[11]。

目前，關于抓飯熟制工藝對物性品質影響研究的報道很少，因此，本試驗對抓飯熟制工藝進行研究，以便為抓飯的工業化生產提供理論基礎。

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；倉綠長粒香米：新疆北大倉農業科技開發有限公司；植物油、食用鹽、白砂糖、胡蘿卜、羊肉（后腿肉）：市售。

TA-XT2i型質構儀：英國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；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：北京市永光明醫療儀器廠；DY04-13-44-00立式壓力蒸汽滅菌器筒：上海東亞壓力容器制造有限公司；多奇DZ-250真空包裝機：溫州市興業機械設備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 抓飯制作工藝流程

在傳統抓飯制作的基礎上，通過預試驗確定方便抓飯的各原輔料配比，根據抓飯的基本制作方法制得方便抓飯，輔料用量及制作流程如下：

原料：大米 100 g，胡蘿卜 110 g（尺寸：0.7 cm×0.7 cm×4 cm），羊肉 30 g（尺寸：2 cm×2 cm×2 cm）。

輔料：食用油 40 mL，洋蔥 20 g，鹽 5 g，糖 7 g。

原料米→淘洗（2次）→浸泡→瀝干→炒制（輔料、胡蘿卜、羊肉）→燜制→冷卻→真空包裝→殺菌（121℃，15 min）→冷卻→成品

1.2.2 抓飯大米熟制工藝單因素試驗

加水量對方便抓飯感官品質的影響：在燜制時間25 min、炒制時間5 min條件下，考察不同加水量（40、60、80、100、120 mL）對方便抓飯感官品質的影響。

燜制時間對方便抓飯感官品質的影響：在加水量60 mL、炒制時間5 min條件下，考察不同燜制時間（15、20、25、30、35 min）對方便抓飯感官品質的影響。

炒制時間對方便抓飯感官品質的影響：在加水量60 mL、燜制時間25 min條件下，考察不同炒制時間（1、3、5、7、9 min）對方便抓飯感官品質的影響。

1.2.3 響應面試驗

在單因素基礎上，選擇加水量（X1）、燜制時間（X2）、炒制時間（X3）為響應因素，以感官評分為響應值進行響應面試驗，其因素與水平見表1。采用Design-Export 8.0.6統計軟件進行試驗分析。

1.2.4 質構特性測定

1）米粒質地的測定：采用質構剖面分析模式（texture profile analysis，TPA），使用 P36R 型圓柱形探頭，壓縮程度為65%，測試前速率5mm/s，測試速率0.5mm/s，測試后速率5 mm/s，停留時間3 s。每個樣品重復3次平行試驗。

2）羊肉質地的測定：采用質構剖面分析（TPA）模式，使用P5型圓柱形探頭，壓縮程度為75%，測試前速率2 mm/s，測試速率1 mm/s，測試后速率2 mm/s，引發力5 g，停留時間2 s。每個樣品重復3次平行試驗。

1.2.5 剪切力測定

刀切方向與羊肉肌肉纖維方向垂直，修整為長×寬×高為2 cm×1 cm×1 cm，利用TA-XT2i Puls型質構儀HOT dog模式進行測定。測定條件：探頭型號為HDP/BSW探頭，測前速度1.0 mm/s，測中速度1.0 mm/s，測后速度10.0 mm/s，時間間隔5 s。

1.2.6 感官評價方法

參照GB/T 15682-2008《糧油檢驗稻谷、大米蒸煮食用品質感官評價方法》，制定出感官評價標準，挑選本專業教師、研究生10人（5男5女）通過培訓組成感官評價小組。感官評價使用百分制，如表2所示。

表2 方便抓飯的感官評價Table 2 Sensory evaluation for convenient pilaf

1.2.7 數據處理

所有測得數據采用Excel統計，使用SPSS 20.0軟件進行均值方差分析。

2 結果與分析

2.1 加水量對方便抓飯質構特性及感官評價的影響

加水量對方便抓飯質構特性的影響見表3。

由表3可知，方便抓飯硬度隨著加水量增加逐漸變?。╬＜0.05），其中當加水量為 40 mL～60 mL 時，方便抓飯硬度變化最大，當加水量為100 mL～120 mL時，方便抓飯硬度變化不明顯。方便抓飯彈性、咀嚼性以及黏聚性都隨著加水量增加呈先降低后升高趨勢。當加水量為60mL時，方便抓飯咀嚼性和黏聚性達到最小值。

表3 加水量對方便抓飯質構特性的影響Tabel 3 Effect of added water on the textural properties of convenient pilaf

加水量對方便抓飯的感官評價的影響見圖1。

圖1 加水量對方便抓飯的感官評價的影響Fig.1 Effect of added water on sensory evaluation of convenient pilaf

由圖1可知，當加水量為60 mL時，感官評分達到最高值。說明加水量少，米粒吸水量較少，制作出來的抓飯質地偏硬或夾生。當加水量為120 mL時，米粒吸水過量，制作出來的抓飯質地過軟，米粒黏結成塊狀。因此，較適宜的加水量為60 mL。

感官評價與質構分析之間的相關性見表4。

表4 感官評價與質構分析之間的相關性Tabel 4 Correlation coefficients between sensory evulation and textural parameters

由表4可知，質構分析中的硬度與感官評價參數中的松散性在p＜0.05水平上呈現顯著的負相關，相關系數為-0.589；彈性與松散性在p＜0.01水平上呈現極顯著的正相關，彈性與質地在p＜0.05水平上呈現顯著的正相關，相關系數分別為0.670、0.590；咀嚼性與松散性在p＜0.05水平上呈現顯著的負相關，相關系數為-0.607。

2.2 燜制時間對方便抓飯質構特性及感官評價的影響

燜制時間對方便抓飯質構特性的影響見表5。

表5 燜制時間對方便抓飯質構特性的影響Tabel 5 Effect of stew times on the textural properties of convenient pilaf

由表5可知，隨著燜制時間的延長，方便抓飯硬度、咀嚼性、黏聚性均發生了顯著變化（p＜0.05）。隨燜制時間延長，方便抓飯硬度呈現下降趨勢。當燜制時間在20 min～25 min時，方便抓飯硬度變化最大，從2 232.337 g下降到1 462.868 g。方便抓飯彈性、咀嚼性、黏聚性均隨著燜制時間增加呈先下降后升高趨勢，當燜制時間為25 min時，達到最小值。

燜制時間對方便抓飯的感官評價的影響見圖2。

圖2 燜制時間對方便抓飯的感官評價的影響Fig.2 Effect of stew times on sensory evaluation of convenient pilaf

由圖2可以看出，當燜制時間為25 min時，方便抓飯的感官評分最高。當燜制時間為15 min時，由于受熱時間較短，使米粒表層溫度跟米粒內核溫度相差較小，水分子擴散變慢，米粒吸水少，口感較硬或夾生[12]。當燜制時間為60 min時，由于受熱時間長，米粒表層溫度高于米粒內核溫度，溫差大，水分子滲透快，吸水過量，導致制作出來米粒軟爛[13]；隨著燜制時間的不斷延長，米粒細胞壁受到破壞，導致溶出物質增多，米粒破碎[14]。因此，較適宜的燜制時間為25 min。

表6 感官評價與質構分析之間的相關性Tabel 6 Correlation coefficients between sensory evulation and textural parameters

由表6可知，質構分析中的硬度與感官評價參數中的松散性、質地均在p＜0.05水平上呈現顯著的負相關，相關系數分別為-0.589、-0.560；彈性與松散性在p＜0.01水平上呈現極顯著的正相關，彈性與質地在p＜0.05水平上呈現顯著的正相關，相關系數分別為0.648、0.576；咀嚼性與松散性、質地均在p＜0.01水平上呈現顯著的負相關，相關系數分別為-0.836、-0.773。

2.3 炒制時間對方便抓飯中羊肉質構特性及感官評價的影響

炒制時間對方便抓飯中羊肉質構特性的影響見表7。

表7 炒制時間對方便抓飯中羊肉質構特性的影響Tabel 7 Effect of fried times on the textural properties of convenient pilaf

圖3 炒制時間對方便抓飯中羊肉感官評價的影響Fig.3 Effect of fried times on sensory evaluation of convenient pilaf

由表7可知，隨著炒制時間的延長，方便抓飯中羊肉硬度、剪切力變化均顯著（p＜0.05）。方便抓飯中羊肉硬度隨著炒制時間延長呈現升高趨勢（p＜0.05）。當炒制時間為9 min時，硬度達到最大值。彈性、咀嚼性和黏聚性隨著燜制時間的延長均呈升高趨勢，在炒制時間為9 min，達到最大值。剪切力隨著燜制時間的延長呈上升趨勢。炒制時間5 min時，經過感官評價后，口感較適宜，此時剪切力為3 407.312 g。

炒制時間對方便抓飯中羊肉感官評價的影響見圖3。

由圖3可知，當炒制時間為5 min時，感官評價得分最高。當炒制時間為1 min時，感官評分最低。這是因為炒制時間過短，導致羊肉沒有熟，感官評分最低。當炒制時間為9 min時，炒制時間過長，羊肉水分含量較低，質地干硬，感官評分較低。因此，較適宜的炒制時間為5 min。

感官評價與質構分析之間的相關性見表8。

由表8可知，質構分析中的硬度與感官評價參數中的松散性在p＜0.05水平上呈現顯著的負相關，相關系數為-0.574；彈性與松散性在p＜0.05水平上呈現極顯著的正相關，彈性與質地在p＜0.01水平上呈現極顯著的正相關，相關系數分別為0.613、0.657；黏聚性與質地在p＜0.05水平上呈現顯著的正相關，相關系數為0.520，黏聚性與松散性在p＜0.05水平上呈現顯著的負相關，相關系數為-0.612。

表8 感官評價與質構分析之間的相關性Tabel 8 Correlation coefficients between sensory evulation and textural parameters

2.4 方便抓飯工藝優化

2.4.1 模型建立與方差分析

Box-Behnken試驗設計與結果見表9，回歸方程模型方差分析見表10。根據表9所得的結果，用響應面進行回歸分析，得到感官評分與加水量（X1）、燜制時間（X2）、炒制時間（X3）三因素的多項回歸方程：

表9 Box-Behnken試驗設計與結果Table 9 Box-Behnken experimental design and results

由表10可以看出，模型極顯著。回歸決定系數R2=0.995 0，修正決定系數R2Adj=0.988 5。方便抓飯大米熟制工藝各因素影響主次為：加水量（X1）＞炒制時間（X3）＞燜制時間（X2）；一次項X1、X2、X3（p＜0.01）影響極顯著；二次項X12、X22、X32（p＜0.01）影響極顯著；交互項X1X2（p＜0.05）影響顯著，X1X3（p＜0.01）影響極顯著；X2X3影響不顯著。

表10 回歸方程模型方差分析Table 10 The regression equation model analysis of variance

2.4.2 交互作用

加水量、燜制時間、炒制時間之間交互作用如圖4～圖6所示。由圖4～圖6可知，加水量受燜制時間交互作用的影響，感官得分呈現先上升后下降的趨勢，當加水量為60 mL時，時感官得分最高；加水量受炒制時間交互作用的影響，感官得分呈現先上升后下降的趨勢，當加水量一定時，炒制時間為5 min時，感官評分達到最大值。當炒制時間為1 min時，感官評分最低，這是因為炒制時間太短，羊肉沒有熟。

2.4.3 最佳熟制工藝參數的確定

通過軟件分析，方便抓飯制作的最佳工藝條件為：加水量56.60 mL，燜制時間24.66 min，炒制時間4.85 min。在最佳浸泡條件下，方便抓飯的感官得分為92.628?？紤]到實際情況，方便抓飯制作最佳工藝參數調整為：加水量60 mL，燜制時間25 min，炒制時間5 min。在調整最佳浸泡工藝參數下，進行3組試驗，感官評分平均值為92，試驗結果與理論值偏差不大，該模型可靠。

2.4.4 響應面法優化后的質構與感官指標

根據實際情況，選擇方便抓飯熟制工藝參數為加水量60 mL，燜制時間30 min，炒制時間5 min，得到的質構和感官指標如表11所示。

圖4 加水量與燜制時間交互作用響應面及等高線Fig.4 Response surface and contour plots for interaction between added water and stew times

圖5 加水量與炒制時間互作用響應面及等高線Fig.5 Response surface and contour plots for interaction between added water and fried times

圖6 燜制時間與炒制時間互作用響應面及等高線Fig.6 Response surface and contour plots for interaction between stew times and fried times

表11 響應面優化后的質構和感官值Tabel 11 The texture and Sensory evaluation values of response surface optimized

3 討論

熟制工藝是影響方便抓飯口感的最重要因素之一。由于抓飯制作過程加熱方式與方便米飯制作過程的不同，所以抓飯熟制工藝主要是加水量、炒制時間、燜制時間，不像方便米飯中對加熱溫度、功率等進行了研究。本章試驗采用響應面法優化了方便抓飯的熟制工藝。

抓飯熟制過程中，受到溫度、酶和氧化等的作用，糖類物質和蛋白質發生降解、淀粉糊化[15-17]，且與燜制時間有關，同時加水量、炒制時間的不同對抓飯的質構特性也起到重要作用[18-19]。

從方便抓飯熟制工藝中加水量、炒制時間、燜制時間這3個因素中質構分析和感官品質的相關性分析可以看出，方便抓飯質構參數中的硬度和黏聚性能較好的描述方便米飯的感官品質。質構分析參數中的硬度值越低，黏聚性值越高，方便抓飯適口性越好。

4 結論

本試驗以加水量、燜制時間、炒制時間為自變量，感官評分為因變量，采用響應面法對抓飯的加工工藝進行了優化。由響應面試驗可知，方便抓飯加工工藝各因素影響主次為：加水量（X1）>炒制時間（X3）>燜制時間（X2）。方便抓飯制作最佳工藝參數調整為：加水量60 mL，燜制時間25 min，炒制時間5 min。此時方便抓飯具有濃郁的抓飯香氣，米粒分布松散，形狀規整，有嚼勁，黏彈性好，軟硬適中，容易被大眾接受。