混料设计在红豆保鲜米饭配方中的应用研究

孟庆虹,孟春玲,张志宏,严 松,王丽群,张守文,卢淑雯*

（1黑龙江省农业科学院 食品加工研究所，哈尔滨 150086；2哈尔滨商业大学 食品工程学院，哈尔滨 150076）

混料设计在红豆保鲜米饭配方中的应用研究

孟庆虹1,2,孟春玲2,张志宏1,严 松1,王丽群1,张守文2,卢淑雯1*

（1黑龙江省农业科学院 食品加工研究所，哈尔滨 150086；2哈尔滨商业大学 食品工程学院，哈尔滨 150076）

采用混料设计方法，对红豆保鲜米饭的配方进行优化，通过建立红豆保鲜米饭感官评分的回归模型，得到红豆保鲜米饭的最优配方组合为：大米59.2%、红豆29%、白砂糖11.7%。

混料设计；红豆；保鲜米饭

随着生活水平的提高，人们对主食的要求除了安全、美味以外更加注重其营养价值，相关资料显示，人类吃过精过细的粮食会增加糖尿病、心血管疾病等的发病率。杂粮中富含膳食纤维及多种矿物质和维生素，营养丰富，具有保健功能［1］，因此将杂粮应用到保鲜米饭中，使保鲜米饭杂粮化，既可以丰富保鲜米饭的种类，以满足不同消费者的需求，又能为构建科学合理饮食进行有益探索。

本文主要利用东北优质粳稻与红豆，通过配米技术改善保鲜米饭的食用品质及营养品质，开发营养保鲜米饭产品。采用混料设计方法研究红豆米饭配方，作为保鲜米饭产品多样化的初探，以产品的感官评分为主要考察指标，研制出满足消费者口感及营养需求的杂粮营养保鲜米饭。

1 材料与方法

1.1 试验材料及设备

大米、红豆、白砂糖。

保鲜米饭预处理设备、高压灭菌设备、封口机。

1.2 试验方法

红豆营养丰富，风味独特，美味可口，深受广大消费者喜爱。红豆还具有较高的药用价值，能够发挥积极的保健作用，具有清热解毒、健脾益胃、利尿消肿的功效［2］。本试验以粳稻大米、红豆及白砂糖为原料，研制香甜可口、营养丰富的红豆保鲜米饭。

1.2.1 工艺流程

1.2.2 红豆保鲜米饭配方的混料设计 本试验借助试验设计软件Design Expert 7.0，采用混料设计中的 D－Optional方法，对红豆保鲜米饭的配方进行优化。混料设计主要是用来研究试验各因子的不同比例反映变量的情况关系［3］，与各组分的总量无关，该方法通过建立连续变量的曲面模型，对配方中的各成分及其交互作用进行评价。混料设计还可以根据设定目标的范围进行各成分组成的优化，以确定各成分的最佳比例，该方法现在被广泛应用于化工、药物和食品工业等方面的配方设计中，且效果较好［4］。

本试验配方中大米、红豆和白砂糖的含量范围选择分别为40%～73.7%、20%～40%和 5%～20%。混料设计试验安排如表1所示。

表1 红豆保鲜米饭混料设计的试验安排

1.2.3 红豆保鲜米饭的感官评价 以红豆保鲜米饭的感官综合评分值作为混料试验的响应值，感官试验由实验室10名食品专业人员进行评定，评分标准如表2所示。

表2 红豆保鲜米饭的感官评价标准

品评人员按照红豆保鲜米饭的气味、色泽、形态、口感和味道分别打分，各评价项目的权重分别为：气味25%、色泽25%、形态20%、口感20%、味道10%，计算每项得分时去掉最大值和最小值，取其平均值，最终按各项的权重计算综合评分再折算成百分制数值。

2 结果与分析

2.1 红豆保鲜米饭回归模型的建立

利用Design Expert软件，对响应值感官评分的实验值进行一次多项回归拟合，建立感官评分的回归模型，回归模型方程为：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、红豆和白砂糖为原料的红豆保鲜米饭的感官评价结果及预测值。该模型方程的方差分析见表4。

表3 红豆保鲜米饭的感官评定结果

表4 回归方程的分析结果

从该模型的方差分析可见，P＜0.001，试验所选用的模型具有高度的显著性，失拟项在 p＝0.05水平上不显著，决定系数 R2＝0.8438，表明模型中84.38%的感官评分变化归因于自变量，因此该模型的拟合程度较好，所以可以用此模型来确定红豆保鲜米饭的配方。

由回归方程可知，3个二次项的系数为正数，说明该三项对感观评价起着贡献性作用，由表4可以看出，3个二次项的交互作用都较为显著。其中回归系数绝对值的大小依次为BC＞AC＞AB。这说明，在复合配方中，红豆和白砂糖的复配口感所起的贡献作用最强，大米和白砂糖的复配对口感所起的贡献作用次之，大米和红豆的复配对口感所起的贡献作用最弱。

2.2 红豆保鲜米饭中各成分变化对感官评分的影响

在混料设计中，各因素变化对感官评分的影响作用可在等高线图及响应曲面上描述，如图1所示。

由图1可知，当固定红豆的添加量时，感官评分随着大米添加量的增加呈现先增大到极大值后又减小的趋势；当固定大米的添加量时，感官评分随着红豆添加量的增加先增大后减小。

由图2可知，在固定白砂糖添加量的情况下，感官评分随大米添加量的增加呈现先增大到极值点后又缓慢减小的趋势；当固定大米的添加量时，感官评分随着白砂糖添加量的增加先增大后减小，说明红豆饭的甜度过大或者过小都对感官综合评分产生不良影响。

由图3可知，在固定白砂糖添加量的情况下，感官评分随红豆添加量的增加呈现先增大到极值点后又缓慢减小的趋势；当固定红豆的添加量时，感官评分随着白砂糖添加量的增加先增大后减小。

2.3 红豆保鲜米饭最优配方的确定

经过软件Design Expert 7.0最优化分析，获得红豆保鲜米饭的最优配方组合为：大米59.2%、红豆29%、白砂糖11.7%，感官评分值为80.29分。在此添加量下进行验证试验，3次平行试验结果为79分，与预测值较为吻合，说明该试验得到的模型有效且可靠，在最优配方下得到的红豆保鲜米饭香甜可口，颜色均匀，有光泽，米粒完整，有嚼劲。

3 结论

采用混料设计方法，对红豆保鲜米饭的配方进行了优化，通过建立红豆保鲜米饭感官评分的回归模型，得出回归方程为：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分别为大米、红豆、白砂糖的添加量）。

经方差检验，该模型具有高度的显著性，拟合程度较好，可以用此模型来确定红豆保鲜米饭的配方。红豆保鲜米饭的最优配方组合为：大米59.2%、红豆29%、白砂糖11.7%。

［1］李里特.杂粮的营养与开发［J］.农产品加工，2005（12）：4－7.

［2］孙丽丽，董银卯，李丽，等.红豆生物活性成分及其制备工艺研究进展［J］.食品工业科技，2013，34（4）：390－392.

［3］周剑忠，李莹，单成俊，等.混料设计在葛根全粉咀嚼片配方研究中的应用［J］.食品科学，2008，29（7）：188－191.

［4］李莹，周剑忠，王维权.混料设计在即食杂粮早餐粉配方研究的应用［J］.食品科技，2014，39（5）：172－175.

(责任编辑：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

现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目：稻米食品方便化加工关键技术研究与示范（CARS-01-09B）；黑龙江省科技攻关项目（GC12B408）；公益性行业（农业）科研专项经费项目：活性稻米、杂粮等食品加工关键技术及装备研究与示范（201403063）。

2016-06-18

孟庆虹（1980-），女，副研究员，博士研究生，主要从事农产品加工研究。

*通讯作者：卢淑雯（1968-），女，研究员，博士，主要从事农产品加工研究。