方便抓饭熟制工艺的优化

马欣，李瑾瑜，古丽娜孜，陈恺，付冰，董阳阳，王子荣

（新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐830052）

抓饭作为新疆民族特色传统主食，做法简便，味道鲜美[1-2]。但目前大部分商家制作抓饭仍沿用传统的烹饪方式，使抓饭的产销停留在“加工即食”的生产模式[3-6]。为使传统美食端上更多消费者的餐桌、满足加热即食的需求，方便抓饭制作工艺的优化，就显得尤为重要。

熟制工艺是影响抓饭的口感（米粒物性）的重要因素，食品物性学主要是指食品的质地与内部组织结构，反映食品从入口、接触、咀嚼和吞咽时人们的感官印象，是构成食品品质的重要特性[7-9]。大米物性是米饭食用性非常重要的评价指标，客观地表现出了其质地与物质结构的关系。由于习惯、个人爱好、地域的不同，人们制作米饭的方法、流程和条件差异较大，导致米饭的物理性质存在差别。黏聚性大、弹性强等适口性好的米饭依赖合适的制备技术及条件[10]。加水量、炒制时间及焖制时间均对抓饭的物性有较大的影响。综上所述，熟制工艺是影响抓饭物性及其食味形成的重要因素[11]。

目前，关于抓饭熟制工艺对物性品质影响研究的报道很少，因此，本试验对抓饭熟制工艺进行研究，以便为抓饭的工业化生产提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

纯净水：新疆石河子娃哈哈有限公司；仓绿长粒香米：新疆北大仓农业科技开发有限公司；植物油、食用盐、白砂糖、胡萝卜、羊肉（后腿肉）：市售。

TA-XT2i型质构仪：英国Stable Micro System公司；PL203天平：梅特勒-托利多仪器（上海有限公司）；CH2082格兰仕电磁炉：广东中山市格兰仕生活电器有限公司；TD电子天平：余姚市金诺天平仪器有限公司；DZKW-S-6电热恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器厂；DY04-13-44-00立式压力蒸汽灭菌器筒：上海东亚压力容器制造有限公司；多奇DZ-250真空包装机：温州市兴业机械设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 抓饭制作工艺流程

在传统抓饭制作的基础上，通过预试验确定方便抓饭的各原辅料配比，根据抓饭的基本制作方法制得方便抓饭，辅料用量及制作流程如下：

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

辅料：食用油 40 mL，洋葱 20 g，盐 5 g，糖 7 g。

原料米→淘洗（2次）→浸泡→沥干→炒制（辅料、胡萝卜、羊肉）→焖制→冷却→真空包装→杀菌（121℃，15 min）→冷却→成品

1.2.2 抓饭大米熟制工艺单因素试验

加水量对方便抓饭感官品质的影响：在焖制时间25 min、炒制时间5 min条件下，考察不同加水量（40、60、80、100、120 mL）对方便抓饭感官品质的影响。

焖制时间对方便抓饭感官品质的影响：在加水量60 mL、炒制时间5 min条件下，考察不同焖制时间（15、20、25、30、35 min）对方便抓饭感官品质的影响。

炒制时间对方便抓饭感官品质的影响：在加水量60 mL、焖制时间25 min条件下，考察不同炒制时间（1、3、5、7、9 min）对方便抓饭感官品质的影响。

1.2.3 响应面试验

在单因素基础上，选择加水量（X1）、焖制时间（X2）、炒制时间（X3）为响应因素，以感官评分为响应值进行响应面试验，其因素与水平见表1。采用Design-Export 8.0.6统计软件进行试验分析。

1.2.4 质构特性测定

1）米粒质地的测定：采用质构剖面分析模式（texture profile analysis，TPA），使用 P36R 型圆柱形探头，压缩程度为65%，测试前速率5mm/s，测试速率0.5mm/s，测试后速率5 mm/s，停留时间3 s。每个样品重复3次平行试验。

2）羊肉质地的测定：采用质构剖面分析（TPA）模式，使用P5型圆柱形探头，压缩程度为75%，测试前速率2 mm/s，测试速率1 mm/s，测试后速率2 mm/s，引发力5 g，停留时间2 s。每个样品重复3次平行试验。

1.2.5 剪切力测定

刀切方向与羊肉肌肉纤维方向垂直，修整为长×宽×高为2 cm×1 cm×1 cm，利用TA-XT2i Puls型质构仪HOT dog模式进行测定。测定条件：探头型号为HDP/BSW探头，测前速度1.0 mm/s，测中速度1.0 mm/s，测后速度10.0 mm/s，时间间隔5 s。

1.2.6 感官评价方法

参照GB/T 15682-2008《粮油检验稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法》，制定出感官评价标准，挑选本专业教师、研究生10人（5男5女）通过培训组成感官评价小组。感官评价使用百分制，如表2所示。

表2 方便抓饭的感官评价Table 2 Sensory evaluation for convenient pilaf

1.2.7 数据处理

所有测得数据采用Excel统计，使用SPSS 20.0软件进行均值方差分析。

2 结果与分析

2.1 加水量对方便抓饭质构特性及感官评价的影响

加水量对方便抓饭质构特性的影响见表3。

由表3可知，方便抓饭硬度随着加水量增加逐渐变小（p＜0.05），其中当加水量为 40 mL～60 mL 时，方便抓饭硬度变化最大，当加水量为100 mL～120 mL时，方便抓饭硬度变化不明显。方便抓饭弹性、咀嚼性以及黏聚性都随着加水量增加呈先降低后升高趋势。当加水量为60mL时，方便抓饭咀嚼性和黏聚性达到最小值。

表3 加水量对方便抓饭质构特性的影响Tabel 3 Effect of added water on the textural properties of convenient pilaf

加水量对方便抓饭的感官评价的影响见图1。

图1 加水量对方便抓饭的感官评价的影响Fig.1 Effect of added water on sensory evaluation of convenient pilaf

由图1可知，当加水量为60 mL时，感官评分达到最高值。说明加水量少，米粒吸水量较少，制作出来的抓饭质地偏硬或夹生。当加水量为120 mL时，米粒吸水过量，制作出来的抓饭质地过软，米粒黏结成块状。因此，较适宜的加水量为60 mL。

感官评价与质构分析之间的相关性见表4。

表4 感官评价与质构分析之间的相关性Tabel 4 Correlation coefficients between sensory evulation and textural parameters

由表4可知，质构分析中的硬度与感官评价参数中的松散性在p＜0.05水平上呈现显著的负相关，相关系数为-0.589；弹性与松散性在p＜0.01水平上呈现极显著的正相关，弹性与质地在p＜0.05水平上呈现显著的正相关，相关系数分别为0.670、0.590；咀嚼性与松散性在p＜0.05水平上呈现显著的负相关，相关系数为-0.607。

2.2 焖制时间对方便抓饭质构特性及感官评价的影响

焖制时间对方便抓饭质构特性的影响见表5。

表5 焖制时间对方便抓饭质构特性的影响Tabel 5 Effect of stew times on the textural properties of convenient pilaf

由表5可知，随着焖制时间的延长，方便抓饭硬度、咀嚼性、黏聚性均发生了显著变化（p＜0.05）。随焖制时间延长，方便抓饭硬度呈现下降趋势。当焖制时间在20 min～25 min时，方便抓饭硬度变化最大，从2 232.337 g下降到1 462.868 g。方便抓饭弹性、咀嚼性、黏聚性均随着焖制时间增加呈先下降后升高趋势，当焖制时间为25 min时，达到最小值。

焖制时间对方便抓饭的感官评价的影响见图2。

图2 焖制时间对方便抓饭的感官评价的影响Fig.2 Effect of stew times on sensory evaluation of convenient pilaf

由图2可以看出，当焖制时间为25 min时，方便抓饭的感官评分最高。当焖制时间为15 min时，由于受热时间较短，使米粒表层温度跟米粒内核温度相差较小，水分子扩散变慢，米粒吸水少，口感较硬或夹生[12]。当焖制时间为60 min时，由于受热时间长，米粒表层温度高于米粒内核温度，温差大，水分子渗透快，吸水过量，导致制作出来米粒软烂[13]；随着焖制时间的不断延长，米粒细胞壁受到破坏，导致溶出物质增多，米粒破碎[14]。因此，较适宜的焖制时间为25 min。

表6 感官评价与质构分析之间的相关性Tabel 6 Correlation coefficients between sensory evulation and textural parameters

由表6可知，质构分析中的硬度与感官评价参数中的松散性、质地均在p＜0.05水平上呈现显著的负相关，相关系数分别为-0.589、-0.560；弹性与松散性在p＜0.01水平上呈现极显著的正相关，弹性与质地在p＜0.05水平上呈现显著的正相关，相关系数分别为0.648、0.576；咀嚼性与松散性、质地均在p＜0.01水平上呈现显著的负相关，相关系数分别为-0.836、-0.773。

2.3 炒制时间对方便抓饭中羊肉质构特性及感官评价的影响

炒制时间对方便抓饭中羊肉质构特性的影响见表7。

表7 炒制时间对方便抓饭中羊肉质构特性的影响Tabel 7 Effect of fried times on the textural properties of convenient pilaf

图3 炒制时间对方便抓饭中羊肉感官评价的影响Fig.3 Effect of fried times on sensory evaluation of convenient pilaf

由表7可知，随着炒制时间的延长，方便抓饭中羊肉硬度、剪切力变化均显著（p＜0.05）。方便抓饭中羊肉硬度随着炒制时间延长呈现升高趋势（p＜0.05）。当炒制时间为9 min时，硬度达到最大值。弹性、咀嚼性和黏聚性随着焖制时间的延长均呈升高趋势，在炒制时间为9 min，达到最大值。剪切力随着焖制时间的延长呈上升趋势。炒制时间5 min时，经过感官评价后，口感较适宜，此时剪切力为3 407.312 g。

炒制时间对方便抓饭中羊肉感官评价的影响见图3。

由图3可知，当炒制时间为5 min时，感官评价得分最高。当炒制时间为1 min时，感官评分最低。这是因为炒制时间过短，导致羊肉没有熟，感官评分最低。当炒制时间为9 min时，炒制时间过长，羊肉水分含量较低，质地干硬，感官评分较低。因此，较适宜的炒制时间为5 min。

感官评价与质构分析之间的相关性见表8。

由表8可知，质构分析中的硬度与感官评价参数中的松散性在p＜0.05水平上呈现显著的负相关，相关系数为-0.574；弹性与松散性在p＜0.05水平上呈现极显著的正相关，弹性与质地在p＜0.01水平上呈现极显著的正相关，相关系数分别为0.613、0.657；黏聚性与质地在p＜0.05水平上呈现显著的正相关，相关系数为0.520，黏聚性与松散性在p＜0.05水平上呈现显著的负相关，相关系数为-0.612。

表8 感官评价与质构分析之间的相关性Tabel 8 Correlation coefficients between sensory evulation and textural parameters

2.4 方便抓饭工艺优化

2.4.1 模型建立与方差分析

Box-Behnken试验设计与结果见表9，回归方程模型方差分析见表10。根据表9所得的结果，用响应面进行回归分析，得到感官评分与加水量（X1）、焖制时间（X2）、炒制时间（X3）三因素的多项回归方程：

表9 Box-Behnken试验设计与结果Table 9 Box-Behnken experimental design and results

由表10可以看出，模型极显著。回归决定系数R2=0.995 0，修正决定系数R2Adj=0.988 5。方便抓饭大米熟制工艺各因素影响主次为：加水量（X1）＞炒制时间（X3）＞焖制时间（X2）；一次项X1、X2、X3（p＜0.01）影响极显著；二次项X12、X22、X32（p＜0.01）影响极显著；交互项X1X2（p＜0.05）影响显著，X1X3（p＜0.01）影响极显著；X2X3影响不显著。

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

2.4.2 交互作用

加水量、焖制时间、炒制时间之间交互作用如图4～图6所示。由图4～图6可知，加水量受焖制时间交互作用的影响，感官得分呈现先上升后下降的趋势，当加水量为60 mL时，时感官得分最高；加水量受炒制时间交互作用的影响，感官得分呈现先上升后下降的趋势，当加水量一定时，炒制时间为5 min时，感官评分达到最大值。当炒制时间为1 min时，感官评分最低，这是因为炒制时间太短，羊肉没有熟。

2.4.3 最佳熟制工艺参数的确定

通过软件分析，方便抓饭制作的最佳工艺条件为：加水量56.60 mL，焖制时间24.66 min，炒制时间4.85 min。在最佳浸泡条件下，方便抓饭的感官得分为92.628。考虑到实际情况，方便抓饭制作最佳工艺参数调整为：加水量60 mL，焖制时间25 min，炒制时间5 min。在调整最佳浸泡工艺参数下，进行3组试验，感官评分平均值为92，试验结果与理论值偏差不大，该模型可靠。

2.4.4 响应面法优化后的质构与感官指标

根据实际情况，选择方便抓饭熟制工艺参数为加水量60 mL，焖制时间30 min，炒制时间5 min，得到的质构和感官指标如表11所示。

图4 加水量与焖制时间交互作用响应面及等高线Fig.4 Response surface and contour plots for interaction between added water and stew times

图5 加水量与炒制时间互作用响应面及等高线Fig.5 Response surface and contour plots for interaction between added water and fried times

图6 焖制时间与炒制时间互作用响应面及等高线Fig.6 Response surface and contour plots for interaction between stew times and fried times

表11 响应面优化后的质构和感官值Tabel 11 The texture and Sensory evaluation values of response surface optimized

3 讨论

熟制工艺是影响方便抓饭口感的最重要因素之一。由于抓饭制作过程加热方式与方便米饭制作过程的不同，所以抓饭熟制工艺主要是加水量、炒制时间、焖制时间，不像方便米饭中对加热温度、功率等进行了研究。本章试验采用响应面法优化了方便抓饭的熟制工艺。

抓饭熟制过程中，受到温度、酶和氧化等的作用，糖类物质和蛋白质发生降解、淀粉糊化[15-17]，且与焖制时间有关，同时加水量、炒制时间的不同对抓饭的质构特性也起到重要作用[18-19]。

从方便抓饭熟制工艺中加水量、炒制时间、焖制时间这3个因素中质构分析和感官品质的相关性分析可以看出，方便抓饭质构参数中的硬度和黏聚性能较好的描述方便米饭的感官品质。质构分析参数中的硬度值越低，黏聚性值越高，方便抓饭适口性越好。

4 结论

本试验以加水量、焖制时间、炒制时间为自变量，感官评分为因变量，采用响应面法对抓饭的加工工艺进行了优化。由响应面试验可知，方便抓饭加工工艺各因素影响主次为：加水量（X1）>炒制时间（X3）>焖制时间（X2）。方便抓饭制作最佳工艺参数调整为：加水量60 mL，焖制时间25 min，炒制时间5 min。此时方便抓饭具有浓郁的抓饭香气，米粒分布松散，形状规整，有嚼劲，黏弹性好，软硬适中，容易被大众接受。