全 文 ：2014年第7期
摘要：综合单因素预试验结果，选取澄粉添加量、生粉添加量、沸水添加量和黑米浆添加量4个参数因子，采用响
应面分析法进行试验。确定紫糯番薯水晶包外皮的最佳工艺配方为澄粉添加量105.08 g，生粉添加量31.52 g，沸水
添加量128.77 g，黑米浆添加量17.06 g，猪油添加量2.73 g，黑米粉添加量3.42 g，在该条件下水晶包冻裂率为1%，
感官评分为93分。
关键词：紫糯；水晶包；响应面；冻裂率；感官评分
中图分类号：TS201 文献标志码：A doi：10.3969/jissn.1671-9646（X）.2014.07.036
Prescription of the Crystal Bun of the Black Pericarp Rice and Sweet Potato
WU Shu-zheng
（Fuzhou Food Industry Institute，Fuzhou，Fujian 350013，China）
Abstract：This paper integrates the results of single factor pre-experiment，selected the four parameters as the addition of
wheat starch，cornstarch，boiling water and water in which black pericarp rice has been soaked，the significance and
interaction effects are analyzed by response surface analysis. The experiment result shows the best prescriptionis：wheat starch
105.08 g，cornstarch 31.52 g，boiling water 128.77 g，water in which black pericarp rice has been soaked 17.06 g，lard
2.73 g，black pericarp rice flour 3.42 g. Under these conditions，the cracking rate is 1%，and the sense score is 93 points.
Key words：black pericarp rice；crystal bun；response surface；cracking rate；sense score
收稿日期：2014-04-18
基金项目：福州市科技计划项目（2013-N-74）。
作者简介：吴树铮（1987— ），女，助理工程师，研究方向为现代农产品加工技术。
0 引言
黑糯米的营养价值很高，除含蛋白质、脂肪、
碳水化合物外，还含丰富的钙、磷、铁、VB1和VB2
等[1]。黑糯米有补血养气功效，食用黑糯米，对慢性
病患者、恢复期病人、孕妇、幼儿、身体虚弱者都
有滋补作用[2]。番薯除富含淀粉和可溶性糖外，还含
有蛋白质、脂肪酸、多种维生素、氨基酸及钙、磷、
铁等无机盐类[3]。
本文主要以食用淀粉、番薯、黑糯米为主要原
料，加工制成外观晶莹剔透、表皮口感强劲十足的
紫糯番薯水晶包，其具有耐煮、形美、保健、方便
的特点；重点研究黑糯米制皮技术，通过响应面分
析法来优化其配方参数，拟为其工业化生产提供技
术参数，同时为同类研究提供参考。
1 材料及方法
1.1 主要材料与试剂
紫糯、番薯、澄粉、生粉、地瓜粉、白砂糖、
食用油，均市售。
1.2 主要仪器与设备
JJ500型分析天平，常熟双杰仪器测试厂产品；
JYL-350型料理机，九阳股份有限公司产品；DHG-
9240型鼓风干燥箱，上海精宏试验设备有限公司产
品；HLSY-B型试验速冻机，郑州亨利制冷设备有限
公司产品；BC/BD-220SC型海尔电冰柜，青岛海尔
特种电冰柜有限公司产品；HKS-60型搅拌机，无锡
市哈克逊工贸有限公司产品；JD1A-90 型电磁调速
电动机控制器，浙江正泰电器股份有限公司产品。
1.3 方法
1.3.1 紫糯番薯水晶包外皮基本配方
配料百分比按澄粉与生粉总质量算，猪油2%，
黑米粉2.5%。
1.3.2 工艺流程
食用淀粉→加水、辅料→加热→糊化
黑糯米→验收→浸泡→磨浆→过滤→米浆→混合→滚揉→
打皮→成型→蒸煮→冷却→速冻→包装→贮藏。
馅料
1.3.3 工艺操作要点
（1） 黑米浆的制备工艺。黑糯米清水浸泡4~5 h
紫糯番薯水晶包制皮工艺的研究
吴树铮
（福州市食品工业研究所，福建 福州 350013）
文章编号：1671-9646（2014） 07b-0027-04
第7期（总第359期） 农产品加工（学刊） No.7
2014年7月 Academic Periodical of Farm Products ProcessingJul.
农产品加工（学刊） 2014年第7期
后，黑米浆水比例5∶7，粗磨制成黑米浆，经过胶
体磨磨成细浆，均质、120目筛网过滤，滤液备用。
（2） 紫糯外皮的制备工艺。将澄粉、生粉按比
例混合，加入沸水、食用油、黑米粉等辅料，搅拌
均匀后与黑米浆混合，经过滚揉、打皮成紫糯外皮。
（3） 紫糯番薯水晶包的制备工艺。将番薯内馅
与紫糯外皮，放入包子成型机成型，制得的半成品
经过80±2℃蒸煮5~6 min，95±2℃蒸煮5~6 min，
15±2℃冷却5 min，-27℃速冻45~50 min，包装、
贮藏等工序，最终加工成紫糯番薯水晶包。
1.3.4 冻裂率的测定[4]
将制作好的水晶包立刻放入-30℃下调温冰柜
内速冻30 min，然后转移到-18℃冷藏，包装冷藏
3个月后，在25℃解冻2 h后再在-18℃冷冻2 h，
反复4次，每组样品制作20个速冻水晶包，观察冻
裂个数，取3组做平行试验，取平均值，根据下式
计算冻裂率：
冻裂率 D =X1X ×100%.
式中：X1——水晶包冻裂的个数，个；
X——水晶包总个数，个。
1.3.5 感官评分
采用评分检验法进行评价，由20位经专业训练
的人员组成评价小组，参照评分标准进行评分，取
其平均值作为评分结果，对试验结果加以判定，优
选配比。
感官评价标准见表1。
1.4 数据分析
使用Design-Expert 7.1和Excel软件对数据进行
分析。
2 结果与分析
2.1 复配因素水平及方案
根据试验设计原理，综合预试验所得结果，选
取澄粉添加量、生粉添加量、沸水添加量和黑米浆
添加量4个因素，对复配工艺进行响应面分析。
试验因素水平编码见表2，响应面分析方案与结
果见表3。
2.2 模型的建立及显著性检验
利用 Design-Expert 7.1 软件，对表 3 数据进行
二次多元回归拟合，得到感官评价 Y1及冻裂率 Y2与
4个因素 A，B，C，D之间的二次回归拟合方程为：
Y1=81.00-17.00A-6.92B+5.00C-1 58D+1.75AB+
2.25AC-3.50AD+4.00BC-2.00BD-1.25CD-
10.29A2-6.42B2-0.54C2+1.33D2；
Y2=4.00+4.00A+1.67B-1.33C+0.083D-0.88AB+
0.25AC-0.63AD+0.75BC-0.37BD-0.75CD+
0.19A2+1.69B2+1.44C2+2.31D2。
表2 试验因素水平编码 m / g
表3 响应面分析方案与结果
水平 A澄粉添加量 B生粉添加量 C沸水添加量 D黑米浆添加量
-1
0
1
Δ
100
125
150
25
25
50
75
25
100
120
140
20
12
15
18
3
试验号 A B C D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
100
125
100
150
100
125
100
125
150
125
125
150
150
100
125
100
125
150
150
125
125
125
125
125
125
125
125
125
125
75
75
50
75
50
50
25
75
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
25
25
25
50
50
50
75
75
25
25
50
120
100
120
120
120
140
120
140
140
120
120
120
120
140
120
100
100
100
120
140
120
120
140
100
120
120
120
100
120
15
15
18
15
12
12
15
15
15
15
15
18
12
15
15
15
18
15
15
15
18
15
18
12
18
12
12
15
15
Y1感官评价/分
79
60
85
39
92
84
90
81
54
81
81
53
74
83
81
86
79
48
43
88
82
81
92
66
59
69
84
83
81
Y2冻裂率/%
4.5
10
2.5
10
0
8
1
7.5
10
4
4
10
10
1.5
4
2.5
10
10
10
1
7.5
4
5
10
10
10
6
6.5
4
表1 感官评价标准
测定项目 评定标准 分值/分 总分/分
色泽
色泽发暗、发灰，焦煳
较有光泽，无焦煳
表面油润，富有光泽
5±4
14±4
22±3
25.0
组织形态
表面粗糙、变形、发黏、表皮不透、
内馅不成型、饱满度差
外形基本完整、表皮较透、内馅成
型基本完整、饱满度不明显
外形完整、速冻不裂、久煮不烂、表
皮晶莹剔透、内馅成型完整、饱
满度明显
5±4
14±4
24±6
30.0
滋味
无香气，有异味
香味清淡，无异味
香气浓郁，无异味
5±4
14±4
22±3
25.0
口感
口感差，风味不佳
入口较细腻，口感一般
入口细腻，香甜、适口
5±4
12±2
18±2
20.0
28· ·
2014年第7期
感官评价的回归模型方差分析见表4，冻裂率的
回归模型方差分析见表5。
由表4 可知，回归模型达到极显著水平，失拟
项不显著（p>0.05），说明本试验所得二次回归方程
与实际情况吻合很好；一次项 A，B和二次项 A2表
现为极显著，一次项 C表现为显著；各影响因素添
加量对感官评价影响的主次顺序为澄粉添加量>生
粉添加量>沸水添加量>黑米浆添加量。
由表5可知，回归模型达到极显著水平，失拟
项不显著（p>0.05），说明本试验所得二次回归方程
与实际情况吻合很好；一次项 A，B，C 及二次项
B2，C2，D2都表现为极显著；各影响因素添加量对
冻裂率影响的主次顺序为澄粉添加量>生粉添加量>
沸水添加量>黑米浆添加量。
2.3 工艺配方条件的响应面分析与优化
2.3.1 各因素交互作用对感官评价影响的响应面分析
通过 Design-Expert 7.1 软件分析，得到各因素
交互作用对感官评价影响的响应面。
各因素交互作用对感官评价影响的响应面见
图1。
在其中2个条件固定的情况下，考察其他2个
条件的交互作用。由图1可知，2因素交互作用对感
官评价影响的大小为生粉添加量和沸水添加量>澄
粉添加量和黑米浆添加量>澄粉添加量和沸水添加
量>生粉添加量和黑米浆添加量>澄粉添加量与生粉
添加量>沸水添加量和黑米浆添加量。
2.3.2 各因素交互作用对冻裂率影响的响应面分析
通过 Design-Expert 7.1 软件分析，得到各因素
交互作用对冻裂率影响的响应面。
各因素交互作用对冻裂率影响的响应面见图2。
在其中2个条件固定的情况下，考察其他2个
条件的交互作用。由图2可知，2因素交互作用对冻
裂率影响的大小为澄粉添加量与生粉添加量>生粉
添加量和沸水添加量>沸水添加量和黑米浆添加量>
澄粉添加量和黑米浆添加量>生粉添加量和黑米浆添
加量>澄粉添加量和沸水添加量。
2.3.3 响应面法对紫糯番薯水晶包制皮工艺配方的
优化及验证
通过 Design-Expert 7.1 软件分析后，得出回归
模型存在最大值点，Y1的最优预测值为 92.754 2，
Y2的最优预测值为0.925 3，稳定点（A，B，C，D）
的代码值（105.08，31.52，128.77，17.06），与之对
应的实际值为澄粉添加量 105.08 g，生粉添加量
31.52g，沸水添加量128.77g，黑米浆添加量17.06g，
在此优化条件下进行3次平行验证试验，其感官评
价得分与冻裂率测得为93分与1%，与预测值基本
一致，说明工艺优化成功。
3 结论与讨论
应用Design-Expert响应面分析法得出，在试验
范围内找到了最佳控制点，确定紫糯番薯水晶包外
皮的最佳工艺配方为澄粉添加量 105.08 g，生粉添
加量31.52 g，沸水添加量 128.77 g，黑米浆添加量
17.06 g，猪油添加量2.73 g，黑米粉添加量 3.42 g，
并在验证试验中进一步验证，在该条件下水晶包冻
表4 感官评价的回归模型方差分析
来源 平方和 自由度 均方 F值 p值 显著性
模型
A
B
C
D
AB
AC
AD
BC
BD
CD
A2
B2
C2
D2
5488.62
3468.00
574.08
300.00
30.08
12.25
20.25
49.00
64.00
16.00
6.25
687.04
267.07
1.90
11.53
14
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
392.04
3468.00
574.08
300.00
30.08
12.25
20.25
49.00
64.00
16.00
6.25
687.04
267.07
1.90
11.53
6.42
56.82
9.41
4.92
0.49
0.20
0.33
.80
1.05
.26
0.10
11.26
4.38
.031
0.19
0.0007
<0.0001
0.0084
0.0437
0.4941
.6610
0.5737
.3854
0.3232
0.6166
.7537
0.0047
0.0552
0.8624
0.6704
**
**
**
*
**
残差
失拟误差
纯误差
总离差
854.42
854.42
0
6343.03
14
10
4
28
61.03
85.44
0
注：*表示在α=0.05水平上显著，**表示在α=0.01水平上极
显著
表5 冻裂率的回归模型方差分析
来源 平方和 自由度 均方 F值 p值 显著性
模型
A
B
C
D
AB
AC
AD
BC
BD
CD
A2
B2
C2
D2
308.51
192.00
33.33
21.33
0.083
3.06
0.25
1.56
2.25
0.56
2.25
0.23
18.47
13.40
34.69
14
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
22.04
192.00
33.33
21.33
0.083
3.06
0.25
1.56
2.25
0.56
2.25
0.23
18.47
13.40
34.69
11.37
99.10
17.20
11.01
0.043
1.58
0.13
0.81
1.16
0.29
1.16
0.12
9.53
6.92
17.90
<0.0001
< .0001
0.0010
0.0051
0.8387
0.2292
0.7248
0.3844
0.2994
0.5985
0.2994
0.7366
0.0080
0.0198
0.0008
**
**
**
**
**
**
**
残差
失拟误差
纯误差
总离差
27.12
27.12
0
335.64
14
10
4
28
1.94
2.71
0
注：*表示在α=0.05水平上显著，**表示在α=0.01水平上
极显著
吴树铮，等：紫糯番薯水晶包制皮工艺的研究 29· ·
农产品加工（学刊） 2014年第7期
[1]
[2]
图2 各因素交互作用对冻裂率影响的响应面
裂率为1%，感官评价为93分。由此看出，建立的
模型与实际情况比较吻合。
参考文献：
顾德法，徐美. 玉紫黑糯米特种营养研究 [J] . 中国农业
科学，1992，25（5）：36-41.
张炳刚，张祖仁. 紫米的由来及美馔三款 [J] . 中国烹
饪，1993（4）：31-32.
孙桂华，崔天鸣，付雪娇，等. 特色杂粮营养成分及保
健功能 [J] . 杂粮作物，2005，25（6）：399-402.
郑贵臣，冷进松，余平.复配型变性淀粉对玉米粉速冻饺
子抗冷冻特性的研究 [J] .安徽农业科学，2012，40（23）：
11 823-11 826. ◇
91.600
89.875
88.150
86.425
84.700
感
官
评
价
/
分
D黑米浆添加量/%
18.0
13.515.0
16.5
12.0
140
130
120
110
1 0
图1 各因素交互作用对感官评价影响的响应面
（a） 澄粉添加量与生粉添加量
25.0
91.0
78.5
66.0
53.5
41.5感
官
评
价
/
分
B生粉添加量
/
%
37.5
50.0
62.5
75.0
A澄
粉添
加量
/
%
15 .0
112.5
125.0
137.5
100.0
91.0
78.5
66.0
53.5
41.5感
官
评
价
/
分
C沸水添加量
/
% A澄
粉添
加量
/
%
140
110
120
130
100 100.0
112.5
125.0
137.5
150.0
（b） 澄粉添加量和沸水添加量
92.00
81.25
70.50
59.75
49.00感
官
评
价
/
分
D黑米浆添加量
/
% A澄
粉添
加量
/
%
18.0
13.5
15.0
16.5
12.0 100.0
112.5
125.0
137.5
150.0
（c） 澄粉添加量和黑米浆添加量
C沸
水
添
加
量
/
%
（f） 沸水添加量和黑米浆添加量
74.0
66.5
59.0
51.5
44.0感
官
评
价
/
分
C沸水添加量
/
% B生
粉添
加量
/
%
140
110
120
130
100
（d） 生粉添加量和沸水添加量
25.0
37.5
50.0
62.5
75.0
（e） 生粉添加量和黑米浆添加量
85.00
79.75
74.50
69.25
64.00感
官
评
价
/
分
D黑米浆添加量
/
% B生
粉添
加量
/
%
18.0
13.5
15.0
16.5
12.0 25.0
37.5
50.0
62.5
75.0
（a） 澄粉添加量与生粉添加量
75.0
11
8
5
2
-1
冻
裂
率
/
%
B生粉添加量
/
%
62.5
50.0
37.5
25.0
A澄
粉添
加量
/
%
150.0
112.5
125.0
137.5
1 0.0
11
8
5
2
-1
冻
裂
率
/
%
C沸水添加量
/
% A澄
粉添
加量
/%
10
130
120
110
140
100.0
112.5
125.0
137.5
150.0
（b） 澄粉添加量和沸水添加量 （c） 澄粉添加量和黑米浆添加量
12.00
8.75
5.50
2.25
-1.00
冻
裂
率
/
%
D黑米浆添加量
/
% A澄
粉添
加量
/%
12.0
16.5
15.0
13.5
18.0
100.0
112.5
125.0
137.5
150.0
（d） 生粉添加量和沸水添加量
75.0
10.00
7.75
5.50
3.25
1.00
冻
裂
率
/
%
B生粉添加量
/
%
62.5
50.0
37.5
25.0
C沸
水添
加量
/
%
140
130
120
110
100
（e） 生粉添加量和黑米浆添加量
75.0
10.700
8.775
6.850
4.925
3.000
冻
裂
率
/
%
B生粉添加量
/
%
62.5
50.0
37.5
25.0
D黑米
浆添加
量/
%
18.0
16.515.0
13.5
12.0
（f） 沸水添加量和黑米浆添加量
12.0
10.000
8.425
6.850
5.275
3.700
冻
裂
率
/
%
D黑米浆添加量/%
13.5
15.0
16.5
C沸水
添加量
/%18.0
130120
110
100
140
[3]
[4]
30· ·