能量棒的研究進(jìn)展

◎ 沈 豪，陳可為

（江南大學(xué)，江蘇 無錫 214122）

1 能量棒的發(fā)展進(jìn)程

在諸如馬拉松、自行車、游泳等長(zhǎng)距離耐力運(yùn)動(dòng)中，糖原物質(zhì)被大量消耗。因?yàn)樘窃康难杆俳档停梭w開始消耗脂肪來提供能量。當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度超過60%～70%的最大攝氧量時(shí)，脂肪分解所提供的能量就無法維持人體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了。這時(shí)，肚子疼痛、呼吸困難、肌肉僵硬等征兆就會(huì)相繼出現(xiàn)，讓人感覺筋疲力盡，這段時(shí)間就被稱為撞墻期。撞墻期的出現(xiàn)大大影響了運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技成績(jī)。

在加州大學(xué)任職的布萊恩·麥斯威爾曾是一名馬拉松運(yùn)動(dòng)員，為解決馬拉松運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的撞墻期，布萊恩夫婦決定研制一種能在運(yùn)動(dòng)中快速補(bǔ)充能量的食物，以應(yīng)對(duì)撞墻期對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成的不良影響。經(jīng)過無數(shù)次試驗(yàn)后，專為運(yùn)動(dòng)員設(shè)計(jì)的Power Bar橫空出世，標(biāo)志著真正意義上的“能量棒”的誕生。

太空食物棒以蛋白質(zhì)、碳水化合物和維生素為主要成分，方便隨時(shí)補(bǔ)充營養(yǎng)，布萊恩夫婦研制的Power Bar確實(shí)與太空食物棒非常相似。很快，這款能量棒就在長(zhǎng)跑圈中流行開來，事實(shí)證明，它的的確確對(duì)提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)有所幫助。之后，登山、自行車等極其考驗(yàn)?zāi)土Φ倪\(yùn)動(dòng)中能量棒也越來越頻繁地出現(xiàn)。隨后，五花八門的能量棒品牌逐漸進(jìn)入人們的視野，對(duì)于能量棒的分類也越來越細(xì)化，而能量棒的受眾也不再僅僅局限于從事高強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員，普通人也能通過簡(jiǎn)單渠道購得能量棒。

2 目前能量棒在國內(nèi)外的發(fā)展進(jìn)程及市場(chǎng)趨勢(shì)

2.1 能量棒在國內(nèi)外的發(fā)展進(jìn)程

能量棒是一種方便、營養(yǎng)全面、能快速補(bǔ)充能量的棒狀食品。能量棒因其含有優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)、合理的維生素、礦物質(zhì)組合和復(fù)合碳水化合物，是我國重要的野戰(zhàn)食品之一，能夠滿足運(yùn)動(dòng)員、健身愛好者、健美愛好者、登山愛好者、野外探險(xiǎn)隊(duì)員、資源探險(xiǎn)人員以及生活節(jié)奏較快的都市白領(lǐng)人群的能量需求；與此同時(shí)，能量棒還有調(diào)節(jié)人體機(jī)能的作用，對(duì)于某些糖尿病患者是一種良好的膳食營養(yǎng)品[1]。

查閱文獻(xiàn)得知，能量棒中的糖是由單糖、雙糖和低聚糖科學(xué)組合而成。低聚糖是由3～10個(gè)單糖聚合而成，能夠持續(xù)平緩地釋放能量。因此，能量棒既能實(shí)現(xiàn)快速供能，又能保證持續(xù)供能，做到能量接力，保持穩(wěn)定的血糖水平，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力。巧克力中的糖主要是蔗糖，它是一種簡(jiǎn)單糖，吸收入血的速度快，但維持的時(shí)間短。與其相比，能量棒在供能方面更勝一籌。

目前，國內(nèi)外能量棒的種類各種各樣，其主要形式是以某一配料作為主要生產(chǎn)原料，輔助以其他物質(zhì)烘烤壓縮成型。主要配料類型包括水果、谷類、堅(jiān)果、種子、甜味劑等。由于能量棒是在沒有合成肥料或殺蟲劑的情況下制備和加工的，不含任何人工香料、顏色或防腐劑，所以深受人們的喜愛。

2.2 能量棒的市場(chǎng)趨勢(shì)

能量棒被認(rèn)為是含有優(yōu)質(zhì)谷物、干果和其他水果的補(bǔ)充棒。能量棒目標(biāo)人群是需要快速能量的人。能提供各種類型的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物。其不含任何人工色素、顏色或防腐劑。隨著發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家人民健康意識(shí)的提高，人們對(duì)有機(jī)能源的需求也隨之增加。

在過去的幾年里，全球有機(jī)能量棒市場(chǎng)出現(xiàn)了巨大的增長(zhǎng)。有機(jī)能量棒的發(fā)展由于人們對(duì)各種人工色素認(rèn)識(shí)的提高而加速。人們的生活節(jié)奏加快，導(dǎo)致消費(fèi)者都在尋找膳食替代食品。有機(jī)能量棒被認(rèn)為是其中之一可供選擇的膳食。預(yù)計(jì)發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體的城市化增長(zhǎng)速度將是有機(jī)能源條不斷增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)因素之一。很多重要人物都強(qiáng)調(diào)在大賣場(chǎng)推出新產(chǎn)品，這在消費(fèi)者中樹立了有機(jī)能源棒的意識(shí)。

經(jīng)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，在2017—2023年間，能量棒在亞太地區(qū)將出現(xiàn)大規(guī)模增長(zhǎng)。據(jù)估計(jì)，中國將為亞太地區(qū)的增長(zhǎng)創(chuàng)造有利的環(huán)境。美國主導(dǎo)有機(jī)能源棒市場(chǎng)，其次是歐洲。

有機(jī)能量棒市場(chǎng)分為北美、歐洲、亞太地區(qū)和世界其他地區(qū)。其中，北美地區(qū)在全球有機(jī)食品市場(chǎng)中所占比重最大。預(yù)計(jì)在2017—2023年的審查期間，該市場(chǎng)將以較高的速度增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)亞太地區(qū)將成為全球有機(jī)能源增長(zhǎng)最快的地區(qū)之一。另外，亞太地區(qū)的增長(zhǎng)是由于發(fā)展中國家的人均可支配收入增加，例如中國、印度、東亞國家。此外，關(guān)鍵參與者正在嘗試打入尚未開發(fā)的亞太市場(chǎng)。

此外，有機(jī)能源棒制造商也強(qiáng)調(diào)在亞太地區(qū)發(fā)展中國家開展各種促銷活動(dòng)，從而加速了有機(jī)能量棒的銷售。此外，零售業(yè)在亞太地區(qū)的發(fā)展中國家也出現(xiàn)了巨大的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)這將是主要的推動(dòng)力之一[2]。

3 能量棒的分類

3.1 按主要成分分類

3.1.1 谷物棒

谷物棒（Cereals Bar)是以燕麥、大米、玉米等谷物為主要原料，可添加一些蔬菜或膨化蛋白顆粒等輔料，采用高黏度糖漿黏合而成的片狀、棒狀產(chǎn)品。谷物棒在國外已有很長(zhǎng)的發(fā)展歷史，它曾經(jīng)一度是歐美國家普遍的早餐食品。

3.1.2 堅(jiān)果棒

堅(jiān)果棒是以堅(jiān)果為主料，有些產(chǎn)品中會(huì)添加果干、糖果、巧克力等輔料，采用高黏度糖漿黏合而成的片狀、棒狀產(chǎn)品。味道香甜，口感酥脆，方便攜帶，受到很多人的青睞。

3.1.3 谷物堅(jiān)果棒

谷物堅(jiān)果棒是以谷物為主要原料，有些產(chǎn)品中會(huì)添加堅(jiān)果仁、果干、糖果、巧克力等輔料。外觀和口感方面與谷物棒相差不太多。

3.2 按主要功能分類

3.2.1 休閑食品

谷物棒是以各種谷物原料為主，因此碳水化合物含量較高；此外，為了獲得較好的口感，往往會(huì)在谷物棒中加入一些脂類物質(zhì)，所以脂肪含量高，存在營養(yǎng)不均衡的問題。隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)飲食健康的認(rèn)識(shí)不斷增強(qiáng)，谷物棒的定位逐漸由早餐食品轉(zhuǎn)化為休閑食品。

3.2.2 運(yùn)動(dòng)能量棒

運(yùn)動(dòng)能量棒又分為動(dòng)力能量棒（Activity Bar）和耐力能量棒（Endurance Bar）。

3.2.2.1 動(dòng)力能量棒

動(dòng)力能量棒含有碳水化合物和一定的蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)，一般在運(yùn)動(dòng)前食用，為身體提供全面的營養(yǎng)，可作為代餐食品。

3.2.2.2 耐力能量棒

耐力能量棒是為長(zhǎng)跑、自行車、游泳、爬山等高強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)者設(shè)計(jì)的，碳水化合物含量極高，幾乎沒有蛋白質(zhì)和脂肪，主要為人體快速補(bǔ)充能量。

3.2.3 減肥功能

我國目前正經(jīng)受著營養(yǎng)不足和營養(yǎng)失衡兩類營養(yǎng)不良的雙重挑戰(zhàn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人們的生活水平越來越高，但膳食結(jié)構(gòu)卻逐漸失衡，體力活動(dòng)也越來越少，營養(yǎng)失衡問題變得越發(fā)普遍。無論是兒童還是成人，人群中超重和肥胖比例都呈上升趨勢(shì)。高血壓、冠心病、糖尿病、脂肪肝等的患病率也在逐年上升。人們對(duì)于減肥的意愿變得愈發(fā)強(qiáng)烈，減肥代餐棒應(yīng)運(yùn)而生。減肥代餐棒具有包裝小巧、食用方便的特點(diǎn)，不僅能夠滿足減肥人群對(duì)低能量營養(yǎng)均衡食品的需求，同時(shí)它又注重其他營養(yǎng)物質(zhì)如蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)的均衡補(bǔ)充，解決代餐食品口感差的問題，深受年輕人喜愛[3]。

4 各類能量棒的配方

4.1 谷物棒的配方

4.1.1 谷物

在谷物棒的配方中，谷物通常占10%～40%，以燕麥、膨化大米（米花）為主，有些產(chǎn)品也會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐脑咸攸c(diǎn)和飲食習(xí)慣，加入小麥、大麥、玉米、蕎麥、青稞等谷物。谷物原料或在加入少量食用油焙烤熟化后以自然的狀態(tài)加入谷物棒中，或經(jīng)擠壓、膨化等工藝制成即食谷物片后加入谷物棒中。

4.1.2 堅(jiān)果

堅(jiān)果粒是谷物棒中非常重要的原料，其添加可以改善谷物棒的口感，使產(chǎn)品香甜味美，并且能夠提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值。谷物棒中的堅(jiān)果原料主要包括核桃、花生、巴坦木、腰果、榛子等，添加量一般占總量的10%～30%。

4.1.3 油脂類

谷物棒產(chǎn)品所用的油脂主要為奶油、人造黃油等。油脂的添加可以增加產(chǎn)品的酥性，并且起到改善風(fēng)味的作用。一些營養(yǎng)強(qiáng)化型的谷物棒中會(huì)加入富含不飽和脂肪酸的油脂，如亞麻籽油等。配料中還添加卵磷脂，也作為乳化劑使用。油脂的添加量一般為10%～15%。

4.1.4 黏合劑

主要用糖漿、麥芽糊精、淀粉糊、食用膠等作為黏合劑，其作用是將谷物原料、堅(jiān)果粒以及其他配料黏結(jié)成型。黏合劑的比例約為產(chǎn)品總量的30%～40%。

4.1.4.1 糖漿

糖漿是黏合劑的主要成分，麥芽糖漿和果葡糖漿應(yīng)用較多。液體黏合劑一般先加入油脂和添加劑等中，再與谷物和堅(jiān)果?；旌?。糖漿的用量及不同糖漿的配比對(duì)混合體系的黏度有顯著性影響。使用75%的蔗糖溶液的混合體系溫度穩(wěn)定性最好，蔗糖和麥芽糖漿比例為1∶5的混合體系的黏度最佳。

4.1.4.2 淀粉/麥芽糊精

淀粉與水混合，加熱后會(huì)發(fā)生糊化，形成黏性淀粉糊，也可與麥芽糊精調(diào)成糊漿，與其他各種成分混合，可以增強(qiáng)谷物混合物的黏著性。淀粉或麥芽糊精的添加量約為5%。

4.1.4.3 食用膠

食用膠，如阿拉伯膠、卡拉膠、瓜爾豆膠、果膠等，在產(chǎn)品中的添加量為0.5%～2%。食用膠是水溶性膳食纖維，熱量低，還具有降低血液中膽固醇的功能，可替代部分糖漿，起到黏合劑的作用。

4.1.4.4 煉乳

煉乳可以替代部分糖漿作為黏合劑使用，其水分含量為30%～50%。加入了糖漿與蜂蜜的煉乳均勻地噴在谷物和堅(jiān)果等混合干料物上，經(jīng)過烤制干燥制成的產(chǎn)品，具有很好的風(fēng)味和咀嚼質(zhì)感，既不易碎，也不發(fā)黏。

4.1.5 蛋白質(zhì)

谷物棒產(chǎn)品的原料主要以碳水化合物為主，含有一定量的脂肪，蛋白質(zhì)含量相對(duì)較低，需要添加蛋白類原料以平衡其營養(yǎng)。可以通過添加大豆蛋白、牛奶蛋白和酪蛋白酸鹽等蛋白質(zhì)強(qiáng)化劑，來提高其蛋白質(zhì)含量。特別是近幾年，大豆粉被廣泛應(yīng)用在這類產(chǎn)品中，可有效提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量，同時(shí)延長(zhǎng)飽腹感。酪蛋白酸鹽既是乳化劑又是增稠劑，具有很好的增黏力和蛋白特有的起泡性，也常應(yīng)用于產(chǎn)品之中。

4.1.6 抗氧化劑/防腐劑

谷物棒屬于低水分活度的產(chǎn)品，產(chǎn)品有一定的保質(zhì)期。但為了防止油脂氧化，保持產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定及安全性，延長(zhǎng)貨架期，產(chǎn)品中也會(huì)添加防腐劑或抗氧化劑，其添加量為0.05%～0.2%。常用的防腐劑有山梨酸鉀、苯甲酸、苯甲酸鈉；常用的抗氧化劑有維生素E、叔丁基對(duì)苯二酚（TBHQ）。

4.1.7 其他

谷物棒生產(chǎn)使用的其他原料有香精香料、維生素和礦物質(zhì)營養(yǎng)強(qiáng)化劑等；有的還會(huì)添加如速凍水果丁、果干、糖果以及巧克力等。這些輔料主要以夾層的形式添加到產(chǎn)品中，或是直接與谷物原料混合制成單層谷物棒，可賦予谷物棒更豐富的口味，并且提高了產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值。有些包裹涂層的谷物棒產(chǎn)品會(huì)將巧克力、糖漿、蜂蜜等混合后涂抹或噴在產(chǎn)品上，豐富產(chǎn)品的口味，并且起到改善產(chǎn)品外觀的作用。維生素和礦物質(zhì)的強(qiáng)化可以通過添加水果干、啤酒酵母、小麥胚芽和各種堅(jiān)果等來實(shí)現(xiàn)，還可以直接使用復(fù)合維生素與礦物鹽強(qiáng)化劑，添加量為0.05%～0.2%[4]。

4.2 動(dòng)力能量棒的配方

①谷物。20～30份的膨化小米，10～15份的膨化玉米。②無機(jī)鹽。0.8～2.5份香蕉粉，0.1～0.5份的食鹽。③油脂類。4～8份的油脂（油脂為起酥油、黃油、植物油、代可可脂中的1種或多種）。④碳水化合物。20～30份的麥芽糖漿，20～30份的果葡糖漿。⑤蛋白質(zhì)。10～15份的大豆蛋白。⑥膳食纖維。0.25～4份燕麥-β-葡聚糖。⑦其他。5～8份的葵花籽，0.01～0.1份的人參提取物，0.1～0.5份的百合提取物，0.3～2.5份的山藥提取物，0.5～2份的奇亞籽，0.2～0.5份的磷脂，0.02～1份的納豆粉，5～10份的食用涂層，0.01～0.75份的食用香精[5]。

4.3 耐力能量棒的配方

①碳水化合物。麥芽糊精100～200份，1，6-二磷酸果糖10～20份，低聚麥芽糖20～25份，果糖10～20份。②無機(jī)鹽。氯化鈉0.5～0.8份，氯化鉀0.5～0.8份。③增稠劑。增稠劑（選自瓊脂、明膠、變性淀粉、魔芋膠粉、果膠等中的1種或任意2種組合）5～30份。④香精。香精（選自抹茶香精、巧克力香精、牛奶香精或檸檬香精中的1種或2種，優(yōu)選為抹茶香精）0.17～0.2份。⑤維生素。維生素B10.002～0.02份，維生素B20.002～0.2份，維生素C 0.2～2份。⑥礦物質(zhì)。乳酸鈣0.3～0.8份，檸檬酸鈣0.05～0.1份，磷酸氫鈣2～5份。⑦其他。β-丙氨酸3～8份，肌酸4～10份，β-羥基β-甲基丁酸鈣5～10份[6]。

5 各類能量棒的工藝流程

5.1 谷物、堅(jiān)果棒的工藝流程

5.1.1 谷物、堅(jiān)果等原料的預(yù)處理

谷物、堅(jiān)果等原料的預(yù)處理根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)，谷物、堅(jiān)果原料通常要經(jīng)預(yù)處理后才可使用，預(yù)處理方法主要是通過擠壓膨化和焙烤使原料熟化。擠壓膨化通常用于玉米、大米、小麥等谷物類原料。焙烤也是常用原料熟化的預(yù)處理方法，谷物與堅(jiān)果經(jīng)處理后會(huì)有烘焙的香氣和咀嚼性。以燕麥為例，最佳的烘焙條件為：溫度90 ℃，炒制時(shí)間20 min。

5.1.2 黏合劑熬制

谷物棒的黏合劑由糖漿、食用膠、油脂等經(jīng)過混合熬制而成。具體操作是將糖漿和糖加入加熱釜中不斷攪拌，至糖溶化、糖漿沸騰后，送入攪拌器冷卻至50 ℃左右，再加入植物油、煉乳等液態(tài)原料，攪拌5 min左右，繼續(xù)加入食用膠、乳粉、卵磷脂等，攪拌5 min左右，形成混合黏合劑。糖漿熬制時(shí)間不宜過長(zhǎng)，否則易出現(xiàn)黏度太大而影響輸送的問題。

5.1.3 原料拌勻、入模壓制

預(yù)處理的谷物和堅(jiān)果、水果干、糖果、巧克力等原料?；旌暇鶆?，送入模具中，均勻注入混合黏結(jié)劑，送入輥壓機(jī)或滾軋機(jī)，將產(chǎn)品擠壓成緊實(shí)的片狀。壓制的力度要適中，產(chǎn)品過于緊實(shí)會(huì)影響谷物棒的口感。一般將谷物棒切成長(zhǎng)約9～13 cm、寬約3～4 cm的長(zhǎng)方體，單層谷物棒厚度約為2～3 cm。

5.1.4 干燥/烘烤

擠壓成型后的產(chǎn)品，可送入隧道冷卻干燥成型（冷加工），或送入烤箱中經(jīng)烤制后冷卻成型（熱加工）。烤制溫度為100～230 ℃，時(shí)間為l～20 min，具體視原料的種類、數(shù)量和產(chǎn)品形狀而定。烘烤過后的谷物棒應(yīng)趁熱切割，防止產(chǎn)品冷卻后硬化易碎，影響切割。產(chǎn)品最終的水分活度應(yīng)控制在0.31～0.55，以保證產(chǎn)品的保質(zhì)期。

關(guān)于冷加工和熱加工的工藝流程[3-4]，如圖1、2所示。

圖1 熱加工工藝流程圖

圖2 冷加工工藝流程圖

5.1.5 涂層裝飾

對(duì)于有涂層的谷物棒產(chǎn)品，切割后進(jìn)行涂層處理。將融化的巧克力、黃油等涂層原料與酸奶、煉乳、香精等混合，再注入與谷物棒切塊相當(dāng)大小的模具底層，在凝固前將谷物棒放入，形成涂層；或者采用噴淋涂層液在產(chǎn)品上表面噴涂形成整體的涂層包裹。再經(jīng)過冷卻、脫模制得成品。

5.2 動(dòng)力能量棒的工藝流程

①按重量稱取人參提取物、百合提取物、山藥提取物、大豆蛋白、香蕉粉、燕麥-β-葡聚糖，混合均勻，過60目篩，滅菌后制成粉料備用。②按重量稱取膨化小米、膨化玉米、葵花籽、奇亞籽混合均勻制成顆粒料備用。③按重量稱取油脂備用。④制備混合糖漿。將麥芽糖漿和果葡糖漿加熱至沸，熬制過濾，冷卻至70～80 ℃后，與油脂混合均勻，再冷卻至40～50 ℃，邊攪拌邊加入步驟1中的粉料和步驟2中的顆粒料，攪拌均勻、和團(tuán)，經(jīng)機(jī)械擠壓成型。⑤切割成棒狀食品。⑥掛食用涂層的成品。⑦成品真空包裝。

簡(jiǎn)易流程[5]，如圖3所示。

圖3 動(dòng)力能量棒的工藝流程圖

5.3 耐力能量棒的工藝流程

①按配比稱取原料，麥芽糊精加入水中在70 ℃攪拌溶解，將增稠劑與低聚麥芽糖混合加入攪拌至完全溶解，作為混合物1。②將果糖、1,6-二磷酸果糖、氯化鈉、氯化鉀、β-丙氨酸、肌酸、β-羥基β-甲基丁酸鈣混合加入水中加熱至完全溶解作為混合物2。③將維生素、礦物質(zhì)、香精類用水溶解作為混合物3。④將混合物2加入混合物1中，邊加邊攪拌至混合均勻后，繼續(xù)攪拌約20 min，冷卻至60～80 ℃時(shí)，向其中加入混合物3，攪拌均勻后，最終混合物送入成型機(jī)內(nèi)冷卻成型。⑤包裝、密封。

簡(jiǎn)易流程[6]，如圖4所示。

圖4 耐力能量棒的工藝流程圖

5.4 減肥代餐棒的工藝流程

減肥代餐棒的工藝流程[3]，如圖5所示。

圖5 減肥代餐棒的工藝流程圖

6 能量棒生產(chǎn)的設(shè)備

6.1 冷加工

JS6-01型電子秤，旭眾SZM-50型食品攪拌機(jī)，平底鍋，美的C21-WT2112T型電磁爐，模具，西門子KA92NV02T型冰箱。

6.2 熱加工

JS6-01型電子秤，旭眾SZM-50型食品攪拌機(jī)，平底鍋，美的C21-WT2112T型電磁爐，模具，惠利得KH-120A食品烤箱，海菱克HL-02A型食品冷風(fēng)機(jī)。

6.3 谷物棒生產(chǎn)線設(shè)備

谷物棒生產(chǎn)一體機(jī)。

7 生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)問題及解決方案

7.1 配方參數(shù)

不同種類的能量棒在研制過程中，加入的配料含量各不相同。因此，在能量棒的生產(chǎn)過程中，首先應(yīng)考慮的便是其口感和營養(yǎng)成分的嚴(yán)格把控。經(jīng)過翻閱文獻(xiàn)可得，可采用正交實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面法來優(yōu)化能量棒配方，經(jīng)對(duì)比可知，傳統(tǒng)的正交實(shí)驗(yàn)法是一種線性的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法，可以找出多個(gè)因素水平的最佳組合，但是正交實(shí)驗(yàn)只能分析離散型數(shù)據(jù)，不能在給出的整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)找出最佳組合和響應(yīng)值的最優(yōu)值。因此，可采用響應(yīng)面法，以配料的添加量為自變量因素，以能量棒的感官品質(zhì)得分作為響應(yīng)值，從而得出最佳的配方參數(shù)。

7.2 黏合劑制作

黏合劑的制作是能量棒的生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的一點(diǎn)。黏合劑的制作受干料的顆粒大小、含水量以及黏合劑的焦糖化溫度、甜度、黏度等因素的影響。

7.2.1 干料顆粒大小

由于不同種類的能量棒，其制作過程所需的干料成分不一致，其顆粒大小也不一致，這就增加了黏合劑的制作難度。如在堅(jiān)果棒中，主要成分為堅(jiān)果顆粒，因?yàn)槠漕w粒較大，顆粒與顆粒之間的空隙較大，因此有利于黏合劑的進(jìn)入，便于成型。但是，在一些谷物能量棒中，如膨化藜麥球、膨化全麥片，其原料顆粒較小，因此黏合劑不易進(jìn)入干料間隙中，在生產(chǎn)過程中造成干料浪費(fèi)。

7.2.2 含水量

在能量棒的生產(chǎn)中，為了增加能量棒的口感，開發(fā)人員經(jīng)常會(huì)在能量棒中添加一些蜜餞水果干或者其他一些含水量較高的成分。雖然在某種程度上增添了能量棒的口感，但是由于干料中含水量增加，導(dǎo)致熬制成的黏合劑的黏度下降，不利于能量棒的成型。

7.2.3 黏合劑的焦糖化溫度

在黏合劑熬制的過程中，由于不同的能量棒可能會(huì)采用不同種類的糖漿進(jìn)行熬制，如葡萄糖漿、果葡糖漿等，這些糖漿或淀粉的熬制溫度不同，因此，在熬制過程中應(yīng)用紅外溫度計(jì)或插針溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)溫，防止黏合劑焦糊。

7.2.4 黏合劑的黏度、甜度

在很多能量棒的生產(chǎn)中，黏合劑的作用尤為重要，因此選取的黏合劑應(yīng)有較高的黏度，有利于能量棒的成型。同時(shí)，黏合劑的甜度不應(yīng)太高，防止影響口感。為了減小這一方面的影響，能量棒開發(fā)人員可選取黏度和甜度較為穩(wěn)定的預(yù)拌粉進(jìn)行制作。

7.3 保質(zhì)期

由于能量棒中含有較高的葡萄糖等還原性糖以及油脂、蛋白質(zhì)、多肽。在能量棒的存儲(chǔ)過程中，能量棒的品質(zhì)逐漸劣化，如不做特殊處理，很快會(huì)達(dá)到貨架壽命終端。能量棒在儲(chǔ)存過程中，兩個(gè)主要的劣變反應(yīng)是美拉德褐變和油脂氧化酸敗。美拉德反應(yīng)主要指還原糖與氨基酸、蛋白質(zhì)之間的復(fù)雜反應(yīng)產(chǎn)生還原酮、糠醛和不飽和羰基化合物等，這些不同的化合物依次反應(yīng)，形成無氮及含氮褐色可溶性化合物[7-8]。脂肪氧化是在氧氣、熱、光、酶和微生物等的作用下發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的綜合表現(xiàn)，過氧化值反映的是脂肪氧化的初級(jí)程度。有研究表明，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)對(duì)油脂氧化酸敗速度產(chǎn)生作用[9]。

目前，有學(xué)者證明美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中的揮發(fā)性組分對(duì)油脂氧化存在抑制作用[10]。由于這兩種劣變反應(yīng)的存在，在保藏能量棒時(shí)要注意采用真空包裝，以此來延長(zhǎng)能量棒的保藏時(shí)間，盡可能減少劣變對(duì)能量棒營養(yǎng)成分的影響。在實(shí)際生產(chǎn)生活中，能量棒大多是在常溫下儲(chǔ)藏，色差亮度L*隨貯存時(shí)間延長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì)，且溫度越高，降低速度越快。說明色差變化受溫度影響很大[11]。因此，能量棒在儲(chǔ)藏時(shí)應(yīng)盡可能在較低溫度中。

7.4 吸收程度

能量棒選用的原料多為不經(jīng)深加工的農(nóng)作物，因此人體的營養(yǎng)吸收程度是未知的，且這些農(nóng)作物中含有的營養(yǎng)物質(zhì)在腸道中的存在形式不可確定。為了進(jìn)一步提高人體對(duì)能量棒的吸收程度，可在能量棒中添加少許低聚木糖，由于低聚木糖具有促進(jìn)機(jī)體吸收礦物質(zhì)的作用，可促進(jìn)腸道菌群平衡、提高蛋白消化酶活性、改善腸道形態(tài)組織結(jié)構(gòu)[12]。因此，在能量棒的生產(chǎn)中可添加少許的低聚木糖，同時(shí)控制影響口感的各種因素。

8 研究意義

人們生活品質(zhì)的提高和飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為我國健康食品行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展前景。能量棒作為一種新興的代餐食品，具有及時(shí)補(bǔ)充能量、方便攜帶、利于減肥等優(yōu)點(diǎn)，肥胖在中國人群中極為普遍，因此，在能量棒的生產(chǎn)中，多數(shù)為一些主打減肥的代餐食品。筆者研究能量棒的發(fā)展過程，并歸納總結(jié)出能量棒的主要分類及其相應(yīng)的配方和工藝流程，并進(jìn)一步研究能量棒在國內(nèi)外的市場(chǎng)趨勢(shì)，最后簡(jiǎn)要闡述在能量棒生產(chǎn)過程中遇到的難點(diǎn)及解決方案。能量棒是伴隨廣大消費(fèi)者的一種營養(yǎng)豐富、受消費(fèi)者喜愛的新型健康代餐產(chǎn)品，關(guān)于其他新型功能配料在能量棒等代餐減肥食品中的應(yīng)用仍有很大的研究空間。