參苓谷物沖調粉的研制及工藝優(yōu)化

張超文，謝夢洲，*，王亞敏，朱建平，向茗

（1.湖南中醫(yī)藥大學，湖南 長沙 410208；2.湖南省藥食同源功能性食品工程技術研究中心，湖南 長沙 410208；3.抗腫瘤中藥創(chuàng)制技術湖南省工程研究中心，湖南 長沙 410007）

參苓白術散具有改善食欲、減輕癥狀等治療癌性惡病質的作用，可貫穿于腫瘤治療的各個階段[1]，而參苓谷物沖調粉是以中藥配方參苓白術散加減經(jīng)提取濃縮、噴霧干燥后而制得的中藥浸膏粉為主要原料，再輔以健脾養(yǎng)胃的各類谷物，而研制的一種具有改善癌因性疲乏，提高人體免疫力的便捷式?jīng)_調食品。然而在口感上，經(jīng)噴霧干燥后的浸膏粉味道苦澀且有一定酸味，因此該沖調粉在研制過程當中需借助于一些口感較佳的天然谷物配料來調整口感，才能成為一款既具功效，又口感較佳的營養(yǎng)沖調粉。

黑米又稱紫米、烏米，被譽為“補血米”、“長壽米”。黑米是黑稻去皮得到的糙米，含有生物堿類、甾醇類、蘸酮類、花青素、強心甙和甙類等生物活性物質，具有提高機體非特異性免疫功能，增強抗病能力及抗過敏等活性[2]。隋新等[3]對黑米的營養(yǎng)價值、藥用價值進行歸納分析后，認為黑米對缺鐵性貧血、高脂血癥、腳氣病、哮喘、斑疹過敏性皮膚炎、肝炎、風濕等具有一定輔助療效。黑豆又稱“烏豆”，味甘性平，具有多種營養(yǎng)和保健功能，有“植物蛋白之王”之稱。黑豆中的蛋白質含量大多接近50%，遠高于大豆與黃豆[4]。黑豆種皮中含有的花色苷，為類黃酮成分，在人體中發(fā)揮抗氧化作用，且種皮中花青素含量較豐富，其中花青素還具有抗癌作用、降低心血管疾病的作用[5]?？嗍w麥是我國傳統(tǒng)的小雜糧之一，含有豐富的營養(yǎng)及較多的蘆丁、槲皮素等黃酮類物質及礦物質元素硒[6]。其中黃酮類物質主要為蘆丁，約占其總黃酮的85%[7]?？嗍w黃酮具有清除自由基與抗氧化、抗腫瘤、降血糖、降血壓、降血脂、預防動脈硬化及保護心血管等作用[8]。硒是聯(lián)合國衛(wèi)生組織確定的人體必需的微量元素，同時是該組織目前唯一認定的抗癌防癌元素，人體缺硒會造成重要器官的機能失調，因此苦蕎可作為人體獲取硒元素的重要來源。

該試驗旨在研制一種感官品質最優(yōu)的參苓谷物沖調粉，并對其配方進行優(yōu)化，以便為該產(chǎn)品進行更深入的開發(fā)利用提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

苦蕎：山西雁門清高食業(yè)有限責任公司；黑豆、粳米：家潤多超市；黑米：燕之坊旗艦店；葛根粉、魔芋粉：大姚御春農(nóng)食品有限公司；全脂奶粉、木糖醇、紫薯粉、紅棗粉均為市售食品級。

ME1002E/02 電子分析天平：上海梅特勒-托利多儀器有限公司；G70F20CN3L-C2（B0）電子微波爐：廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司；ST-515Y 高速萬能粉碎機：瑞安市賽特機電有限公司；WL-300 紅外水分測定儀：深圳冠亞水分儀科技有限公司；100 目篩網(wǎng)：臺州躍陽貿(mào)易有限公司。

1.2 參苓谷物沖調粉配方的研制

采用單因素試驗和正交試驗，研究參苓谷物沖調粉的調配配方。將蓮子、薏苡仁、苦蕎、黑豆、黑米、粳米通過微波熟化，冷卻后，粉碎過100 目篩。首先通過預試驗確定苦蕎、黑豆、黑米、粳米的添加范圍，按添加比例做等級，確定基礎谷物配方，然后利用單因素試驗研究葛根粉、魔芋粉、奶粉、木糖醇等添加量對參苓谷物沖調粉的感官品質影響，再利用正交設計試驗得出參苓谷物沖調粉感官品質最佳的調配配方。

1.2.1 參苓谷物沖調粉基礎谷物配方組成設計

將產(chǎn)品谷物量定為40 g，參苓健脾配方中藥粉固定為12 g，由于蓮子、薏苡仁淀粉含量高，營養(yǎng)價值高，口感較好，因此將其從參苓健脾配方粉中摘除，直接用于作為谷物沖調粉的基礎谷物原料，且二者固定為10 g（蓮子 5 g，薏苡仁 5 g），其余谷物如苦蕎、黑豆、黑米、粳米共 30 g。各物料按質量比 1 ∶2 ∶3 來調配并對外觀、口感、沖調性的影響進行等級一致性檢驗，由好至差按等級排列成9～1，最好者定為9，最差者定為1，原料比例分數(shù)對粉劑質量的影響見表1。

表1 原料比例分數(shù)對粉劑質量的影響（m=3，n=9）Table 1 Effect of raw material proportion on the quality of powder

將表1中外觀、口感、沖調性的評分等級和平方（Ri2）代入以下公式，計算S=∑Ri2-（∑Ri）2/n 及X2=12S/mn（n+1）。其中，m=3，n=9。結果表明 S=468，X2=20.8。根據(jù) v=8，查表得 X20.05(8)=15.507，可知 X2＞X20.05(8)，表明 P＜0.05，提示檢驗結果有統(tǒng)計意義，即各原料比例對外觀、口感、沖調性有顯著性差異。根據(jù)表1中數(shù)據(jù)綜合評價，A2∶B2∶C3∶D1最好，即較優(yōu)原料配方組成為苦蕎7.5 g，黑豆 7.5 g，黑米 11.25 g，粳米 3.75 g。

1.2.2 輔料最佳比例單因素試驗設計

單因素試驗中，分別考察添加不同質量魔芋粉、葛根粉、奶粉、木糖醇對參苓谷物沖調粉品質的影響。將4 種成分的添加量分別設置為合適的梯度，除了變化考察的因素，其他物質添加量作為定值，選擇出各組分最優(yōu)的添加量。依次考察魔芋粉、葛根粉、奶粉、木糖醇的添加量對該產(chǎn)品感官品質的影響。

1）以葛根粉添加量作為單因素研究對象。試驗中以魔芋粉、奶粉、木糖醇的添加量作為定值，葛根粉的添加量依次為 3、4、5、6、7 g 5 個水平。將各粉混勻，倒入80 ℃以上開水靜置3 min 后攪拌均勻，并對產(chǎn)品進行感官評定，考察葛根粉添加量對參苓谷物沖調粉感官品質的影響。

2）以魔芋粉添加量為單因素作為研究對象。以葛根粉、奶粉、木糖醇的添加量為定值，魔芋粉的添加量依次為 1、1.5、2、2.5、3 g 5 個水平。將各粉混勻，倒入80 ℃以上開水靜置3 min 后攪拌均勻，并對產(chǎn)品進行感官評定，考察魔芋粉添加量對參苓谷物沖調粉感官品質的影響。

3）以奶粉添加量為單因素作為研究對象。以魔芋粉、葛根粉、木糖醇的添加量為定值，魔芋粉的添加量依次為 1、1.5、2、2.5、3 g 5 個水平。將各粉混勻，倒入80 ℃以上開水靜置3 min 后攪拌均勻，并對產(chǎn)品進行感官評定，考察奶粉添加量對參苓谷物沖調粉感官品質的影響。

4）以木糖醇添加量為單因素作為研究對象。以魔芋粉、葛根粉、奶粉的添加量為定值，木糖醇的添加量依次為 1、3、5、7、9 g 5 個水平。將各粉混勻，倒入 80 ℃以上開水靜置3 min 后攪拌均勻，并對產(chǎn)品進行感官評定，考察木糖醇添加量對參苓谷物沖調粉感官品質的影響。

1.2.3 參苓谷物沖調粉的感官評分標準

感官評分標準見表2。

表2 感官評分表Table 2 Sensory scoring scale

續(xù)表2 感官評分表Continue table 2 Sensory scoring scale

選20 名評審員（本次感官評定評審員皆為學校食品、藥品相關專業(yè)教師）對參苓谷物沖調粉進行感官評定。評定項目有外觀（A）、風味（B）、口感（C）和沖調性（D），各項目總分分別為100 分，感官評分（S）=0.1A+0.3B+0.4C+0.2D[9-10]。

2 結果與分析

2.1 魔芋粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響

魔芋粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響見圖1。

圖1 魔芋粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響Fig.1 Effect of konjac flour addition on sensory quality of products

由圖1可知，隨著魔芋粉添加量的逐漸增加，該沖調粉的感官評分逐漸呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在1 g～2.5 g 魔芋粉添加范圍內沖調粉的感官評分呈上升趨勢，表明魔芋粉對該沖調粉感官品質有一定作用；但魔芋粉的量超過2.5 g 后，感官評分呈下降趨勢，但不明顯，可能是因為魔芋粉的腥味影響了產(chǎn)品的品質。因此選擇魔芋粉的最適添加量為2.5 g。

2.2 葛根粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響

葛根粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響見圖2。

圖2 葛根粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響Fig.2 Effect of pueraria powder addition on sensory quality of products

由圖2可知，隨著葛根粉添加量的逐漸增加，該沖調粉的感官評分逐漸呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在3 g～4 g 葛根粉添加范圍內沖調粉的感官評分呈上升趨勢，表明葛根粉對該沖調粉感官品質有一定作用，葛根粉有增強沖調粉的滑爽口感，且有增稠作用；但葛根粉也有一定苦味，因此添加的量超過4 g 后，感官評分呈下降趨勢，從而影響了產(chǎn)品的感官品質。因此選擇葛根粉的最適添加量為4 g。

2.3 全脂奶粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響

全脂奶粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響見圖3。

圖3 全脂奶粉添加量對產(chǎn)品感官品質的影響Fig.3 Effect of whole milk powder addition on sensory quality of products

由圖3可知，隨著全脂奶粉添加量的逐漸增加，該沖調粉的感官評分逐漸呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在1 g～2.5 g 范圍內沖調粉的感官評分呈上升趨勢，表明全脂奶粉對該沖調粉感官品質有一定提升作用，在于全脂奶粉有提升產(chǎn)品香味，并增強產(chǎn)品細膩口感；當添加量超過4 g 后，感官評分呈下降趨勢，添加量過多可能導致產(chǎn)品奶香味過重過膩，同時使產(chǎn)品色澤變差。因此選擇全脂奶粉的最適添加量為2.5 g。

2.4 木糖醇添加量對產(chǎn)品感官品質的影響

木糖醇添加量對產(chǎn)品感官品質的影響見圖4。

由圖4可知，隨著木糖醇添加量的逐漸增加，該沖調粉的感官評分逐漸呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在1 g～7 g 木糖醇添加范圍內沖調粉的感官評分呈上升趨勢，且趨勢很明顯，表明木糖醇對該沖調粉感官品質有較大影響，木糖醇有明顯改善沖調粉感官品質的作用；但木糖醇添加量超過7 g 后，產(chǎn)品過于甜膩，因此感官評分呈逐漸下降趨勢，從而影響了產(chǎn)品的感官品質。因此選擇木糖醇的最適添加量為7 g。

圖4 木糖醇添加量對產(chǎn)品感官品質的影響Fig.4 Effect of xylitol addition on sensory quality of products

2.5 參苓谷物沖調粉較優(yōu)配方的確定

在單因素試驗結果的基礎上，為進一步研究參苓谷物沖調粉中葛根粉、魔芋粉、全脂奶粉、木糖醇的最佳添加量，得到參苓谷物沖調粉的較優(yōu)配方，試驗選用正交設計試驗的方法，以魔芋粉、葛根粉、全脂奶粉、木糖醇的添加量作為4 個優(yōu)化因素，以參苓谷物沖調粉的感官評分為指標進行四因素三水平L9（34）正交試驗研究。

正交設計試驗因素與水平設計見表3，正交試驗結果和極差分析結果見表4，正交試驗方差分析結果見表5。

表3 L9（34）正交設計試驗因素與水平設計Table 3 L9（34）Orthogonal design test factors and horizontal design

表4 正交設計試驗安排及試驗結果表Table 4 Orthogonal design test arrangement and test results table

續(xù)表4 正交設計試驗安排及試驗結果表Continue table 4 Orthogonal design test arrangement and test results table

表5 正交試驗因素間方差分析結果Table 5 Orthogonal design test arrangement and test results table

由表4可知，以參苓谷物沖調粉感官評分為考察指標時，各因素作用主次為D＞C＞B＞A，由此可見，木糖醇是影響該沖調粉最重要的因素，其次是全脂奶粉、葛根粉，而魔芋粉作為正交設計試驗的因素之一，無統(tǒng)計學意義，考慮到產(chǎn)品成本，故選最少量。再根據(jù)K值進行進行分析，得出 A2＞A1＞A3，B3＞B1＞B2，C2＞C1＞C3，D3＞D2＞D1。

由表5方差分析結果可知，參苓谷物沖調粉中的A（魔芋粉）對產(chǎn)品整體統(tǒng)計學意義較小，B（葛根粉）、C（全脂奶粉）對整體的感官評分具有顯著性，而D（木糖醇）對整體感官評分具有極顯著性。這表明葛根粉、全脂奶粉、木糖醇對該沖調粉的感官品質具有重要作用。

結合正交試驗的極差分析結果可知，該參苓谷物沖調粉添加的最佳配方是A2B3C2D3，即參苓谷物沖調粉總體的最佳配方是參苓健脾配方中藥粉12 g，蓮子5 g，薏苡仁 5 g，苦蕎 7.5 g，黑豆 7.5 g，黑米 11.25 g，粳米 3.75 g，魔芋粉 2.5 g，葛根粉 7 g，全脂奶粉 2.5 g，木糖醇8 g。

2.6 參苓谷物沖調粉較優(yōu)配方的驗證

在上述正交試驗的基礎上，對參苓谷物沖調粉的較優(yōu)配方作進一步驗證，驗證試驗感官評分的平均值均高于正交試驗最大值，因此說明正交試驗確定的配方所體現(xiàn)的感官品質穩(wěn)定可行。

最佳配方驗證試驗結果見表6。

表6 最佳配方驗證試驗結果Table 6 Validation test results of optimum formulation

3 結論

試驗利用參苓健脾配方中藥粉、蓮子、薏苡仁、苦蕎、黑豆、黑米、粳米、葛根粉、魔芋粉、全脂奶粉、木糖醇為原料研究開發(fā)一種提高人體免疫力來減輕癌因性疲乏的便捷營養(yǎng)沖調粉。綜上可知，經(jīng)單因素及正交設計試驗得出產(chǎn)品的最優(yōu)配方為參苓健脾配方中藥粉 12 g，蓮子 5 g，薏苡仁 5 g，苦蕎 7.5 g，黑豆 7.5 g，黑米 11.25 g，粳米 3.75 g，魔芋粉 2.5 g，葛根粉 7 g，全脂奶粉2.5 g，木糖醇8 g。在正交試驗的基礎上，對產(chǎn)品的較優(yōu)配方進行驗證試驗，其感官評分均高于正交試驗結果的最高值，這表明在該配方下生產(chǎn)的參苓谷物沖調粉感官品質穩(wěn)定性較可靠。