莜麥苦蕎高纖維雜糧降糖代餐粉的研制*

趙嬌嬌 ，劉 丹 ，陳若瑀 ，司茜媛 ，劉歡歡 ，2，姚 丹 ，李貞景 ，2*

（1.天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津300457；2.省部共建食品營養(yǎng)與安全國家重點實驗室，天津300457；3.天津阿爾發(fā)保健品有限公司，天津300457）

莜麥（Avena Nuda L.）即裸燕麥，屬禾本科草本作物[1]，其富含多種營養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、磷脂、不飽和脂肪酸及礦物質(zhì)等，其中蛋白質(zhì)含量高達15.6%，居谷類糧食之首，且氨基酸比例符合WHO推薦的營養(yǎng)比例模式[2]。此外，莜麥中膳食纖維含量豐富，具有調(diào)節(jié)血糖、降血脂、改善便秘等作用。然而近年關(guān)于莜麥加工制成的保健食品種類單一，本研究將以莜麥為主要原料之一制備代餐粉。

苦蕎（Tartary Buckwheat）即苦蕎麥，屬蓼科雙子葉作物[3]。其富含黃酮類、酚類、蛋白質(zhì)與多肽類、糖醇類、甾體類等多種生物活性物質(zhì)，具有降血脂、降血壓、抗氧化、抗腫瘤、抗衰老、改善記憶力以及預(yù)防肥胖等作用[4]。苦蕎中淀粉含量高，時政等[5]測定了35個原產(chǎn)地苦蕎籽粒，淀粉含量高達40.70%～86.41%，其中抗性淀粉對體內(nèi)血糖的升高有明顯的抑制作用[6]。近年來，以苦蕎為原料的加工產(chǎn)品，如苦蕎米、苦蕎醋、苦蕎酸奶等屢見不鮮[7-8]，但以苦蕎為原料的代餐粉較少。

代餐粉是一種由谷類、豆類、薯類、果蔬類等為主要原料制成的單一或綜合性沖調(diào)粉狀產(chǎn)品[9-10]，具有低熱量、高膳食纖維、低飽和脂肪酸及易產(chǎn)生飽腹感等特點。近年來，食用代餐粉成為一種風(fēng)行于國際的減肥瘦身方法，代餐粉集營養(yǎng)均衡、效果顯著、食用方便等優(yōu)點于一身，得到眾多減肥瘦身人士的喜愛，且減肥效果良好、無副作用。幸宏偉等[11]以桔皮粉、燕麥粉、脫脂乳粉和木糖醇為原料調(diào)制得到的代餐粉理化性質(zhì)較好。劉儉[12]等以沙棘果粉、紅小豆粉、薏仁米粉為主要原料，添加甜菊糖苷、赤蘚糖醇、菊粉和魔芋粉調(diào)制成的沙棘營養(yǎng)代餐粉口感良好、營養(yǎng)豐富，且加工工藝簡單，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。

由于烘焙是代餐粉加工過程中的一道重要工序，開展烘焙時間、烘焙溫度對代餐粉感官評價影響的研究較少，此研究對開發(fā)代餐粉具有重要意義，因此本試驗將其加入原料預(yù)處理工藝。試驗以莜麥粉、苦蕎粉為原料，木糖醇為輔料，通過原料預(yù)處理工藝和單因素試驗確定原料最佳烘焙條件，同時通過單因素實驗和正交試驗對產(chǎn)品進行優(yōu)化，采用感官評價為指標(biāo)，確定最佳工藝條件方案。本研究增加了莜麥、苦蕎為原料的粗糧食品深加工產(chǎn)品多樣性，為復(fù)配代餐粉的研發(fā)提供參考。

1 材料、方法及試驗

1.1 材料與試劑

莜麥粉、苦蕎麥粉，承德鑫達食品有限責(zé)任公司惠贈；木糖醇為食品級，山東龍力生物科技股份有限公司；水，符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)[13];苯酚、硫酸、磷酸、葡萄糖、乙醇，天津江天化工技術(shù)股份有限公司；牛血清白蛋白、考馬斯亮藍，生工生物工程（上海）股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AX622ZH/E型電子天平，奧豪斯儀器（常州）有限公司；多功能烤箱，廣東美的電器股份有限公司；BJ-800A型多功能粉碎機，德清拜杰電器有限公司；M200 PRO型酶標(biāo)儀，帝肯（上海）貿(mào)易有限公司。

1.3 工藝流程、試驗及指標(biāo)測定

1.3.1 工藝流程

1.3.2 原料預(yù)處理

烘焙是代餐粉制作過程中很重要的一道工序，研究烘焙時間和烘焙溫度對代餐粉風(fēng)味的影響具有重要意義。在莜麥粉與苦蕎粉中按料液比（g/mL）1:2分別加入水，攪拌均勻，靜置30 min后于烤盤中攤平，形成3～5 mm厚的薄層，之后進行烘焙。感官評價指標(biāo)如表1所示，選15名有經(jīng)驗的評價員組成評價小組，評價結(jié)果取平均值，通過單因素實驗確定最佳烘焙時間和烘焙溫度，烘焙品粉碎后過不同目數(shù)篩標(biāo)記、保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 烘焙單因素試驗感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3 單因素及正交優(yōu)化試驗

1.3.3.1 單因素實驗

評價小組在進行品評時的樣品隨機放置，以感官評價表2中的指標(biāo)，分別對莜麥苦蕎高纖維雜糧代餐粉的外觀、香味、口感與滋味、沖調(diào)性進行綜合評價，結(jié)果取平均值。單因素實驗項目分別為原料配比、木糖醇添加量、粉碎細(xì)度對感官評價的影響，為下一步正交試驗做準(zhǔn)備。

表2 產(chǎn)品感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3.2 正交優(yōu)化試驗

在單因素實驗的基礎(chǔ)上，以莜麥與苦蕎的配比、木糖醇添加量、粉碎細(xì)度為三個主要影響因素，以感官品質(zhì)評分為考察指標(biāo)，設(shè)計3因素3水平的正交試驗，分析正交試驗結(jié)果確定代餐粉的最佳配方。正交試驗水平設(shè)計如表3所示。

表3 正交試驗水平因素設(shè)計表

1.3.4 總糖及蛋白質(zhì)含量測定

1.3.4.1 總糖含量測定

采用苯酚硫酸法測定代餐粉中總糖含量，具體方法參考文獻[14]。

1.3.4.2 蛋白質(zhì)含量測定

采用考馬斯亮藍法測定代餐粉蛋白質(zhì)含量，具體方法參考文獻[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料預(yù)處理結(jié)果

分別以烘焙溫度、烘焙時間為橫坐標(biāo)，感官評價為縱坐標(biāo)，繪制莜麥粉、苦蕎粉預(yù)處理烘焙折線圖。如圖1、2所示，由于其氨基化合物和羰基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成類黑精、還原酮和揮發(fā)性雜環(huán)化合物，導(dǎo)致色澤和口感的變化[16]，隨著烘焙時間的延長和溫度的上升，莜麥和苦蕎的感官評分整體呈現(xiàn)先上升、后下降的趨勢。最終確定莜麥最佳烘焙時間與溫度分別為155℃、30 min；苦蕎最佳烘焙時間與溫度分別為140℃、25 min。將最佳條件下烘焙的莜麥粉和苦蕎粉粉碎后過不同目數(shù)篩，保存?zhèn)溆?。通過原料預(yù)處理，美拉德反應(yīng)會消耗蛋白質(zhì)、氨基酸、還原糖、不飽和脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)，造成營養(yǎng)成分含量降低[17]，但同時能夠使谷物顏色加深、色澤更好，同時產(chǎn)生醛、酮、吡嗪等香氣成分，從而產(chǎn)生獨特的谷物風(fēng)味。

圖1 莜麥、苦蕎在140℃下不同烘焙時間對感官評價的影響

圖2 莜麥、苦蕎在烤制20 min時不同烘焙溫度對感官評價的影響

2.2 莜麥苦蕎高纖維雜糧降糖代餐粉單因素實驗結(jié)果與分析

2.2.1 莜麥苦蕎配比對代餐粉感官評價的影響

控制木糖醇的添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，粉碎細(xì)度為100目，研究單因素莜麥苦蕎質(zhì)量比分別為8:1、6:1、4:1、2:1、1:1（二者質(zhì)量分?jǐn)?shù)合計均為 80%）時對感官評價的影響。如圖3所示，當(dāng)莜麥與苦蕎的質(zhì)量比為8:1時，苦蕎占比最小，風(fēng)味物質(zhì)單一；當(dāng)莜麥與苦蕎的質(zhì)量比為6:1時，此時感官評分最高，風(fēng)味口感最佳，可品嘗到苦蕎特有風(fēng)味，且口感細(xì)膩醇厚。隨著莜麥與苦蕎的比例不斷變小，感官評分逐漸降低，當(dāng)莜麥與苦蕎的質(zhì)量比為1:1時，由于苦蕎中的苦味物質(zhì)蘆丁對代餐粉口感影響作用[18]，此時感官評分最低。因此，莜麥與苦蕎的最佳質(zhì)量比為6:1。

圖3 莜麥苦蕎不同質(zhì)量比對感官評價的影響

2.2.2 木糖醇添加量對感官評價的影響

控制莜麥苦蕎質(zhì)量比為4:1，粉碎粒度為100目，研究單因素木糖醇的添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為13%、16%、20%、23%、26%時對感官評價的影響。如圖4所示，木糖醇添加量為13%～20%時，代餐粉的感官評分隨著木糖醇添加量的增加而提高，木糖醇添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%～26%時，代餐粉的感官評分隨著木糖醇添加量的增加而下降，當(dāng)木糖醇添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時，此時代餐粉的感官評分最高。前期曲線上升的原因是甜度不夠，導(dǎo)致代餐粉苦味明顯，難以入口，后期曲線下降的原因是甜度太高，出現(xiàn)甜膩口感，影響了莜麥與苦蕎的本身的谷物香氣[19]。因此，木糖醇的添加量最佳值質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。

圖4 木糖醇添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響

2.2.3 粉碎細(xì)度對感官評價的影響

控制莜麥苦蕎配比為4:1，木糖醇的添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，研究單因素粉碎細(xì)度分別為80、100、120、140、160目時對感官評價的影響。適當(dāng)?shù)姆鬯榧?xì)度能獲得較好的糊化度，細(xì)度過大過小都會降低糊化度[20-21]，由圖5可知，由于在熱水沖調(diào)的條件下，淀粉發(fā)生糊化，100℃時糊化程度最高，此時口感最佳。

圖5 過篩目數(shù)對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響

2.3 正交試驗結(jié)果與分析

根據(jù)表3正交試驗水平因素進行了正交試驗，結(jié)果見表4，以表2代餐粉感官評價細(xì)則為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果取平均值，由正交試驗結(jié)果表分析可知，影響感官評價各因素作用主次為：莜麥苦蕎配比（A）＞木糖醇添加量（B）＞粉碎粒度（C）。同時根據(jù)K值進行分析，得到A2B1C2的組合為最優(yōu)，即莜麥：苦蕎＝6:1，木糖醇添加量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為16%，粒度為120目。

表4 代餐粉正交試驗結(jié)果表

2.4 代餐粉理化指標(biāo)測定結(jié)果

利用1.3.4.1中方法測得本文代餐粉總糖含量為8.7%，林瑩[22]在低能量擠壓食品生產(chǎn)工藝研究，測得碳水化合物含量為9.54%；利用1.3.4.2中方法測得本文代餐粉蛋白質(zhì)含量為5.4%，王乜田等[23]在紫薯代餐粉的研制中，測得蛋白質(zhì)的含量為5.9788%。經(jīng)過原料預(yù)處理，雖然美拉德反應(yīng)的發(fā)生會消耗蛋白質(zhì)、氨基酸、還原糖、不飽和脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)，造成營養(yǎng)成分較谷物原料含量降低，但同時能使谷物顏色加深、色澤更好，香氣更濃郁。

3 結(jié)論與展望

本文對莜麥苦蕎高纖維雜糧降糖代餐粉的配方研究表明，莜麥與苦蕎的配比對產(chǎn)品感官評價的影響最為顯著，配比適當(dāng)能賦予代餐粉獨特的谷物風(fēng)味，苦蕎占比過大則有苦澀感；適當(dāng)?shù)姆鬯榱６饶塬@得最佳的糊化度，賦予代餐粉粘稠的質(zhì)感；而作為甜味劑的木糖醇對感官品評影響較小。在預(yù)處理工藝中，莜麥最佳烘焙時間與溫度分別為155℃，30 min；苦蕎最佳烘焙時間與溫度分別為140℃，25 min。在正交試驗中，原料配比莜麥：苦蕎＝6:1，木糖醇添加量為16%，此時莜麥粉、苦蕎粉與木糖醇三者質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為72%、12%和16%，原料細(xì)度120目。經(jīng)過測定營養(yǎng)成分，總糖含量為8.7%、蛋白質(zhì)含量為5.4%。

通過營養(yǎng)調(diào)查分析，本試驗配制的代餐粉膳食纖維含量高，具有降血脂、降血壓、調(diào)節(jié)血糖、預(yù)防心血管疾病等多種保健功能，是一款兼具保健與減肥多種功效的產(chǎn)品。本產(chǎn)品沖調(diào)性好，口感細(xì)膩，食用后具有飽脹感，為雜糧的生產(chǎn)提供技術(shù)參數(shù)和指導(dǎo)，也為莜麥和苦蕎相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)提供了參考。