富硒黑米代餐粉的研發(fā)

楊碧穎，周 瓊

（安康學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物科技學(xué)院，陜西 安康 725000）

黑米中主要營(yíng)養(yǎng)成分有蛋白質(zhì)、植物脂肪、維生素、礦物質(zhì)、植物多酚、膳食纖維等[1]，其含有的花青素類化合物（又稱花色苷)）作為一種天然可食用色素，具有抗氧化、抗衰老、抗疲勞、降血脂等諸多功效[2]。李時(shí)珍在《本草綱目》中記載“常食黑豆，可百病不生”，富含VE及大豆異黃酮的黑豆[3]，具有美容養(yǎng)顏、抗衰老、預(yù)防癌癥及心血管疾病的功效。因此，黑豆在食用和藥用兩方面也被廣泛應(yīng)用[4]。

使用木糖醇代替?zhèn)鹘y(tǒng)蔗糖，加以魔芋精粉可調(diào)節(jié)人體胃腸環(huán)境。魔芋中有大量的葡萄甘露聚糖和膳食纖維，人食用之后會(huì)產(chǎn)生飽腹感[5]。而膳食纖維能夠促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，減少食物在腸道中的停留時(shí)間，同時(shí)能減少腸道對(duì)于脂肪的吸收，可以有效改善腸內(nèi)菌群、通便潤(rùn)腸，還可以預(yù)防腸道和冠狀動(dòng)脈硬化等疾病的發(fā)生。

硒是人體內(nèi)必需的微量元素之一。世界上六分之一國(guó)家都處于缺硒地區(qū)。在中國(guó)境內(nèi)，位于硒不足或低硒地區(qū)的省份有22個(gè)。人體攝取適量的硒后，不但能夠提高機(jī)體免疫能力，維持人體內(nèi)心、肝、肺、胃等重要器官的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且可以有效地預(yù)防肝病、腫瘤、老年性心腦血管疾病等。由于人體內(nèi)不存在能長(zhǎng)期儲(chǔ)存硒的器官，故有必要從飲食中持續(xù)獲得足量的硒。

安康市三分之二土地都富含硒元素，因此成為全國(guó)最大的富硒帶[6]。具有得天獨(dú)厚自然地理優(yōu)勢(shì)的安康在硒資源開(kāi)發(fā)方面也具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。本試驗(yàn)選取“中國(guó)硒谷”陜西安康境內(nèi)生產(chǎn)的黑米和黑豆，以確保產(chǎn)品的硒含量。黑米、黑豆作為藥食兼用的產(chǎn)品，有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是走進(jìn)人們餐桌的優(yōu)質(zhì)谷物。黑米和黑豆的可生長(zhǎng)地域廣，如若輔以安康天然富硒資源，則功效兼具，有極大的種植及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)[6]。

本試驗(yàn)以富硒黑米、富硒黑豆為主料，木糖醇、魔芋精粉為配料，黑芝麻、花生、百合及蓮子為輔料制成富硒黑米代餐粉。以產(chǎn)品感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上優(yōu)化富硒黑米代餐粉配方，以期為陜西安康富硒黑米、富硒黑豆以及代餐粉類產(chǎn)品的后續(xù)開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

富硒黑米、富硒黑豆、魔芋精粉均產(chǎn)自陜西安康，蓮子、百合產(chǎn)自福建寧德，木糖醇產(chǎn)自廣東廣州，黑芝麻產(chǎn)自江西上饒，花生產(chǎn)自吉林松原。

硝酸、高氯酸、鹽酸、氫氧化鈉、硼氫化鈉為優(yōu)級(jí)純，鐵氰化鉀、過(guò)氧化氫為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

LC-AFS.6500型液相色譜-原子熒光聯(lián)用儀，購(gòu)自北京海光儀器有限公司；Mars6型微波消解儀，購(gòu)自美國(guó)CEM公司；EHD-24型石墨消解設(shè)備，購(gòu)自北京東航科儀儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原料清洗→烘干處理→低溫炒香→粉碎過(guò)篩→混合調(diào)配

1.2.2 操作要點(diǎn)

以富硒黑米和富硒黑豆為主料，黑芝麻、花生、百合、蓮子為輔料，木糖醇、魔芋精粉為配料，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研制富硒黑米代餐粉。選取優(yōu)質(zhì)的富硒黑米、富硒黑豆、黑芝麻、花生、百合以及蓮子，清洗干凈后放入電熱鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行烘干處理，然后將烘干后的原料低溫炒香后，分別放入高速萬(wàn)能粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩，最后將所得的富硒黑米粉、富硒黑豆粉、黑芝麻粉、花生粉、百合粉、蓮子粉與木糖醇、魔芋精粉按比例進(jìn)行混合調(diào)配[7]。

1.2.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別研究不同添加量的富硒黑米粉、富硒黑豆粉、木糖醇以及魔芋精粉對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響規(guī)律及其適量的添加范圍。

1.2.3.1 富硒黑米粉添加量對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響

固定富硒黑豆粉6 g、木糖醇6 g、魔芋精粉0.1 g、黑芝麻粉3 g、花生粉3 g、百合粉1 g和蓮子粉0.8 g，向其中分別添入6、8、10、12、14 g的富硒黑米粉，對(duì)所得的代餐粉進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，篩選出富硒黑米粉的適宜添加量。

1.2.3.2 富硒黑豆粉添加量對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響

固定富硒黑米粉9.9 g、木糖醇6 g、魔芋精粉0.1 g、黑芝麻粉3 g、花生粉3 g、百合粉1 g、蓮子粉0.8 g，向其中分別添入4、6、8、10、12 g富硒黑豆粉，對(duì)所得的代餐粉進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，篩選出富硒黑豆粉的適宜添加量。

1.2.3.3 木糖醇添加量對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響

固定富硒黑米粉9.9 g、富硒黑豆粉6 g、魔芋精粉0.1 g、黑芝麻粉3 g、花生粉3 g、百合粉1 g和蓮子粉0.8 g，向其中分別添入4、5、6、7、8 g的木糖醇，對(duì)所得的代餐粉進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，篩選出木糖醇的適宜添加量。

1.2.3.4 魔芋精粉添加量對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響

固定富硒黑米粉9.9 g、富硒黑豆粉6g、木糖醇6 g、黑芝麻粉3 g、花生粉3 g、百合粉1 g和蓮子粉0.8 g，向其中分別添入0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g的魔芋精粉，對(duì)所得的代餐粉進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，篩選出魔芋精粉的適宜添加量。

1.2.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定富硒黑米粉、富硒黑豆粉、木糖醇和魔芋精粉為影響富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的主要因素，以產(chǎn)品感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，固定黑芝麻粉、花生粉各2.5 g，百合粉、蓮子粉各0.8 g，進(jìn)一步探究富硒黑米代餐粉各物料配方組合的最適添加量，以得出富硒黑米代餐粉的最佳配方。正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)Table 1 Factors and levelsof orthogonal test

1.2.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

結(jié)合對(duì)上述富硒黑米代餐粉的正交試驗(yàn)的分析，進(jìn)一步對(duì)富硒黑米代餐粉的最佳配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)總共進(jìn)行3次。重復(fù)驗(yàn)證后，若試驗(yàn)結(jié)果的平均值均高于正交試驗(yàn)中的絕大多數(shù)試驗(yàn)組合，則說(shuō)明關(guān)于富硒黑米代餐粉的正交試驗(yàn)確定的配方得出的感官評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)可信可靠，產(chǎn)品感官品質(zhì)穩(wěn)定可行。

1.2.6 感官評(píng)價(jià)

參照文獻(xiàn)[8]，由8名具有感官評(píng)定經(jīng)驗(yàn)的老師組成感官評(píng)定小組，分別從富硒黑米代餐粉的顏色、風(fēng)味、滋味與口感、沖調(diào)性四方面進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 富硒黑米代餐粉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scoring criteriaof selenium-enriched balck rice meal replacement powder

1.2.7 理化性質(zhì)及硒含量測(cè)定

1.2.7.1 潤(rùn)濕下沉性

將稱量好的30.0 g富硒黑米代餐粉成品均勻分布在200 mL、25℃的水面上，觀察并記錄靜置及外力攪拌情況下代餐粉完全浸潤(rùn)下沉的時(shí)間[9]。

1.2.7.2 速溶性

使用200 mL、100℃沸水對(duì)30.0 g富硒黑米代餐粉成品進(jìn)行沖調(diào)試驗(yàn)，輔以順時(shí)針攪拌，觀察并記錄溶解速度[10]。

1.2.7.3 硒含量

參考李紅蕊[11]的方法測(cè)定。計(jì)算公式如下：

式中：X為試樣中的硒含量，mg/kg；C為試樣溶液中硒的質(zhì)量濃度，μg/L；C0為空白溶液中硒的質(zhì)量濃度，單位為μg/L；V為試樣消解液的總體積，mL；M為試樣稱樣質(zhì)量，g；1 000為換算系數(shù)。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理匯總、極差分析及顯著性分析，并使用Word 2010進(jìn)行圖表制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料硒含量的測(cè)定結(jié)果

硒標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。根據(jù)圖1可知，硒標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=123.4x+48.879，相關(guān)系數(shù)R=0.999，相關(guān)系數(shù)良好，可用于硒含量的測(cè)定。

圖1 硒標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Seleniumstandard curve

使用原子熒光光譜法對(duì)黑米、黑豆分別進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得黑米的硒含量為0.155 mg/kg，黑豆的硒含量為2.191 mg/kg。

陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 61/T 556—2018《富硒含硒食品與相關(guān)產(chǎn)品硒含量標(biāo)準(zhǔn)》[12]中規(guī)定：當(dāng)農(nóng)產(chǎn)品中植物糧食類產(chǎn)品的硒含量≥0.05 mg/kg時(shí)，可被稱為富硒食用農(nóng)產(chǎn)品。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)可知，本文所選的黑米、黑豆均屬于富硒食用農(nóng)產(chǎn)品。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 富硒黑米粉添加量對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響

根據(jù)圖2可知，隨著富硒黑米粉添加量持續(xù)增大，數(shù)據(jù)評(píng)分呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。結(jié)果表明，富硒黑米粉對(duì)代餐粉口感或風(fēng)味的改變具有一定作用。隨著富硒黑米粉中的淀粉含量不斷增大，產(chǎn)品過(guò)于黏稠，從而導(dǎo)致入口不適，使得產(chǎn)品的感官品質(zhì)降低。因此，10 g為富硒黑米粉的最適添加量。

圖2 富硒黑米粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effectsof Se-enriched black rice powder additions on product sensory quality

2.2.2 富硒黑豆粉添加量對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響

根據(jù)圖3可知，隨著富硒黑豆粉添加量持續(xù)增大，感官評(píng)分呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。結(jié)果表明，富硒黑豆粉對(duì)代餐粉口感或風(fēng)味的改變具有一定作用。黑豆的加入，為產(chǎn)品增添了豆香味，然而添加過(guò)量則會(huì)使香味不均且難以消化，使得產(chǎn)品的感官品質(zhì)降低。因此，6 g為富硒黑豆粉的最適添加量。

圖3 富硒黑豆粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effectsof Se-enriched black bean powder additions on product sensory quality

2.2.3 木糖醇添加量對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響

根據(jù)圖4可知，隨著木糖醇添加量的持續(xù)增大，感官評(píng)分呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，木糖醇對(duì)代餐粉口感或風(fēng)味的改變具有一定作用。添加過(guò)多的木糖醇，會(huì)使產(chǎn)品過(guò)于甜膩，使得產(chǎn)品的感官品質(zhì)降低。因此，6 g為木糖醇的最適添加量。

圖4 木糖醇添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effectsof xylitol additionson product sensory quality

2.2.4 魔芋精粉添加量對(duì)富硒黑米代餐粉感官品質(zhì)的影響

根據(jù)圖5可知，隨著魔芋精粉添加量持續(xù)增大，產(chǎn)品感官評(píng)分呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。結(jié)果表明，魔芋精粉對(duì)代餐粉口感或風(fēng)味的改變具有一定作用。添加適量的魔芋精粉會(huì)使產(chǎn)品口感更為黏稠，添加過(guò)量則入口不順滑，導(dǎo)致掛口情況的出現(xiàn)，使得產(chǎn)品的感官品質(zhì)降低。因此，0.3 g為魔芋精粉的最適添加量。

圖5 魔芋精粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.5 Effects of konjac fine powder additions on product sensory quality

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。根據(jù)表3可知，將富硒黑米代餐粉感官評(píng)分作為考察指標(biāo)，各因素對(duì)成品感官品質(zhì)影響的主次順序?yàn)锽（富硒黑豆粉添加量）＞A（富硒黑米粉添加量）＞C（木糖糖含量）＞D（魔芋精粉添加量）。由此可知，富硒黑豆粉添加量對(duì)富硒黑米代餐粉的影響最大，富硒黑米粉添加量影響次之，然后是木糖醇添加量和魔芋精粉添加量。結(jié)合k值分析得出，富硒黑米代餐粉的最佳組合為A2B2C3D2。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal experiment

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

驗(yàn)證試驗(yàn)及結(jié)果參見(jiàn)表4。

表4 驗(yàn)證試驗(yàn)及結(jié)果Table 4 Repeated verification tests and results

根據(jù)表4并結(jié)合正交試驗(yàn)的極差分析結(jié)果可知：本產(chǎn)品的最佳配方組合為A2B2C3D2，即在產(chǎn)品定量為30.0 g的情況下，富硒黑米粉10.0 g（質(zhì)量占比為33.33%），富硒黑豆粉6.0 g（質(zhì)量占比為20.00%），木糖醇7.0 g（質(zhì)量占比為23.33%），魔芋精粉0.4 g（質(zhì)量占比為1.33%），黑芝麻粉2.5 g（質(zhì)量占比為8.33%），花生粉2.5 g（質(zhì)量占比為8.33%），百合粉0.8 g（質(zhì)量占比為2.67%），蓮子粉0.8 g（質(zhì)量占比為2.67%）。該配方下制得的富硒黑米代餐粉的感官評(píng)分為92.61分，高于正交試驗(yàn)的最優(yōu)組合。

2.5 成品理化性質(zhì)及硒含量的測(cè)定結(jié)果

為了進(jìn)一步確保產(chǎn)品食用的方便性及硒含量，在感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表2）的基礎(chǔ)上，進(jìn)行潤(rùn)濕下沉性及速溶性的測(cè)定，并對(duì)產(chǎn)品的硒含量進(jìn)行了測(cè)定。

2.5.1 潤(rùn)濕下沉性測(cè)定結(jié)果

將稱量好的30.0 g富硒黑米代餐粉成品均勻分布在200 mL、25℃的水面上，在靜置情況下，富硒黑米代餐粉完全浸潤(rùn)下沉的時(shí)間為43 s，在外力攪拌情況下富硒黑米代餐粉完全浸潤(rùn)下沉的時(shí)間為5 s。

在浸潤(rùn)下沉性試驗(yàn)中，富硒黑米代餐粉表現(xiàn)出良好的溶解性。

2.5.2 速溶性測(cè)定結(jié)果

將30.0 g富硒黑米代餐粉成品用200 mL、100℃沸水進(jìn)行沖調(diào)試驗(yàn)，順時(shí)針攪拌后，產(chǎn)品未產(chǎn)生團(tuán)塊，杯底也未見(jiàn)塊狀沉淀。

在速溶性試驗(yàn)中，富硒黑米代餐粉表現(xiàn)出良好的速溶性。

2.5.3 成品硒含量測(cè)定結(jié)果

使用原子熒光光譜法對(duì)30.0 g富硒黑米代餐粉成品進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得其硒含量為0.489 mg/kg。

陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 61/T 556—2018《富硒含硒食品與相關(guān)產(chǎn)品硒含量標(biāo)準(zhǔn)》[12]中規(guī)定：當(dāng)預(yù)包裝方便食品中其他方便食品類產(chǎn)品的硒含量≥0.15 mg/kg時(shí)，可被稱為富硒食品。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)可知，本產(chǎn)品屬于富硒食品。

3 結(jié)論

以富硒黑米、富硒黑豆為主料，木糖醇、魔芋精粉為配料，黑芝麻、花生、百合及蓮子為輔料，深入探究了富硒黑米代餐粉的配方。通過(guò)單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)以及驗(yàn)證試驗(yàn)，得出了產(chǎn)品的最佳配方為：產(chǎn)品定量30.0 g，富硒黑米粉10.0 g，富硒黑豆粉6.0 g，木糖醇7.0 g，魔芋精粉0.4 g，黑芝麻粉、花生粉各2.5 g，百合粉、蓮子粉各0.8 g。取上述配方研發(fā)出的富硒黑米代餐粉30 g，用200 mL、100℃的沸水沖泡時(shí)，其溶解快，沖泡完成后，呈現(xiàn)出均勻的紫黑色且無(wú)結(jié)塊現(xiàn)象，可聞到協(xié)調(diào)的米、豆以及黑芝麻的復(fù)合香氣，入口順滑，甜度適中，米香與豆香味濃郁。