復(fù)合雜糧代餐粉的研制

田文靜，趙東瑞，張彤，汪慧華

1. 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院食品與生物工程系（北京 102442）；2. 北京工商大學(xué)食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室（北京 100048）

代餐粉是由一種或多種原輔料，按照一定的比例、方法混合調(diào)配而成的一類沖調(diào)粉劑產(chǎn)品。由于其營養(yǎng)均衡、食用方便，代餐粉已經(jīng)成為現(xiàn)在最流行的營養(yǎng)代餐產(chǎn)品之一[1]。代餐粉產(chǎn)品種類豐富、原料來源廣泛，有單一原料的代餐粉，如張康逸等[2]研發(fā)的青麥仁代餐粉，其風(fēng)味適宜、沖調(diào)性好；也有由多種原輔料復(fù)合而成的代餐粉，如張麗等[3]以蕎麥粉、沙棘粉和藍(lán)莓粉等為原料研制的復(fù)合代餐粉，其風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富。由于復(fù)合代餐粉可將各原料的活性成分互相結(jié)合、取長補(bǔ)短，使其協(xié)同增效，其健康功效遠(yuǎn)超單一原料的代餐粉，故目前市售產(chǎn)品大多為復(fù)合代餐粉。但為了追求口感，復(fù)合代餐粉產(chǎn)品的原料多為精谷物，而以全谷物粗糧、雜糧類為原料的產(chǎn)品較少[4]。全谷物粗糧、雜糧類具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和較好的減肥功效。因此，開發(fā)以全谷物粗糧、雜糧類為原料的代餐粉產(chǎn)品具有重要意義。

基于此，研究致力于研發(fā)一款以多種雜糧為基礎(chǔ)的代餐粉，以感官評分為考察指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對復(fù)合雜糧代餐粉的配方進(jìn)行優(yōu)化，并對其理化性質(zhì)及營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，以此來評估其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的合理性及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，為復(fù)合雜糧代餐粉的開發(fā)與推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

紅小豆粉、燕麥粉、紅棗粉、核桃粉、紫薯粉、薏仁粉，山東丞諾食品有限公司；食品添加劑木糖醇、脫脂乳粉，北京嘉一科儀技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平，上海精密儀器儀表有限公司；HH-S4恒溫水浴鍋，上海況勝實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；離心機(jī)，德國eppendorf股份公司；恒溫加熱磁力攪拌器，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

1.3 復(fù)合雜糧代餐粉的配方研究

采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，以感官評價(jià)得分為指標(biāo)來確定復(fù)合雜糧代餐粉的最佳調(diào)配配方。具體方法：選取30名未經(jīng)專業(yè)訓(xùn)練的評價(jià)人員（其中男性14人，女性16人，年齡均為18~25歲）組成感官評價(jià)小組，將調(diào)配好的復(fù)合雜糧代餐粉用80 ℃熱水按1∶4進(jìn)行沖調(diào)，評價(jià)人員根據(jù)感官評分標(biāo)準(zhǔn)（表1）對復(fù)合雜糧代餐粉進(jìn)行感官評價(jià)。

表1 復(fù)合雜糧代餐粉的感官評分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)及文獻(xiàn)查閱情況，試驗(yàn)擬定首先利用單因素試驗(yàn)研究紅小豆粉、燕麥粉、紅棗粉、核桃粉、紫薯粉、薏仁粉和木糖醇的添加量對復(fù)合雜糧代餐粉的感官品質(zhì)影響規(guī)律和大致的添加范圍值，在此基礎(chǔ)上利用正交試驗(yàn)確定復(fù)合雜糧代餐粉感官品質(zhì)最佳的調(diào)配配方。

1.3.1 以紅小豆粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，紅小豆粉的添加量分別為8，9，10，11和12 g，余量用脫脂奶粉補(bǔ)齊，以配制的復(fù)合雜糧代餐粉的感官評價(jià)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定紅小豆粉的最佳添加量。

1.3.2 以燕麥粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，燕麥粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補(bǔ)齊，以配制的復(fù)合雜糧代餐粉的感官評價(jià)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定燕麥粉的最佳添加量。

1.3.3 以紅棗粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，紅棗粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補(bǔ)齊，以配制的復(fù)合雜糧代餐粉的感官評價(jià)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定紅棗粉的最佳添加量。

1.3.4 以核桃粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，核桃粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補(bǔ)齊，以配制的復(fù)合雜糧代餐粉的感官評價(jià)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定核桃粉的最佳添加量。

1.3.5 以紫薯粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，紫薯粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補(bǔ)齊，以配制的復(fù)合雜糧代餐粉的感官評價(jià)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定紫薯粉的最佳添加量。

1.3.6 以薏仁粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g和木糖醇2 g，薏仁粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補(bǔ)齊，以配制的復(fù)合雜糧代餐粉的感官評價(jià)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定薏仁粉的最佳添加量。

1.3.7 以木糖醇的添加量為單因素研究對象

配制1份復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g和薏仁粉3 g，木糖醇的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補(bǔ)齊，以配制的復(fù)合雜糧代餐粉的感官評價(jià)為判斷標(biāo)準(zhǔn)，確定木糖醇的最佳添加量。

1.3.8 正交試驗(yàn)確定最佳配方

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)L18(37)正交試驗(yàn)（表2），以感官評價(jià)得分為考察指標(biāo)，篩選出復(fù)合雜糧代餐粉的最佳配方。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表 單位：g

1.4 復(fù)合雜糧代餐粉部分理化性質(zhì)測定

1.4.1 分散性[5]

將盛有50 mL去離子水（50 ℃）的燒杯置于磁力攪拌器上，準(zhǔn)確稱取1 g復(fù)合雜糧代餐粉，快速均勻散布于水中，記錄粉體完全分散在水中所消耗的時(shí)間，即為分散時(shí)間。

1.4.2 潤濕性[6]

在 250 mL燒杯中加入200 mL去離子水（50 ℃），準(zhǔn)確稱取0.5 g復(fù)合雜糧代餐粉均勻散布在水面上，準(zhǔn)確記錄粉體從加入至全部沉降所需時(shí)間。

1.4.3 溶脹度[7]

準(zhǔn)確稱取1.5 g復(fù)合雜糧代餐粉樣品于離心管中，用去離子水配制成20 g/L的溶液，混勻后置于55 ℃水浴鍋中加熱30 min，每隔5 min振蕩30 s，使其保持懸浮狀態(tài)，水浴后冷卻至常溫，以3 000 r/min離心15 min，上清液和沉淀均在105 ℃條件下烘干至恒重，上清液烘干后質(zhì)量為a（g），沉淀烘干后質(zhì)量為b（g），則溶解度（S）和膨脹度（P）的計(jì)算如式（1）和（2）所示。

1.4.4 沖調(diào)特性[8]

準(zhǔn)確稱取5 g復(fù)合雜糧代餐粉，加入75 mL沸水沖成糊，靜置5 min，過0.125 mm（120目）篩，將篩上結(jié)塊物于95 ℃烘干至恒重，得結(jié)塊物質(zhì)量。同時(shí)，稱取20 mL濾液，沸水浴加熱20 min，冷卻后取5 mL稀釋5倍，以A600透光率作為對照即A對照；另取5 mL未經(jīng)加熱的濾液稀釋5倍，以A600透光率為A樣品。沖調(diào)性得分計(jì)算如式（3）所示。

1.5 復(fù)合雜糧代餐粉的營養(yǎng)成分分析

依據(jù)中國食物成分表，計(jì)算復(fù)合雜糧代餐粉的營養(yǎng)成分。為了對比產(chǎn)品的代餐功效，對20名上班族（男女各半）志愿者進(jìn)行膳食營養(yǎng)調(diào)查。依據(jù)食物成分表，對志愿者一周的晚餐平均攝入營養(yǎng)成分進(jìn)行換算（包括總能量、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、膳食纖維等含量），并與復(fù)合雜糧代餐粉進(jìn)行對比分析[9]。

1.6 數(shù)據(jù)分析

所有獨(dú)立試驗(yàn)均重復(fù)3次，應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對各試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（one-way ANOVA），試驗(yàn)數(shù)值以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（X±s）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 紅小豆粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官品質(zhì)的影響

紅小豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值較高，含有蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素、多酚和單寧等成分，具有利水消腫、降壓降脂、通腸潤便的功效，以紅小豆為原料加工的食品深受消費(fèi)者喜愛[10]。由圖1可知，隨著紅小豆粉添加量的增加，復(fù)合雜糧代餐粉的感官評分呈現(xiàn)先增高后減小的趨勢，當(dāng)紅小豆粉添加量為10 g時(shí)，代餐粉感官評分達(dá)到最高。原因可能是紅小豆香氣宜人，適宜食用，且其淀粉含量較高，增加含量可使代餐粉沖調(diào)后穩(wěn)定性提高，但添加過多也會使代餐粉易結(jié)塊。因此，紅小豆粉添加量為10 g以內(nèi)較為適宜。

圖1 紅小豆粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.2 燕麥粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官品質(zhì)的影響

燕麥富含維生素和礦物質(zhì)，氨基酸組成全面，還含有谷類食糧中缺少的皂苷，所含的水溶性膳食纖維在糧谷類中含量最高，且其降血壓、降膽固醇、預(yù)防心臟疾病等保健作用也被大眾所公認(rèn)[11]。因此，添加燕麥粉可增加復(fù)合雜糧代餐粉的保健功效，當(dāng)添加量達(dá)到3 g時(shí)，代餐粉的感官評分最高；繼續(xù)增加會讓代餐粉變得過于黏稠，導(dǎo)致沖調(diào)不勻，且有生味。因此，燕麥粉添加量選擇2~4 g較適宜。

圖2 燕麥粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.3 紅棗粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官品質(zhì)的影響

據(jù)草藥書籍《本經(jīng)》記載，紅棗有養(yǎng)胃、健脾、益血、滋補(bǔ)、強(qiáng)身之效，復(fù)合雜糧代餐粉中添加紅棗粉可以增加其功能性，同時(shí)賦予其紅棗特有的香氣和色澤。但過量添加紅棗粉又使代餐粉的紅棗味過于濃郁，掩蓋了其他原料的風(fēng)味，降低了代餐粉風(fēng)味的豐富性。因此，選擇添加1~3 g為宜。

圖3 紅棗粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.4 核桃粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官品質(zhì)的影響

核桃是公認(rèn)的營養(yǎng)價(jià)值較高的一種保健食材，其不飽和脂肪酸含量高，富含銅、鎂、鉀等礦物質(zhì)及維生素，具有健腦、防治動脈硬化等功效。為使復(fù)合雜糧代餐粉的營養(yǎng)更加全面、口感更醇香，在其中添加核桃粉。但隨著核桃粉添加量的增加，代餐粉的口感有所下降，存在砂礫感。根據(jù)感官評分來看（圖4），核桃粉添加量選擇1~3 g為宜。

圖4 核桃粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.5 紫薯粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官品質(zhì)的影響紫薯營養(yǎng)豐富，含大量花青素，具有抗衰老、抗癌、防動脈硬化等功效。添加適量紫薯粉可增加復(fù)合雜糧代餐粉的黏稠度，同時(shí)賦予其誘人的紫紅色，而紫薯獨(dú)特的香氣也可以改善代餐粉的風(fēng)味。然而，當(dāng)紫薯粉添加過多時(shí)，代餐粉顏色較深較暗，且紫薯味過濃掩蓋了其他成分的香氣。由圖5可知，紫薯粉添加量為3 g時(shí)，復(fù)合雜糧代餐粉的感官評分最高；隨著紫薯粉添加量的增加，代餐粉的結(jié)塊率逐漸提高。原因是隨著紫薯全粉添加量的增加，粒間的間隙減小，與水的接觸面積減小，不利于水分滲透，故而結(jié)塊率增高[12]。因此，紫薯粉添加量選擇2~4 g為宜。

圖5 紫薯粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.6 薏仁粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官品質(zhì)的影響薏仁中富含薏仁油、薏仁酯和薏仁多糖等藥用成分，因此具有降壓降脂、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等功效[13]。由圖6可知，隨著薏仁粉添加量的增多，代餐粉的感官評分先增加后減小，添加量為4 g時(shí)，感官評分達(dá)到最高。這是因?yàn)檫^量的薏仁粉會讓代餐粉變得口感粗糙、發(fā)澀。因此，薏仁粉添加量選擇3~5 g為宜。

圖6 薏仁粉添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.7 木糖醇添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官品質(zhì)的影響

由圖7可知，隨著木糖醇添加量的增加，復(fù)合雜糧代餐粉的感官評分呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。適當(dāng)添加木糖醇能為代餐粉帶來香甜的口感，而添加比例過高則口感過于甜膩，從而使復(fù)合雜糧代餐粉的感官評分降低。因此，木糖醇添加量選擇2~4 g為宜。

圖7 木糖醇添加量對復(fù)合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.2 正交試驗(yàn)

由正交分析結(jié)果（表3）可知，以感官評分為考察指標(biāo)時(shí)，各因素的主次順序?yàn)槟咎谴继砑恿浚炯t小豆粉添加量=紫薯粉添加量＞燕麥粉添加量＞紅棗粉添加量＞薏仁粉添加量＞核桃粉添加量，最優(yōu)組合為A3B2C2D2E2F1G2。

表3 復(fù)合雜糧代餐粉配比正交試驗(yàn)結(jié)果表

對復(fù)合雜糧代餐粉的最佳配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果表明，最優(yōu)組合A3B2C2D2E2F1G2的感官評分為97分，高于正交試驗(yàn)中的每一項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果，說明正交試驗(yàn)確定的配方所體現(xiàn)的感官品質(zhì)穩(wěn)定可行。因此，復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的最佳配方為紅小豆粉10 g、燕麥粉3 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g、木糖醇3 g、脫脂乳粉4 g。

2.3 復(fù)合雜糧代餐粉部分理化性質(zhì)測定

由表4可知，復(fù)合雜糧代餐粉的分散性與潤濕性分別為10.45 s和66.15 s，與張康逸等[14]開發(fā)的青麥仁代餐粉的性質(zhì)相近（分散性10.52 s，潤濕性72.61 s），分散與濕潤速度較快，符合代餐粉標(biāo)準(zhǔn)。此外，復(fù)合雜糧代餐粉的溶解度和膨脹度分別可達(dá)46.67%和26.46%，顯著高于焦揚(yáng)等[15]研究的基于馬鈴薯全粉的代餐粉的相應(yīng)指標(biāo)（33.79%和20.01%）。同時(shí)，試驗(yàn)測得的復(fù)合雜糧代餐粉的沖調(diào)性得分也高達(dá)91.42分，表明該配方下的復(fù)合雜糧代餐粉的沖溶特性較佳，完全達(dá)到即沖即食沖調(diào)粉的要求。

表4 復(fù)合雜糧代餐粉的理化性質(zhì)測定

2.4 復(fù)合雜糧代餐粉的營養(yǎng)成分分析

由表5數(shù)據(jù)可知，復(fù)合雜糧代餐粉中蛋白質(zhì)和膳食纖維含量較高，碳水化合物與脂肪含量很低。用2袋代餐粉（60 g）可沖調(diào)成約300 mL糊狀即食食品，用其替代晚餐可以達(dá)到一定的飽腹感，志愿者也稱該代餐粉飽腹感較強(qiáng)，同時(shí)還大大減少了能量的攝入，具有減肥瘦身效果。該研究與謝安國等[16]研制的綠茶麥胚代餐粉結(jié)果一致。

表5 復(fù)合雜糧代餐粉的營養(yǎng)成分分析

3 結(jié)論

研究利用紅小豆粉、燕麥粉、紅棗粉、核桃粉、紫薯粉和薏仁粉等為原料研制了一款復(fù)合雜糧代餐粉，以感官評分為指標(biāo)，經(jīng)過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對配方進(jìn)行優(yōu)化，得復(fù)合雜糧代餐粉（30 g）的最佳配方：紅小豆粉10 g、燕麥粉3 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g、木糖醇3 g、脫脂乳粉4 g，在該工藝下代餐粉的感官評分為97分。

理化性質(zhì)檢測結(jié)果表明，復(fù)合雜糧代餐粉的分散性、溶解性等均較好，沖調(diào)性得分也高達(dá)91.42分。這表明按該配方制作的復(fù)合雜糧代餐粉的沖溶特性較佳。產(chǎn)品經(jīng)熱水沖調(diào)后呈淡紫色，香氣濃郁宜人，口感柔和細(xì)膩，具有淡淡的紅棗味和雜糧特有的醇厚感。營養(yǎng)成分分析顯示，復(fù)合雜糧代餐粉所含的蛋白質(zhì)和膳食纖維含量較高，可緩解減肥人士空腹時(shí)的饑餓感，并具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和生理功效。對新型營養(yǎng)代餐粉配方進(jìn)行研究，并對最佳配方下復(fù)合代餐粉的理化性質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行分析評估，開發(fā)出一款風(fēng)味協(xié)調(diào)濃郁、營養(yǎng)均衡全面的復(fù)合雜糧代餐粉，研究為谷物的綜合利用和新口味代餐粉的開發(fā)提供了參考。