姜薯復配代餐粉的配方優(yōu)化與血糖生成指數(shù)評價

張少波，張小松，梁蘭蘭

（1.廣東省糧食和物資儲備保障中心，廣東 廣州510050；2.廣東省糧食科學研究所，廣東 廣州510050；3.廣州城市職業(yè)學院 食品科學與美食養(yǎng)生學院，廣東 廣州510405）

姜薯（Dioscoreaalata L．）為薯蕷科薯蕷屬植物，纏繞藤本，葉心形互生，塊莖皮薄、肉呈白粉狀、富含黏液質(zhì)［1］，主要分布于粵東的潮陽和惠來等地，在閩南的漳浦也有分布［2］。 姜薯和淮山、參薯同為薯蕷科植物中常見的藥食兩用植物。 姜薯粗蛋白含量和多酚類物質(zhì)均高于淮山和參薯。 姜薯的黃酮類物質(zhì)含量為145.9 mg/100 g，大約是另兩種薯蕷的6 倍；同時，姜薯的維生素C 含量也是三種薯蕷中最高的，為29.37mg/100 g，是淮山的2.5 倍，參薯的6.7 倍［3］。 可見姜薯營養(yǎng)品質(zhì)較好，部分營養(yǎng)價值以及抗氧化活性等藥用價值均優(yōu)于淮山和參薯，是一種具有良好開發(fā)前景的植物資源。

鮮姜薯中淀粉含量為20%［3］。 康昱倢等報道在薯蕷屬植物塊莖干物質(zhì)中，淀粉含量可達到85%。 薯蕷淀粉屬于高直鏈淀粉，含量隨品種變化較大，最高可達50%［4］。 直鏈淀粉可以減少胰島素和血糖反應、肥胖風險、心血管疾病和II 型糖尿病的發(fā)展［5］。 將薯蕷淀粉經(jīng)過壓熱、酶解處理后，可獲得抗性淀粉含量為28.49%?43%的產(chǎn)品［6?7］?？剐缘矸圩鳛橐环N新型的膳食纖維類功能性食品成分，由淀粉和淀粉消化產(chǎn)物組成，其在小腸難以吸收，但在結(jié)腸中能夠完全或部分發(fā)酵，作為益生元在保健食品中得到了廣泛的應用［8］。

代餐粉指部分或全部替代正餐的一種代餐食品［9］，針對肥胖人群或者是有減脂需求人群。 代餐粉的主要特點是低熱量、高膳食纖維、易飽腹、血糖應答和胰島素應答更平穩(wěn)［10?11］等。 本研究以熟化姜薯粉為原料，復配超微粉碎黑豆粉，優(yōu)化代餐粉的蛋白組成；添加魔芋粉提升膳食纖維比例并改善構(gòu)成；添加枸杞粉、綠茶粉，豐富代餐粉的營養(yǎng)。 通過對姜薯代餐粉的配方進行優(yōu)化，并添加木糖醇提升姜薯代餐粉的適口性，在控制能量攝入的同時，提升代餐粉的營養(yǎng)價值和口感，讓消費者獲得更好的消費體驗。

一、材料與方法

（一）材料與儀器

姜薯，市售；超微粉碎黑豆粉、菊粉、魔芋粉、枸杞粉、綠茶粉，廣州冠眾生物有限公司；木糖醇，太古糖業(yè)（中國）有限公司。

YP2002 型電子天平，上海越平科學儀器有限公司；YXQ?LS?50 立式壓力蒸汽滅菌器，上海博訊實業(yè)有限公司；101?2?BS?Ⅱ型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海躍進醫(yī)療器械有限公司；9101 型旋風式微型高速樣品粉碎機，北京檢測儀器有限公司；SYH?5型三維混合機，江蘇三洋干燥工程有限公司；穩(wěn)悅智優(yōu)血糖儀，強生（上海）醫(yī)療器材有限公司。

（二）實驗方法

1.原料處理

將鮮姜薯洗凈擦干，去皮切片，115℃壓熱處理，然后在75℃烘干，粉碎過100 目篩，得到熟化姜薯粉末。

2.代餐粉配方優(yōu)化試驗設計

以感官評分為指標設計姜薯粉等五種食品配料和木糖醇的配比。 各組分質(zhì)量分數(shù)之和為100%。 按照試驗方案進行物料充分混合后，進行感官評價。

正交試驗以對口感影響較大的黑豆粉、魔芋粉、枸杞粉、綠茶粉配比為考查對象，黑豆粉等四種配料比與姜薯粉配料比之和為100%，根據(jù)表1設定的各粉料質(zhì)量分數(shù)范圍設計正交因素水平，A?E 每個因素設置3 個水平，以感官評價結(jié)果為指標，采用L9（34）正交表進行正交試驗。

表1 姜薯復合代餐粉各粉料范圍

3.姜薯復配代餐粉的感官評價

評審小組成員共15 名，參照陳相偉等［12］的方法，將制備的代餐粉30g 用150 mL 90℃熱水沖調(diào)后，由評審小組對姜薯復配代餐粉的色澤、氣味滋味、組織狀態(tài)、沖調(diào)性4 個指標進行感官評價。 評價次數(shù)3 次，結(jié)果取平均值。

4.營養(yǎng)指標測定

營養(yǎng)成分指標重復測定3 次，取平均值。

表2 營養(yǎng)指標測定方法

5.血糖生成指數(shù)測定

參照國家標準［13］的體內(nèi)試驗法測定代餐粉的血糖生成指數(shù)。

（1）研究對象。 參照周威、潘海坤等［14?15］的方法通過基礎信息調(diào)查表篩選了15 名（男8 名，女7 名）符合要求的志愿者。 志愿者平均年齡39.45±3.17 歲，平均BMI 值為23.07±2.82 kg·m－2。 研究經(jīng)廣東省糧食產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟許可，與志愿者簽訂知情同意書。 試驗前對所有志愿者詳細說明試驗相關要求，并進行血糖反應試驗和感官評分等方面的培訓。

（2）受試樣品。 ①試驗原料。 50 g 葡萄糖、50 g姜薯代餐粉。 ②沖泡處理。 將稱量好的代餐粉按照1 ∶5 的料液比用90℃熱水沖調(diào)后，趁熱食用。

（3）人體血糖應答試驗。 參照潘海坤等［15］的方法進行人體血糖應答試驗。

（4）血糖指數(shù)（Glycemic index，GI） 的計算。按照Thomas MS Wolever 等人［16］標準方法計算代餐粉的血糖指數(shù)。

GI 值計算公式為：

根據(jù)GI 值的分類標準，低于55 為低GI 值，55～70 為中GI 值，高于70 為高GI 值。

6.數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

二、結(jié)果與分析

（一）正交試驗結(jié)果

以對口感影響較大的黑豆粉、魔芋粉、枸杞粉、綠茶粉配比為考查對象進行四因素三水平L9（34）正交試驗，正交試驗結(jié)果見表3。

分析表3 的試驗結(jié)果得知，影響因素按影響大小排序依次為B＞A＞C＝D。 說明魔芋粉添加量是影響姜薯代餐粉口感的主要因素，其次為黑豆粉添加量，再次為枸杞粉和綠茶粉添加量。 綜合各因素水平比較，姜薯代餐粉的最優(yōu)化配方為A2B1C2D1，即五種粉料的質(zhì)量分數(shù)分別為姜薯粉47%、黑豆粉23%、魔芋粉15%、枸杞粉10%、綠茶粉5%。

表3 正交試驗結(jié)果

（二）驗證試驗

配制姜薯代餐粉3 份，配料質(zhì)量分數(shù)分別為姜薯粉47%、黑豆粉23%、魔芋粉15%、枸杞粉10%、綠茶粉5%，進行3 次平行驗證試驗，感官評分平均值為89 分，與正交試驗結(jié)果吻合，表明此配方的口感較好。

（三）姜薯代餐粉的營養(yǎng)成分含量

對姜薯代餐粉的營養(yǎng)成分進行了檢測，結(jié)果見表4。

表4 姜薯代餐粉營養(yǎng)成分含量

由表4 可知，姜薯代餐粉能量較低，且蛋白質(zhì)、膳食纖維含量較高，在基本滿足營養(yǎng)需求的同時，增強飽腹感，減少攝入者的進食量，從而起到控制體重、減少體內(nèi)脂肪的效果。 高蛋白、高膳食纖維代餐粉能夠更好地減輕體重，改善糖代謝［11］。 另外，姜薯代餐粉中黃酮類物質(zhì)含量達到254.62 mg/100 g，多酚類物質(zhì)和維生素C 含量較高，說明產(chǎn)品具有較高的抗氧化活性。 姜薯代餐粉中鈣、鎂的含量也比較豐富，分別為104.27 mg/100 g 和75.39 mg/100 g。

（四）姜薯代餐粉血糖生成指數(shù)

按照質(zhì)量分數(shù)分別為姜薯粉47%、黑豆粉23%、魔芋粉15%、枸杞粉10%、綠茶粉5%的配比配置姜薯代餐粉，并測定其對血糖的影響。 姜薯代餐粉的血糖應答曲線見圖1。

圖1 姜薯代餐粉的血糖應答曲線

由圖1 可知，志愿者攝入葡萄糖和姜薯代餐粉后，血糖均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。 二者在進食30 min 后均達到最大值，但姜薯代餐粉的血糖峰值小于葡萄糖2.53 mmol·L－1。 進食30 min 后，葡萄糖組和姜薯代餐粉組的血糖均下降，但姜薯代餐粉組的血糖下降更平穩(wěn)，下降幅度比葡萄糖組小2.30 mmol·L－1。 二者在進食120 min 后的血糖水平接近。 與葡萄糖組相比，姜薯代餐粉有穩(wěn)定餐后血糖的效果。

受試者測得的姜薯代餐粉的GI 值見表5。

表5 受試者測得的姜薯代餐粉的GI值

姜薯代餐粉血糖生成指數(shù)測試的受試者共有15 人，GI 值平均值為47.2，標準偏差為8.15。 根據(jù)GI 值測試標準（ISO 26642：2010），受試者GI 值在AV±2SD 范圍之內(nèi)為合格，因此本次測試合格數(shù)據(jù)范圍應為30.9?63.5。 比對測試數(shù)據(jù)可知，所有15個受試者的GI 值數(shù)據(jù)均合乎上述要求，均合格。根據(jù)GI 值的分類標準，低于55 為低GI 值，因此姜薯代餐粉屬于低GI 值食品，食用后血糖應答平穩(wěn)，適宜需要控制血糖水平的人群食用。

三、結(jié)語

結(jié)合正交試驗，通過考查姜薯代餐粉的感官特性，確定了姜薯代餐粉的最佳配比為姜薯粉47%、黑豆粉23%、魔芋粉15%、枸杞粉10%、綠茶粉5%。 采用此配比配制的代餐粉感官評分為89分，具有良好的色澤、氣味、組織狀態(tài)和沖調(diào)性。在此配方條件下制備的姜薯代餐粉具有低能量、高蛋白、高膳食纖維的營養(yǎng)特性，并含有較高的黃酮類物質(zhì)、多酚類物質(zhì)和維生素C，具有較高的抗氧化活性。 此配方下的姜薯代餐粉GI 值為47.2，屬于低GI 食品。 結(jié)果顯示，這款姜薯代餐粉在感官特性、營養(yǎng)價值、血糖應答水平上均表現(xiàn)優(yōu)良，具有良好的市場開發(fā)前景。