大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉的研制

游新勇，周民生，楊 雨

（安陽工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，河南 安陽 455000）

近年來，方便快捷、營養(yǎng)豐富的代餐食品在消費者市場備受歡迎。代餐粉有熱量低、飽腹感強的優(yōu)點，可通過減少人體對能量和脂肪的攝入達到控制體重的效果[1-2]。大麥嫩葉粉含蛋白質(zhì)（28.2%）[3]、必需氨基酸、膳食纖維、VC（14.9 mg/100 g）、VE、VB、鉀（888 mg/100 g）[4]、鈣、鎂、鐵、硒及黃酮類等活性成分，具有改善睡眠、提高記憶力、增強免疫力、促進傷口愈合、緩解疲勞、排毒養(yǎng)顏、抗氧化、解毒、抗抑郁等功效[5-7]。紫薯富含硒、花青素、VC、VE、VA和鐵等活性物質(zhì)，具有抗疲勞、抗衰老、補血等功效[8-9]。小麥胚芽屬于高蛋白、高VE含量、低熱量的營養(yǎng)品，是小麥粒的精華部位。小麥胚芽中的小麥黃酮類物質(zhì)對心血管疾病有治療功能，谷胱甘肽具有抗癌作用，富含的膳食纖維可以起到降血脂、減肥和排毒等功效[10-14]。

本試驗以大麥嫩苗、紫薯、小麥胚芽粉為原料，通過單因素試驗及正交試驗，篩選大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉的最佳配方，以期制備一種營養(yǎng)豐富，口味新穎的新型代餐粉，為增加我國代餐品種類及紫薯、小麥、大麥的深加工提供一定參考借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

紫薯、木糖醇（食品級），購于安陽市丹尼斯超市；大麥種子、小麥胚芽粉（食品級），河南萬邦化工科技有限公司產(chǎn)品。

1.1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9023A鼓風(fēng)干燥箱，上海凱朗儀器設(shè)備廠；HCMAX-A20001電子天平，深圳市無限量衡器有限公司；NDJ-1黏度計，南京菲奇工貿(mào)有限公司；HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇市金南儀器制造有限公司；SX2-2.5-12N馬弗爐，上?；茖嶒炂鞑挠邢薰荆籗L-3000A粉碎機，永康市松青五金廠。

1.2 方法

1.2.1 紫薯全粉的制備

1.2.1.1 工藝流程

新鮮紫薯→清洗、整理→切割→干燥→磨粉→過篩→紫薯全粉

1.2.1.2 操作要點

挑選外表干凈，無發(fā)霉及蟲咬痕跡，體型偏大的紫薯；將紫薯先在水龍頭下沖洗干凈，再放入容器進行搓洗，直至完全沒有泥土后去皮；將去皮后的紫薯切塊并放入檸檬酸溶液中護色15 min，取出后整齊擺放于盤中；于鼓風(fēng)干燥箱中70℃干燥5 h；粉碎機磨粉，過120目篩備用。

1.2.2 大麥嫩葉粉的制備

1.2.2.1 工藝流程

1.2.2.2 操作要點

室溫下種植大麥種子，使其生長約15 d后，割取20～30 cm高的大麥嫩苗，剔除雜草，去除枯黃的麥苗，清洗去除泥沙雜質(zhì)后切成2～4 cm苗段；對大麥嫩苗進行蒸汽殺青，殺青溫度200℃，時間75 s[4]；殺青后的大麥嫩苗放入冷凍干燥機中進行冷凍干燥，取出粉碎后，過150目篩備用。

1.2.3 大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉的制備

1.2.3.1 工藝流程

1.2.3.2 操作要點

將紫薯全粉、大麥嫩葉粉、小麥胚芽粉和木糖醇按照適宜比例進行混合攪拌。

1.2.4 紫薯全粉粒度對代餐粉沖調(diào)性的影響

紫薯經(jīng)過烘干、粉碎后分別過60、80、100、120、140目篩，對應(yīng)粒度分別為250、178、150、124、104μm，考察不同粒度對紫薯全粉結(jié)塊率（結(jié)塊率越大沖調(diào)性越差）的影響。

1.2.5 單因素試驗設(shè)計

1.2.5.1 紫薯全粉添加量的篩選

固定小麥胚芽粉添加量12 g，大麥嫩葉粉添加量1.6 g，木糖醇添加量5 g，考察紫薯全粉添加量分別為4、6、8、10、12 g時對大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉感官評分的影響，篩選紫薯全粉最適添加量。

1.2.5.2 小麥胚芽粉添加量的篩選

固定紫薯全粉添加量12 g，大麥嫩葉粉添加量1.6 g，木糖醇添加量5 g，考察小麥胚芽粉添加量分別為8、10、12、14、16 g時對大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉感官評分的影響，篩選小麥胚芽粉最適添加量。

1.2.5.3 大麥嫩葉粉添加量的篩選

固定紫薯全粉添加量12 g，小麥胚芽粉添加量12 g，木糖醇添加量5 g，考察大麥嫩葉粉添加量分別為0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 g時對大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉感官評分的影響，篩選大麥嫩葉粉最適添加量。

1.2.5.4 木糖醇添加量的篩選

固定紫薯全粉添加量12 g，小麥胚芽粉添加量12 g，大麥嫩葉粉1.6 g，考察木糖醇添加量分別為2.5、4.0、5.5、7.0、8.5 g時對大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉感官評分的影響，篩選木糖醇最適添加量。

1.2.6 正交試驗設(shè)計

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以小麥胚芽粉添加量、紫薯全粉添加量、大麥嫩葉粉添加量和木糖醇添加量為為主要影響因素，以感官評分為考察指標，采用L9(34)正交試驗設(shè)計，對大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉配方進行優(yōu)化。正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

表1 復(fù)合代餐粉正交試驗因素水平表Table 1 Orthogonal test factor level of compound meal substitute powder 單位：g

1.2.7 測定項目與方法

1.2.7.1 潤濕下沉性

取10 g紫薯全粉，撒在250 mL，25℃的水面上，分別在靜置和攪拌兩種不同條件下，記錄紫薯全粉完全濕潤下沉所需時間[15]。大麥嫩葉粉和小麥胚芽粉均采取以上相同方法進行測定。

1.2.7.2 速溶性

稱取紫薯全粉、大麥嫩葉粉、小麥胚芽粉各34 g，分別用250 mL、40℃的水沖泡調(diào)制，查看攪拌后的沖調(diào)狀況。

1.2.7.3 結(jié)塊率

參照王乜田等[16]的方法，用電子天平稱取40 g代餐粉加入燒杯中，隨后加入200 mL溫度為80℃的水。攪拌10 min，使其均勻，然后查看分層、結(jié)塊情況。取20目的篩網(wǎng)進行過濾，結(jié)塊物用自來水沖洗干凈，置于干燥箱烘干至恒質(zhì)量后，帶篩網(wǎng)稱其質(zhì)量，去掉篩網(wǎng)質(zhì)量即為結(jié)塊物的質(zhì)量。計算公式如下：

1.2.7.4 感官評定

稱取適量復(fù)合代餐粉，按料水比1∶3（g/mL）的比例用剛燒開的水沖泡，隨機選擇10名人員組成感官品質(zhì)評定小組，對沖泡好的復(fù)合代餐粉進行評價。評價人員在檢驗前需先用純凈水進行漱口，保證感官的靈敏和準確。感官評分標準見表2。

表2 大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉感官評分標準Table 2 Sensory scoring criteria of barley tender leaf and purple potatocompound meal substitutepowder

1.2.7.5 水分含量

按照GB 5009.3—2016[17]中規(guī)定的方法測定。

1.2.7.6 溶解度

參照王乜田等[16]的方法，用天平稱取代餐粉10 g倒入燒杯中，之后加入10 mL純凈水。稱取兩個相同試樣，分別置于80、100℃的恒溫水浴鍋中加熱，水浴時持續(xù)攪動代餐粉，當燒杯中的代餐粉達到水浴溫度時，將100℃的代餐粉冷卻至80℃，靜置。待固體顆粒全部沉淀后，每隔10 min取上層溶液進行分析，等二者濃度相近并不發(fā)生變化時，即為代餐粉在溫度為80℃時的溶解度。

1.2.7.7 黏度

參照王乜田等[16]的方法，稱取2 g代餐粉，隨后加入20 mL溫度為80℃的水，攪拌10 min使其均勻，靜置10 min后用黏度計對其進行黏度測定。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2000進行數(shù)據(jù)分析，并利用Origin 8.0繪圖；所有試驗均進行3次重復(fù)，結(jié)果以xˉ±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 大麥嫩葉粉、小麥胚芽粉、紫薯全粉的潤濕下沉性

由表3可以看出，小麥胚芽粉的靜置下沉?xí)r間和攪拌下沉?xí)r間均為最短，說明其下沉速率最快，潤濕下沉性最好，大麥嫩葉粉次之，紫薯全粉的濕潤下沉速率最慢，潤濕下沉性最差。

表3 大麥嫩葉粉、紫薯全粉、小麥胚芽粉的潤濕下沉?xí)r間Table3 Wetting sedimentation time of barley tender leaf powder,purple potato powder and wheat germpowder 單位：s

2.2 大麥嫩葉粉、小麥胚芽粉、紫薯全粉的速溶性

大麥嫩葉粉和小麥胚芽粉沖泡后均無結(jié)塊，底部無沉淀，表明其能夠溶解，速溶性較好。紫薯全粉沖泡后底部無沉淀，表明其可全部溶解，不過仍然有結(jié)塊，說明速溶性有待提高。

2.3 紫薯全粉粒度對沖調(diào)性的影響

由圖1可以看出，紫薯全粉結(jié)塊率隨目數(shù)的增加而增加。這主要是因為顆粒直徑減小會導(dǎo)致顆粒間的空隙變小，不利于水分的滲入，而滲入的水分與周圍顆粒聚集成細粉結(jié)塊；加入開水之后，高溫水與大量小的顆粒接觸后在顆粒表面迅速形成糊化層，阻擋其他水分向內(nèi)部滲入，在攪拌作用下，糊化層包裹著細粉顆粒，成為極易聚集的塊狀物。目數(shù)在120～140時結(jié)塊率增加變緩。綜合考慮口感和工藝可行性，選擇過120目篩網(wǎng)的紫薯全粉進行后續(xù)試驗。

圖1 不同目數(shù)紫薯全粉的結(jié)塊率Fig.1 Caking rateof purple potato whole powder with different mesh numbers

2.4 單因素試驗結(jié)果

2.4.1 紫薯全粉添加量的確定

由圖2可以看出，紫薯全粉添加量從4 g增加到10 g時，代餐粉的感官評分由73分上升至88分，但繼續(xù)增加至12 g時，感官評分卻下降為82分。紫薯全粉含有大量淀粉和花青素，適量添加可增加復(fù)合代餐粉的黏稠度，同時適量的花青素也賦予了代餐粉誘人的紫紅色，而紫薯獨特的香氣也可以改善復(fù)合代餐粉的風(fēng)味[16]。但當紫薯全粉添加過量時，代餐粉顏色變得較深較暗，且過濃的紫薯香味會掩蓋大麥嫩葉的香氣，故復(fù)合代餐粉感官評分下降。綜上，選擇10 g為紫薯全粉適宜添加量。

圖2 紫薯全粉添加量對復(fù)合代餐粉感官評分的影響Fig.2 Effect of purple potato whole powder addition on sensory scoreof compound meal substitutepowder

2.4.2 小麥胚芽粉添加量的確定

由圖3可知，小麥胚芽粉添加量為8～14 g時，代餐粉的感官評分隨添加量的增加逐漸上升，添加量大于14 g時，感官評分反而下降。小麥胚芽粉富含蛋白質(zhì)，加大其添加量，會使代餐粉沖調(diào)液黏稠度明顯增加，黏稠度增加可以使代餐粉穩(wěn)定性增加，從而提高消費者的好感度。但小麥胚芽粉添加過多，會使代餐粉過于黏稠，口感變差。此外，小麥胚芽粉具有特殊的香味，適量添加可以豐富代餐粉的風(fēng)味，但過量會與其他成分的香味發(fā)生沖突。綜上，選擇14 g為小麥胚芽粉適宜添加量。

圖3 小麥胚芽粉添加量對復(fù)合代餐粉感官評分的影響Fig.3 Effect of wheat germpowder addition on sensory score of compound meal substitute powder

2.4.3 大麥嫩葉粉添加量的確定

由圖4可以看出，當大麥嫩葉粉添加量為0.8～2.0 g時，復(fù)合代餐粉感官評分隨添加量的增加而升高，添加量為2.0 g時感官評分最高（87分），大麥嫩葉粉添加量超過2.0 g后感官評分反而下降。大麥嫩葉粉含有葉綠素和纖維素，其可以改善復(fù)合代餐粉沖調(diào)時的結(jié)塊問題，使產(chǎn)品的感官評分增加，但添加過多又會因代餐粉中纖維素增多變得粗糙，同時其自身的綠色與紫薯的紫色相沖突，使代餐粉的色澤變暗，草腥味增強。綜上，選擇大麥嫩葉粉添加量2.0 g為適宜添加量。

圖4 大麥嫩葉粉添加量對復(fù)合代餐粉感官評分的影響Fig.4 Effect of barley tender leaf addition on sensory scoreof compound meal substitute powder

2.4.4 木糖醇添加量的確定

木糖醇可以為人體提供能量，其與普通的白砂糖相比具有低熱量的明顯優(yōu)勢[18]。因此，可將其作為白糖的替代品。由圖5可以看出，木糖醇添加量為2.5、4.0、5.5、7.0、8.5 g時，復(fù)合代餐粉的感官評分分別為75、80、90、87、78分。木糖醇的添加可增加復(fù)合代餐粉的甜度，同時也沖淡了大麥嫩葉的草腥味，故代餐粉感官評分上升，但添加過多的木糖醇，會使代餐粉出現(xiàn)甜膩口感，反而使感官品質(zhì)下降。綜上，選擇木糖醇添加量5.5 g為宜。

圖5 木糖醇添加量對復(fù)合代餐粉感官評分的影響Fig.5 Effect of xylitol addition on sensory score of compound meal substitute powder

2.5 正交試驗結(jié)果

表4為大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉配方正交試驗結(jié)果。通過極差分析可知，各因素對復(fù)合代餐粉影響程度從大到小順序為：A＞D＞B＞C，即紫薯全粉添加量＞木糖醇添加量＞小麥胚芽粉添加量＞大麥嫩葉粉添加量。由于因素C的k2=k3，表明A2B1C2D3和A2B1C3D3均為最優(yōu)組合，由于大麥嫩葉粉添加量對代餐粉感官品質(zhì)的影響最小，而其制備較繁瑣，從經(jīng)濟角度考慮，選擇A2B1C2D3（試驗中的4號）作為代餐粉制備的最優(yōu)組合，即最佳配方為：紫薯全粉添加量10 g（32.3%），小麥胚芽粉添加量12 g（38.7%），大麥嫩葉粉添加量2 g（6.5%），木糖醇添加量7 g（22.6%）。

表4 大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉正交試驗結(jié)果Table 4 Orthogonal test results of barley tender leaf and purple potato compound meal substitute powder

按最優(yōu)組合配制的產(chǎn)品溶解快、流動性好、細膩、黏稠度適中；代餐粉特有滋味濃郁，口感良好；色澤接近咖啡色，均勻一致；風(fēng)味協(xié)調(diào)、兼具紫薯濃郁和大麥嫩葉特有的香味。理化指標測定結(jié)果為：水分含量5.5%（低于國家標準要求[19]），溶解度20.4%，結(jié)塊率19.8%，黏度387 mPa·s。

3 結(jié)論

上述試驗結(jié)果表明：選用過120目篩的紫薯全粉沖調(diào)效果最好；各因素對大麥嫩葉紫薯復(fù)合代餐粉感官品質(zhì)影響的大小排序為：紫薯全粉添加量＞木糖醇添加量＞小麥胚芽粉添加量＞大麥嫩葉粉添加量；產(chǎn)品最佳配方為：紫薯全粉添加量32.3%，小麥胚芽粉添加量38.7%，大麥嫩葉粉添加量為6.5%，木糖醇添加量為22.6%。產(chǎn)品沖調(diào)性好、滋味濃郁，口感較好、近咖啡色、風(fēng)味協(xié)調(diào)、兼具紫薯濃郁和大麥嫩葉特有的香味。