果薯紅茶復合營養(yǎng)代餐粉的研制

羅登歡，榮蘭蘭，朱美婷，許 娜,3*

果薯紅茶復合營養(yǎng)代餐粉的研制

羅登歡1,2，榮蘭蘭1,2，朱美婷1，許 娜1,2,3*

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學茶與食品科技學院，安徽合肥 230036；2安徽農(nóng)業(yè)大學安徽省農(nóng)產(chǎn)品加工工程實驗室，安徽合肥 230036；3安徽農(nóng)業(yè)大學食品營養(yǎng)與安全研究中心，安徽合肥 230036）

本文研制并優(yōu)化了一款紅茶風味的果薯復合營養(yǎng)代餐粉。研究者以感官評價為指標確定紅茶、紫薯、草莓和熟米4個單因素的適宜添加量，再采用Box-Behnken響應面試驗得到代餐粉最優(yōu)配方：紫薯10.0%，草莓4.0%，祁門紅茶3.0%，熟米粉32.0%，香蕉粉17.0%，波羅蜜凍干粉8.0%，木糖醇12.0%，奶粉8.0%，大豆分離蛋白4.0%，維生素B 1.0%，亞麻籽微膠囊粉1.0%。優(yōu)化后的代餐粉中總淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、水分含量分別為34.4%、8.6%、1.9%、2.5%、6.2%；感官品質(zhì)上表現(xiàn)為口感綿密，茶香濃郁、色澤亮麗，具有低熱低脂的特點。

祁門紅茶；代餐粉；水果；感官評定；響應面分析

《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報告（2020年）》明確指出，超重和肥胖已經(jīng)成為中國人較為突出的健康問題之一。減肥產(chǎn)品的藥品化和功能單一性難以滿足年輕消費者的健康養(yǎng)生需求，催生“零食態(tài)”功能性食品的興起。代餐粉是市面上主流代餐食品，它不僅具有高纖維、低熱量、易飽腹的特點，而且可以部分甚至完全代替正餐[1]，以輔助控制肥胖和糖尿病發(fā)展。但目前輔助糖尿病治療與控制肥胖發(fā)展的代餐粉產(chǎn)品口感單一，如何豐富代餐粉的風味選擇，是需要引起關(guān)注的研發(fā)目標[2]。

祁門紅茶，核心產(chǎn)區(qū)為安徽省祁門縣，因其香氣似蜜糖，外形緊細，味道醇厚，色澤烏潤而馳名于世[3]。大量研究表明紅茶含有多種生物活性物質(zhì)，具有減肥[4-5]、降血糖、預防心血管疾病、抗癌[6-7]、抗帕金森癥和抗病毒等健康功效。

為豐富肥胖人群及糖尿病患者代餐選擇種類，本文開發(fā)了一款以祁門紅茶、谷薯全粉為基料，添加調(diào)味劑和營養(yǎng)輔料（脫脂奶粉、大豆分離蛋白、木糖醇、草莓粉、亞麻籽微囊粉、維生素B和礦物質(zhì)）的果薯紅茶全營養(yǎng)配方代餐粉，適合消化較慢的肥胖人群，且具有良好的飽腹感。配方中大米、紫薯全粉提供一定的碳水化合物、蛋白質(zhì)和豐富的營養(yǎng)素；脫脂奶粉提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)；祁門紅茶一方面提供膳食纖維，另一方面提供紅茶多酚作為功效成分，抑制淀粉消化、降低餐后血糖。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

特級祁門紅茶：購自祥源茶葉股份有限公司，產(chǎn)地黃山，2020年12月31日生產(chǎn)。

香蕉、紫薯、熟米和波羅蜜，購自合肥超市；草莓粉，江蘇萃谷食品有限公司；奶粉，恒天然商貿(mào)有限公司；木糖醇，山東福田藥業(yè)有限公司；大豆分離蛋白，河南萬邦化工科技有限公司；亞麻籽微膠囊粉，曼味軒生物科技有限公司；維生素B，江蘇艾蘭得營養(yǎng)品有限公司。

1.2 儀器與設備

JM-A1002電子天平，諸暨市超澤橫器設備有限公司；ZDDN-Ⅱ全自動凱氏定氮儀，浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司；KDN-08C消化爐，浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司；SX2-4-10Z馬弗爐，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；BHH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，常德比克曼生物科技有限公司；SER148脂肪儀，意大利VELP；FD8-3真空冷凍干燥機，美國SIM；721型分光光度計上海申生科技有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1基料制備方法

特級祁門紅茶粉的制備：茶樣粉碎，過篩備用。

香蕉粉和波羅蜜粉的制備：將選購的新鮮香蕉和波羅蜜，去皮、切塊、凍干、粉碎備用。

熟米粉和紫薯粉的預處理和制備方法：選用優(yōu)質(zhì)大米，1：1.5的米水比例，室溫浸泡1 h、瀝水、蒸熟、凍干、粉碎備用。選購飽滿的紫薯，洗凈、去皮、切塊、蒸熟、凍干、粉碎備用。

1.3.2配制與拌合

將基料和輔料按照表1配方比例要求，稱重計量，并充分混合均勻，即得成品。

1.3.3代餐粉配方篩選的單因素試驗

根據(jù)預試驗的結(jié)果，紫薯、紅茶、草莓和熟米分別對配方粉的顏色、風味、酸度和稠度影響很大。而木糖醇在預設配方中甜度適宜，故不作為主要考察因素進行篩選。波羅蜜凍干粉作為大顆粒固形物則參考JJF 1070-2005稍作修改添加。

根據(jù)預試驗的結(jié)果，在基礎配方（紫薯添加量為10.0%、紅茶3.0%、草莓4.0%、熟米32.0%）的基礎上，以感官評分作為評價指標，進行單因素試驗，分別考察紫薯粉添加量（6.0%、8.0%、10.0%、12.0%和14.0%）、紅茶粉添加量（2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%）、草莓粉添加量（3.0%、3.5%、4.0%、4.5%和5.0%）、熟米粉添加量（26.0%、28.0%、30.0%、32.0%和34.0%）對復合代餐粉感官品質(zhì)的影響。

1.3.4代餐粉產(chǎn)品配方篩選的正交優(yōu)化試驗

為進一步優(yōu)化配方，在單因素實驗的基礎上，采用Box-Behnken原理設計三因素三水平響應面實驗，以感官評分為響應值，選取紫薯、紅茶、草莓添加量為因素自變量，設計3因素3水平響應面分析，具體設計如表2所示。

表1 紅茶水果代餐粉基礎配方

表2 3因素3水平響應面實驗設計

表3 營養(yǎng)配餐粉的感官評價標準

1.3.5復合代餐粉的感官評價標準及綜合評分方法

由經(jīng)過感官評價訓練的10名食品衛(wèi)生與營養(yǎng)學專業(yè)學生品評員（男女比1：1，年齡19～24歲，各項感知能力均正常，無吸煙酗酒、色弱色盲等[7]）。評審標準根據(jù)李玉壬[8]的方法稍作修改，對產(chǎn)品的外觀（10分）、沖調(diào)性（20分）、質(zhì)地（20分）、風味（40分）和可接受程度（10分）進行感官評價，具體的感官評分標準見表3。根據(jù)感官評定小組的最終評分結(jié)果評判產(chǎn)品感官質(zhì)量。

1.3.6理化指標的測定

蛋白質(zhì)采用GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法測定；總灰分按GB 5009.4-2016 《食品中灰分的測定》測定；總淀粉采用GB 5009.9-2016 《食品中淀粉的測定》酶水解法測定；脂肪采用GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》索氏抽提法測定；水分按GB/T 5009.3-2016《食品中水分的測定》直接干燥法測定；紅茶粉茶多酚含量和咖啡堿含量分別按照GB/T 31740.2-2015《茶制品 第二部分：茶多酚》中“茶多酚含量檢測方法”和“兒茶素類及咖啡堿含量的檢測方法”進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010 進行數(shù)據(jù)處理和分析，Origin 2021軟件進行繪圖，Design Expert 8.0.6軟件進行響應面分析。所有數(shù)據(jù)均為3次平行實驗的均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果

2.1.1紫薯粉添加量的確定

紫薯粉不同添加量對代餐粉的顏色和口感有著不同程度的影響，如圖1A所示。隨著紫薯添加量的增加，復合代餐粉的風味和色澤逐漸改善，顏色亮麗，鮮甜度增加，得分最高為88.1分。當添加量高于10.0%以后，代餐粉顏色變暗，結(jié)塊程度上升，品質(zhì)下降，得分隨之降為75.9分。王乜田等[9]認為紫薯粉添加量越大，粒間縫隙越小，與水的接觸面越少，不利于水的滲透，導致結(jié)塊率顯著上升。因此，紫薯粉最適添加量為10.0%。

2.1.2草莓粉添加量的確定

不同草莓粉添加量對代餐粉風味的影響較大，結(jié)果如圖1B所示。代餐粉感官評分隨著草莓粉添加量的增加而升高，在4.0%時感官評分最高，為87.7分，代餐粉果香濃郁，酸甜可口。當添加量超過4.0%時，果香掩蓋茶香，口感偏酸，感官得分隨之降低為67.0分。因此草莓的適宜添加量為4.0%。

2.1.3熟米添加量的確定

不同熟米添加量對代餐粉的稠度影響明顯，結(jié)果如圖1C所示。熟米添加量決定代餐粉的濃稠度，當熟米粉添加量過低，代餐粉整體偏稀，最低得分為75.8分。而熟米添加量過高，代餐粉明顯濃稠，粘度上升，米香過重，掩蓋過茶香和果香，影響沖調(diào)性，得分為80.0分。因此當熟米的添加量為32.0%時得分為89.5分，感官上獲得最高得分。因此，在后續(xù)優(yōu)化實驗中，熟米粉的添加比例固定為32.0%。

2.1.4紅茶粉添加量的確定

不同紅茶粉添加量對代餐粉的苦澀風味有決定性作用，如圖D所示。隨著紅茶粉添加量增加，紅茶的獨特香味逐漸濃郁。當紅茶粉添加量為3.0%時，感官評價最高，最高得分為84.8分，其香氣與滋味清甜。當紅茶粉添加量高于3.0%時，口感苦澀，風味變差，評分也降至77.8分。這一趨勢同彭明軍藜麥綠茶代餐粉一致，當含茶量過高時，茶葉的苦澀味破壞代餐粉的口感[10]。此外，若紅茶粉添加量增加，沖泡過的代餐粉表面會浮有細小茶粉顆粒，使外觀粗糙暗沉。因此紅茶粉最佳添加量為3.0%。

2.2 響應面優(yōu)化配方的結(jié)果

2.2.1響應面實驗設計及結(jié)果

根據(jù)單因素實驗的結(jié)果，以紅茶粉、紫薯粉、草莓粉添加量3個因素為自變量，以感官評價為響應值，使用Box-Behnken原理設計三因素三水平響應面試驗，實驗設計組合及結(jié)果見表4。當祁門紅茶粉、紫薯粉、草莓粉添加比例分別為3.0%、10.0%、4.0%時，口感最佳、感官評分最高，達92.3分。

2.2.2回歸方程方差及顯著性分析

利用Design Expert軟件得到的數(shù)學模型為：

式中Y為感官評分值；A、B、C分別為紅茶粉、紫薯粉、草莓粉3個變量的編碼值。

為檢驗各因素對代餐粉的影響，研究者建立了可信度模型，并對其進行分析。結(jié)果（表5）表明，模型的F值=261.22，值＜0.0001，達到極顯著，而F值反映各因素對實驗指標影響的程度，所以紅茶粉、紫薯粉和草莓粉的添加量會明顯影響代餐粉的品質(zhì)。模型的失擬項不僅不顯著、誤差小，而且感官評分與紅茶、紫薯和草莓的添加量相關(guān)系數(shù)高，因此該模型可以有效對感官評價值進行分析。

表5中，草莓粉添加量的F值=6.56，紫薯粉添加量的F值=1.09，紅茶粉添加量的F值=336.61，表明三個因素對感官評分的影響程度為紅茶粉>草莓粉>紫薯粉。但從P值來看，草莓粉的作用并未達到顯著性。分析其原因，草莓粉的酸度會影響到酸、甜、苦的平衡，對代餐粉的整體感官平衡影響較大。但紅茶粉的影響最顯著，在口感上其苦味可能比草莓粉的酸味更突出，故而造成草莓粉的添加量對整體口感的影響不顯著。

圖1 不同單因素對代餐粉的影響

（A：紫薯粉；B：草莓粉；C：熟米粉；D：紅茶粉）

注：圖中的不同字母表示樣品間的差異顯著，＜0.05

表4 響應面優(yōu)化感官評分實驗設計與結(jié)果

表5 感官評分模型及回歸系數(shù)的回歸分析結(jié)果

續(xù)上表

A263.07163.07454.07< 0.0001** B2126.461126.46910.42< 0.0001** C247.83147.83344.32< 0.0001** 殘差0.9770.14 失擬項0.5730.191.920.2679ns 純誤差0.440.1 總和327.5216 R2=0.9970 Adj R2=0.9932

2.2.3感官評分響應面分析及最佳配方的確定

以感官評分為響應值，分析紅茶、紫薯、草莓三個因素交互作用對代餐粉綜合評分的影響，得到圖2中三維空間響應面圖（其中右圖為左圖的俯視圖）。從圖2的右側(cè)圖可以看出，感官評分的響應面呈拋物線趨勢，說明存在最高點，即回歸方程存在最大值。從軟件中導出的最優(yōu)配方為紫薯10.0%，草莓4.0%，紅茶3.2%，綜合評分為92.6分。經(jīng)軟件分析知果薯紅茶復合營養(yǎng)代餐粉的最優(yōu)配方為紫薯10.0%，草莓4.0%，紅茶3.0%，綜合評分為93.07分。根據(jù)響應面分析的最優(yōu)配方經(jīng)10次試驗性實驗，配方粉的綜合評分為92.6±0.9分。該值與理論預測值相近，說明優(yōu)化后的配方準確，具有實際指導意義。

2.3 果薯紅茶復合營養(yǎng)代餐粉的營養(yǎng)組分分析

按照上述最優(yōu)配方制得代餐粉，并對其營養(yǎng)組分和理化成份進行測定。代餐粉水分含量6.2%，蛋白質(zhì)8.6%，脂肪1.9%，總淀粉34.4%，灰分2.5%，茶多酚0.2%和咖啡堿0.1%，總能量789.6 KJ/100 g。由此可知本紅茶水果功能代餐粉是一款低脂，低熱的代餐粉。

3 結(jié)論

本研究以紅茶、紫薯、草莓和熟米為原料，通過實驗確定果薯紅茶復合營養(yǎng)代餐粉的最佳配方。結(jié)果表明：紅茶水果復合營養(yǎng)代餐粉的最優(yōu)配方為紫薯10.0%，草莓4.0%，紅茶3.0%，熟米粉32.0%，香蕉粉17.0%，菠蘿蜜凍干粉8.0%，木糖醇12.0%，奶粉8.0%，大豆分離蛋白4.0%，維生素B 1.0%，亞麻籽微膠囊粉1.0%。按照配方制的果薯紅茶復合營養(yǎng)代餐粉口感細膩、風味協(xié)調(diào)，并疊加果粒的口感；產(chǎn)品不僅符合肥胖人群對代餐粉低熱低脂的要求，而且能滿足人體基本的營養(yǎng)需求。果薯紅茶復合營養(yǎng)代餐粉水果風味濃郁，茶香清幽，酸甜味適中，口感絲滑，在口感上符合現(xiàn)代消費者的追求，是一款適用于肥胖人群和大眾的營養(yǎng)均衡代餐粉。

[1] 王艷霞,華玲,胡月衡,等.代餐粉研究進展綜述[J]. 四川農(nóng)業(yè)科技,2021(03):83-85.

[2] 張曉彤,吳澎.代餐食品的研究進展[J].食品工業(yè)科技,2020,41(12):342-347.

[3] 方建鳴.發(fā)展祁門紅茶的戰(zhàn)略思考[J].茶業(yè)通報，2008,30(04):189-190.

[4] 郭郁.紅茶提取物減肥活性及其機理研究[D].天津:天津科技大學,2016.

[5] 孫延飛.祁門紅茶多糖的肝損傷保護及調(diào)節(jié)糖脂代謝作用研究[D].陜西:陜西師范大學,2014.

[6] 劉亞芹,王輝,周漢琛,等.沖泡模式對祁門紅茶主要生化成分及抗氧化能力的影響[J].食品安全質(zhì)量檢測學報,2021,12(07):2552-2560.

[7] 曾習,曾思敏,龍維貞.食品感官評價技術(shù)應用研究 進展[J].中國調(diào)味品,2019,44(03):198-200.

[8] 李玉壬,吳神群,楊慧,等.主成分分析法優(yōu)化綠茶復合代餐粉配方[J].食品研究與開發(fā),2022,43(15):131-137.

[9] 王乜田,黃琬茹,雷君,等.紫薯代餐粉的研制及其沖調(diào)性研究[J].現(xiàn)代食品,2017(22):103-107+115.

[10] 彭明軍,朱瑩瑩,董吉林,等.藜麥綠茶營養(yǎng)代餐粉的研制及工藝優(yōu)化[J].輕工學報,2021,36(05):24-33.

S571.1

A

1006-5768（2023）03-134-007

2022-07-27

國家重點研發(fā)計劃項目（2021YFD1601102）；安徽省教育廳2020年高校優(yōu)秀人才計劃一般項目（gxyq2020005）；安徽省高等學校科學研究重點項目（2022AH050894）

羅登歡（1999—），女，貴州省安順市人，安徽農(nóng)業(yè)大學研究生，研究方向為食品加工與安全方向，E-mail：3256220462@qq.com。

許娜（1980—），女，天津市河東區(qū)人，博士，副教授，研究方向為茶葉營養(yǎng)與健康功能，E-mail:naxu2014@ahau.edu.cn。

（責任編輯：范曉娟）