低糖紫薯雜糧復合粉的研制

洪佳敏，張帥，李德珍，林寶妹，張少平，邱珊蓮*

1. 福建省農業科學院亞熱帶農業研究所（漳州 363005）；2. 集美大學食品與生物工程學院（廈門 361021）

紫薯又稱紫心甘薯、紫肉甘薯等，屬旋花科甘薯屬。紫薯不僅含有普通甘薯的營養成分如蛋白質、氨基酸、多種維生素、礦物質等，還富含花色苷、多糖、多酚、黃酮類、硒等活性物質[1]，具有抗氧化、降血壓、降血糖、抗菌、抗癌、抗突變等保健功效[2-3]。苦蕎含有多酚、蛋白質和多糖等多種生物活性物質，以黃酮含量高而出名[4]。藜麥是一種營養豐富的假谷物，具有多種保健作用，被譽為“超級谷物”[5]。

目前，紫薯已經開發了一系列產品，如紫薯全粉、飲料制品、休閑食品等[6]，其中飲料制品中包括了速溶紫薯飲料、果蔬復合飲料、雜糧復合飲料、發酵飲料等[7-10]。研究以紫薯搭配苦蕎、藜麥等雜糧及甜菊糖，研制了一款低糖紫薯雜糧復合粉，豐富了紫薯加工產品的品種，為紫薯的加工利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

紫薯，市售；苦蕎，購自云南譽巔商貿有限公司；白藜麥，購自岳氏農業發展有限責任公司；甜菊糖為食品級、碘標準溶液等藥品，購自漳州市騰信化玻儀器有限公司。

CS-210精密色差儀（杭州彩譜科技有限公司）、L5S型紫外分光光度計（上海儀電分析儀器有限公司）、UPW-20 N型超純水機（北京歷元電子儀器有限公司），WBL2521H型粉碎機（佛山美的集團）；GZX-9246MBE型電熱鼓風干燥箱（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）；JYC-21HEC05型電磁爐（九陽股份有限公司）；P70F23P-G5微波爐（廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司）。

1.2 工藝流程

1.3 試驗方法

1.3.1 不同干燥方式對紫薯品質的影響

將蒸熟的紫薯搗碎制泥，冷卻后，分別采取以下2種方式進行干燥：熱風干燥（60 ℃，干燥10 h）、微波干燥（800 W，50 Hz，每隔10 s翻1次，干燥10 min），再分別測定其色澤和碘藍值，確定合適紫薯的干燥方式。

1.3.2 不同磨粉時間對紫薯品質的影響

將干燥后的紫薯分別粉碎1，2，3，4，5和6 min，測定其色澤、碘藍值，確定紫薯的磨粉時間。

1.3.3 單因素試驗

以感官評分為指標，選擇苦蕎5～25 g，藜麥5～25 g，其他用紫薯粉補充至100 g，甜菊糖，0.005%～ 0.025%，白砂糖粉，0.5%～2.5%，確定各個最適添加量。

1.3.4 低糖紫薯雜糧復合粉配方正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以感官評分為指標，選擇苦蕎、白藜麥、甜菊糖、白砂糖粉等添加量進行正交試驗，優化低糖紫薯雜糧復合粉配方。

1.3.5 色澤測定[11]

采用精密色差儀進行測定。

1.3.6 碘藍值的測定[12]

取100 mL容量瓶，加蒸餾水至近刻度，于65.5 ℃預熱后定容至刻度，準確稱0.50 g樣品于200 mL燒杯中倒入預熱并定容的100 mL蒸餾水，于65.5 ℃恒溫水浴鍋中攪拌5 min，靜置1 min后過濾。吸取5 mL的濾液置于50 mL容量瓶中，加入1 mL事先配置好的0.02 mol/L碘標準溶液，加蒸餾水定容至刻度，以試劑空白為對照，測定樣品在650 nm波長下的吸光度A，碘藍值=A×54.2+5。

1.3.7 感官評價標準

請10位專業人員組成評審小組，參考范會平等[13]的方法分別對低糖紫薯雜糧復合粉的色澤、滋氣味、甜度、口感、沖調性、溶解性、穩定性等進行綜合評分，總分100分。

2 結果與分析

2.1 不同干燥方式對紫薯品質的影響

不同干燥方式對紫薯品質的影響結果如表1和圖1所示。表1結果顯示，熱風干燥的紫薯粉色澤比微波干燥的淺，可能是因為微波干燥溫度較高，原花青素轉化為花青素，同時也發生了美拉德和焦糖化反應[14]。碘藍值是全粉細胞破損程度的指標，其中，游離淀粉含量是衡量全粉細胞破損程度的一項重要指標，現行有關標準采用碘藍值來表明游離淀粉含量的高低。碘藍值越高表明越多細胞被破壞，細胞中游離淀粉越多，產品性質越差[12]。圖1結果顯示，熱風干燥的紫薯粉的ΔE與微波干燥幾乎相同，而熱風干燥的紫薯粉的碘藍值為18.30±0.25，比微波干燥20.70±0.41的小，說明，微波干燥造成了更多的組織細胞破損。因此，適合紫薯的干燥方式為熱風干燥。

表1 不同干燥方式對紫薯色澤的影響

圖1 不同干燥方式對紫薯ΔE和碘藍值的影響

2.2 不同磨粉時間對紫薯品質的影響

不同干磨粉時間對紫薯品質的影響結果如表2和圖2所示。表2結果顯示，隨著磨粉時間的增加，紫薯粉的顏色越來越深，粉碎度也越來越細。圖2結果顯示，隨著磨粉時間的增加，紫薯粉的ΔE呈下降趨勢，而碘藍值呈先上升后下降趨勢。綜上，選擇紫薯磨粉時間為3～4 min。

表2 不同磨粉時間對紫薯色澤的影響

圖2 不同磨粉時間對紫薯ΔE和碘藍值的影響

2.3 苦蕎添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響

苦蕎添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響如圖3所示。由圖3可知，苦蕎添加量在5～25 g范圍內，隨著苦蕎添加量的增加，低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分先緩慢上升隨后下降，當苦蕎添加量為10 g時，低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分最高。因此，選擇苦蕎添加量為5～15 g。

圖3 苦蕎添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響

2.4 藜麥添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響

藜麥添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響如圖4所示。由圖4可知，藜麥添加量在5～25 g范圍內，隨著藜麥添加量的增加，低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分呈先上升隨后下降趨勢，當藜麥添加量為15 g時，低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分最高。因此，選擇藜麥添加量為10～20 g。

圖4 藜麥添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響

2.5 甜菊糖添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響

甜菊糖是目前自然界中發現繼甘蔗糖、甜菜糖之外大量存在的第三種有開發價值的天然低熱值高倍甜味劑，其具有高甜度、低熱量、低成本等優點，被廣泛應用于飲料、糖果、功能性食品等食品中[15-16]。甜菊糖添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響如圖5所示。由圖5可知，甜菊糖添加量在0.05%～0.25%范圍內，隨著甜菊糖添加量的增加，低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分呈先增加后減小的趨勢，當甜菊糖添加量為0.1%時，低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分最高。因此，選擇甜菊糖添加量為0.05%～0.15%。

圖5 甜菊糖添加量對紫薯雜糧復合粉感官評分的影響

2.6 糖粉添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響

糖粉添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響如圖6所示。由圖6可知，糖粉添加量在0.5%～2.5%范圍內，隨著糖粉添加量的增加，低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分先緩慢上升隨后緩慢下降，當糖粉添加量為1%時，低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分最高。因此，選擇糖粉添加量為0.5%～1.5%。

2.7 低糖紫薯雜糧復合粉的配方優化

在單因素的基礎上，以低糖紫薯雜糧復合粉的感官評分為指標，選取苦蕎添加量、藜麥添加量、甜菊糖添加量、糖粉添加量為因素變量進行正交試驗，如表3所示。低糖紫薯雜糧復合粉的配方優化結果見表4。

由表4可知，經極差分析表明，影響低糖紫薯雜糧復合粉的主次因素順序為苦蕎添加量（A）＞甜菊糖添加量（C）＞糖粉添加量（D）＞藜麥添加量（B），低糖紫薯雜糧復合粉配方的最優組合為A1B2C2D2，即苦蕎添加量5 g、藜麥添加量15 g、甜菊糖添加量0.10%、糖粉添加量1%，紫薯粉添加量80 g。

圖6 糖粉添加量對低糖紫薯雜糧復合粉感官評分的影響

表3 正交試驗因素及水平表

表4 正交試驗結果

3 結論

適合紫薯的干燥方式為熱風干燥。紫薯磨粉時間為3～4 min。在低糖紫薯復合雜糧粉的制備過程中，向其添加苦蕎、藜麥、甜菊糖等輔料來改善產品的品質，產品配方的最優組合為苦蕎添加量5 g、藜麥添加量15 g、甜菊糖添加量0.10%、糖粉添加量1%，紫薯粉添加量80 g。此配方得到的低糖紫薯復合雜糧粉光滑細膩，甜度適中，顏色漂亮，風味純正，能滿足廣大消費者的需求。