黑豆百合芝麻代餐粉的研制及粒度對其品質的影響

陳相偉，康明蛟，龐剛

1. 甘肅扶正藥業科技股份有限公司（定西 743000）；2. 甘肅省定西市農產品質量安全監督管理站（定西 743000）

隨著現代人膳食結構和消費觀念的轉變，代餐粉越來越受到人們的歡迎[1]，其是由一種或幾種谷物、豆類及產品、薯類以及果蔬類食材制作而成的單一或復合沖調粉類產品，為低脂肪和低飽和脂肪酸、高膳食纖維、低熱量和低膽固醇的膳食。張曉彤等[2]對代餐粉的主要功能做了概述，主要表現在有效減少體重及體脂百分比，反彈率低無毒副作用；有效改善肥胖2型糖尿病患者的血糖和糖代謝水平；膳食替代可以降低BMI、三酰甘油、膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇；調節腸道菌群，改善抑郁癥狀和改善代謝紊亂。

黑豆又名黑大豆。黑豆蛋白質含量36%，富含18種氨基酸，其氨基酸構成比例與FAO/WHO頒布的模式值基本接近，必需氨基酸種類齊全，比例合適且數量充足，是一種完全蛋白質，易于消化，對滿足人體對蛋白質的需要具有重要意義。江帆等[3]的研究表明，黑豆蛋白質吸水性顯著高于黃大豆，乳化能力與乳化穩定性均優于黃大豆；江甜等[4]對黑豆蛋白的分級提取和利用高效液相色譜-串聯質譜（HPLC-MS/MS）法對黑豆花色苷的成分進行鑒定分析，為黑豆蛋白的高效提取及其開發利用提供理論依據；黑豆含有豐富的維生素、蛋黃素、黑色素及卵磷脂等物質，對保持機體功能完整，延緩機體衰老、降低血液黏度、滿足大腦對微量物質需求都是必不可少的；郭穎等[5]對焙烤黑豆含有酚酸、異黃酮、花色苷等豐富的抗氧化活性成分研究發現，焙烤處理有助于其的增加。

百合是百合科百合屬植物的統稱，食用鱗莖色澤潔白、肉質厚實，每100 g百合鱗莖鮮品含有蛋白質4.0 g、脂肪0.1 g、糖類28.7 g、粗纖維1.0 g、硒0.2 mg、鋅54 μg；百合中還含有百合皂苷、秋水仙堿等多種活性物質，因此，百合不僅是優良的營養食品，還具有良好的藥用價值[6]。多糖有調節機體免疫、抗腫瘤等生理功能，百合多糖提取及特性研究進展較快，并取得明顯效果，百合多糖的療效也逐步被人們所認識[7]，而百合多糖具有提高機體免疫和抑制腫瘤生長的作用。

黑芝麻既可食用又可用作油料，多加工成芝麻糊等，宋國輝等[8]研究芝麻組分對芝麻醬的影響關系；盧鑫等[9]進行了造粒芝麻的研究；另外，芝麻中的生理活性成分有抗氧化、抗菌、調節血脂血壓、保護肝功能及抑制腫瘤的作用；盧鑫等[10]通過對水解芝麻蛋白的酶解液中的抗氧化肽進行分離純化，合成相應多肽并驗證抗氧化活性。花生又名落花生，種子有花生果皮包被。花生長于滋養補益，有助于延年益壽，所以民間又稱“長生果”，并且和黃豆一樣被譽為“植物肉”、“素中之葷”；花生與動物蛋白相近[11]；此外，花生是“高飽腹感”食物，能讓你感覺更飽，或者飽的時間更長；湯曉等[12]對花生衣粉提高面包抗氧化功能做了研究，發現其優于洋蔥粉；蘆鑫等[13]研究發現去酰胺改性會影響花生蛋白的聚集狀態并顯著提高花生蛋白的溶解性；劉云花等[14]對花生餅粕烘烤風味物質進行了研究，篩選出最佳烘烤條件。

該代餐粉以黑豆、百合為主要原料，輔以黑芝麻、花生、白砂糖與瓊脂，并通過正交試驗優化配方，以期制備一種營養豐富，具有一定功能性作用的方便食品。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

黑豆、黑芝麻、花生米（帶紅衣）、百合、白砂糖全部為符合相關食品質量標準的市售商品；瓊脂，石獅市環球瓊膠工業有限公司；以上原輔料均為食品級。

1.2 儀器與設備

JA21002電子天平（上海越平科學儀器（蘇州）制造有限公司）；ML-800Y高速多功能粉碎機（武義海納電器有限公司）；800型離心機（上海手術器械廠）；DHG-924OA電熱鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）；H22-X3電陶爐（杭州九陽生活電器有限公司）；平底炒鍋（不粘鍋）；不銹鋼鍋鏟；篩及篩孔直徑（20目（850 μm）、60目（250 μm）、65目（230 μm）、80目（180 μm）、100目（150 μm）、120目（125 μm）、140目（106 μm））；燒杯；玻璃棒；離心管；紙杯為市售商品。

1.3 試驗方法

1.3.1 制備工藝

①花生米→精選→干燥→炒制→粉碎→過篩

②黑芝麻→精選→干燥→炒制→粉碎→過篩

③黑豆→精選→炒制→粉碎→過篩

④百合→精選→粉碎→炒制→過篩

1.3.2 測定指標及方法

1.3.2.1 感官評價

選擇15名感官評定人員組成評審小組，以表1的感官評定方法，對黑豆百合芝麻代餐粉的色澤、氣味滋味、組織狀態和沖調性4個指標進行品評評價與打分，取其平均值，感官評價總分為100分。

1.3.2.2 分散性指數[15]

稱取樣品30 g置于500 mL燒杯中，量取80 ℃開水210 mL并倒入燒杯，用玻璃棒攪拌1 min后再靜置3 min，用已知質量的20目篩網過濾代餐粉溶液，并用反滲透水小心沖洗結塊物質，完成后放入105 ℃烘箱恒溫干燥至恒質量后稱質量。代餐粉分散性指數計算公式如下：

式中：a為結塊物質質量，g；b為樣品質量，g；w為樣品水分含量。

分散性指數評價如表2所示。

表1 產品質量品評標準

表2 分散性指數評價標準

1.3.2.3 水合能力

稱取1.0 g代餐粉加入離心管中，逐滴加入反滲透水，并用玻璃棒不停地攪拌，使粉體全部溶解為止，然后以3 000 r/min的速度離心25 min，棄去上清液并稱量沉淀的質量，計算每克代餐粉吸收水分的質量，既得到代餐粉的水合能力，其計算公式如下：

式中：m為樣品質量，g；m1為沉淀質量，g；m2為離心管質量，g。

1.3.2.4 懸浮率

稱取10.0 g代餐粉（不添加白砂糖）于100 mL燒杯中，加入50.0 mL的反滲透水并攪拌均勻，靜置5 mim后，量取25.0 mL代餐粉溶液上部溶液加入已知質量的離心管中，然后以2 500 r/min的離心速度離心10 min，棄去上清液，將離心管與沉淀物放入105 ℃烘箱恒溫干燥至恒重后稱重。代餐粉懸浮率計算公式如下：

式中：m為取用代餐粉質量，g；m1為離心管的質量，g；m2為離心管與沉淀代餐粉的質量。

1.3.3 正交試驗設計方案

1.3.3.1 混合粉比例正交試驗因素水平表

為了優化得到花生米、黑芝麻、黑豆、百合之間的最佳比例，通過固定白砂糖（9.0 g）、瓊脂（1.0 g）添加量，以產品質量品評標準為考察指標，以花生米添加量、黑芝麻添加量、黑豆添加量、百合添加量為4個主要影響因素，進行L9(34)正交試驗，通過正交試驗結果來確定花生米、黑芝麻、黑豆、百合的最佳比例。具體混合粉比例正交試驗因素水平表如表3所示。

表3 L9(34)混合粉比例正交試驗因素水平表 單位：g

1.3.3.2 代餐粉正交試驗因素水平表

為了優化得到代餐粉配方，以產品質量品評標準為考察指標，以混合粉添加量、白砂糖添加量、瓊脂添加量為3個主要影響因素，進行L9(33)正交試驗，通過正交試驗結果來確定代餐粉最佳配方。具體代餐粉配方正交試驗因素水平表如表4所示。

表4 L9(33)代餐粉配方正交試驗因素水平表 單位：g

1.3.4 數據處理

采用SPSS 19.0和Excel 2010進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同粉碎粒度與分散性指數、水合能力和懸浮率之間的關系

通過固定花生米（3.0 g）、黑芝麻（3.0 g）、黑豆（15.0 g）、百合（15.0 g）、白砂糖（9.0 g）、瓊脂（1.0 g）添加量，黑豆與百合粉碎后分別過60目（250 μm）、80目（180 μm）、100目（150 μm）、120目（125 μm）和140目（106 μm）篩，花生米與黑芝麻由于含油量比較豐富，粉碎后黏性較大，不宜過太細篩網，應炒制后與白砂糖一起粉碎過65目篩即可，然后將粉碎的原輔料以黑豆與百合通過篩網目數大小分別混合成不同粒度的代餐粉，并測定不同粒度代餐粉與分散性指數、水合能力與懸浮率的平均值，具體不同粉碎粒度的實際測定值如表5所示。

表5 不同粉碎粒度對應實測值

2.1.1 粉碎粒度對分散性指數的影響

由圖1可以看出，粉碎粒度對代餐粉的沖調特性有顯著影響，粒度為250，180和150 μm時，代餐粉表現出較好的分散性，當粒度在125和106 μm時，代餐粉的分散性指數較差，出現結塊，沖調性也開始變差。這可能是由于，在代餐粉顆粒較大時，顆粒間隙較大，增大了和水的接觸面積，呈現較好的分散現象；反之，當代餐粉粉碎粒度比較小時，顆粒間間隙減小，與水接觸時部分被潤濕而相互黏結，在外部形成的膠狀膜包裹一部分未潤濕的代餐粉所造成。

圖1 粉碎粒度與分散性指數關系

2.1.2 粉碎粒度對水合能力的影響

由圖2可以看出，粒度對代餐粉水合能力的影響表現為先升后降，在150 μm時達到最大值，這也許是，在粉碎粒度較大時，粉體較為粗糙，沖調后顆粒感較強；反之，在粉碎粒度較小時，原料中的纖維等結構的破壞，從而導致粉體對水的鎖合能力減弱，造成沖調性變差所致，這一結果與張康逸等[16]對青麥仁代餐粉的配方優化結果相似。

圖2 粉碎粒度與水合能力關系

2.1.3 粉碎粒度對懸浮率的影響

為了增強代餐粉在水中的懸浮性，因瓊脂具有凝膠穩定性、增稠性、黏度、對水具有高親和性及凝膠強度高等特點[17-19]，特選擇添加了瓊脂作為穩定劑。從圖3中可以看出，隨著粉體粒徑的不斷減小，懸浮率呈上升趨勢，這主要是瓊脂在代餐粉溶液中形成的網狀結構，有利于粉體的膨脹與懸浮。

圖3 粉碎粒度與懸浮率關系

2.2 最佳粉碎粒度的選擇

根據粉碎粒度與分散性指數、水合能力及懸浮率的關系，在粉碎粒度為100目（150 μm）時，代餐粉有較好的感官表現，主要體現在組織狀態和沖調性方面，既選用過100目（150 μm）的黑豆和百合進行正交試驗。

2.3 正交試驗結果

2.3.1 混合粉比例正交試驗結果

該正交試驗以花生米添加量、黑芝麻添加量、黑豆添加量和百合添加量為4個因素，每個因素分別選取3個水平，進行正交試驗。從正交試驗可以得到，各因素對混合粉的組成影響程度為黑豆添加量＞黑芝麻添加量＞花生米添加量＞百合添加量，混合粉正交試驗試驗組1在試驗組中得分最高，即A1B1C1D1，品評得分為85分，而從正交表中得到的較優組合為A2B1C1D1，品評得分為87分，因此，混分比例最優組合為A2B1C1D1，即A、B、C和D的比例為2∶1∶5∶5，此時得到的產品品質最佳。具體正交試驗過程組合、試驗評價結果如表6所示。

2.3.2 代餐粉正交試驗結果

該正交試驗以混合粉添加量、白砂糖添加量、瓊脂添加量為3個因素，每個因素分別選取3個水平，進行正交試驗。從正交試驗可以得到，各因素對代餐粉的組成影響程度為混合粉添加量＞白砂糖添加量＞瓊脂添加量，混合粉正交試驗試驗組7在試驗組中得分最高，即A3B1C3，品評得分為86分，而從正交表中得到的較優組合為A3B1C2，品評得分為88分，因此，混分比例最優組合為A3B1C2，即混合粉添加量取40.0 g、白砂糖添加量取8.0 g、瓊脂添加量取1.0 g時，此時得到的代餐粉沖調后感官品質最佳。具體正交試驗過程組合、試驗評價結果如表7所示。

表6 L9(34)混合粉比例正交試驗表

表7 L9(33)代餐粉配方正交試驗表

3 結論

研究先通過考慮代餐粉的分散性指數、水合能力及懸浮率，以產品質量品評標準為指標，來確定代餐粉中主要原料的粉碎粒度為100目（150 μm），然后通過正交試驗，確定混合粉：花生米、黑芝麻、黑豆和百合的比例為2∶1∶5∶5。

代餐粉組成為混合粉添加量40.0 g、白砂糖添加量8.0 g、瓊脂添加量1.0 g時，加入200 mL 90 ℃左右沸水沖調，并進行適當攪拌，此時代餐粉得分最高為88分，所得代餐粉色澤均一，組織細膩，滋氣味協調柔和，沖調性較好，并具有良好的穩定性。