富硒黑米代餐粉的研發

楊碧穎，周 瓊

（安康學院現代農業與生物科技學院，陜西 安康 725000）

黑米中主要營養成分有蛋白質、植物脂肪、維生素、礦物質、植物多酚、膳食纖維等[1]，其含有的花青素類化合物（又稱花色苷)）作為一種天然可食用色素，具有抗氧化、抗衰老、抗疲勞、降血脂等諸多功效[2]。李時珍在《本草綱目》中記載“常食黑豆，可百病不生”，富含VE及大豆異黃酮的黑豆[3]，具有美容養顏、抗衰老、預防癌癥及心血管疾病的功效。因此，黑豆在食用和藥用兩方面也被廣泛應用[4]。

使用木糖醇代替傳統蔗糖，加以魔芋精粉可調節人體胃腸環境。魔芋中有大量的葡萄甘露聚糖和膳食纖維，人食用之后會產生飽腹感[5]。而膳食纖維能夠促進胃腸蠕動，減少食物在腸道中的停留時間，同時能減少腸道對于脂肪的吸收，可以有效改善腸內菌群、通便潤腸，還可以預防腸道和冠狀動脈硬化等疾病的發生。

硒是人體內必需的微量元素之一。世界上六分之一國家都處于缺硒地區。在中國境內，位于硒不足或低硒地區的省份有22個。人體攝取適量的硒后，不但能夠提高機體免疫能力，維持人體內心、肝、肺、胃等重要器官的正常運轉，而且可以有效地預防肝病、腫瘤、老年性心腦血管疾病等。由于人體內不存在能長期儲存硒的器官，故有必要從飲食中持續獲得足量的硒。

安康市三分之二土地都富含硒元素，因此成為全國最大的富硒帶[6]。具有得天獨厚自然地理優勢的安康在硒資源開發方面也具有很強的優勢。本試驗選取“中國硒谷”陜西安康境內生產的黑米和黑豆，以確保產品的硒含量。黑米、黑豆作為藥食兼用的產品，有極高的營養價值，是走進人們餐桌的優質谷物。黑米和黑豆的可生長地域廣，如若輔以安康天然富硒資源，則功效兼具，有極大的種植及產品開發的優勢[6]。

本試驗以富硒黑米、富硒黑豆為主料，木糖醇、魔芋精粉為配料，黑芝麻、花生、百合及蓮子為輔料制成富硒黑米代餐粉。以產品感官評分為評價指標，在單因素試驗基礎上優化富硒黑米代餐粉配方，以期為陜西安康富硒黑米、富硒黑豆以及代餐粉類產品的后續開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

富硒黑米、富硒黑豆、魔芋精粉均產自陜西安康，蓮子、百合產自福建寧德，木糖醇產自廣東廣州，黑芝麻產自江西上饒，花生產自吉林松原。

硝酸、高氯酸、鹽酸、氫氧化鈉、硼氫化鈉為優級純，鐵氰化鉀、過氧化氫為分析純。

1.1.2 儀器與設備

LC-AFS.6500型液相色譜-原子熒光聯用儀，購自北京海光儀器有限公司；Mars6型微波消解儀，購自美國CEM公司；EHD-24型石墨消解設備，購自北京東航科儀儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原料清洗→烘干處理→低溫炒香→粉碎過篩→混合調配

1.2.2 操作要點

以富硒黑米和富硒黑豆為主料，黑芝麻、花生、百合、蓮子為輔料，木糖醇、魔芋精粉為配料，通過單因素試驗和正交試驗研制富硒黑米代餐粉。選取優質的富硒黑米、富硒黑豆、黑芝麻、花生、百合以及蓮子，清洗干凈后放入電熱鼓風干燥箱進行烘干處理，然后將烘干后的原料低溫炒香后，分別放入高速萬能粉碎機中進行粉碎，過100目篩，最后將所得的富硒黑米粉、富硒黑豆粉、黑芝麻粉、花生粉、百合粉、蓮子粉與木糖醇、魔芋精粉按比例進行混合調配[7]。

1.2.3 單因素試驗設計

分別研究不同添加量的富硒黑米粉、富硒黑豆粉、木糖醇以及魔芋精粉對富硒黑米代餐粉感官品質的影響規律及其適量的添加范圍。

1.2.3.1 富硒黑米粉添加量對富硒黑米代餐粉感官品質的影響

固定富硒黑豆粉6 g、木糖醇6 g、魔芋精粉0.1 g、黑芝麻粉3 g、花生粉3 g、百合粉1 g和蓮子粉0.8 g，向其中分別添入6、8、10、12、14 g的富硒黑米粉，對所得的代餐粉進行感官評價，篩選出富硒黑米粉的適宜添加量。

1.2.3.2 富硒黑豆粉添加量對富硒黑米代餐粉感官品質的影響

固定富硒黑米粉9.9 g、木糖醇6 g、魔芋精粉0.1 g、黑芝麻粉3 g、花生粉3 g、百合粉1 g、蓮子粉0.8 g，向其中分別添入4、6、8、10、12 g富硒黑豆粉，對所得的代餐粉進行感官評價，篩選出富硒黑豆粉的適宜添加量。

1.2.3.3 木糖醇添加量對富硒黑米代餐粉感官品質的影響

固定富硒黑米粉9.9 g、富硒黑豆粉6 g、魔芋精粉0.1 g、黑芝麻粉3 g、花生粉3 g、百合粉1 g和蓮子粉0.8 g，向其中分別添入4、5、6、7、8 g的木糖醇，對所得的代餐粉進行感官評價，篩選出木糖醇的適宜添加量。

1.2.3.4 魔芋精粉添加量對富硒黑米代餐粉感官品質的影響

固定富硒黑米粉9.9 g、富硒黑豆粉6g、木糖醇6 g、黑芝麻粉3 g、花生粉3 g、百合粉1 g和蓮子粉0.8 g，向其中分別添入0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g的魔芋精粉，對所得的代餐粉進行感官評價，篩選出魔芋精粉的適宜添加量。

1.2.4 正交試驗設計

在單因素試驗基礎上，確定富硒黑米粉、富硒黑豆粉、木糖醇和魔芋精粉為影響富硒黑米代餐粉感官品質的主要因素，以產品感官評分為評價指標進行L9(34)正交試驗，固定黑芝麻粉、花生粉各2.5 g，百合粉、蓮子粉各0.8 g，進一步探究富硒黑米代餐粉各物料配方組合的最適添加量，以得出富硒黑米代餐粉的最佳配方。正交試驗因素與水平見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計Table 1 Factors and levelsof orthogonal test

1.2.5 驗證試驗

結合對上述富硒黑米代餐粉的正交試驗的分析，進一步對富硒黑米代餐粉的最佳配方進行驗證試驗，重復驗證試驗總共進行3次。重復驗證后，若試驗結果的平均值均高于正交試驗中的絕大多數試驗組合，則說明關于富硒黑米代餐粉的正交試驗確定的配方得出的感官評價數據可信可靠，產品感官品質穩定可行。

1.2.6 感官評價

參照文獻[8]，由8名具有感官評定經驗的老師組成感官評定小組，分別從富硒黑米代餐粉的顏色、風味、滋味與口感、沖調性四方面進行感官評定，評價標準見表2。

表2 富硒黑米代餐粉感官評分標準Table 2 Sensory scoring criteriaof selenium-enriched balck rice meal replacement powder

1.2.7 理化性質及硒含量測定

1.2.7.1 潤濕下沉性

將稱量好的30.0 g富硒黑米代餐粉成品均勻分布在200 mL、25℃的水面上，觀察并記錄靜置及外力攪拌情況下代餐粉完全浸潤下沉的時間[9]。

1.2.7.2 速溶性

使用200 mL、100℃沸水對30.0 g富硒黑米代餐粉成品進行沖調試驗，輔以順時針攪拌，觀察并記錄溶解速度[10]。

1.2.7.3 硒含量

參考李紅蕊[11]的方法測定。計算公式如下：

式中：X為試樣中的硒含量，mg/kg；C為試樣溶液中硒的質量濃度，μg/L；C0為空白溶液中硒的質量濃度，單位為μg/L；V為試樣消解液的總體積，mL；M為試樣稱樣質量，g；1 000為換算系數。

1.2.8 數據處理

利用Excel 2010進行數據整理匯總、極差分析及顯著性分析，并使用Word 2010進行圖表制作。

2 結果與分析

2.1 原料硒含量的測定結果

硒標準曲線見圖1。根據圖1可知，硒標準曲線方程為y=123.4x+48.879，相關系數R=0.999，相關系數良好，可用于硒含量的測定。

圖1 硒標準曲線Fig.1 Seleniumstandard curve

使用原子熒光光譜法對黑米、黑豆分別進行檢測，測得黑米的硒含量為0.155 mg/kg，黑豆的硒含量為2.191 mg/kg。

陜西省地方標準DB 61/T 556—2018《富硒含硒食品與相關產品硒含量標準》[12]中規定：當農產品中植物糧食類產品的硒含量≥0.05 mg/kg時，可被稱為富硒食用農產品。對比標準可知，本文所選的黑米、黑豆均屬于富硒食用農產品。

2.2 單因素試驗結果

2.2.1 富硒黑米粉添加量對富硒黑米代餐粉感官品質的影響

根據圖2可知，隨著富硒黑米粉添加量持續增大，數據評分呈現出先升后降的趨勢。結果表明，富硒黑米粉對代餐粉口感或風味的改變具有一定作用。隨著富硒黑米粉中的淀粉含量不斷增大，產品過于黏稠，從而導致入口不適，使得產品的感官品質降低。因此，10 g為富硒黑米粉的最適添加量。

圖2 富硒黑米粉添加量對產品感官品質的影響Fig.2 Effectsof Se-enriched black rice powder additions on product sensory quality

2.2.2 富硒黑豆粉添加量對富硒黑米代餐粉感官品質的影響

根據圖3可知，隨著富硒黑豆粉添加量持續增大，感官評分呈現出先升后降的趨勢。結果表明，富硒黑豆粉對代餐粉口感或風味的改變具有一定作用。黑豆的加入，為產品增添了豆香味，然而添加過量則會使香味不均且難以消化，使得產品的感官品質降低。因此，6 g為富硒黑豆粉的最適添加量。

圖3 富硒黑豆粉添加量對產品感官品質的影響Fig.3 Effectsof Se-enriched black bean powder additions on product sensory quality

2.2.3 木糖醇添加量對富硒黑米代餐粉感官品質的影響

根據圖4可知，隨著木糖醇添加量的持續增大，感官評分呈現出先升高后降低的趨勢。試驗結果表明，木糖醇對代餐粉口感或風味的改變具有一定作用。添加過多的木糖醇，會使產品過于甜膩，使得產品的感官品質降低。因此，6 g為木糖醇的最適添加量。

圖4 木糖醇添加量對產品感官品質的影響Fig.4 Effectsof xylitol additionson product sensory quality

2.2.4 魔芋精粉添加量對富硒黑米代餐粉感官品質的影響

根據圖5可知，隨著魔芋精粉添加量持續增大，產品感官評分呈現出先升后降的趨勢。結果表明，魔芋精粉對代餐粉口感或風味的改變具有一定作用。添加適量的魔芋精粉會使產品口感更為黏稠，添加過量則入口不順滑，導致掛口情況的出現，使得產品的感官品質降低。因此，0.3 g為魔芋精粉的最適添加量。

圖5 魔芋精粉添加量對產品感官品質的影響Fig.5 Effects of konjac fine powder additions on product sensory quality

2.3 正交試驗結果

正交試驗結果見表3。根據表3可知，將富硒黑米代餐粉感官評分作為考察指標，各因素對成品感官品質影響的主次順序為B（富硒黑豆粉添加量）＞A（富硒黑米粉添加量）＞C（木糖糖含量）＞D（魔芋精粉添加量）。由此可知，富硒黑豆粉添加量對富硒黑米代餐粉的影響最大，富硒黑米粉添加量影響次之，然后是木糖醇添加量和魔芋精粉添加量。結合k值分析得出，富硒黑米代餐粉的最佳組合為A2B2C3D2。

表3 正交試驗結果Table 3 Results of orthogonal experiment

2.4 驗證試驗結果

驗證試驗及結果參見表4。

表4 驗證試驗及結果Table 4 Repeated verification tests and results

根據表4并結合正交試驗的極差分析結果可知：本產品的最佳配方組合為A2B2C3D2，即在產品定量為30.0 g的情況下，富硒黑米粉10.0 g（質量占比為33.33%），富硒黑豆粉6.0 g（質量占比為20.00%），木糖醇7.0 g（質量占比為23.33%），魔芋精粉0.4 g（質量占比為1.33%），黑芝麻粉2.5 g（質量占比為8.33%），花生粉2.5 g（質量占比為8.33%），百合粉0.8 g（質量占比為2.67%），蓮子粉0.8 g（質量占比為2.67%）。該配方下制得的富硒黑米代餐粉的感官評分為92.61分，高于正交試驗的最優組合。

2.5 成品理化性質及硒含量的測定結果

為了進一步確保產品食用的方便性及硒含量，在感官評分標準（表2）的基礎上，進行潤濕下沉性及速溶性的測定，并對產品的硒含量進行了測定。

2.5.1 潤濕下沉性測定結果

將稱量好的30.0 g富硒黑米代餐粉成品均勻分布在200 mL、25℃的水面上，在靜置情況下，富硒黑米代餐粉完全浸潤下沉的時間為43 s，在外力攪拌情況下富硒黑米代餐粉完全浸潤下沉的時間為5 s。

在浸潤下沉性試驗中，富硒黑米代餐粉表現出良好的溶解性。

2.5.2 速溶性測定結果

將30.0 g富硒黑米代餐粉成品用200 mL、100℃沸水進行沖調試驗，順時針攪拌后，產品未產生團塊，杯底也未見塊狀沉淀。

在速溶性試驗中，富硒黑米代餐粉表現出良好的速溶性。

2.5.3 成品硒含量測定結果

使用原子熒光光譜法對30.0 g富硒黑米代餐粉成品進行檢測，測得其硒含量為0.489 mg/kg。

陜西省地方標準DB 61/T 556—2018《富硒含硒食品與相關產品硒含量標準》[12]中規定：當預包裝方便食品中其他方便食品類產品的硒含量≥0.15 mg/kg時，可被稱為富硒食品。對比標準可知，本產品屬于富硒食品。

3 結論

以富硒黑米、富硒黑豆為主料，木糖醇、魔芋精粉為配料，黑芝麻、花生、百合及蓮子為輔料，深入探究了富硒黑米代餐粉的配方。通過單因素試驗、正交試驗以及驗證試驗，得出了產品的最佳配方為：產品定量30.0 g，富硒黑米粉10.0 g，富硒黑豆粉6.0 g，木糖醇7.0 g，魔芋精粉0.4 g，黑芝麻粉、花生粉各2.5 g，百合粉、蓮子粉各0.8 g。取上述配方研發出的富硒黑米代餐粉30 g，用200 mL、100℃的沸水沖泡時，其溶解快，沖泡完成后，呈現出均勻的紫黑色且無結塊現象，可聞到協調的米、豆以及黑芝麻的復合香氣，入口順滑，甜度適中，米香與豆香味濃郁。