復合雜糧代餐粉的研制

田文靜，趙東瑞，張彤，汪慧華

1. 北京農業職業學院食品與生物工程系（北京 102442）；2. 北京工商大學食品質量與安全北京實驗室（北京 100048）

代餐粉是由一種或多種原輔料，按照一定的比例、方法混合調配而成的一類沖調粉劑產品。由于其營養均衡、食用方便，代餐粉已經成為現在最流行的營養代餐產品之一[1]。代餐粉產品種類豐富、原料來源廣泛，有單一原料的代餐粉，如張康逸等[2]研發的青麥仁代餐粉，其風味適宜、沖調性好；也有由多種原輔料復合而成的代餐粉，如張麗等[3]以蕎麥粉、沙棘粉和藍莓粉等為原料研制的復合代餐粉，其風味獨特、營養豐富。由于復合代餐粉可將各原料的活性成分互相結合、取長補短，使其協同增效，其健康功效遠超單一原料的代餐粉，故目前市售產品大多為復合代餐粉。但為了追求口感，復合代餐粉產品的原料多為精谷物，而以全谷物粗糧、雜糧類為原料的產品較少[4]。全谷物粗糧、雜糧類具有較高的營養價值和較好的減肥功效。因此，開發以全谷物粗糧、雜糧類為原料的代餐粉產品具有重要意義。

基于此，研究致力于研發一款以多種雜糧為基礎的代餐粉，以感官評分為考察指標，通過單因素試驗和正交試驗對復合雜糧代餐粉的配方進行優化，并對其理化性質及營養成分進行分析，以此來評估其營養結構的合理性及產品質量的穩定性，為復合雜糧代餐粉的開發與推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

紅小豆粉、燕麥粉、紅棗粉、核桃粉、紫薯粉、薏仁粉，山東丞諾食品有限公司；食品添加劑木糖醇、脫脂乳粉，北京嘉一科儀技術有限公司。

1.2 儀器與設備

電子天平，上海精密儀器儀表有限公司；HH-S4恒溫水浴鍋，上海況勝實業發展有限公司；鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；離心機，德國eppendorf股份公司；恒溫加熱磁力攪拌器，上海儀電科學儀器股份有限公司。

1.3 復合雜糧代餐粉的配方研究

采用單因素試驗和正交試驗，以感官評價得分為指標來確定復合雜糧代餐粉的最佳調配配方。具體方法：選取30名未經專業訓練的評價人員（其中男性14人，女性16人，年齡均為18~25歲）組成感官評價小組，將調配好的復合雜糧代餐粉用80 ℃熱水按1∶4進行沖調，評價人員根據感官評分標準（表1）對復合雜糧代餐粉進行感官評價。

表1 復合雜糧代餐粉的感官評分標準

根據前期預試驗及文獻查閱情況，試驗擬定首先利用單因素試驗研究紅小豆粉、燕麥粉、紅棗粉、核桃粉、紫薯粉、薏仁粉和木糖醇的添加量對復合雜糧代餐粉的感官品質影響規律和大致的添加范圍值，在此基礎上利用正交試驗確定復合雜糧代餐粉感官品質最佳的調配配方。

1.3.1 以紅小豆粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，紅小豆粉的添加量分別為8，9，10，11和12 g，余量用脫脂奶粉補齊，以配制的復合雜糧代餐粉的感官評價為判斷標準，確定紅小豆粉的最佳添加量。

1.3.2 以燕麥粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，燕麥粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補齊，以配制的復合雜糧代餐粉的感官評價為判斷標準，確定燕麥粉的最佳添加量。

1.3.3 以紅棗粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，紅棗粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補齊，以配制的復合雜糧代餐粉的感官評價為判斷標準，確定紅棗粉的最佳添加量。

1.3.4 以核桃粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，核桃粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補齊，以配制的復合雜糧代餐粉的感官評價為判斷標準，確定核桃粉的最佳添加量。

1.3.5 以紫薯粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、薏仁粉3 g和木糖醇2 g，紫薯粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補齊，以配制的復合雜糧代餐粉的感官評價為判斷標準，確定紫薯粉的最佳添加量。

1.3.6 以薏仁粉的添加量為單因素研究對象

配制1份復合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g和木糖醇2 g，薏仁粉的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補齊，以配制的復合雜糧代餐粉的感官評價為判斷標準，確定薏仁粉的最佳添加量。

1.3.7 以木糖醇的添加量為單因素研究對象

配制1份復合雜糧代餐粉（30 g）的原輔料添加量如下：紅小豆粉10 g、燕麥粉2 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g和薏仁粉3 g，木糖醇的添加量分別為1，2，3，4和5 g，余量用脫脂奶粉補齊，以配制的復合雜糧代餐粉的感官評價為判斷標準，確定木糖醇的最佳添加量。

1.3.8 正交試驗確定最佳配方

在單因素試驗的基礎上，設計L18(37)正交試驗（表2），以感官評價得分為考察指標，篩選出復合雜糧代餐粉的最佳配方。

表2 正交試驗因素水平表 單位：g

1.4 復合雜糧代餐粉部分理化性質測定

1.4.1 分散性[5]

將盛有50 mL去離子水（50 ℃）的燒杯置于磁力攪拌器上，準確稱取1 g復合雜糧代餐粉，快速均勻散布于水中，記錄粉體完全分散在水中所消耗的時間，即為分散時間。

1.4.2 潤濕性[6]

在 250 mL燒杯中加入200 mL去離子水（50 ℃），準確稱取0.5 g復合雜糧代餐粉均勻散布在水面上，準確記錄粉體從加入至全部沉降所需時間。

1.4.3 溶脹度[7]

準確稱取1.5 g復合雜糧代餐粉樣品于離心管中，用去離子水配制成20 g/L的溶液，混勻后置于55 ℃水浴鍋中加熱30 min，每隔5 min振蕩30 s，使其保持懸浮狀態，水浴后冷卻至常溫，以3 000 r/min離心15 min，上清液和沉淀均在105 ℃條件下烘干至恒重，上清液烘干后質量為a（g），沉淀烘干后質量為b（g），則溶解度（S）和膨脹度（P）的計算如式（1）和（2）所示。

1.4.4 沖調特性[8]

準確稱取5 g復合雜糧代餐粉，加入75 mL沸水沖成糊，靜置5 min，過0.125 mm（120目）篩，將篩上結塊物于95 ℃烘干至恒重，得結塊物質量。同時，稱取20 mL濾液，沸水浴加熱20 min，冷卻后取5 mL稀釋5倍，以A600透光率作為對照即A對照；另取5 mL未經加熱的濾液稀釋5倍，以A600透光率為A樣品。沖調性得分計算如式（3）所示。

1.5 復合雜糧代餐粉的營養成分分析

依據中國食物成分表，計算復合雜糧代餐粉的營養成分。為了對比產品的代餐功效，對20名上班族（男女各半）志愿者進行膳食營養調查。依據食物成分表，對志愿者一周的晚餐平均攝入營養成分進行換算（包括總能量、蛋白質、脂肪、碳水化合物、膳食纖維等含量），并與復合雜糧代餐粉進行對比分析[9]。

1.6 數據分析

所有獨立試驗均重復3次，應用SPSS統計軟件對各試驗數據進行方差分析（one-way ANOVA），試驗數值以平均數±標準差（X±s）表示。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 紅小豆粉添加量對復合雜糧代餐粉感官品質的影響

紅小豆營養價值較高，含有蛋白質、膳食纖維、維生素、多酚和單寧等成分，具有利水消腫、降壓降脂、通腸潤便的功效，以紅小豆為原料加工的食品深受消費者喜愛[10]。由圖1可知，隨著紅小豆粉添加量的增加，復合雜糧代餐粉的感官評分呈現先增高后減小的趨勢，當紅小豆粉添加量為10 g時，代餐粉感官評分達到最高。原因可能是紅小豆香氣宜人，適宜食用，且其淀粉含量較高，增加含量可使代餐粉沖調后穩定性提高，但添加過多也會使代餐粉易結塊。因此，紅小豆粉添加量為10 g以內較為適宜。

圖1 紅小豆粉添加量對復合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.2 燕麥粉添加量對復合雜糧代餐粉感官品質的影響

燕麥富含維生素和礦物質，氨基酸組成全面，還含有谷類食糧中缺少的皂苷，所含的水溶性膳食纖維在糧谷類中含量最高，且其降血壓、降膽固醇、預防心臟疾病等保健作用也被大眾所公認[11]。因此，添加燕麥粉可增加復合雜糧代餐粉的保健功效，當添加量達到3 g時，代餐粉的感官評分最高；繼續增加會讓代餐粉變得過于黏稠，導致沖調不勻，且有生味。因此，燕麥粉添加量選擇2~4 g較適宜。

圖2 燕麥粉添加量對復合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.3 紅棗粉添加量對復合雜糧代餐粉感官品質的影響

據草藥書籍《本經》記載，紅棗有養胃、健脾、益血、滋補、強身之效，復合雜糧代餐粉中添加紅棗粉可以增加其功能性，同時賦予其紅棗特有的香氣和色澤。但過量添加紅棗粉又使代餐粉的紅棗味過于濃郁，掩蓋了其他原料的風味，降低了代餐粉風味的豐富性。因此，選擇添加1~3 g為宜。

圖3 紅棗粉添加量對復合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.4 核桃粉添加量對復合雜糧代餐粉感官品質的影響

核桃是公認的營養價值較高的一種保健食材，其不飽和脂肪酸含量高，富含銅、鎂、鉀等礦物質及維生素，具有健腦、防治動脈硬化等功效。為使復合雜糧代餐粉的營養更加全面、口感更醇香，在其中添加核桃粉。但隨著核桃粉添加量的增加，代餐粉的口感有所下降，存在砂礫感。根據感官評分來看（圖4），核桃粉添加量選擇1~3 g為宜。

圖4 核桃粉添加量對復合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.5 紫薯粉添加量對復合雜糧代餐粉感官品質的影響紫薯營養豐富，含大量花青素，具有抗衰老、抗癌、防動脈硬化等功效。添加適量紫薯粉可增加復合雜糧代餐粉的黏稠度，同時賦予其誘人的紫紅色，而紫薯獨特的香氣也可以改善代餐粉的風味。然而，當紫薯粉添加過多時，代餐粉顏色較深較暗，且紫薯味過濃掩蓋了其他成分的香氣。由圖5可知，紫薯粉添加量為3 g時，復合雜糧代餐粉的感官評分最高；隨著紫薯粉添加量的增加，代餐粉的結塊率逐漸提高。原因是隨著紫薯全粉添加量的增加，粒間的間隙減小，與水的接觸面積減小，不利于水分滲透，故而結塊率增高[12]。因此，紫薯粉添加量選擇2~4 g為宜。

圖5 紫薯粉添加量對復合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.6 薏仁粉添加量對復合雜糧代餐粉感官品質的影響薏仁中富含薏仁油、薏仁酯和薏仁多糖等藥用成分，因此具有降壓降脂、免疫調節、抗腫瘤等功效[13]。由圖6可知，隨著薏仁粉添加量的增多，代餐粉的感官評分先增加后減小，添加量為4 g時，感官評分達到最高。這是因為過量的薏仁粉會讓代餐粉變得口感粗糙、發澀。因此，薏仁粉添加量選擇3~5 g為宜。

圖6 薏仁粉添加量對復合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.1.7 木糖醇添加量對復合雜糧代餐粉感官品質的影響

由圖7可知，隨著木糖醇添加量的增加，復合雜糧代餐粉的感官評分呈現出先上升后下降的趨勢。適當添加木糖醇能為代餐粉帶來香甜的口感，而添加比例過高則口感過于甜膩，從而使復合雜糧代餐粉的感官評分降低。因此，木糖醇添加量選擇2~4 g為宜。

圖7 木糖醇添加量對復合雜糧代餐粉感官評分的影響

2.2 正交試驗

由正交分析結果（表3）可知，以感官評分為考察指標時，各因素的主次順序為木糖醇添加量＞紅小豆粉添加量=紫薯粉添加量＞燕麥粉添加量＞紅棗粉添加量＞薏仁粉添加量＞核桃粉添加量，最優組合為A3B2C2D2E2F1G2。

表3 復合雜糧代餐粉配比正交試驗結果表

對復合雜糧代餐粉的最佳配方進行驗證試驗，結果表明，最優組合A3B2C2D2E2F1G2的感官評分為97分，高于正交試驗中的每一項試驗結果，說明正交試驗確定的配方所體現的感官品質穩定可行。因此，復合雜糧代餐粉（30 g）的最佳配方為紅小豆粉10 g、燕麥粉3 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g、木糖醇3 g、脫脂乳粉4 g。

2.3 復合雜糧代餐粉部分理化性質測定

由表4可知，復合雜糧代餐粉的分散性與潤濕性分別為10.45 s和66.15 s，與張康逸等[14]開發的青麥仁代餐粉的性質相近（分散性10.52 s，潤濕性72.61 s），分散與濕潤速度較快，符合代餐粉標準。此外，復合雜糧代餐粉的溶解度和膨脹度分別可達46.67%和26.46%，顯著高于焦揚等[15]研究的基于馬鈴薯全粉的代餐粉的相應指標（33.79%和20.01%）。同時，試驗測得的復合雜糧代餐粉的沖調性得分也高達91.42分，表明該配方下的復合雜糧代餐粉的沖溶特性較佳，完全達到即沖即食沖調粉的要求。

表4 復合雜糧代餐粉的理化性質測定

2.4 復合雜糧代餐粉的營養成分分析

由表5數據可知，復合雜糧代餐粉中蛋白質和膳食纖維含量較高，碳水化合物與脂肪含量很低。用2袋代餐粉（60 g）可沖調成約300 mL糊狀即食食品，用其替代晚餐可以達到一定的飽腹感，志愿者也稱該代餐粉飽腹感較強，同時還大大減少了能量的攝入，具有減肥瘦身效果。該研究與謝安國等[16]研制的綠茶麥胚代餐粉結果一致。

表5 復合雜糧代餐粉的營養成分分析

3 結論

研究利用紅小豆粉、燕麥粉、紅棗粉、核桃粉、紫薯粉和薏仁粉等為原料研制了一款復合雜糧代餐粉，以感官評分為指標，經過單因素試驗和正交試驗對配方進行優化，得復合雜糧代餐粉（30 g）的最佳配方：紅小豆粉10 g、燕麥粉3 g、紅棗粉2 g、核桃粉2 g、紫薯粉3 g、薏仁粉3 g、木糖醇3 g、脫脂乳粉4 g，在該工藝下代餐粉的感官評分為97分。

理化性質檢測結果表明，復合雜糧代餐粉的分散性、溶解性等均較好，沖調性得分也高達91.42分。這表明按該配方制作的復合雜糧代餐粉的沖溶特性較佳。產品經熱水沖調后呈淡紫色，香氣濃郁宜人，口感柔和細膩，具有淡淡的紅棗味和雜糧特有的醇厚感。營養成分分析顯示，復合雜糧代餐粉所含的蛋白質和膳食纖維含量較高，可緩解減肥人士空腹時的饑餓感，并具有較高的營養價值和生理功效。對新型營養代餐粉配方進行研究，并對最佳配方下復合代餐粉的理化性質和營養價值進行分析評估，開發出一款風味協調濃郁、營養均衡全面的復合雜糧代餐粉，研究為谷物的綜合利用和新口味代餐粉的開發提供了參考。