低血糖生成指數燕麥顆粒牛奶的開發及測試

劉龍女，劉 麗，陸 淳，李 興，郭 慧，盧曉莉，劉敏軒

石家莊君樂寶乳業有限公司，河北石家莊 050000

0 引言

近年來，隨著經濟水平的不斷發展，人們的生活條件得到了極大的提高，生活方式的改變導致我國的糖尿病患病率逐年升高，已經成為嚴重威脅我國人民生命健康的一大慢性非傳染性疾病[1]。血糖生成指數（Glycemic Index，GI）用于描述人體對食物的消化吸收速率和由此引起的血糖應答，GI 值小于55的食品被認為是低GI 食品[2，3]。低GI 飲食干預能夠大幅降低2型糖尿病的發生風險，有效減輕體質量，降低心血管死亡和全因死亡風險[4]。

牛奶GI值為28，屬于低GI食品，富含優質乳蛋白、乳脂肪和各種微量元素，同時是多種營養的良好載體[5，6]。燕麥屬于禾本科燕麥屬，是世界八大糧食作物之一。作為全谷物食物，燕麥含有豐富的蛋白質、亞油酸、礦物質、維生素、膳食纖維和β-葡聚糖、燕麥皂苷、燕麥多酚、燕麥生物堿等生物活性成分，具有保健功能[7]。保存較完整燕麥顆粒的淀粉不易被水解消化吸收，因此GI值較小[8]?；谝陨系奶攸c，本文將燕麥顆粒添加至牛奶中，開發出一款具有牛奶醇香與燕麥飽滿咀嚼感的低GI燕麥顆粒牛奶，有助于我國糖尿病潛在患者的疾病預防工作以及糖尿病患者的血糖控制和營養狀況改善，同時對于推動我國乳品行業向健康方向發展具有重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

生牛乳，石家莊君樂寶乳業有限公司；麥芽糖醇，羅蓋特（中國）營養食品有限公司；微晶纖維素，丹尼斯克（中國）有限公司；燕麥粒，北京朔方科技發展股份有限公司；結冷膠，斯比凱可（中國）有限公司；淀粉，上海國民淀粉有限公司；聚葡萄糖，泰萊貿易（上海）有限公司；復合維生素（含維生素A、D、E）、復合礦物質（含鐵、鋅、鈣），帝斯曼（中國）有限公司。

1.1.2 儀器與設備

高壓均質機60L70，上海申鹿均質機有限公司；高速分散機KAT25型，美國IKA有限公司；培養箱PH71，天津市泰斯特儀器有限公司；黏度計DV2TLV，美國博勒飛有限公司；pH計fe28，瑞士梅特勒-托利多有限公司；穩定性分析儀LUMISIZER611，德國羅姆儀器有限公司；分析天平BSA224S，賽多利斯科學儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

將輔料稱量干混后加入升溫后的牛奶中，進行剪切、化料，再次升溫均質，將均質后的奶基與燕麥醬按比例進行混合，進行殺菌、冷卻、灌裝。

1.2.2 試驗設計

（1）單因素試驗

分別以1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%的添加量添加淀粉，以2%、3%、4%、5%、6%的添加量添加麥芽糖醇，以1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的添加量添加燕麥粒制成谷物顆粒牛奶，以感官評分的數值作為試驗結果考察指標，確定最佳添加量。

（2）正交試驗

采用三因素三水平正交試驗設計，即三個因素每個因素根據單因素試驗結果選擇3 個最佳水平進行正交試驗，以淀粉、麥芽糖醇、燕麥粒作為試驗因子。組織專業人員進行感官評分，通過正交試驗確定最佳工藝參數。因素水平的設計如表1所示。

表1 正交試驗因素水平表

1.2.3 測定方法

（1）黏度的測定

取一定量樣品（燕麥顆粒牛奶成品需過濾掉燕麥顆粒）裝入測樣杯中，使用DV2TLV黏度計測定其黏度。參數：62#轉子，轉速60 r/min，計時30 s，測樣溫度25 ℃，測定其黏度值厘泊（cp）。

（2）快速穩定性測試

試驗通過采用穩定性分析儀LUMISIZER611對樣品進行快速穩定性的測試，即取適量樣品放入測試管中，對樣品進行離心的同時，利用近紅外光對樣品進行照射，對整個樣品從上到下進行觀測和分析，測試時間間隔30 s，轉速4 000 r/min，光因子為1.00，輪廓線條數為255。利用離心加速法簡便的測試及量化分散體系分離行為，通過透光率的變化值，從而確定其穩定性和貨架期。

（3）感官評定標準及方法

由24 位專業感官評定成員，對產品進行感官特征評價，從產品外觀、香氣、口感、甜度及顆粒咀嚼感等方面進行評價，按照表2的評分標準，總分為100分。燕麥顆粒牛奶感官評定標準見表2。

表2 燕麥顆粒牛奶感官評定標準

1.2.4 數據分析

采用Excel軟件對試驗數據進行分析并作圖，利用SPSS軟件進行T檢驗，以P<0.05表示有顯著性差異。

2 結果與討論

2.1 淀粉添加量對感官評分的影響

淀粉添加量對燕麥顆粒牛奶的感官評分總分的影響見圖1。從圖中可見淀粉的添加量對感官的評分影響不是很大，波動不明顯。淀粉添加量因素方面，按照其單因素試驗的結果判斷可選擇1.4%~1.8%之間的區域，作為正交試驗該因素的水平選擇范圍。

圖1 淀粉添加量對燕麥顆粒牛奶的感官評分總分的影響

2.2 甜味劑添加量對感官評分的影響

甜味劑添加量對燕麥顆粒牛奶的感官評分總分的影響見圖2。從圖中可明顯看出在麥芽糖醇添加量為4%時，感官評分最高，有明顯的波動，可選擇麥芽糖醇添加量為3%~5%添加量之間的區域，作為下一步正交試驗該因素的水平選擇范圍。

圖2 麥芽糖醇添加量對燕麥顆粒牛奶的感官評分總分的影響

2.3 燕麥添加量對感官評分的影響

燕麥添加量對燕麥顆粒牛奶的感官評分總分的影響見圖3。從圖中可明顯看出燕麥添加量在2.5%的時候，感官評分最高，有明顯的波動?？蛇x擇燕麥粒添加量為2.0%~3.0%之間的區域，作為下一步正交試驗該因素的水平選擇范圍。

圖3 燕麥添加量對燕麥顆粒牛奶的感官評分總分的影響

2.4 正交試驗結果

由表3可知，影響燕麥顆粒牛奶感官評分因素的主次順序為：麥芽糖醇添加量＞燕麥顆粒添加量＞淀粉添加量。優選方案為A2B2C3，即淀粉添加量1.6%、麥芽糖醇添加量4%、燕麥顆粒添加量3.0%。通過表3極差分析和感官評分結果，因素B顯著，即3個因素中麥芽糖醇添加量對試驗的影響最大。

表3 正交試驗直觀分析表

以感官評分最高的因素組合（淀粉添加量1.6%、麥芽糖醇添加量4%、燕麥顆粒添加量3.0%）作為輔料配比進行調配，得到的燕麥顆粒牛奶黏度為120 cp，產品進行24 人評定小組的詳細感官評分，其評分統計結果如表4所示。

表4 最佳輔料配比感官評分結果統計分析

從各項平均分和總分可以看出，燕麥顆粒牛奶的風味口感評分處于評分標準表的第一階段分數范圍內，各項評分表現較優。甜度和香氣的變異較大，其他感官指標變異較小，這是因為香氣和甜度這兩個指標的個人感官程度偏差較大，所以數據結果的變化幅度較大，但并不影響燕麥顆粒牛奶的各項感官指標的評分均處于評分表的第一、二階段水平。

圖5 燕麥顆粒牛奶淀粉添加量為1.6%時LUM動態圖譜

圖6 燕麥顆粒牛奶淀粉添加量為1.8%時LUM動態圖譜

2.5 LUM 動態分析

淀粉在乳制品中有多種功能，可以提供穩定性、保水性、黏度、質構和口感。將淀粉作為變量，對產品進行LUM動態分析[9]，蛋白質添加量2.5%，麥芽糖醇添加量3%，燕麥顆粒添加量2.0%，淀粉的添加量分別選擇1.4%、1.6%、1.8%時的圖譜結果見圖4，5，6。從圖上可以看出，淀粉添加量為1.4%時的透光率明顯高于淀粉添加量為1.6%，1.8%時的產品。淀粉添加量達到1.6%時可以起到對體系的穩定性作用。

圖4 燕麥顆粒牛奶淀粉添加量為1.4%時LUM動態圖譜

3 結論

以燕麥、牛奶為主要原料制成的燕麥顆粒牛奶，以口感及穩定性作為指標，通過正交試驗確定最優方案為：淀粉添加量1.6%、麥芽糖醇添加量4%、燕麥顆粒添加量3.0%。此時燕麥顆粒牛奶黏度為120 cp，感官評分90.6分，燕麥顆粒牛奶口感良好，穩定性較好。本文開發的燕麥顆粒牛奶為低GI食品，理論計算GI值為30.1，后續試驗可進行人體試驗進一步測定GI值。