大麥嫩葉紫薯復合代餐粉的研制

游新勇，周民生，楊 雨

（安陽工學院生物與食品工程學院，河南 安陽 455000）

近年來，方便快捷、營養豐富的代餐食品在消費者市場備受歡迎。代餐粉有熱量低、飽腹感強的優點，可通過減少人體對能量和脂肪的攝入達到控制體重的效果[1-2]。大麥嫩葉粉含蛋白質（28.2%）[3]、必需氨基酸、膳食纖維、VC（14.9 mg/100 g）、VE、VB、鉀（888 mg/100 g）[4]、鈣、鎂、鐵、硒及黃酮類等活性成分，具有改善睡眠、提高記憶力、增強免疫力、促進傷口愈合、緩解疲勞、排毒養顏、抗氧化、解毒、抗抑郁等功效[5-7]。紫薯富含硒、花青素、VC、VE、VA和鐵等活性物質，具有抗疲勞、抗衰老、補血等功效[8-9]。小麥胚芽屬于高蛋白、高VE含量、低熱量的營養品，是小麥粒的精華部位。小麥胚芽中的小麥黃酮類物質對心血管疾病有治療功能，谷胱甘肽具有抗癌作用，富含的膳食纖維可以起到降血脂、減肥和排毒等功效[10-14]。

本試驗以大麥嫩苗、紫薯、小麥胚芽粉為原料，通過單因素試驗及正交試驗，篩選大麥嫩葉紫薯復合代餐粉的最佳配方，以期制備一種營養豐富，口味新穎的新型代餐粉，為增加我國代餐品種類及紫薯、小麥、大麥的深加工提供一定參考借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

紫薯、木糖醇（食品級），購于安陽市丹尼斯超市；大麥種子、小麥胚芽粉（食品級），河南萬邦化工科技有限公司產品。

1.1.2 儀器與設備

DHG-9023A鼓風干燥箱，上海凱朗儀器設備廠；HCMAX-A20001電子天平，深圳市無限量衡器有限公司；NDJ-1黏度計，南京菲奇工貿有限公司；HH-6數顯恒溫水浴鍋，金壇市金南儀器制造有限公司；SX2-2.5-12N馬弗爐，上海化科實驗器材有限公司；SL-3000A粉碎機，永康市松青五金廠。

1.2 方法

1.2.1 紫薯全粉的制備

1.2.1.1 工藝流程

新鮮紫薯→清洗、整理→切割→干燥→磨粉→過篩→紫薯全粉

1.2.1.2 操作要點

挑選外表干凈，無發霉及蟲咬痕跡，體型偏大的紫薯；將紫薯先在水龍頭下沖洗干凈，再放入容器進行搓洗，直至完全沒有泥土后去皮；將去皮后的紫薯切塊并放入檸檬酸溶液中護色15 min，取出后整齊擺放于盤中；于鼓風干燥箱中70℃干燥5 h；粉碎機磨粉，過120目篩備用。

1.2.2 大麥嫩葉粉的制備

1.2.2.1 工藝流程

1.2.2.2 操作要點

室溫下種植大麥種子，使其生長約15 d后，割取20～30 cm高的大麥嫩苗，剔除雜草，去除枯黃的麥苗，清洗去除泥沙雜質后切成2～4 cm苗段；對大麥嫩苗進行蒸汽殺青，殺青溫度200℃，時間75 s[4]；殺青后的大麥嫩苗放入冷凍干燥機中進行冷凍干燥，取出粉碎后，過150目篩備用。

1.2.3 大麥嫩葉紫薯復合代餐粉的制備

1.2.3.1 工藝流程

1.2.3.2 操作要點

將紫薯全粉、大麥嫩葉粉、小麥胚芽粉和木糖醇按照適宜比例進行混合攪拌。

1.2.4 紫薯全粉粒度對代餐粉沖調性的影響

紫薯經過烘干、粉碎后分別過60、80、100、120、140目篩，對應粒度分別為250、178、150、124、104μm，考察不同粒度對紫薯全粉結塊率（結塊率越大沖調性越差）的影響。

1.2.5 單因素試驗設計

1.2.5.1 紫薯全粉添加量的篩選

固定小麥胚芽粉添加量12 g，大麥嫩葉粉添加量1.6 g，木糖醇添加量5 g，考察紫薯全粉添加量分別為4、6、8、10、12 g時對大麥嫩葉紫薯復合代餐粉感官評分的影響，篩選紫薯全粉最適添加量。

1.2.5.2 小麥胚芽粉添加量的篩選

固定紫薯全粉添加量12 g，大麥嫩葉粉添加量1.6 g，木糖醇添加量5 g，考察小麥胚芽粉添加量分別為8、10、12、14、16 g時對大麥嫩葉紫薯復合代餐粉感官評分的影響，篩選小麥胚芽粉最適添加量。

1.2.5.3 大麥嫩葉粉添加量的篩選

固定紫薯全粉添加量12 g，小麥胚芽粉添加量12 g，木糖醇添加量5 g，考察大麥嫩葉粉添加量分別為0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 g時對大麥嫩葉紫薯復合代餐粉感官評分的影響，篩選大麥嫩葉粉最適添加量。

1.2.5.4 木糖醇添加量的篩選

固定紫薯全粉添加量12 g，小麥胚芽粉添加量12 g，大麥嫩葉粉1.6 g，考察木糖醇添加量分別為2.5、4.0、5.5、7.0、8.5 g時對大麥嫩葉紫薯復合代餐粉感官評分的影響，篩選木糖醇最適添加量。

1.2.6 正交試驗設計

在單因素試驗基礎上，以小麥胚芽粉添加量、紫薯全粉添加量、大麥嫩葉粉添加量和木糖醇添加量為為主要影響因素，以感官評分為考察指標，采用L9(34)正交試驗設計，對大麥嫩葉紫薯復合代餐粉配方進行優化。正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 復合代餐粉正交試驗因素水平表Table 1 Orthogonal test factor level of compound meal substitute powder 單位：g

1.2.7 測定項目與方法

1.2.7.1 潤濕下沉性

取10 g紫薯全粉，撒在250 mL，25℃的水面上，分別在靜置和攪拌兩種不同條件下，記錄紫薯全粉完全濕潤下沉所需時間[15]。大麥嫩葉粉和小麥胚芽粉均采取以上相同方法進行測定。

1.2.7.2 速溶性

稱取紫薯全粉、大麥嫩葉粉、小麥胚芽粉各34 g，分別用250 mL、40℃的水沖泡調制，查看攪拌后的沖調狀況。

1.2.7.3 結塊率

參照王乜田等[16]的方法，用電子天平稱取40 g代餐粉加入燒杯中，隨后加入200 mL溫度為80℃的水。攪拌10 min，使其均勻，然后查看分層、結塊情況。取20目的篩網進行過濾，結塊物用自來水沖洗干凈，置于干燥箱烘干至恒質量后，帶篩網稱其質量，去掉篩網質量即為結塊物的質量。計算公式如下：

1.2.7.4 感官評定

稱取適量復合代餐粉，按料水比1∶3（g/mL）的比例用剛燒開的水沖泡，隨機選擇10名人員組成感官品質評定小組，對沖泡好的復合代餐粉進行評價。評價人員在檢驗前需先用純凈水進行漱口，保證感官的靈敏和準確。感官評分標準見表2。

表2 大麥嫩葉紫薯復合代餐粉感官評分標準Table 2 Sensory scoring criteria of barley tender leaf and purple potatocompound meal substitutepowder

1.2.7.5 水分含量

按照GB 5009.3—2016[17]中規定的方法測定。

1.2.7.6 溶解度

參照王乜田等[16]的方法，用天平稱取代餐粉10 g倒入燒杯中，之后加入10 mL純凈水。稱取兩個相同試樣，分別置于80、100℃的恒溫水浴鍋中加熱，水浴時持續攪動代餐粉，當燒杯中的代餐粉達到水浴溫度時，將100℃的代餐粉冷卻至80℃，靜置。待固體顆粒全部沉淀后，每隔10 min取上層溶液進行分析，等二者濃度相近并不發生變化時，即為代餐粉在溫度為80℃時的溶解度。

1.2.7.7 黏度

參照王乜田等[16]的方法，稱取2 g代餐粉，隨后加入20 mL溫度為80℃的水，攪拌10 min使其均勻，靜置10 min后用黏度計對其進行黏度測定。

1.2.8 數據處理

采用Excel 2000進行數據分析，并利用Origin 8.0繪圖；所有試驗均進行3次重復，結果以xˉ±s表示。

2 結果與分析

2.1 大麥嫩葉粉、小麥胚芽粉、紫薯全粉的潤濕下沉性

由表3可以看出，小麥胚芽粉的靜置下沉時間和攪拌下沉時間均為最短，說明其下沉速率最快，潤濕下沉性最好，大麥嫩葉粉次之，紫薯全粉的濕潤下沉速率最慢，潤濕下沉性最差。

表3 大麥嫩葉粉、紫薯全粉、小麥胚芽粉的潤濕下沉時間Table3 Wetting sedimentation time of barley tender leaf powder,purple potato powder and wheat germpowder 單位：s

2.2 大麥嫩葉粉、小麥胚芽粉、紫薯全粉的速溶性

大麥嫩葉粉和小麥胚芽粉沖泡后均無結塊，底部無沉淀，表明其能夠溶解，速溶性較好。紫薯全粉沖泡后底部無沉淀，表明其可全部溶解，不過仍然有結塊，說明速溶性有待提高。

2.3 紫薯全粉粒度對沖調性的影響

由圖1可以看出，紫薯全粉結塊率隨目數的增加而增加。這主要是因為顆粒直徑減小會導致顆粒間的空隙變小，不利于水分的滲入，而滲入的水分與周圍顆粒聚集成細粉結塊；加入開水之后，高溫水與大量小的顆粒接觸后在顆粒表面迅速形成糊化層，阻擋其他水分向內部滲入，在攪拌作用下，糊化層包裹著細粉顆粒，成為極易聚集的塊狀物。目數在120～140時結塊率增加變緩。綜合考慮口感和工藝可行性，選擇過120目篩網的紫薯全粉進行后續試驗。

圖1 不同目數紫薯全粉的結塊率Fig.1 Caking rateof purple potato whole powder with different mesh numbers

2.4 單因素試驗結果

2.4.1 紫薯全粉添加量的確定

由圖2可以看出，紫薯全粉添加量從4 g增加到10 g時，代餐粉的感官評分由73分上升至88分，但繼續增加至12 g時，感官評分卻下降為82分。紫薯全粉含有大量淀粉和花青素，適量添加可增加復合代餐粉的黏稠度，同時適量的花青素也賦予了代餐粉誘人的紫紅色，而紫薯獨特的香氣也可以改善復合代餐粉的風味[16]。但當紫薯全粉添加過量時，代餐粉顏色變得較深較暗，且過濃的紫薯香味會掩蓋大麥嫩葉的香氣，故復合代餐粉感官評分下降。綜上，選擇10 g為紫薯全粉適宜添加量。

圖2 紫薯全粉添加量對復合代餐粉感官評分的影響Fig.2 Effect of purple potato whole powder addition on sensory scoreof compound meal substitutepowder

2.4.2 小麥胚芽粉添加量的確定

由圖3可知，小麥胚芽粉添加量為8～14 g時，代餐粉的感官評分隨添加量的增加逐漸上升，添加量大于14 g時，感官評分反而下降。小麥胚芽粉富含蛋白質，加大其添加量，會使代餐粉沖調液黏稠度明顯增加，黏稠度增加可以使代餐粉穩定性增加，從而提高消費者的好感度。但小麥胚芽粉添加過多，會使代餐粉過于黏稠，口感變差。此外，小麥胚芽粉具有特殊的香味，適量添加可以豐富代餐粉的風味，但過量會與其他成分的香味發生沖突。綜上，選擇14 g為小麥胚芽粉適宜添加量。

圖3 小麥胚芽粉添加量對復合代餐粉感官評分的影響Fig.3 Effect of wheat germpowder addition on sensory score of compound meal substitute powder

2.4.3 大麥嫩葉粉添加量的確定

由圖4可以看出，當大麥嫩葉粉添加量為0.8～2.0 g時，復合代餐粉感官評分隨添加量的增加而升高，添加量為2.0 g時感官評分最高（87分），大麥嫩葉粉添加量超過2.0 g后感官評分反而下降。大麥嫩葉粉含有葉綠素和纖維素，其可以改善復合代餐粉沖調時的結塊問題，使產品的感官評分增加，但添加過多又會因代餐粉中纖維素增多變得粗糙，同時其自身的綠色與紫薯的紫色相沖突，使代餐粉的色澤變暗，草腥味增強。綜上，選擇大麥嫩葉粉添加量2.0 g為適宜添加量。

圖4 大麥嫩葉粉添加量對復合代餐粉感官評分的影響Fig.4 Effect of barley tender leaf addition on sensory scoreof compound meal substitute powder

2.4.4 木糖醇添加量的確定

木糖醇可以為人體提供能量，其與普通的白砂糖相比具有低熱量的明顯優勢[18]。因此，可將其作為白糖的替代品。由圖5可以看出，木糖醇添加量為2.5、4.0、5.5、7.0、8.5 g時，復合代餐粉的感官評分分別為75、80、90、87、78分。木糖醇的添加可增加復合代餐粉的甜度，同時也沖淡了大麥嫩葉的草腥味，故代餐粉感官評分上升，但添加過多的木糖醇，會使代餐粉出現甜膩口感，反而使感官品質下降。綜上，選擇木糖醇添加量5.5 g為宜。

圖5 木糖醇添加量對復合代餐粉感官評分的影響Fig.5 Effect of xylitol addition on sensory score of compound meal substitute powder

2.5 正交試驗結果

表4為大麥嫩葉紫薯復合代餐粉配方正交試驗結果。通過極差分析可知，各因素對復合代餐粉影響程度從大到小順序為：A＞D＞B＞C，即紫薯全粉添加量＞木糖醇添加量＞小麥胚芽粉添加量＞大麥嫩葉粉添加量。由于因素C的k2=k3，表明A2B1C2D3和A2B1C3D3均為最優組合，由于大麥嫩葉粉添加量對代餐粉感官品質的影響最小，而其制備較繁瑣，從經濟角度考慮，選擇A2B1C2D3（試驗中的4號）作為代餐粉制備的最優組合，即最佳配方為：紫薯全粉添加量10 g（32.3%），小麥胚芽粉添加量12 g（38.7%），大麥嫩葉粉添加量2 g（6.5%），木糖醇添加量7 g（22.6%）。

表4 大麥嫩葉紫薯復合代餐粉正交試驗結果Table 4 Orthogonal test results of barley tender leaf and purple potato compound meal substitute powder

按最優組合配制的產品溶解快、流動性好、細膩、黏稠度適中；代餐粉特有滋味濃郁，口感良好；色澤接近咖啡色，均勻一致；風味協調、兼具紫薯濃郁和大麥嫩葉特有的香味。理化指標測定結果為：水分含量5.5%（低于國家標準要求[19]），溶解度20.4%，結塊率19.8%，黏度387 mPa·s。

3 結論

上述試驗結果表明：選用過120目篩的紫薯全粉沖調效果最好；各因素對大麥嫩葉紫薯復合代餐粉感官品質影響的大小排序為：紫薯全粉添加量＞木糖醇添加量＞小麥胚芽粉添加量＞大麥嫩葉粉添加量；產品最佳配方為：紫薯全粉添加量32.3%，小麥胚芽粉添加量38.7%，大麥嫩葉粉添加量為6.5%，木糖醇添加量為22.6%。產品沖調性好、滋味濃郁，口感較好、近咖啡色、風味協調、兼具紫薯濃郁和大麥嫩葉特有的香味。