莜麦苦荞高纤维杂粮降糖代餐粉的研制*

赵娇娇 ，刘 丹 ，陈若瑀 ，司茜媛 ，刘欢欢 ，2，姚 丹 ，李贞景 ，2*

（1.天津科技大学食品科学与工程学院，天津300457；2.省部共建食品营养与安全国家重点实验室，天津300457；3.天津阿尔发保健品有限公司，天津300457）

莜麦（Avena Nuda L.）即裸燕麦，属禾本科草本作物[1]，其富含多种营养成分，如蛋白质、磷脂、不饱和脂肪酸及矿物质等，其中蛋白质含量高达15.6%，居谷类粮食之首，且氨基酸比例符合WHO推荐的营养比例模式[2]。此外，莜麦中膳食纤维含量丰富，具有调节血糖、降血脂、改善便秘等作用。然而近年关于莜麦加工制成的保健食品种类单一，本研究将以莜麦为主要原料之一制备代餐粉。

苦荞（Tartary Buckwheat）即苦荞麦，属蓼科双子叶作物[3]。其富含黄酮类、酚类、蛋白质与多肽类、糖醇类、甾体类等多种生物活性物质，具有降血脂、降血压、抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、改善记忆力以及预防肥胖等作用[4]。苦荞中淀粉含量高，时政等[5]测定了35个原产地苦荞籽粒，淀粉含量高达40.70%～86.41%，其中抗性淀粉对体内血糖的升高有明显的抑制作用[6]。近年来，以苦荞为原料的加工产品，如苦荞米、苦荞醋、苦荞酸奶等屡见不鲜[7-8]，但以苦荞为原料的代餐粉较少。

代餐粉是一种由谷类、豆类、薯类、果蔬类等为主要原料制成的单一或综合性冲调粉状产品[9-10]，具有低热量、高膳食纤维、低饱和脂肪酸及易产生饱腹感等特点。近年来，食用代餐粉成为一种风行于国际的减肥瘦身方法，代餐粉集营养均衡、效果显著、食用方便等优点于一身，得到众多减肥瘦身人士的喜爱，且减肥效果良好、无副作用。幸宏伟等[11]以桔皮粉、燕麦粉、脱脂乳粉和木糖醇为原料调制得到的代餐粉理化性质较好。刘俭[12]等以沙棘果粉、红小豆粉、薏仁米粉为主要原料，添加甜菊糖苷、赤藓糖醇、菊粉和魔芋粉调制成的沙棘营养代餐粉口感良好、营养丰富，且加工工艺简单，适宜于工业化生产。

由于烘焙是代餐粉加工过程中的一道重要工序，开展烘焙时间、烘焙温度对代餐粉感官评价影响的研究较少，此研究对开发代餐粉具有重要意义，因此本试验将其加入原料预处理工艺。试验以莜麦粉、苦荞粉为原料，木糖醇为辅料，通过原料预处理工艺和单因素试验确定原料最佳烘焙条件，同时通过单因素实验和正交试验对产品进行优化，采用感官评价为指标，确定最佳工艺条件方案。本研究增加了莜麦、苦荞为原料的粗粮食品深加工产品多样性，为复配代餐粉的研发提供参考。

1 材料、方法及试验

1.1 材料与试剂

莜麦粉、苦荞麦粉，承德鑫达食品有限责任公司惠赠；木糖醇为食品级，山东龙力生物科技股份有限公司；水，符合国家饮用水标准[13];苯酚、硫酸、磷酸、葡萄糖、乙醇，天津江天化工技术股份有限公司；牛血清白蛋白、考马斯亮蓝，生工生物工程（上海）股份有限公司。

1.2 仪器与设备

AX622ZH/E型电子天平，奥豪斯仪器（常州）有限公司；多功能烤箱，广东美的电器股份有限公司；BJ-800A型多功能粉碎机，德清拜杰电器有限公司；M200 PRO型酶标仪，帝肯（上海）贸易有限公司。

1.3 工艺流程、试验及指标测定

1.3.1 工艺流程

1.3.2 原料预处理

烘焙是代餐粉制作过程中很重要的一道工序，研究烘焙时间和烘焙温度对代餐粉风味的影响具有重要意义。在莜麦粉与苦荞粉中按料液比（g/mL）1:2分别加入水，搅拌均匀，静置30 min后于烤盘中摊平，形成3～5 mm厚的薄层，之后进行烘焙。感官评价指标如表1所示，选15名有经验的评价员组成评价小组，评价结果取平均值，通过单因素实验确定最佳烘焙时间和烘焙温度，烘焙品粉碎后过不同目数筛标记、保存备用。

表1 烘焙单因素试验感官评价标准

1.3.3 单因素及正交优化试验

1.3.3.1 单因素实验

评价小组在进行品评时的样品随机放置，以感官评价表2中的指标，分别对莜麦苦荞高纤维杂粮代餐粉的外观、香味、口感与滋味、冲调性进行综合评价，结果取平均值。单因素实验项目分别为原料配比、木糖醇添加量、粉碎细度对感官评价的影响，为下一步正交试验做准备。

表2 产品感官评价标准

1.3.3.2 正交优化试验

在单因素实验的基础上，以莜麦与苦荞的配比、木糖醇添加量、粉碎细度为三个主要影响因素，以感官品质评分为考察指标，设计3因素3水平的正交试验，分析正交试验结果确定代餐粉的最佳配方。正交试验水平设计如表3所示。

表3 正交试验水平因素设计表

1.3.4 总糖及蛋白质含量测定

1.3.4.1 总糖含量测定

采用苯酚硫酸法测定代餐粉中总糖含量，具体方法参考文献[14]。

1.3.4.2 蛋白质含量测定

采用考马斯亮蓝法测定代餐粉蛋白质含量，具体方法参考文献[15]。

2 结果与分析

2.1 原料预处理结果

分别以烘焙温度、烘焙时间为横坐标，感官评价为纵坐标，绘制莜麦粉、苦荞粉预处理烘焙折线图。如图1、2所示，由于其氨基化合物和羰基化合物发生美拉德反应，生成类黑精、还原酮和挥发性杂环化合物，导致色泽和口感的变化[16]，随着烘焙时间的延长和温度的上升，莜麦和苦荞的感官评分整体呈现先上升、后下降的趋势。最终确定莜麦最佳烘焙时间与温度分别为155℃、30 min；苦荞最佳烘焙时间与温度分别为140℃、25 min。将最佳条件下烘焙的莜麦粉和苦荞粉粉碎后过不同目数筛，保存备用。通过原料预处理，美拉德反应会消耗蛋白质、氨基酸、还原糖、不饱和脂肪酸等营养物质，造成营养成分含量降低[17]，但同时能够使谷物颜色加深、色泽更好，同时产生醛、酮、吡嗪等香气成分，从而产生独特的谷物风味。

图1 莜麦、苦荞在140℃下不同烘焙时间对感官评价的影响

图2 莜麦、苦荞在烤制20 min时不同烘焙温度对感官评价的影响

2.2 莜麦苦荞高纤维杂粮降糖代餐粉单因素实验结果与分析

2.2.1 莜麦苦荞配比对代餐粉感官评价的影响

控制木糖醇的添加量质量分数为20%，粉碎细度为100目，研究单因素莜麦苦荞质量比分别为8:1、6:1、4:1、2:1、1:1（二者质量分数合计均为 80%）时对感官评价的影响。如图3所示，当莜麦与苦荞的质量比为8:1时，苦荞占比最小，风味物质单一；当莜麦与苦荞的质量比为6:1时，此时感官评分最高，风味口感最佳，可品尝到苦荞特有风味，且口感细腻醇厚。随着莜麦与苦荞的比例不断变小，感官评分逐渐降低，当莜麦与苦荞的质量比为1:1时，由于苦荞中的苦味物质芦丁对代餐粉口感影响作用[18]，此时感官评分最低。因此，莜麦与苦荞的最佳质量比为6:1。

图3 莜麦苦荞不同质量比对感官评价的影响

2.2.2 木糖醇添加量对感官评价的影响

控制莜麦苦荞质量比为4:1，粉碎粒度为100目，研究单因素木糖醇的添加量质量分数分别为13%、16%、20%、23%、26%时对感官评价的影响。如图4所示，木糖醇添加量为13%～20%时，代餐粉的感官评分随着木糖醇添加量的增加而提高，木糖醇添加量质量分数为20%～26%时，代餐粉的感官评分随着木糖醇添加量的增加而下降，当木糖醇添加量质量分数为20%时，此时代餐粉的感官评分最高。前期曲线上升的原因是甜度不够，导致代餐粉苦味明显，难以入口，后期曲线下降的原因是甜度太高，出现甜腻口感，影响了莜麦与苦荞的本身的谷物香气[19]。因此，木糖醇的添加量最佳值质量分数为20%。

图4 木糖醇添加量对产品感官品质的影响

2.2.3 粉碎细度对感官评价的影响

控制莜麦苦荞配比为4:1，木糖醇的添加量质量分数为20%，研究单因素粉碎细度分别为80、100、120、140、160目时对感官评价的影响。适当的粉碎细度能获得较好的糊化度，细度过大过小都会降低糊化度[20-21]，由图5可知，由于在热水冲调的条件下，淀粉发生糊化，100℃时糊化程度最高，此时口感最佳。

图5 过筛目数对产品感官品质的影响

2.3 正交试验结果与分析

根据表3正交试验水平因素进行了正交试验，结果见表4，以表2代餐粉感官评价细则为标准，结果取平均值，由正交试验结果表分析可知，影响感官评价各因素作用主次为：莜麦苦荞配比（A）＞木糖醇添加量（B）＞粉碎粒度（C）。同时根据K值进行分析，得到A2B1C2的组合为最优，即莜麦：苦荞＝6:1，木糖醇添加量（质量分数）为16%，粒度为120目。

表4 代餐粉正交试验结果表

2.4 代餐粉理化指标测定结果

利用1.3.4.1中方法测得本文代餐粉总糖含量为8.7%，林莹[22]在低能量挤压食品生产工艺研究，测得碳水化合物含量为9.54%；利用1.3.4.2中方法测得本文代餐粉蛋白质含量为5.4%，王乜田等[23]在紫薯代餐粉的研制中，测得蛋白质的含量为5.9788%。经过原料预处理，虽然美拉德反应的发生会消耗蛋白质、氨基酸、还原糖、不饱和脂肪酸等营养物质，造成营养成分较谷物原料含量降低，但同时能使谷物颜色加深、色泽更好，香气更浓郁。

3 结论与展望

本文对莜麦苦荞高纤维杂粮降糖代餐粉的配方研究表明，莜麦与苦荞的配比对产品感官评价的影响最为显著，配比适当能赋予代餐粉独特的谷物风味，苦荞占比过大则有苦涩感；适当的粉碎粒度能获得最佳的糊化度，赋予代餐粉粘稠的质感；而作为甜味剂的木糖醇对感官品评影响较小。在预处理工艺中，莜麦最佳烘焙时间与温度分别为155℃，30 min；苦荞最佳烘焙时间与温度分别为140℃，25 min。在正交试验中，原料配比莜麦：苦荞＝6:1，木糖醇添加量为16%，此时莜麦粉、苦荞粉与木糖醇三者质量分数分别为72%、12%和16%，原料细度120目。经过测定营养成分，总糖含量为8.7%、蛋白质含量为5.4%。

通过营养调查分析，本试验配制的代餐粉膳食纤维含量高，具有降血脂、降血压、调节血糖、预防心血管疾病等多种保健功能，是一款兼具保健与减肥多种功效的产品。本产品冲调性好，口感细腻，食用后具有饱胀感，为杂粮的生产提供技术参数和指导，也为莜麦和苦荞相关产品的开发提供了参考。