低糖紫薯杂粮复合粉的研制

洪佳敏，张帅，李德珍，林宝妹，张少平，邱珊莲*

1. 福建省农业科学院亚热带农业研究所（漳州 363005）；2. 集美大学食品与生物工程学院（厦门 361021）

紫薯又称紫心甘薯、紫肉甘薯等，属旋花科甘薯属。紫薯不仅含有普通甘薯的营养成分如蛋白质、氨基酸、多种维生素、矿物质等，还富含花色苷、多糖、多酚、黄酮类、硒等活性物质[1]，具有抗氧化、降血压、降血糖、抗菌、抗癌、抗突变等保健功效[2-3]。苦荞含有多酚、蛋白质和多糖等多种生物活性物质，以黄酮含量高而出名[4]。藜麦是一种营养丰富的假谷物，具有多种保健作用，被誉为“超级谷物”[5]。

目前，紫薯已经开发了一系列产品，如紫薯全粉、饮料制品、休闲食品等[6]，其中饮料制品中包括了速溶紫薯饮料、果蔬复合饮料、杂粮复合饮料、发酵饮料等[7-10]。研究以紫薯搭配苦荞、藜麦等杂粮及甜菊糖，研制了一款低糖紫薯杂粮复合粉，丰富了紫薯加工产品的品种，为紫薯的加工利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

紫薯，市售；苦荞，购自云南誉巅商贸有限公司；白藜麦，购自岳氏农业发展有限责任公司；甜菊糖为食品级、碘标准溶液等药品，购自漳州市腾信化玻仪器有限公司。

CS-210精密色差仪（杭州彩谱科技有限公司）、L5S型紫外分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）、UPW-20 N型超纯水机（北京历元电子仪器有限公司），WBL2521H型粉碎机（佛山美的集团）；GZX-9246MBE型电热鼓风干燥箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）；JYC-21HEC05型电磁炉（九阳股份有限公司）；P70F23P-G5微波炉（广东格兰仕微波生活电器制造有限公司）。

1.2 工艺流程

1.3 试验方法

1.3.1 不同干燥方式对紫薯品质的影响

将蒸熟的紫薯捣碎制泥，冷却后，分别采取以下2种方式进行干燥：热风干燥（60 ℃，干燥10 h）、微波干燥（800 W，50 Hz，每隔10 s翻1次，干燥10 min），再分别测定其色泽和碘蓝值，确定合适紫薯的干燥方式。

1.3.2 不同磨粉时间对紫薯品质的影响

将干燥后的紫薯分别粉碎1，2，3，4，5和6 min，测定其色泽、碘蓝值，确定紫薯的磨粉时间。

1.3.3 单因素试验

以感官评分为指标，选择苦荞5～25 g，藜麦5～25 g，其他用紫薯粉补充至100 g，甜菊糖，0.005%～ 0.025%，白砂糖粉，0.5%～2.5%，确定各个最适添加量。

1.3.4 低糖紫薯杂粮复合粉配方正交试验

在单因素试验的基础上，以感官评分为指标，选择苦荞、白藜麦、甜菊糖、白砂糖粉等添加量进行正交试验，优化低糖紫薯杂粮复合粉配方。

1.3.5 色泽测定[11]

采用精密色差仪进行测定。

1.3.6 碘蓝值的测定[12]

取100 mL容量瓶，加蒸馏水至近刻度，于65.5 ℃预热后定容至刻度，准确称0.50 g样品于200 mL烧杯中倒入预热并定容的100 mL蒸馏水，于65.5 ℃恒温水浴锅中搅拌5 min，静置1 min后过滤。吸取5 mL的滤液置于50 mL容量瓶中，加入1 mL事先配置好的0.02 mol/L碘标准溶液，加蒸馏水定容至刻度，以试剂空白为对照，测定样品在650 nm波长下的吸光度A，碘蓝值=A×54.2+5。

1.3.7 感官评价标准

请10位专业人员组成评审小组，参考范会平等[13]的方法分别对低糖紫薯杂粮复合粉的色泽、滋气味、甜度、口感、冲调性、溶解性、稳定性等进行综合评分，总分100分。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式对紫薯品质的影响

不同干燥方式对紫薯品质的影响结果如表1和图1所示。表1结果显示，热风干燥的紫薯粉色泽比微波干燥的浅，可能是因为微波干燥温度较高，原花青素转化为花青素，同时也发生了美拉德和焦糖化反应[14]。碘蓝值是全粉细胞破损程度的指标，其中，游离淀粉含量是衡量全粉细胞破损程度的一项重要指标，现行有关标准采用碘蓝值来表明游离淀粉含量的高低。碘蓝值越高表明越多细胞被破坏，细胞中游离淀粉越多，产品性质越差[12]。图1结果显示，热风干燥的紫薯粉的ΔE与微波干燥几乎相同，而热风干燥的紫薯粉的碘蓝值为18.30±0.25，比微波干燥20.70±0.41的小，说明，微波干燥造成了更多的组织细胞破损。因此，适合紫薯的干燥方式为热风干燥。

表1 不同干燥方式对紫薯色泽的影响

图1 不同干燥方式对紫薯ΔE和碘蓝值的影响

2.2 不同磨粉时间对紫薯品质的影响

不同干磨粉时间对紫薯品质的影响结果如表2和图2所示。表2结果显示，随着磨粉时间的增加，紫薯粉的颜色越来越深，粉碎度也越来越细。图2结果显示，随着磨粉时间的增加，紫薯粉的ΔE呈下降趋势，而碘蓝值呈先上升后下降趋势。综上，选择紫薯磨粉时间为3～4 min。

表2 不同磨粉时间对紫薯色泽的影响

图2 不同磨粉时间对紫薯ΔE和碘蓝值的影响

2.3 苦荞添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响

苦荞添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响如图3所示。由图3可知，苦荞添加量在5～25 g范围内，随着苦荞添加量的增加，低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分先缓慢上升随后下降，当苦荞添加量为10 g时，低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分最高。因此，选择苦荞添加量为5～15 g。

图3 苦荞添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响

2.4 藜麦添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响

藜麦添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响如图4所示。由图4可知，藜麦添加量在5～25 g范围内，随着藜麦添加量的增加，低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分呈先上升随后下降趋势，当藜麦添加量为15 g时，低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分最高。因此，选择藜麦添加量为10～20 g。

图4 藜麦添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响

2.5 甜菊糖添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响

甜菊糖是目前自然界中发现继甘蔗糖、甜菜糖之外大量存在的第三种有开发价值的天然低热值高倍甜味剂，其具有高甜度、低热量、低成本等优点，被广泛应用于饮料、糖果、功能性食品等食品中[15-16]。甜菊糖添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响如图5所示。由图5可知，甜菊糖添加量在0.05%～0.25%范围内，随着甜菊糖添加量的增加，低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分呈先增加后减小的趋势，当甜菊糖添加量为0.1%时，低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分最高。因此，选择甜菊糖添加量为0.05%～0.15%。

图5 甜菊糖添加量对紫薯杂粮复合粉感官评分的影响

2.6 糖粉添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响

糖粉添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响如图6所示。由图6可知，糖粉添加量在0.5%～2.5%范围内，随着糖粉添加量的增加，低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分先缓慢上升随后缓慢下降，当糖粉添加量为1%时，低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分最高。因此，选择糖粉添加量为0.5%～1.5%。

2.7 低糖紫薯杂粮复合粉的配方优化

在单因素的基础上，以低糖紫薯杂粮复合粉的感官评分为指标，选取苦荞添加量、藜麦添加量、甜菊糖添加量、糖粉添加量为因素变量进行正交试验，如表3所示。低糖紫薯杂粮复合粉的配方优化结果见表4。

由表4可知，经极差分析表明，影响低糖紫薯杂粮复合粉的主次因素顺序为苦荞添加量（A）＞甜菊糖添加量（C）＞糖粉添加量（D）＞藜麦添加量（B），低糖紫薯杂粮复合粉配方的最优组合为A1B2C2D2，即苦荞添加量5 g、藜麦添加量15 g、甜菊糖添加量0.10%、糖粉添加量1%，紫薯粉添加量80 g。

图6 糖粉添加量对低糖紫薯杂粮复合粉感官评分的影响

表3 正交试验因素及水平表

表4 正交试验结果

3 结论

适合紫薯的干燥方式为热风干燥。紫薯磨粉时间为3～4 min。在低糖紫薯复合杂粮粉的制备过程中，向其添加苦荞、藜麦、甜菊糖等辅料来改善产品的品质，产品配方的最优组合为苦荞添加量5 g、藜麦添加量15 g、甜菊糖添加量0.10%、糖粉添加量1%，紫薯粉添加量80 g。此配方得到的低糖紫薯复合杂粮粉光滑细腻，甜度适中，颜色漂亮，风味纯正，能满足广大消费者的需求。