铁皮石斛花食疗代餐粉的研制及其冲调性研究

张珍林，周子旋，王茹雪，张国星

(1.皖西学院 生物与制药工程学院，安徽 六安 237012；2.植物细胞工程安徽省工程技术研究中心，安徽 六安 237012；3.安徽省中药资源保护与持续利用工程实验室，安徽 六安 237012)

近年来，铁皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migo)备受研究者青睐。孙恒，吕圭源等对铁皮石斛化学成分及药理活性的研究进展表明：铁皮石斛化学成分较丰富，包括多糖、挥发油等，以多糖成分为主[1-3]，其药理活性有治疗糖尿病、增强免疫力等。龚庆芳，黄彪等人对铁皮石斛花化学成分及抗氧化活性研究[4-6]，结果表明：铁皮石斛花不仅总黄酮含量高于铁皮石斛茎，而且还原力也高于铁皮石斛茎。由此可知铁皮石斛花拥有较大的开发价值。

米饭中碳水化合物含量较高，摄入人体内，这些碳水化合物容易转变为糖分，引起人血糖急剧上高。对于糖尿病患者而言，急需一种主食能代替米饭，其既能满足饱腹的需求，又能使血糖得以控制[7]，由此食疗代餐粉应运而生。近年来市面上的代餐粉，多采用以五谷杂粮为主，按照不同配比调配而成的一类综合性冲调粉剂产品，具有食用方便等优点。虽成分天然，却也较为单一，无法满足糖尿病患者全面的营养需求，因此有营养不均衡的风险。对食用者仅能提供部分营养和能量，却无法对食用者达到调节血糖、降低血压、改善糖尿病和提高机体免疫力等保健功效[8]。本实验研究将药食同源的原料铁皮石斛花加入，充分利用其优良药理活性，通过改变各辅料组分比例，对糖尿病群体按清、调、补三个方面分类配制，以期能得到功能性食疗作用的新型食疗代餐粉，为解决传统代餐粉仅仅能够饱腹，而缺乏对糖尿病患者身体的滋养这一弊端提供理论数据，同时也为铁皮石斛花的深加工找寻新方向打下基础。

1 材料与方法

1.1 材料

铁皮石斛花、黑芝麻、苦瓜、荞麦、山药、玉米、枸杞、银杏、黄豆、大麦嫩苗粉。

1.2 设备和器材

中药粉碎机：广州旭朗机械器厂；电子天平：郑州南北仪器有限公司；烘箱：常州康贝干燥工程有限公司；微波杀菌机：诸城市星科设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 实验流程

代餐粉所有原料进行预处理，包括清洗、烘干、灭菌培炒、超微粉碎，随后进行单因素和正交试验，重复验证正交试验结果后确定最佳系列代餐粉组合并得到最佳成品。

1.3.2 铁皮石斛花代餐粉配方研究方法1.3.2.1 单因素试验

代餐粉以铁皮石斛花为主要原料，辅料加入玉米、山药、黄豆、荞麦、银杏、苦瓜、枸杞、黑芝麻和大豆嫩苗粉。进行原辅料调配时，先进行配比1(铁皮石斛花、银杏、苦瓜)的三种物料添加量的单因素实验，确定最佳添加量；第二步进行配比2(玉米、山药、黄豆和荞麦)的四种物料添加量的单因素实验，确定最佳添加量；最后进行配比3(枸杞、黑芝麻、大豆嫩苗粉)的三种物料添加量的单因素实验，确定最佳添加量。利用上述实验数据再依次进行正交实验。

1.3.2.2 正交试验

在单因素实验的基础上，采用正交试验的方法找到代餐粉各物料的最佳产品添加量[9-10]，用食品感官评价作为衡量标准对铁皮石斛花代餐粉产品进行正交试验，因素水平见表1、表2、表3。

表1 配比1正交因素水平

表2 配比2正交因素水平

表3 配比3正交因素水平

1.3.3 铁皮石斛花食疗代餐粉相关理化性质的测定

1.3.3.1 基本成分的测定标准

确定代餐粉的使用原料与产品配比，查阅并记录各种类原料基本营养成分能量信息，计算并得出每种基本营养成分数据和能量值并对其进行修约，最后根据修约后的数值计算NRV%，根据产品包装使用面积和设计工艺要求，选择适当包装形式的基本营养成分能量表。

1.3.3.2 结块率的测定

准确称取20 g代餐粉，将85 ℃ 100 mL纯净水加入其中，快速搅拌3 min，然后仔细观察固体结块物的形成。最后取20目的筛网，对该代餐粉溶液充分过滤，用清水冲洗固体结块物并烘干至恒重，准确计算固体结块物形成率，公式定义如下：

结块率(%)=(结块物重量/代餐粉干重)×100%。

1.3.3.3 溶解度的测定

准确称取相同质量的代餐粉、纯净水并混合均匀，置于85 ℃和100 ℃的恒温电热水浴中并反复搅拌，一段时间后，将100 ℃的溶液冷却至85 ℃，静置，等完全溶解下沉后，再取上层溶液进行分析，当两者浓度一致并基本稳定时，即为该代餐粉在测定温度为85 ℃时的平均溶解度。

1.3.3.4 润湿下沉性的测定

准确称取代餐粉5 g，均匀分布在室温下150 mL的纯净水面上，分别在静置和高速搅拌的条件下，测定代餐粉全部润湿下沉的时间。

1.3.4 感官评定

根据Q/BCL0006—2010质量标准[11-12]，结合产品本身品质，按照下述表4从四个方面进行铁皮石斛花食疗代餐粉的感官评价，邀请10位具有正常味觉功能以及具有感官评价能力的成年人，随机给予代餐粉样品进行感官评价，要求评价小组人员评定时互不干扰，试吃完一系列样品后漱口以减少误差。

表4 感官评分标准

2 结果与分析

2.1 正交配比1对代餐粉感官品质的影响

在单因素试验基础上，为确定适宜条件下制得代餐粉食疗成分的配比，选取铁皮石斛花、银杏、苦瓜三个因素，采用正交试验测定其铁皮石斛花食疗代餐粉的感官品质，正交试验见表5。

表5 配比1的正交试验结果

分析结果，得出组合为A1B2C1所得产品评分最高，为87.6分，添加铁皮石斛花为0.1 g，银杏为0.2 g，苦瓜为0.5 g，此时代餐粉的感官品质达到最佳水平。

2.2 正交配比2对代餐粉感官品质的影响

在单因素试验基础上，为确定适宜条件下制得代餐粉饱腹成分的配比，选取玉米、山药、黄豆、荞麦四个因素，采用正交试验测定铁皮石斛花食疗代餐粉的感官品质，正交试验见表6。

表6 配比2的正交试验结果

分析结果，得出组合为A3B2C2D3所得感官产品评分最高，为87.5，添加玉米为8 g，山药为5 g，黄豆为8 g，荞麦为8 g，此时代餐粉的感官品质达到最佳水平。

2.3 正交配比3对代餐粉感官品质的影响

在单因素试验基础上，为确定适宜条件下制得代餐粉调味成分的配比，选取枸杞、黑芝麻、大豆嫩苗粉三个因素，采用正交试验测定铁皮石斛花代餐粉的感官品质，正交试验见表7。

表7 配比3的正交试验结果

分析结果，我们得出组合为A1B3C2所得产品感官评分最高，为88.3，添加枸杞为3 g，黑芝麻为3 g，大麦嫩苗粉为2 g，此时代餐粉的感官品质达到最佳水平。

2.4 冲泡温度试验结果

图1为冲泡温度对铁皮石斛花食疗代餐粉口感感官特性的影响。根据图1的结果可以看出，冲泡温度在85 ℃时，铁皮石斛花代餐粉的口感达到最佳水平，此时的代餐粉溶解快，流动性较好，黏稠度适中，基本无肉眼可见的杂质，香气协调，有谷物的淡淡清香，入口顺滑，无结块及明显颗粒感。

图1 冲泡温度对代餐粉口感的影响

2.5 结块率试验结果

按上述方法测定代餐粉的结块率，称重并准确计算固体结块物的形成率为13%，这说明代餐粉的结块率较高，有待进一步改善。

2.6 溶解度试验结果

按上述方法测定代餐粉的溶解度，当两者浓度一致并基本稳定时，该代餐粉在测定温度为85 ℃时的平均溶解度为86%，这说明代餐粉的溶解度好。

2.7 润湿下沉性实验结果

按上述方法测定代餐粉的润湿下沉性，测定出代餐粉全部润湿下沉的时间为157 s和65 s，这说明代餐粉的速溶性较好。

2.8 理化性质测定结果

表8为铁皮石斛花食疗代餐粉的理化性质测定，根据试验数据显示代餐粉的能量低，对于特殊人群，适合摄入。蛋白质含量适中，如果每天单独只食用该代餐粉，不能满足人体基本蛋白营养的需求，因此不可长期食用。脂肪含量和碳水化合物含量对于人体日常所需的热量来说是足够的。代餐粉的结块率有且不小，这一性质需要改善。溶解度为86%，代餐粉溶解度好。下沉时间表明速溶性较好。

表8 理化性质测定结果

3 结论

铁皮石斛花代餐粉采用了玉米、银杏、铁皮石斛花、黄豆等作为研制代餐粉的主要原辅料，作为铁皮石斛花深加工食品，其冲调性是影响食品优良的主要性状。 代餐粉的营养含量和能量适中，适合特殊人群食用。蛋白质含量适中，但无法满足特殊人群基本营养需求，因此不可长期食用。脂肪含量和碳水化合物含量对于人体日常所需的热量来说是足够的。由结块率的测定可得代餐粉的结块率为13%，这说明代餐粉有结块现象，需要改良优化。从溶解度的结果可知，代餐粉的溶解度为86%，说明代餐粉溶解性能较好，无颗粒感，入口柔和。由润湿下沉性结果可知，代餐粉全部下沉时间为157 s和65 s，这说明代餐粉润湿下沉性和速溶性较好。由冲泡温度试验可得冲泡温度为85 ℃时，流动性较好，黏稠性适中。

查文献可知，目前还没有人利用铁皮石斛花为原料制作食疗代餐粉，对铁皮石斛花的研究多为功能性成分的测定：如缪园欣等对铁皮石斛花多糖提取工艺及体外抗氧化性的研究表明：铁皮石斛花含有丰富多糖、氨基酸等成分，具有降血糖、滋阴清热等功能[13]；雷珊珊等对铁皮石斛花提取物对甲亢型阴虚小鼠的影响表明铁皮石斛花可明显改善阴虚、消渴的症状[14]。通过上述资料我们不难发现铁皮石斛花具有调节血糖的功效，在此代餐粉中又通过加入同样具有调节血糖的银杏和苦瓜，以期达到提高该代餐粉调节血糖的作用，同时辅助加入含膳食纤维、维生素、矿物质、蛋白质等含量丰富的玉米、山药、黄豆、荞麦、枸杞、黑芝麻、大麦嫩苗粉，这使得代餐粉不仅可以达到调节血糖的功效还明显能满足人体基本营养成分的摄入，对人体健康有着重要的意义，可以对身体进行保健作用。

铁皮石斛花食疗代餐粉由于具有能量低、溶解性好，蛋白含量丰富等优点，且食用时快捷方便，能满足特殊人群的需求，对铁皮石斛花充分开发具有良好的促进作用，在一定程度上提升了铁皮石斛花的发展前景。根据我们研制的食疗代餐粉，后续需要进一步通过小鼠实验验证，确定其血糖调节的功效，为铁皮石斛花食疗代餐粉的商业量产提供基础。