黑豆复合代餐粉配方研制

朱莹莹，张丽，李欹楠

苏州市职业大学食品营养与检测系，食品营养与安全中心，苏州市大学生营养与健康促进基地（苏州 215104）

代餐粉，是由各种谷物或水果、蔬菜等天然可食用的食材，经过科学配比，制成的一种单一的或综合性的冲调型产品，是一种低脂、低热量、高纤维、易饱腹、富含营养的天然健康代餐产品[1]。

黑豆营养丰富，其必需氨基酸含量明显高于FAO/WHO标准，完全满足理想蛋白质要求[2]。黑豆中不饱和脂肪酸含量高达80%，其中亚油酸含量占比约55.08%，亚油酸是人体中非常重要的必需脂肪酸，对胆固醇代谢有调节作用[3-5]。黑豆中富含多种维生素，有重要的抗氧化、保护机体细胞免受自由基的毒害的作用[6]。黑豆中的粗纤维可加快肠胃蠕动，防治便秘，增加饱腹感，起到减肥功效，是一种优质的代餐产品开发原料[7]。

黑芝麻富含脂肪和蛋白质等营养物质，研究表明黑芝麻有健胃保肝、促进红细胞生长的作用，还具有抗氧化、抗肿瘤、降血脂等保健功效，是一种典型的低脂消化型药食两用的食品[8-10]。

试验拟以黑豆粉和黑芝麻粉为主要原料，复配玉米粉、奶粉和魔芋粉，通过单因素试验和正交试验，以感官评价为标准，优化黑豆复合代餐粉的配方，以期获得一种营养丰富、低脂高纤、适口性好的新型代餐食品，为黑豆粉深加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及设备

黑豆粉、全脂奶粉、玉米粉、木糖醇、魔芋粉等，购于兴化市益盛食品商贸有限公司；天平、量筒、搅拌棒、纸杯等。

1.2 黑豆复合代餐粉加工工艺流程

黑豆粉、玉米粉、黑芝麻粉、魔芋粉过筛→加入木糖醇、全脂奶粉→搅拌混匀→分装→成品

1.3 单因素试验

1.3.1 黑豆粉添加量的确定

设置黑豆粉添加量1，2，3，4和5 g，玉米粉、奶粉、木糖醇、黑芝麻粉、魔芋粉的添加量为固定值2 g，混匀后加入50 mL 100 ℃水，冲调后进行感官评定，以确定黑豆粉的最佳添加量。

1.3.2 玉米粉添加量的确定

设置玉米粉添加量1，2，3，4和5 g，奶粉、木糖醇、黑芝麻粉、魔芋粉的添加量为固定值2 g，黑豆粉选择最佳添加量，混匀后加入50 mL 100 ℃水，冲调后进行感官评定，以确定玉米粉的最佳添加量。

1.3.3 全脂奶粉添加量的确定

设置全脂奶粉添加量1，2，3，4和5 g，木糖醇、黑芝麻粉、魔芋粉的添加量为固定值2 g，玉米粉、黑豆粉选择最佳添加量。混匀后加入50 mL 100 ℃水，冲调后进行感官评定，以确定全脂奶粉的最佳添加量。

1.3.4 木糖醇添加量的确定

设置木糖醇添加量0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 g，黑芝麻粉、魔芋粉的添加量为固定值2 g，玉米粉、黑豆粉、奶粉选择最佳添加量。混匀后加入50 mL 100 ℃水，冲调后进行感官评定，以确定木糖醇的最佳添加量。

1.3.5 黑芝麻粉添加量的确定

设置黑芝麻粉添加量1，2，3，4和5 g，魔芋粉的添加量为固定值2 g，玉米粉、黑豆粉、奶粉、木糖醇选择最佳添加量。混匀后加入50 mL 100 ℃水，冲调后进行感官评定，以确定黑芝麻粉的最佳添加量。

1.3.6 魔芋粉添加量的确定

设置魔芋粉添加量0.1，0.15，0.2，0.25和0.3 g，玉米粉、黑豆粉、奶粉、木糖醇、黑芝麻粉选择最佳添加量。混匀后加入50 mL 100 ℃水，冲调后进行感官评定，确定魔芋粉的最佳添加量。

1.4 正交试验

在单因素试验的基础上，选择黑豆粉添加量、全脂奶粉添加量、木糖醇添加量、魔芋粉添加量为考察因素，设置四因素三水平，选择L9(34)正交设计表进行试验，正交试验水平见表1。以感官评分标准为评价依据，确定全麦营养棒的最佳配方。

表1 正交试验水平表 单位：g

1.5 感官评价

综合考察黑豆复合代餐粉的色泽、气味、口感、组织状态等方面，给出客观评价，以每组评价分数平均值作为最终结果。感官评分标准见表2。

表2 感官评分标准

1.6 营养成分分析

总糖含量、蛋白质含量和脂肪含量分别参考GB 5009.7—2016，GB 5009.5—2016和GB 5009.6—2016进行测定。

1.7 数据分析

感官评分结果用SAS 9.2软件统计，采用单因素方差分析和Duncan’s多重比较进行差异显著性检验，结果以“平均数±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 黑豆粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

黑豆粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响如图1所示。随着黑豆粉添加量逐渐增大，黑豆复合代餐粉的感官评分呈现先上升后下降，再上升又下降的趋势，出现两个拐点（2和4 g）。黑豆粉的香气对黑豆复合代餐粉在感官品质方面有一定改善，增加过多或过少均会影响口感。根据试验结果，选择黑豆粉添加量1，2和4 g为正交试验考察水平。

图1 黑豆粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

2.1.2 玉米粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

玉米粉添加量对黑豆复合代餐粉品质的影响如图2所示。随着玉米粉添加量逐渐增大，黑豆复合代餐粉的感官评分呈现先上升后下降的趋势，玉米粉的添加对黑豆复合代餐粉在感官品质方面有一定改善。玉米粉添加量在2 g之后感官评分急剧下降，这可能是由于玉米粉独特的口感，添加量过多会掩盖黑豆复合代餐粉本来的味道，同时玉米粉较粗糙，添加过多会影响黑豆复合代餐粉的口感，导致感官评分曲线呈现显著下降趋势（p＜0.05），因此后期试验中玉米粉添加量选择2 g。

图2 玉米粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

2.1.3 全脂奶粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

全脂奶粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响如图3所示。随着全脂奶粉添加量逐渐增大，黑豆复合代餐粉的感官评分呈现先下降再上升再下降的趋势。奶粉的添加会改善黑豆代餐粉的冲调性，但添加过多，奶粉味道过重，反而使黑豆复合代餐粉的感官品质下降。根据试验结果，选择全脂奶粉添加量3，4和5 g为正交试验考察水平。

图3 全脂奶粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

2.1.4 木糖醇添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

木糖醇添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响如图4所示。随着木糖醇添加量逐渐增大，黑豆复合代餐粉的感官评分呈现先上升后下降的趋势，木糖醇的添加会改善黑豆复合代餐粉的甜味，改善口感，但添加量过多，甜度过高，反而影响黑豆复合代餐粉的感官品质，使感官评分下降。根据试验结果，选择木糖醇添加量1.5，2和2.5 g为正交试验考察水平。

图4 木糖醇添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

2.1.5 黑芝麻添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

黑芝麻粉添加量对黑豆复合代餐粉品质的影响如图5所示。随着黑芝麻粉添加量逐渐增大，黑豆复合代餐粉的感官评分呈现先上升后下降的趋势，在1~3.5 g呈现上升趋势，经过分析原因，可能是黑芝麻的香气对黑豆复合代餐粉在感官品质方面有一定改善。但是在3.5 g之后，黑芝麻粉独特的口感促使黑豆复合代餐粉的感官品质出现不好的反响，导致曲线呈下降趋势，因此后期试验中黑芝麻粉添加量选择4 g。

图5 黑芝麻添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

2.1.6 魔芋粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

魔芋粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响如图6所示。随着魔芋粉添加量逐渐增大，黑豆复合代餐粉的感官评分呈现先上升后下降的趋势。魔芋粉具有增稠效果[11]，对黑豆复合代餐粉的感官品质有一定改善，但是魔芋粉添加量在0.2 g之后，黑豆复合代餐粉冲调后变得太浓稠，且呈现奇怪口感，使得黑豆复合代餐粉的感官评分下降。根据试验结果，选择魔芋粉添加量0.15，0.2和0.25 g为正交试验考察水平。

图6 魔芋粉添加量对黑豆复合代餐粉感官品质的影响

2.2 正交试验结果

根据单因素试验结果，选择对感官品质影响较大的4个因素：黑豆粉添加量、全脂奶粉添加量、木糖醇添加量和魔芋粉添加量，每个因素选择3个水平，进行L9(43)正交试验设计，对黑豆复合代餐粉的最佳配方进行优化。配方优化试验结果见表3。经方差分析，影响黑豆复合代餐粉的因素主次顺序为D＞A＞C＞B，最优配比水平为A1B2C3D2。

表3 正交试验结果及分析

因此，黑豆复合代餐粉最佳配方为黑豆粉-全脂奶粉-木糖醇-魔芋粉-玉米粉-黑芝麻粉=1∶4∶2.5∶0.2∶2∶4。以25 g代餐粉为1份量，对正交试验优化所得的最佳配方进行3次验证，即黑豆粉1.82 g、全脂奶粉7.30 g、木糖醇4.56 g、魔芋粉0.36 g、玉米粉3.65 g、黑芝麻粉7.30 g，用100 mL 100 ℃的热水进行冲调，对所得的代餐粉进行感官评分，3次评分平均值为94.6±3.5分，表明该配方口感较好。

2.3 营养成分分析

营养成分检测结果显示每百克黑豆复合代餐粉中含有16.9 g蛋白质、15.9 g脂肪、8.8 g总糖，表明该代餐粉是一种低糖低脂高蛋白的食品。

3 结论

通过单因素试验和正交试验对黑豆复合代餐粉配方进行优化，确定因素主次顺序：魔芋粉添加量＞黑豆粉添加量＞全脂奶粉添加量＞木糖醇添加量。黑豆复合代餐粉的最优配方为黑豆粉-全脂奶粉-木糖醇-魔芋粉-玉米粉-黑芝麻粉=1∶4∶2.5∶0.2∶2∶4。由此配方制得的代餐粉成品脂肪含量低，富含蛋白质，且口感细腻、营养丰富，是一种优质的休闲代餐食品。