姜薯复配代餐粉的配方优化与血糖生成指数评价

张少波，张小松，梁兰兰

（1.广东省粮食和物资储备保障中心，广东 广州510050；2.广东省粮食科学研究所，广东 广州510050；3.广州城市职业学院 食品科学与美食养生学院，广东 广州510405）

姜薯（Dioscoreaalata L．）为薯蓣科薯蓣属植物，缠绕藤本，叶心形互生，块茎皮薄、肉呈白粉状、富含黏液质［1］，主要分布于粤东的潮阳和惠来等地，在闽南的漳浦也有分布［2］。 姜薯和淮山、参薯同为薯蓣科植物中常见的药食两用植物。 姜薯粗蛋白含量和多酚类物质均高于淮山和参薯。 姜薯的黄酮类物质含量为145.9 mg/100 g，大约是另两种薯蓣的6 倍；同时，姜薯的维生素C 含量也是三种薯蓣中最高的，为29.37mg/100 g，是淮山的2.5 倍，参薯的6.7 倍［3］。 可见姜薯营养品质较好，部分营养价值以及抗氧化活性等药用价值均优于淮山和参薯，是一种具有良好开发前景的植物资源。

鲜姜薯中淀粉含量为20%［3］。 康昱倢等报道在薯蓣属植物块茎干物质中，淀粉含量可达到85%。 薯蓣淀粉属于高直链淀粉，含量随品种变化较大，最高可达50%［4］。 直链淀粉可以减少胰岛素和血糖反应、肥胖风险、心血管疾病和II 型糖尿病的发展［5］。 将薯蓣淀粉经过压热、酶解处理后，可获得抗性淀粉含量为28.49%⁃43%的产品［6⁃7］。抗性淀粉作为一种新型的膳食纤维类功能性食品成分，由淀粉和淀粉消化产物组成，其在小肠难以吸收，但在结肠中能够完全或部分发酵，作为益生元在保健食品中得到了广泛的应用［8］。

代餐粉指部分或全部替代正餐的一种代餐食品［9］，针对肥胖人群或者是有减脂需求人群。 代餐粉的主要特点是低热量、高膳食纤维、易饱腹、血糖应答和胰岛素应答更平稳［10⁃11］等。 本研究以熟化姜薯粉为原料，复配超微粉碎黑豆粉，优化代餐粉的蛋白组成；添加魔芋粉提升膳食纤维比例并改善构成；添加枸杞粉、绿茶粉，丰富代餐粉的营养。 通过对姜薯代餐粉的配方进行优化，并添加木糖醇提升姜薯代餐粉的适口性，在控制能量摄入的同时，提升代餐粉的营养价值和口感，让消费者获得更好的消费体验。

一、材料与方法

（一）材料与仪器

姜薯，市售；超微粉碎黑豆粉、菊粉、魔芋粉、枸杞粉、绿茶粉，广州冠众生物有限公司；木糖醇，太古糖业（中国）有限公司。

YP2002 型电子天平，上海越平科学仪器有限公司；YXQ⁃LS⁃50 立式压力蒸汽灭菌器，上海博讯实业有限公司；101⁃2⁃BS⁃Ⅱ型电热恒温鼓风干燥箱，上海跃进医疗器械有限公司；9101 型旋风式微型高速样品粉碎机，北京检测仪器有限公司；SYH⁃5型三维混合机，江苏三洋干燥工程有限公司；稳悦智优血糖仪，强生（上海）医疗器材有限公司。

（二）实验方法

1.原料处理

将鲜姜薯洗净擦干，去皮切片，115℃压热处理，然后在75℃烘干，粉碎过100 目筛，得到熟化姜薯粉末。

2.代餐粉配方优化试验设计

以感官评分为指标设计姜薯粉等五种食品配料和木糖醇的配比。 各组分质量分数之和为100%。 按照试验方案进行物料充分混合后，进行感官评价。

正交试验以对口感影响较大的黑豆粉、魔芋粉、枸杞粉、绿茶粉配比为考查对象，黑豆粉等四种配料比与姜薯粉配料比之和为100%，根据表1设定的各粉料质量分数范围设计正交因素水平，A⁃E 每个因素设置3 个水平，以感官评价结果为指标，采用L9（34）正交表进行正交试验。

表1 姜薯复合代餐粉各粉料范围

3.姜薯复配代餐粉的感官评价

评审小组成员共15 名，参照陈相伟等［12］的方法，将制备的代餐粉30g 用150 mL 90℃热水冲调后，由评审小组对姜薯复配代餐粉的色泽、气味滋味、组织状态、冲调性4 个指标进行感官评价。 评价次数3 次，结果取平均值。

4.营养指标测定

营养成分指标重复测定3 次，取平均值。

表2 营养指标测定方法

5.血糖生成指数测定

参照国家标准［13］的体内试验法测定代餐粉的血糖生成指数。

（1）研究对象。 参照周威、潘海坤等［14⁃15］的方法通过基础信息调查表筛选了15 名（男8 名，女7 名）符合要求的志愿者。 志愿者平均年龄39.45±3.17 岁，平均BMI 值为23.07±2.82 kg·m－2。 研究经广东省粮食产业科技创新联盟许可，与志愿者签订知情同意书。 试验前对所有志愿者详细说明试验相关要求，并进行血糖反应试验和感官评分等方面的培训。

（2）受试样品。 ①试验原料。 50 g 葡萄糖、50 g姜薯代餐粉。 ②冲泡处理。 将称量好的代餐粉按照1 ∶5 的料液比用90℃热水冲调后，趁热食用。

（3）人体血糖应答试验。 参照潘海坤等［15］的方法进行人体血糖应答试验。

（4）血糖指数（Glycemic index，GI） 的计算。按照Thomas MS Wolever 等人［16］标准方法计算代餐粉的血糖指数。

GI 值计算公式为：

根据GI 值的分类标准，低于55 为低GI 值，55～70 为中GI 值，高于70 为高GI 值。

6.数据处理

采用Excel 2010 进行数据统计分析。

二、结果与分析

（一）正交试验结果

以对口感影响较大的黑豆粉、魔芋粉、枸杞粉、绿茶粉配比为考查对象进行四因素三水平L9（34）正交试验，正交试验结果见表3。

分析表3 的试验结果得知，影响因素按影响大小排序依次为B＞A＞C＝D。 说明魔芋粉添加量是影响姜薯代餐粉口感的主要因素，其次为黑豆粉添加量，再次为枸杞粉和绿茶粉添加量。 综合各因素水平比较，姜薯代餐粉的最优化配方为A2B1C2D1，即五种粉料的质量分数分别为姜薯粉47%、黑豆粉23%、魔芋粉15%、枸杞粉10%、绿茶粉5%。

表3 正交试验结果

（二）验证试验

配制姜薯代餐粉3 份，配料质量分数分别为姜薯粉47%、黑豆粉23%、魔芋粉15%、枸杞粉10%、绿茶粉5%，进行3 次平行验证试验，感官评分平均值为89 分，与正交试验结果吻合，表明此配方的口感较好。

（三）姜薯代餐粉的营养成分含量

对姜薯代餐粉的营养成分进行了检测，结果见表4。

表4 姜薯代餐粉营养成分含量

由表4 可知，姜薯代餐粉能量较低，且蛋白质、膳食纤维含量较高，在基本满足营养需求的同时，增强饱腹感，减少摄入者的进食量，从而起到控制体重、减少体内脂肪的效果。 高蛋白、高膳食纤维代餐粉能够更好地减轻体重，改善糖代谢［11］。 另外，姜薯代餐粉中黄酮类物质含量达到254.62 mg/100 g，多酚类物质和维生素C 含量较高，说明产品具有较高的抗氧化活性。 姜薯代餐粉中钙、镁的含量也比较丰富，分别为104.27 mg/100 g 和75.39 mg/100 g。

（四）姜薯代餐粉血糖生成指数

按照质量分数分别为姜薯粉47%、黑豆粉23%、魔芋粉15%、枸杞粉10%、绿茶粉5%的配比配置姜薯代餐粉，并测定其对血糖的影响。 姜薯代餐粉的血糖应答曲线见图1。

图1 姜薯代餐粉的血糖应答曲线

由图1 可知，志愿者摄入葡萄糖和姜薯代餐粉后，血糖均呈现先升高后降低的趋势。 二者在进食30 min 后均达到最大值，但姜薯代餐粉的血糖峰值小于葡萄糖2.53 mmol·L－1。 进食30 min 后，葡萄糖组和姜薯代餐粉组的血糖均下降，但姜薯代餐粉组的血糖下降更平稳，下降幅度比葡萄糖组小2.30 mmol·L－1。 二者在进食120 min 后的血糖水平接近。 与葡萄糖组相比，姜薯代餐粉有稳定餐后血糖的效果。

受试者测得的姜薯代餐粉的GI 值见表5。

表5 受试者测得的姜薯代餐粉的GI值

姜薯代餐粉血糖生成指数测试的受试者共有15 人，GI 值平均值为47.2，标准偏差为8.15。 根据GI 值测试标准（ISO 26642：2010），受试者GI 值在AV±2SD 范围之内为合格，因此本次测试合格数据范围应为30.9⁃63.5。 比对测试数据可知，所有15个受试者的GI 值数据均合乎上述要求，均合格。根据GI 值的分类标准，低于55 为低GI 值，因此姜薯代餐粉属于低GI 值食品，食用后血糖应答平稳，适宜需要控制血糖水平的人群食用。

三、结语

结合正交试验，通过考查姜薯代餐粉的感官特性，确定了姜薯代餐粉的最佳配比为姜薯粉47%、黑豆粉23%、魔芋粉15%、枸杞粉10%、绿茶粉5%。 采用此配比配制的代餐粉感官评分为89分，具有良好的色泽、气味、组织状态和冲调性。在此配方条件下制备的姜薯代餐粉具有低能量、高蛋白、高膳食纤维的营养特性，并含有较高的黄酮类物质、多酚类物质和维生素C，具有较高的抗氧化活性。 此配方下的姜薯代餐粉GI 值为47.2，属于低GI 食品。 结果显示，这款姜薯代餐粉在感官特性、营养价值、血糖应答水平上均表现优良，具有良好的市场开发前景。