張 麗，周子新，陳羽洋，張文欣，朱瑩瑩

（蘇州市職業(yè)大學(xué)食品安全與營養(yǎng)研究中心，江蘇蘇州 215104）

代餐粉是一種由谷類、豆類、薯類、果蔬類食材等為主制成的一種單一或綜合性沖調(diào)粉劑產(chǎn)品[1]，熱量較低，同時(shí)又能對(duì)胃部產(chǎn)生較大的飽腹感，隨著現(xiàn)代社會(huì)工作節(jié)奏快，代餐粉受到很多減肥人士和上班族的青睞，薯類、蔬果類和堅(jiān)果類的搭配也備受人們的喜愛。

紫薯是甘薯的一種特殊品種類型，營養(yǎng)豐富，含有豐富的氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維和花青素等。其中，紫薯中含有的花青素具有預(yù)防心腦血管疾病和清除自由基等保健功效[2]。紫薯中所含的高膳食纖維具有良好的預(yù)防便秘作用，經(jīng)常食用對(duì)預(yù)防大腸癌和肥胖癥有益。此外，研究表明，紫薯中的糖蛋白能夠預(yù)防心血管系統(tǒng)脂肪堆積，保護(hù)動(dòng)脈血管的彈性，促進(jìn)消化道呼吸道及關(guān)節(jié)腔的潤滑作用等功能[3]。

草莓不僅富含多種營養(yǎng)素，更重要的是富含果膠、花色素苷、類黃酮等化合物及豐富的微量元素，可以有效預(yù)防心腦血管疾病，并且可以清除氧自由基，延緩衰老[4]。

黑芝麻是世界上公認(rèn)的藥食同源的食物，具有很好的抗衰、補(bǔ)血和美容的功效。黑芝麻中含有豐富的維E，可延緩衰老。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，核桃中的磷脂有補(bǔ)腦健腦的作用，黑芝麻油含有的不飽和脂肪酸，有防治動(dòng)脈硬化的功效。黑芝麻油中不飽和脂肪酸ω-3 有利于增強(qiáng)人體的記憶力，促進(jìn)腦功能的開發(fā)，有很好的補(bǔ)腦作用[5]。

以紫薯粉為主要原料，并與草莓粉和黑芝麻粉等原料復(fù)配，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化復(fù)合代餐粉的配方，以期制備一種風(fēng)味獨(dú)特、味道濃郁，集營養(yǎng)和保健為一體的新型食品，給代餐食品的開發(fā)提供思路。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

紫薯粉、草莓粉，興化市益盛生物科技有限公司提供；黑芝麻粉，揚(yáng)州市華裕生物科技有限公司提供；核桃粉、木糖醇、魔芋粉，興化市聯(lián)富食品有限公司提供；奶粉，呼倫貝爾塞尚雀巢有限公司提供；腰果、榛子仁、巴旦木，杭州華味亨食品有限公司提供（榛子仁、巴旦木，均用刀切割為3～5 mm的大?。?。

1.2 儀器和設(shè)備

FA 2004 B 型精密電子天平，上海佑科儀器儀表有限公司產(chǎn)品；GZX-9146 MBE 型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱；SK 2105 型電磁爐；SMART SENSOR 型紅外溫度槍，廣東省東莞萬創(chuàng)電子制品公司產(chǎn)品；稱量瓶、燒杯、溫度計(jì)、量筒、攪拌棒、紙杯等，均為市售。

1.3 紫薯復(fù)合代餐粉加工工藝流程

1.4 單因素試驗(yàn)

（1）預(yù)試驗(yàn)。以感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)嘗試多種搭配組合和配方比例，經(jīng)過感官評(píng)價(jià)最終確定基礎(chǔ)配方中各用量為紫薯粉2.0 g，草莓粉1.2 g，黑芝麻粉1.1 g，核桃粉0.2 g，魔芋粉0.1 g，木糖醇0.2 g，奶粉3.0 g。

（2）單因素試驗(yàn)。將每個(gè)因素做5 個(gè)水平設(shè)置，紫薯粉用量設(shè)置為1.9，2.0，2.1，2.2，2.3 g；草莓粉用量設(shè)置為1.1，1.2，1.3，1.4，1.5 g；黑芝麻粉用量設(shè)置為0.9，1.0，1.1，1.2，1.3 g；核桃粉用量設(shè)置為0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 g；魔芋粉用量設(shè)置為0，0.1，0.2，0.3，0.4 g；木糖醇用量設(shè)置為0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 g；奶粉用量設(shè)置為2.9，3.0，3.1，3.2，3.3 g；腰果用量設(shè)置為1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 g；榛子仁用量設(shè)置為1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 g；巴旦木用量設(shè)置為0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 g。將除其中1 種成分外的其他成分作為定值，加入50 mL 的開水，充分?jǐn)嚢?，并逐一進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，將每個(gè)因素得分最高的水平選出，確定最佳單因素用量。

1.5 紫薯復(fù)合代餐粉正交試驗(yàn)

在單因素結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn)，選擇粉劑里對(duì)代餐粉感官評(píng)分影響較大用量，以感官評(píng)分表為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其進(jìn)行正交試驗(yàn)，優(yōu)化紫薯復(fù)合代餐粉的配比。

1.5.1 粉劑的正交試驗(yàn)

通過代餐復(fù)合粉的調(diào)配的單因素試驗(yàn)，基本可以確定影響復(fù)合代餐粉色澤和口感的各因素的較優(yōu)水平，為進(jìn)一步優(yōu)化復(fù)合代餐粉的配方，以紫薯粉用量、草莓粉用量、魔芋粉用量和奶粉用量為4 個(gè)主要影響因素，以紫薯代餐復(fù)合粉感官品質(zhì)評(píng)分為考查指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，通過正交試驗(yàn)結(jié)果篩選粉劑的最佳配方。

粉劑配方的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 粉劑配方的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/g

1.5.2 堅(jiān)果的正交試驗(yàn)

在紫薯復(fù)合代餐粉粉劑正交試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行堅(jiān)果配方的正交試驗(yàn)。分別對(duì)巴旦木、榛子仁、腰果進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，比較分析結(jié)果找出最佳原輔料配比。對(duì)代餐粉感官影響最大的用量，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化正交試驗(yàn)。

堅(jiān)果配方的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 堅(jiān)果配方的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/g

1.6 產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)

1.6.1 感官評(píng)價(jià)

選擇15 名感官評(píng)定人員組成評(píng)審小組，采用表3的感官評(píng)定方法，對(duì)不同配比的紫薯復(fù)合粉的色澤、風(fēng)味、滋味、組織形態(tài)、沖調(diào)性5 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分，取平均值，感官評(píng)價(jià)總分為100 分。

紫薯復(fù)合代餐粉感官評(píng)定指標(biāo)見表3。

表3 紫薯復(fù)合代餐粉感官評(píng)定指標(biāo)

1.6.2 理化性質(zhì)測(cè)定

總糖含量的測(cè)定采用GB 5009.7—2016，蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用GB 5009.5—2016，脂肪含量的測(cè)定采用GB 5009.6—2016，鈉含量的測(cè)定采用GB 5009.91—2016，水分含量測(cè)定采用GB 5009.3—2016 測(cè)定。

1.7 數(shù)據(jù)分析

感官評(píng)分結(jié)果用SPSS18.0 軟件統(tǒng)計(jì)，采用單因素方差分析和LSD 多重比較進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉劑單因素試驗(yàn)確定

2.1.1 紫薯粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

紫薯粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖1。

圖1 紫薯粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖1 可知，隨著紫薯粉用量逐漸增大，紫薯復(fù)合代餐粉的感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，紫薯粉是該項(xiàng)目中的主要原料，其色澤、風(fēng)味和口感對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)有著重要的影響，過多或者過少都會(huì)影響口感。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，選擇紫薯粉用量2.1，2.2，2.3 g 為正交試驗(yàn)考查水平。

2.1.2 草莓粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

草莓粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖2。

圖2 草莓粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖2 可知，隨著草莓粉用量逐漸變大，感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在1.2～1.4 g 呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，經(jīng)過分析原因可能為草莓粉對(duì)代餐粉的口感和色澤有一定的改善，但是由于草莓粉有酸味，增加到1.3 g 之后，使代餐粉呈現(xiàn)較強(qiáng)酸味，口感下降，導(dǎo)致曲線呈下降趨勢(shì)，因此后期試驗(yàn)中選擇草莓粉用量1.2，1.3，1.4 g 為正交試驗(yàn)考查水平。

2.1.3 核桃粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

核桃粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖3。

圖3 核桃粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖3 可知，隨著核桃粉用量逐漸變大，感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，核桃粉用量在0.2 g 呈現(xiàn)感官品質(zhì)的最高值，原因可能是核桃粉獨(dú)有的香氣和口感會(huì)改善代餐粉的感官品質(zhì)，但是增加量超過0.2 g 之后，核桃皮的苦味會(huì)影響口感，所以曲線下降。因此，后期試驗(yàn)中選擇核桃粉用量為0.2 g。

2.1.4 黑芝麻粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

黑芝麻粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖4。

圖4 黑芝麻粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖4 可知，隨著黑芝麻粉用量逐漸變大，感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在0.9～1.1 g 呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，經(jīng)過分析原因可能為黑芝麻的香氣對(duì)黑豆復(fù)合代餐粉在感官品質(zhì)方面有一定改善。但是在1.1 g 之后，黑芝麻粉獨(dú)特的口感和顏色促使黑豆復(fù)合代餐粉的感官品質(zhì)出現(xiàn)不好的反響，導(dǎo)致曲線呈下降趨勢(shì)，因此后期試驗(yàn)中選擇黑芝麻粉用量為1.1 g。

2.1.5 魔芋粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

魔芋粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖5。

圖5 魔芋粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖5 可知，隨著魔芋粉用量的增加，感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。魔芋粉具有增稠效果，對(duì)代餐粉的感官品質(zhì)有一定改善，但是魔芋粉用量在0.1 g 之后，紫薯復(fù)合代餐粉沖調(diào)后變得太濃稠，且呈現(xiàn)奇怪口感，使得復(fù)合代餐粉的感官評(píng)分下降。故選擇魔芋粉用量0，0.1，0.2 g 為正交試驗(yàn)考查水平。

2.1.6 木糖醇用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

木糖醇用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖6。

圖6 木糖醇用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖6 可知，隨著木糖醇的增加，復(fù)合代餐粉的感官品質(zhì)評(píng)分先升高后降低，當(dāng)木糖醇用量為0.2 g時(shí)，感官品質(zhì)評(píng)分最高。因此，后期試驗(yàn)中選擇木糖醇用量為0.2 g。

2.1.7 奶粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

奶粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖7。

圖7 奶粉用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖7 可知，奶粉用量為3 g 時(shí)，奶粉獨(dú)特的香味會(huì)提升復(fù)合代餐粉的感官品質(zhì)，但是用量超過3 g時(shí)，奶粉味道加重，大大影響了復(fù)合代餐粉的整體口感，使得感官品質(zhì)大大下降。因此，后期試驗(yàn)選擇奶粉用量2.9，3.0，3.1 g 為正交試驗(yàn)考查水平。

2.1.8 腰果用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

腰果用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖8。

圖8 腰果用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖8 可知，腰果的增加可以提高紫薯復(fù)合代餐粉的營養(yǎng)價(jià)值，增加咀嚼的口感，所以一定量的腰果添加會(huì)提高復(fù)合代餐粉的感官品質(zhì)，但是用量超過2.0 g 后，感官品質(zhì)呈下降趨勢(shì)，可能是腰果的顆粒較多會(huì)影響復(fù)合代餐粉的整體口感，故后期試驗(yàn)選擇腰果用量1.5，2.0，2.5 g 為正交試驗(yàn)考查水平。

2.1.9 榛子仁用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

榛子仁用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響見圖9。

圖9 榛子仁用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖9 可知，和腰果一樣，榛子仁的添加可以提高紫薯復(fù)合代餐粉的營養(yǎng)價(jià)值，增加咀嚼的口感，但是用量超過2 g 后，感官品質(zhì)呈下降趨勢(shì)，故后期試驗(yàn)選擇榛子仁用量1.5，2.0，2.5 g 為正交試驗(yàn)考查水平。

2.1.10 巴旦木用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

巴旦木用量對(duì)于復(fù)合代餐粉感官品質(zhì)的影響見圖10。

圖10 巴旦木用量對(duì)代餐粉感官評(píng)分的影響

由圖10 可知，巴旦木的添加可以提高紫薯復(fù)合代餐粉的營養(yǎng)價(jià)值，增加咀嚼的口感，但是用量超過1.0 g 后，感官品質(zhì)呈下降趨勢(shì)，故后期試驗(yàn)選擇巴旦木用量0.5，1.0，1.5 g 為正交試驗(yàn)考查水平。

2.2 粉劑正交試驗(yàn)確定最佳配比

以紫薯粉用量、草莓粉用量、魔芋粉用量和奶粉用量為4 個(gè)因素，每個(gè)因素分別選取3 個(gè)水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)。

紫薯復(fù)合代餐粉粉劑正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4 可知，各因素對(duì)于復(fù)合代餐粉成品感官品質(zhì)的影響程度排序?yàn)樽鲜矸塾昧浚灸в蠓塾昧浚静葺塾昧浚灸谭塾昧?，即紫薯粉用量的影響最大，其次是魔芋粉和草莓粉用量，奶粉用量的影響最小；?fù)合代餐粉最佳組合為A3B3C3D1，即紫薯粉用量2.3 g，草莓粉用量1.4 g，魔芋粉用量0.2 g，奶粉用量2.9 g。對(duì)正交試驗(yàn)優(yōu)化所得的最佳配方進(jìn)行3 次驗(yàn)證，感官評(píng)分的平均值為94.3 分，表明此種配方口感最佳。

表4 紫薯復(fù)合代餐粉粉劑正交試驗(yàn)結(jié)果

2.3 堅(jiān)果正交試驗(yàn)確定最佳配比

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇腰果用量、榛子仁用量和巴旦木用量3 個(gè)因素，每個(gè)因素選擇3 個(gè)水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)，對(duì)紫薯復(fù)合代餐粉的堅(jiān)果配方進(jìn)行優(yōu)化。

紫薯復(fù)合代餐粉堅(jiān)果正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 紫薯復(fù)合代餐粉堅(jiān)果正交試驗(yàn)結(jié)果

由表5 可知，影響紫薯復(fù)合代餐粉的因素主次順序?yàn)锳'＞B'＞C'，最優(yōu)配比水平為A'2B'3C'2。因此，紫薯復(fù)合代餐粉中堅(jiān)果的最佳配方為腰果用量2.5 g，榛子仁用量3 g，巴旦木用量0.5 g。

以1 份代餐粉為樣品，對(duì)正交試驗(yàn)優(yōu)化所得的最佳配方進(jìn)行3 次驗(yàn)證，紫薯粉用量2.3 g，草莓粉用量1.4 g，黑芝麻粉用量1.1 g，核桃粉用量0.2 g，魔芋粉用量0.2 g，木糖醇用量0.2 g，奶粉用量2.9 g，腰果用量2.5 g，榛子仁用量2.5 g，巴旦木用量0.5 g，加100 ℃的熱水50 mL 進(jìn)行沖調(diào)，對(duì)所得的代餐粉進(jìn)行感官評(píng)分，3 次評(píng)分平均值為96.2 分，表明此種配方口感較好。

2.4 固體粉末的溶解性

對(duì)所配置的固體粉末在不同溫度的水溫下進(jìn)行溶解性的測(cè)定，在60 ℃水溫下代餐粉的粉末溶解較慢，在80 ℃水溫下攪拌情況下溶解速度較快，但效果不佳。在100 ℃水溫下溶解最快，可以達(dá)到速溶的標(biāo)準(zhǔn)。因此在食用時(shí)，采用100 ℃水溫沖泡，適當(dāng)攪拌進(jìn)行溶解，所得成品的稠度均勻，無沉淀結(jié)塊現(xiàn)象。

固體粉末在不同溫度下的溶解性見表6。

表6 固體粉末在不同溫度下的溶解性

2.5 理化性質(zhì)分析

根據(jù)GB 5009 系列，每1 份（13.8 g）中有總糖含量為2.12 g，蛋白質(zhì)含量為1.65 g，脂肪含量為0.60 g，鈉含量為16.45 mg，水分含量為0.81 g。

3 結(jié)論

正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果表明，各因素對(duì)紫薯復(fù)合代餐粉感官品質(zhì)的影響程度依次為紫薯粉用量＞魔芋粉用量＞草莓粉用量＞奶粉用量，最終確定紫薯復(fù)合代餐粉的最優(yōu)配方為紫薯粉用量2.3 g，草莓粉用量1.4 g，黑芝麻粉用量1.1 g，核桃粉用量0.2 g，魔芋粉用量0.2 g，木糖醇用量0.2 g，奶粉用量2.9 g，腰果用量2.5 g，榛子仁用量2.5 g，巴旦木用量0.5 g。由此配方制得的代餐粉成品脂肪含量低、富含蛋白質(zhì)，且口感細(xì)膩、營養(yǎng)豐富，是一種優(yōu)質(zhì)的休閑代餐食品。在食用時(shí)，采用100 ℃開水沖泡，適當(dāng)攪拌可獲得最佳口感。