鐵皮石斛花食療代餐粉的研制及其沖調(diào)性研究

張珍林，周子旋，王茹雪，張國(guó)星

(1.皖西學(xué)院 生物與制藥工程學(xué)院，安徽 六安 237012；2.植物細(xì)胞工程安徽省工程技術(shù)研究中心，安徽 六安 237012；3.安徽省中藥資源保護(hù)與持續(xù)利用工程實(shí)驗(yàn)室，安徽 六安 237012)

近年來(lái)，鐵皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migo)備受研究者青睞。孫恒，呂圭源等對(duì)鐵皮石斛化學(xué)成分及藥理活性的研究進(jìn)展表明：鐵皮石斛化學(xué)成分較豐富，包括多糖、揮發(fā)油等，以多糖成分為主[1-3]，其藥理活性有治療糖尿病、增強(qiáng)免疫力等。龔慶芳，黃彪等人對(duì)鐵皮石斛花化學(xué)成分及抗氧化活性研究[4-6]，結(jié)果表明：鐵皮石斛花不僅總黃酮含量高于鐵皮石斛莖，而且還原力也高于鐵皮石斛莖。由此可知鐵皮石斛花擁有較大的開(kāi)發(fā)價(jià)值。

米飯中碳水化合物含量較高，攝入人體內(nèi)，這些碳水化合物容易轉(zhuǎn)變?yōu)樘欠?，引起人血糖急劇上高。?duì)于糖尿病患者而言，急需一種主食能代替米飯，其既能滿(mǎn)足飽腹的需求，又能使血糖得以控制[7]，由此食療代餐粉應(yīng)運(yùn)而生。近年來(lái)市面上的代餐粉，多采用以五谷雜糧為主，按照不同配比調(diào)配而成的一類(lèi)綜合性沖調(diào)粉劑產(chǎn)品，具有食用方便等優(yōu)點(diǎn)。雖成分天然，卻也較為單一，無(wú)法滿(mǎn)足糖尿病患者全面的營(yíng)養(yǎng)需求，因此有營(yíng)養(yǎng)不均衡的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)食用者僅能提供部分營(yíng)養(yǎng)和能量，卻無(wú)法對(duì)食用者達(dá)到調(diào)節(jié)血糖、降低血壓、改善糖尿病和提高機(jī)體免疫力等保健功效[8]。本實(shí)驗(yàn)研究將藥食同源的原料鐵皮石斛花加入，充分利用其優(yōu)良藥理活性，通過(guò)改變各輔料組分比例，對(duì)糖尿病群體按清、調(diào)、補(bǔ)三個(gè)方面分類(lèi)配制，以期能得到功能性食療作用的新型食療代餐粉，為解決傳統(tǒng)代餐粉僅僅能夠飽腹，而缺乏對(duì)糖尿病患者身體的滋養(yǎng)這一弊端提供理論數(shù)據(jù)，同時(shí)也為鐵皮石斛花的深加工找尋新方向打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

鐵皮石斛花、黑芝麻、苦瓜、蕎麥、山藥、玉米、枸杞、銀杏、黃豆、大麥嫩苗粉。

1.2 設(shè)備和器材

中藥粉碎機(jī)：廣州旭朗機(jī)械器廠；電子天平：鄭州南北儀器有限公司；烘箱：常州康貝干燥工程有限公司；微波殺菌機(jī)：諸城市星科設(shè)備有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)流程

代餐粉所有原料進(jìn)行預(yù)處理，包括清洗、烘干、滅菌培炒、超微粉碎，隨后進(jìn)行單因素和正交試驗(yàn)，重復(fù)驗(yàn)證正交試驗(yàn)結(jié)果后確定最佳系列代餐粉組合并得到最佳成品。

1.3.2 鐵皮石斛花代餐粉配方研究方法1.3.2.1 單因素試驗(yàn)

代餐粉以鐵皮石斛花為主要原料，輔料加入玉米、山藥、黃豆、蕎麥、銀杏、苦瓜、枸杞、黑芝麻和大豆嫩苗粉。進(jìn)行原輔料調(diào)配時(shí)，先進(jìn)行配比1(鐵皮石斛花、銀杏、苦瓜)的三種物料添加量的單因素實(shí)驗(yàn)，確定最佳添加量；第二步進(jìn)行配比2(玉米、山藥、黃豆和蕎麥)的四種物料添加量的單因素實(shí)驗(yàn)，確定最佳添加量；最后進(jìn)行配比3(枸杞、黑芝麻、大豆嫩苗粉)的三種物料添加量的單因素實(shí)驗(yàn)，確定最佳添加量。利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再依次進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。

1.3.2.2 正交試驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)的方法找到代餐粉各物料的最佳產(chǎn)品添加量[9-10]，用食品感官評(píng)價(jià)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鐵皮石斛花代餐粉產(chǎn)品進(jìn)行正交試驗(yàn)，因素水平見(jiàn)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 鐵皮石斛花食療代餐粉相關(guān)理化性質(zhì)的測(cè)定

1.3.3.1 基本成分的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)

確定代餐粉的使用原料與產(chǎn)品配比，查閱并記錄各種類(lèi)原料基本營(yíng)養(yǎng)成分能量信息，計(jì)算并得出每種基本營(yíng)養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)和能量值并對(duì)其進(jìn)行修約，最后根據(jù)修約后的數(shù)值計(jì)算NRV%，根據(jù)產(chǎn)品包裝使用面積和設(shè)計(jì)工藝要求，選擇適當(dāng)包裝形式的基本營(yíng)養(yǎng)成分能量表。

1.3.3.2 結(jié)塊率的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取20 g代餐粉，將85 ℃ 100 mL純凈水加入其中，快速攪拌3 min，然后仔細(xì)觀察固體結(jié)塊物的形成。最后取20目的篩網(wǎng)，對(duì)該代餐粉溶液充分過(guò)濾，用清水沖洗固體結(jié)塊物并烘干至恒重，準(zhǔn)確計(jì)算固體結(jié)塊物形成率，公式定義如下：

結(jié)塊率(%)=(結(jié)塊物重量/代餐粉干重)×100%。

1.3.3.3 溶解度的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取相同質(zhì)量的代餐粉、純凈水并混合均勻，置于85 ℃和100 ℃的恒溫電熱水浴中并反復(fù)攪拌，一段時(shí)間后，將100 ℃的溶液冷卻至85 ℃，靜置，等完全溶解下沉后，再取上層溶液進(jìn)行分析，當(dāng)兩者濃度一致并基本穩(wěn)定時(shí)，即為該代餐粉在測(cè)定溫度為85 ℃時(shí)的平均溶解度。

1.3.3.4 潤(rùn)濕下沉性的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取代餐粉5 g，均勻分布在室溫下150 mL的純凈水面上，分別在靜置和高速攪拌的條件下，測(cè)定代餐粉全部潤(rùn)濕下沉的時(shí)間。

1.3.4 感官評(píng)定

根據(jù)Q/BCL0006—2010質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[11-12]，結(jié)合產(chǎn)品本身品質(zhì)，按照下述表4從四個(gè)方面進(jìn)行鐵皮石斛花食療代餐粉的感官評(píng)價(jià)，邀請(qǐng)10位具有正常味覺(jué)功能以及具有感官評(píng)價(jià)能力的成年人，隨機(jī)給予代餐粉樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，要求評(píng)價(jià)小組人員評(píng)定時(shí)互不干擾，試吃完一系列樣品后漱口以減少誤差。

表4 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 正交配比1對(duì)代餐粉感官品質(zhì)的影響

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，為確定適宜條件下制得代餐粉食療成分的配比，選取鐵皮石斛花、銀杏、苦瓜三個(gè)因素，采用正交試驗(yàn)測(cè)定其鐵皮石斛花食療代餐粉的感官品質(zhì)，正交試驗(yàn)見(jiàn)表5。

表5 配比1的正交試驗(yàn)結(jié)果

分析結(jié)果，得出組合為A1B2C1所得產(chǎn)品評(píng)分最高，為87.6分，添加鐵皮石斛花為0.1 g，銀杏為0.2 g，苦瓜為0.5 g，此時(shí)代餐粉的感官品質(zhì)達(dá)到最佳水平。

2.2 正交配比2對(duì)代餐粉感官品質(zhì)的影響

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，為確定適宜條件下制得代餐粉飽腹成分的配比，選取玉米、山藥、黃豆、蕎麥四個(gè)因素，采用正交試驗(yàn)測(cè)定鐵皮石斛花食療代餐粉的感官品質(zhì)，正交試驗(yàn)見(jiàn)表6。

表6 配比2的正交試驗(yàn)結(jié)果

分析結(jié)果，得出組合為A3B2C2D3所得感官產(chǎn)品評(píng)分最高，為87.5，添加玉米為8 g，山藥為5 g，黃豆為8 g，蕎麥為8 g，此時(shí)代餐粉的感官品質(zhì)達(dá)到最佳水平。

2.3 正交配比3對(duì)代餐粉感官品質(zhì)的影響

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，為確定適宜條件下制得代餐粉調(diào)味成分的配比，選取枸杞、黑芝麻、大豆嫩苗粉三個(gè)因素，采用正交試驗(yàn)測(cè)定鐵皮石斛花代餐粉的感官品質(zhì)，正交試驗(yàn)見(jiàn)表7。

表7 配比3的正交試驗(yàn)結(jié)果

分析結(jié)果，我們得出組合為A1B3C2所得產(chǎn)品感官評(píng)分最高，為88.3，添加枸杞為3 g，黑芝麻為3 g，大麥嫩苗粉為2 g，此時(shí)代餐粉的感官品質(zhì)達(dá)到最佳水平。

2.4 沖泡溫度試驗(yàn)結(jié)果

圖1為沖泡溫度對(duì)鐵皮石斛花食療代餐粉口感感官特性的影響。根據(jù)圖1的結(jié)果可以看出，沖泡溫度在85 ℃時(shí)，鐵皮石斛花代餐粉的口感達(dá)到最佳水平，此時(shí)的代餐粉溶解快，流動(dòng)性較好，黏稠度適中，基本無(wú)肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)，香氣協(xié)調(diào)，有谷物的淡淡清香，入口順滑，無(wú)結(jié)塊及明顯顆粒感。

圖1 沖泡溫度對(duì)代餐粉口感的影響

2.5 結(jié)塊率試驗(yàn)結(jié)果

按上述方法測(cè)定代餐粉的結(jié)塊率，稱(chēng)重并準(zhǔn)確計(jì)算固體結(jié)塊物的形成率為13%，這說(shuō)明代餐粉的結(jié)塊率較高，有待進(jìn)一步改善。

2.6 溶解度試驗(yàn)結(jié)果

按上述方法測(cè)定代餐粉的溶解度，當(dāng)兩者濃度一致并基本穩(wěn)定時(shí)，該代餐粉在測(cè)定溫度為85 ℃時(shí)的平均溶解度為86%，這說(shuō)明代餐粉的溶解度好。

2.7 潤(rùn)濕下沉性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

按上述方法測(cè)定代餐粉的潤(rùn)濕下沉性，測(cè)定出代餐粉全部潤(rùn)濕下沉的時(shí)間為157 s和65 s，這說(shuō)明代餐粉的速溶性較好。

2.8 理化性質(zhì)測(cè)定結(jié)果

表8為鐵皮石斛花食療代餐粉的理化性質(zhì)測(cè)定，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示代餐粉的能量低，對(duì)于特殊人群，適合攝入。蛋白質(zhì)含量適中，如果每天單獨(dú)只食用該代餐粉，不能滿(mǎn)足人體基本蛋白營(yíng)養(yǎng)的需求，因此不可長(zhǎng)期食用。脂肪含量和碳水化合物含量對(duì)于人體日常所需的熱量來(lái)說(shuō)是足夠的。代餐粉的結(jié)塊率有且不小，這一性質(zhì)需要改善。溶解度為86%，代餐粉溶解度好。下沉?xí)r間表明速溶性較好。

表8 理化性質(zhì)測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

鐵皮石斛花代餐粉采用了玉米、銀杏、鐵皮石斛花、黃豆等作為研制代餐粉的主要原輔料，作為鐵皮石斛花深加工食品，其沖調(diào)性是影響食品優(yōu)良的主要性狀。 代餐粉的營(yíng)養(yǎng)含量和能量適中，適合特殊人群食用。蛋白質(zhì)含量適中，但無(wú)法滿(mǎn)足特殊人群基本營(yíng)養(yǎng)需求，因此不可長(zhǎng)期食用。脂肪含量和碳水化合物含量對(duì)于人體日常所需的熱量來(lái)說(shuō)是足夠的。由結(jié)塊率的測(cè)定可得代餐粉的結(jié)塊率為13%，這說(shuō)明代餐粉有結(jié)塊現(xiàn)象，需要改良優(yōu)化。從溶解度的結(jié)果可知，代餐粉的溶解度為86%，說(shuō)明代餐粉溶解性能較好，無(wú)顆粒感，入口柔和。由潤(rùn)濕下沉性結(jié)果可知，代餐粉全部下沉?xí)r間為157 s和65 s，這說(shuō)明代餐粉潤(rùn)濕下沉性和速溶性較好。由沖泡溫度試驗(yàn)可得沖泡溫度為85 ℃時(shí)，流動(dòng)性較好，黏稠性適中。

查文獻(xiàn)可知，目前還沒(méi)有人利用鐵皮石斛花為原料制作食療代餐粉，對(duì)鐵皮石斛花的研究多為功能性成分的測(cè)定：如繆園欣等對(duì)鐵皮石斛花多糖提取工藝及體外抗氧化性的研究表明：鐵皮石斛花含有豐富多糖、氨基酸等成分，具有降血糖、滋陰清熱等功能[13]；雷珊珊等對(duì)鐵皮石斛花提取物對(duì)甲亢型陰虛小鼠的影響表明鐵皮石斛花可明顯改善陰虛、消渴的癥狀[14]。通過(guò)上述資料我們不難發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛花具有調(diào)節(jié)血糖的功效，在此代餐粉中又通過(guò)加入同樣具有調(diào)節(jié)血糖的銀杏和苦瓜，以期達(dá)到提高該代餐粉調(diào)節(jié)血糖的作用，同時(shí)輔助加入含膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)等含量豐富的玉米、山藥、黃豆、蕎麥、枸杞、黑芝麻、大麥嫩苗粉，這使得代餐粉不僅可以達(dá)到調(diào)節(jié)血糖的功效還明顯能滿(mǎn)足人體基本營(yíng)養(yǎng)成分的攝入，對(duì)人體健康有著重要的意義，可以對(duì)身體進(jìn)行保健作用。

鐵皮石斛花食療代餐粉由于具有能量低、溶解性好，蛋白含量豐富等優(yōu)點(diǎn)，且食用時(shí)快捷方便，能滿(mǎn)足特殊人群的需求，對(duì)鐵皮石斛花充分開(kāi)發(fā)具有良好的促進(jìn)作用，在一定程度上提升了鐵皮石斛花的發(fā)展前景。根據(jù)我們研制的食療代餐粉，后續(xù)需要進(jìn)一步通過(guò)小鼠實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定其血糖調(diào)節(jié)的功效，為鐵皮石斛花食療代餐粉的商業(yè)量產(chǎn)提供基礎(chǔ)。