張珍林，周子旋，王茹雪，張國星

(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)利用工程實驗室，安徽 六安 237012)

近年來，鐵皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migo)備受研究者青睞。孫恒，呂圭源等對鐵皮石斛化學(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、增強免疫力等。龔慶芳，黃彪等人對鐵皮石斛花化學(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發(fā)價值。

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。對于糖尿病患者而言，急需一種主食能代替米飯，其既能滿足飽腹的需求，又能使血糖得以控制[7]，由此食療代餐粉應(yīng)運而生。近年來市面上的代餐粉，多采用以五谷雜糧為主，按照不同配比調(diào)配而成的一類綜合性沖調(diào)粉劑產(chǎn)品，具有食用方便等優(yōu)點。雖成分天然，卻也較為單一，無法滿足糖尿病患者全面的營養(yǎng)需求，因此有營養(yǎng)不均衡的風(fēng)險。對食用者僅能提供部分營養(yǎng)和能量，卻無法對食用者達(dá)到調(diào)節(jié)血糖、降低血壓、改善糖尿病和提高機體免疫力等保健功效[8]。本實驗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，通過改變各輔料組分比例，對糖尿病群體按清、調(diào)、補三個方面分類配制，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：廣州旭朗機械器廠；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：諸城市星科設(shè)備有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗流程

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，重復(fù)驗證正交試驗結(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

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，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驗，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驗，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驗，確定最佳添加量。利用上述實驗數(shù)據(jù)再依次進(jìn)行正交實驗。

1.3.2.2 正交試驗

在單因素實驗的基礎(chǔ)上，采用正交試驗的方法找到代餐粉各物料的最佳產(chǎn)品添加量[9-10]，用食品感官評價作為衡量標(biāo)準(zhǔn)對鐵皮石斛花代餐粉產(chǎn)品進(jìn)行正交試驗，因素水平見表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)的測定

1.3.3.1 基本成分的測定標(biāo)準(zhǔn)

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

1.3.3.2 結(jié)塊率的測定

準(zhǔn)確稱取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)，對該代餐粉溶液充分過濾，用清水沖洗固體結(jié)塊物并烘干至恒重，準(zhǔn)確計算固體結(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 溶解度的測定

準(zhǔn)確稱取相同質(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，即為該代餐粉在測定溫度為85 ℃時的平均溶解度。

1.3.3.4 潤濕下沉性的測定

準(zhǔn)確稱取代餐粉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，測定代餐粉全部潤濕下沉的時間。

1.3.4 感官評定

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從四個方面進(jìn)行鐵皮石斛花食療代餐粉的感官評價，邀請10位具有正常味覺功能以及具有感官評價能力的成年人，隨機給予代餐粉樣品進(jìn)行感官評價，要求評價小組人員評定時互不干擾，試吃完一系列樣品后漱口以減少誤差。

表4 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 正交配比1對代餐粉感官品質(zhì)的影響

在單因素試驗基礎(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、苦瓜三個因素，采用正交試驗測定其鐵皮石斛花食療代餐粉的感官品質(zhì)，正交試驗見表5。

表5 配比1的正交試驗結(jié)果

分析結(jié)果，得出組合為A1B2C1所得產(chǎn)品評分最高，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，此時代餐粉的感官品質(zhì)達(dá)到最佳水平。

2.2 正交配比2對代餐粉感官品質(zhì)的影響

在單因素試驗基礎(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、蕎麥四個因素，采用正交試驗測定鐵皮石斛花食療代餐粉的感官品質(zhì)，正交試驗見表6。

表6 配比2的正交試驗結(jié)果

分析結(jié)果，得出組合為A3B2C2D3所得感官產(chǎn)品評分最高，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，此時代餐粉的感官品質(zhì)達(dá)到最佳水平。

2.3 正交配比3對代餐粉感官品質(zhì)的影響

在單因素試驗基礎(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、大豆嫩苗粉三個因素，采用正交試驗測定鐵皮石斛花代餐粉的感官品質(zhì)，正交試驗見表7。

表7 配比3的正交試驗結(jié)果

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

2.4 沖泡溫度試驗結(jié)果

圖1為沖泡溫度對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，鐵皮石斛花代餐粉的口感達(dá)到最佳水平，此時的代餐粉溶解快，流動性較好，黏稠度適中，基本無肉眼可見的雜質(zhì)，香氣協(xié)調(diào)，有谷物的淡淡清香，入口順滑，無結(jié)塊及明顯顆粒感。

圖1 沖泡溫度對代餐粉口感的影響

2.5 結(jié)塊率試驗結(jié)果

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

2.6 溶解度試驗結(jié)果

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

2.7 潤濕下沉性實驗結(jié)果

按上述方法測定代餐粉的潤濕下沉性，測定出代餐粉全部潤濕下沉的時間為157 s和65 s，這說明代餐粉的速溶性較好。

2.8 理化性質(zhì)測定結(jié)果

表8為鐵皮石斛花食療代餐粉的理化性質(zhì)測定，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)顯示代餐粉的能量低，對于特殊人群，適合攝入。蛋白質(zhì)含量適中，如果每天單獨只食用該代餐粉，不能滿足人體基本蛋白營養(yǎng)的需求，因此不可長期食用。脂肪含量和碳水化合物含量對于人體日常所需的熱量來說是足夠的。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，但無法滿足特殊人群基本營養(yǎng)需求，因此不可長期食用。脂肪含量和碳水化合物含量對于人體日常所需的熱量來說是足夠的。由結(jié)塊率的測定可得代餐粉的結(jié)塊率為13%，這說明代餐粉有結(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%，說明代餐粉溶解性能較好，無顆粒感，入口柔和。由潤濕下沉性結(jié)果可知，代餐粉全部下沉?xí)r間為157 s和65 s，這說明代餐粉潤濕下沉性和速溶性較好。由沖泡溫度試驗可得沖泡溫度為85 ℃時，流動性較好，黏稠性適中。

查文獻(xiàn)可知，目前還沒有人利用鐵皮石斛花為原料制作食療代餐粉，對鐵皮石斛花的研究多為功能性成分的測定：如繆園欣等對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]；雷珊珊等對鐵皮石斛花提取物對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足人體基本營養(yǎng)成分的攝入，對人體健康有著重要的意義，可以對身體進(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，且食用時快捷方便，能滿足特殊人群的需求，對鐵皮石斛花充分開發(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)一步通過小鼠實驗驗證，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)。