CN112890174A - 一种核桃营养代餐粉的制备方法及其产品 - Google Patents

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黄广学
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Abstract

本发明提供了一种核桃营养代餐粉的制备方法，包括下述步骤：(1)利用氨基酸评分法制备核桃复合粉；(2)通过响应面试验测试并评估各原料的重量配比；(3)根据所述各原料的重量配比制得所述核桃营养代餐粉，其中，所述氨基酸评分法包括检测和评估核桃、黑米、黑豆三种物质的氨基酸水平，设定目标氨基酸水平，然后计算出三种原料的重量配比，按照所述重量配比制备所述核桃复合粉。根据本发明的核桃营养代餐粉的制备方法采用了科学精准计算各组分的氨基酸评分的方式获得氨基酸评分水平较高的核桃复合粉，通过响应面试验获得各组分的最佳配比，由此实现了核桃营养代餐粉的营养价值具备精准科学性。本发明还提供了一种通过上述方法制备的核桃营养代餐粉。

Description

一种核桃营养代餐粉的制备方法及其产品
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，更具体地，本发明涉及一种核桃营养代餐粉的制备方法及其产品。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
核桃又叫姜桃、胡桃，富含丰富的蛋白质、脂肪、维生素B1、维生素B2、维生素E及磷、钙，以及α-亚麻酸和褐花酸，蛋白质中含有18种氨基酸，包含8种人体必需氨基酸，具有预防和缓解II型糖尿病，降低胆固醇，抑制癌细胞生长等功效。
我国核桃的年产量可高达100万吨，居世界之首，但是加工率较低。目前，对于核桃产品的研究主要集中在核桃乳、核桃油、核桃酥等，没有进一步突破性的产品，从而导致了产品种类不多、销量不佳以及作为高营养原料-核桃的浪费。
此外，随着人们对健康越来越重视，目前市场上出现了许多代餐产品。但是，绝大部分代餐产品多为采用诸多营养保健原料进行简单的混合加工，没有科学研究分析各原料的营养成分，尤其是氨基酸成分，所以产品缺乏针对性和科学性，绝大部分的代餐产品是作为常规的营养品、保健品，还达不到精准营养、精准膳食的标准，而且也不能满足特殊人群的需要。
为改善前述状况，本申请设计出了一种核桃营养代餐粉的制备方法以及利用该方法制备的核桃营养代餐粉，以获得原料配比经过精准营养计算的膳食产品，弥补了现有技术的不足、填补了营养代餐粉市场的空白。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核桃营养代餐粉的制备方法，以获得经过精准营养计算的原料配比。本发明的目的还在于提供一种核桃营养代餐粉，以提高代餐粉的科学膳食性。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种核桃营养代餐粉的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)利用氨基酸评分法制备核桃复合粉；(2)通过响应面试验测试并评估各原料的重量配比；(3)根据所述各原料的重量配比制得所述核桃营养代餐粉，其中，所述氨基酸评分法包括检测和评估核桃、黑米、黑豆三种物质的氨基酸水平，设定目标氨基酸水平，然后计算出三种原料的重量配比，按照所述重量配比制备所述核桃复合粉。
优选地，设定所述核桃复合粉蛋白质互补之后氨基酸评分为70-85分。
优选地，还包括选择红枣粉和紫薯粉作为核桃营养代餐粉中除核桃复合粉之外的原料。
优选地，通过响应面试验测试并评估各原料的重量配比的步骤包括：通过响应面试验获得核桃复合粉、红枣粉和紫薯粉的添加量分别对核桃营养代餐粉感官评分的影响。
优选地，通过响应面试验测试并评估各原料的重量配比的步骤还包括：通过响应面试验获得核桃复合粉添加量与红枣粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官评分的影响；核桃复合粉添加量与紫薯粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官评分的影响；红枣粉添加量与紫薯粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官评分的影响。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种根据前述的核桃营养代餐粉的制备方法制得的核桃营养代餐粉。
优选地，所述的核桃营养代餐粉包括核桃复合粉、红枣粉和紫薯粉，各组分按重量份数比分别为：核桃复合粉20-80份、红枣粉5-30份及紫薯粉10-35份。
优选地，所述核桃复合粉包括核桃粉，黑米粉和黑豆粉，各组分按重量份数比为：核桃粉35-80份、黑米粉18-38份和黑豆粉10-25份，优选地，核桃粉55份、黑米粉28份和黑豆粉18份，其中，所述核桃复合粉中赖氨酸和蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分均大于70分，苏氨酸的氨基酸评分大于80。
优选地，还包括辅料，所述辅料选自下述中的任一种或几种：甜菊糖、木糖醇、赤藓糖醇、乳糖或葡萄糖。
根据本发明的又一方面，本发明提供了核桃营养代餐粉的用途，其中，将核桃营养代餐粉用于满足精准营养要求、精准膳食要求或者满足中老年人的特殊膳食要求、康复期间患者流食的特殊膳食需要。
根据本发明的前述技术方案，本发明的有益技术效果至少如下：
根据本发明的核桃营养代餐粉的制备方法采用了科学精准计算各组分的氨基酸评分的方式获得氨基酸评分水平较高的核桃复合粉，此外，通过响应面试验获得各组分的最佳配比，由此实现了核桃营养代餐粉的营养价值具备精准科学性。根据本发明的方法制备的核桃营养代餐粉由于具备了精准科学性的组分配比，从而满足特定人群的精准膳食要求，填补了市场空白。
附图说明
通过以下参照附图提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：
图1示出核桃复合粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。
图2示出红枣粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。
图3示出紫薯粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。
图4A-图4C分别示出核桃复合粉添加量与红枣粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官品质评分的影响；核桃复合粉添加量与紫薯粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官品质评分的影响；红枣粉添加量与紫薯粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官品质评分的影响。
具体实施方式
下面结合具体的示例性实施方式来对本发明进行详细描述。但对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
实施例1制备核桃复合粉
选料及清洗
选择新鲜、无病虫霉变的核桃，剥壳去皮后，留下果仁饱满的核桃仁作为核桃原料。该核桃由北京房山区佛子庄乡石板房村提供。选择饱满、无霉变的黑米、黑豆，所述黑米、黑豆均为市售产品。将核桃仁、黑米、黑豆用清水冲洗干净，备用。
准备其他材料及设备
准备其他试验材料及主要仪器设备。试验材料包括：混合氨基酸标准品、色氨酸标准品(美国Sigma公司)；NaOH、HCL、茚三酮、柠檬酸钠、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、甲基红指示剂、95％乙醇等试剂均为分析纯等。仪器设备包括：凯氏定氮仪(FOSS分析仪器公司)；自动氨基酸分析仪(L-8800，日本日立公司)；电热消解仪(FOSS分析仪器公司)；电热恒温鼓风干燥箱(DL-101，天津市环实验电路有限公司)；电烤箱(ATO-M09PACA，北美电器有限公司)；电子天平(YP1002型，上海仪田精密仪器有限公司)；双联电炉(DL-1，惠州市宏业仪器有限公司)；超微粉碎机(FW177，天津市泰斯特仪器有限公司)等。
漂洗核桃仁
由于核桃仁外有一层种皮带有色素和苦涩味，会对最终的核桃营养代餐粉产品的色泽和风味产生影响，所以在将核桃仁冲洗干净之后进行去种皮漂洗。作为示例，具体地，用稀碱液在一定的温度下浸泡核桃仁，使得种皮与核桃仁之间的果胶层先被溶解，皮块较为容易去掉。优选地，所述温度为60～70℃，优选地，采用1％NaOH溶液浸泡3min，之后，再用大量清水将脱皮的核桃仁漂洗干净。
烘烤核桃复合粉材料
设定核桃的烘烤温度为80℃，时间为20min；黑米烘烤温度为80℃，时间为2h；黑豆烘烤温度为110℃，时间为20min。前述温度与时间是基于预实验的结果设定的。具体地，由于本发明采用了低温烘焙的方法，因而在预实验中可以设定核桃烘烤的温度梯度为：70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃，时间为10min、20min，分别品尝核桃的风味，温度低则不熟，温度高则会出现烤糊的现象，由此选择理想的温度和时间。同理，设定黑米烘烤温度梯度为70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃，时间为1h、2h。设定黑豆的烘烤温度梯度为90℃、100℃、110℃、120℃、130℃，时间为10min、20min，由此分别选出理想的温度和时间。可以理解烘烤时间过长或者过短对核桃营养代餐粉的感官品质均有影响。这是由于烘烤有两方面的作用：一方面，烘烤是去除水分，便于打成粉状，一定熟化并烘烤出原料的香气。核桃代餐粉产品的经热水冲调后呈糊状或者流食状，适合于特殊人群的食用，比如老年人、康复期间的患者流食等方面；另一方面，本实验采用低温烘焙的方法，在保持产品品质的基础上，最大限度保持黑豆、黑米中的营养成分，黑豆、黑米中含有丰富的花青素，花青素是一种热敏性活性物质，不耐热，容易被氧化、分解，所以烘烤的温度不宜过高。此外，如果烘烤的温度过低，则原料不能熟化，代餐粉的风味不佳，影响感官品质。由此，经过预实验获得了各组分的最佳烘烤温度和时长，即：核桃的烘烤温度为80℃，时长为20min；黑米烘烤温度为80℃，时长为2h；黑豆烘烤温度为110℃，时长为20min。
粉碎称量配比
将前述烘烤后的核桃、黑米、黑豆用超微粉碎机分别粉碎后，过100目筛，成为核桃粉、黑米粉、黑豆粉，然后再按比例进行称量配比。具体地，作为示例，采用氨基酸评分法测定核桃粉、黑米粉、黑豆粉的最佳配比。其中，氨基酸的测定：参照GB 5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》。蛋白质的测定：参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。
下述表1为FAO/WHO标准氨基酸评分表
表1.标准氨基酸评分表(mg/g蛋白质)
Figure BDA0002938520340000051
计算公式如下：
Figure BDA0002938520340000052
其中：AA为待测定食物每克蛋白质中氨基酸含量(mg/g)
具体地，采用凯氏定氮法测得核桃、黑米和黑豆的蛋白质含量分别16.1g/100g、9.4g/100g和36.1g/100g，其中，核桃、黑米、黑豆蛋白质氨基酸的含量见表2，由表2中可以看出，核桃和黑豆含有较为丰富的异亮氨酸，分别为6.95mg/g和14.87mg/g，黑米中的亮氨酸为6.71mg/g。
表2核桃、黑米、黑豆中蛋白质和氨基酸的含量
Figure BDA0002938520340000053
氨基酸作为蛋白质的基本组成单位，对生物体的代谢活动有着调节作用，不同氨基酸具有不同的功能，其中，异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸具有延迟及快速消除运动性疲劳、改善肝功能作用，酪氨酸和蛋氨酸具有抗氧化功能。
根据前面的表1、表2和计算公式得出核桃、黑米、黑豆的蛋白质氨基酸评分，作为示例，每克蛋白质中计算过程如下：
氨基酸含量(mg/g蛋白质)＝氨基酸含量(mg/100g)/蛋白质含量(g/100g)
例如：核桃中异亮氨酸的氨基酸评分计算如下：
Figure BDA0002938520340000061
由此得出：AAS(％)＝108
同理，下述表3为核桃、黑米、黑豆的各项氨基酸评分
表3核桃、黑米、黑豆的氨基酸评分
Figure BDA0002938520340000062
注：上述表3中的八种氨基酸为必需氨基酸。必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要，必须从食物中摄取的氨基酸，称为必需氨基酸。成人必需氨基酸共有八种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸指甲硫氨酸)、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
*为第一限制氨基酸，表中数值单位为mg/g
由上述的表3可以看出，核桃、黑米、黑豆中的任一种作为原料的话，氨基酸模式结构都不均衡，即均存在评分高和评分低的成分。其中，氨基酸评分值低于100的为限制性氨基酸，其中最小的为第一限制氨基酸。由此可知核桃、黑米的第一限制氨基酸为赖氨酸，其氨基酸评分分别为63和57，黑豆的赖氨酸远高于核桃和黑米，补偿了谷物蛋白中赖氨酸不足的缺陷；而黑豆的第一限制氨基酸为蛋氨酸和胱氨酸，其氨基酸评分为32，而核桃和黑米含有丰富的蛋氨酸和胱氨酸，氨基酸评分分别为82和182。由此，可以确定根据蛋白质互补的原理，将核桃、黑米、黑豆作为核桃复合粉的原料，并按比例合理搭配，以使复合粉中赖氨酸评分值升高，从而使最终的产品中的营养搭配趋于平衡，提高人体的吸收利用率。
设定复合粉的氨基酸评分水平
根据营养强化的原理，为提高氨基酸营养的均衡性，根据上述的表格3的数据，即，核桃和黑米的赖氨酸评分分别为63和57，以及黑豆蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分为32，设定核桃复合粉蛋白质互补之后氨基酸评分为70-85分，优选地，设定为75分，更优选地，设定为80分。将核桃复合粉蛋白质互补之后氨基酸评分设定为70-85分的原因在于：如果设定分数过高，即高于85分，可能导致原料之间的用量差别较大，达不到多种原料搭配的目的，而如果设定分数过低，即低于70分，则会达不到使最终产品具备营养强化的目的。换言之，至少要高于表3中的黑米和核桃中的赖氨酸评分，以及要高于黑豆中的蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分。如，核桃63分，70-85＞63；黑米57分，70-85＞57；黑豆32分，则70-85＞32，由此实现混合后的营养强化。
基于上述的理论，计算核桃、黑豆和黑米的配比，其中，设定氨基酸评分为80。首先，计算核桃与黑豆的配比，具体如下：
设复合粉配方中黑豆必需氨基酸用量为X，核桃必需氨基酸为Y，根据表3的氨基酸评分，则有：
赖氨酸评分为：100X+63Y＝80；
蛋氨酸+胱氨酸评分为：32X+82Y＝80
得出：X＝0.2458 Y＝0.8797 式(1)
第二、计算黑豆与黑米的配比，具体如下：
设复合粉中黑米必需氨基酸用量为Z，黑豆必需氨基酸为X，根据表3的氨基酸评分，则有：
赖氨酸评分为：57Z+100X＝80
蛋氨酸+胱氨酸评分为32X+182Z＝80
X＝0.6107 Z＝0.3322 式(2)
由上述式(1)和式(2)相加除以2，得出：X＝0.4282；Y＝0.4399；Z＝0.1661。得出的X，Y和Z分别表示三种原料的蛋白质必需氨基酸用量。蛋白质必需氨基酸用量，是指存在于蛋白质中必需氨基酸的用量。相比较而言，除了存在于蛋白质中的氨基酸之外，还有游离氨基酸。在生物体内这些氨基酸仅以游离状态存在着，例如：β-丙氨酸，γ-氨基丁酸等。
经过上述计算得出的氨基酸评分的改变如下：
经过营养强化后，核算原第一限制必需氨基酸的评分：
赖氨酸：63×0.4399+57×0.1661+100×0.4282＝80
蛋氨酸+胱氨酸：82×0.4399+182×0.1661+32×0.4282＝80
此外，除第一限制氨基酸之外，将有第二限制氨基酸。这是由于，食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸缺少或不足，就会使食物蛋白质的合成为机体蛋白质的合成受到限制，由于限制了此种蛋白质的营养价值，这类氨基酸就称为限制氨基酸，按其缺少数量的多少顺序排列分别称为第一限制氨基酸、第二限制氨基酸。因此，除第一限制氨基酸之外，将有第二限制氨基酸。
计算强化后原第二限制氨基酸的评分：苏氨酸：84×0.4399+75×0.1661+96×0.4282＝91
由此，经过营养强化后，核桃复合粉原料中赖氨酸和蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分均达到80，苏氨酸的氨基酸评分达到91，因此利用蛋白质互补作用，氨基酸模式值趋于平衡，提高了复合粉产品的营养价值。原理为，如表3所示，核桃、黑米的赖氨酸的评分分别为63和57，是第一限制氨基酸。黑豆的蛋氨酸+胱氨酸的评分为32，是第一限制氨基酸。核桃的蛋氨酸+胱氨酸评分为82，是第二限制氨基酸；黑米和黑豆的苏氨酸评分为75和96，是第二限制氨基酸。经过上述营养强化之后，氨基酸评分均大于在80或以上，说明该配方产品已经具有较高的营养价值。
下面计算原料的用量
首先根据表2核桃、黑米、黑豆蛋白质和氨基酸的含量计算得出，核桃、黑米和黑豆的必需氨基酸的含量分别为4.549g·100g-1、3.38g·100g-1、13.018g·100g-1。
在蛋白质中含有必需氨基酸含量＝每百克原料必需氨基酸的含量/每百克中蛋白质的含量，由此得出：
核桃：4.549/16.1＝28.25％
黑米：3.38/9.4＝35.96％
黑豆：13.018/36.1＝36.06％
原料用量＝原料蛋白质必需氨基酸用量/(原料蛋白质含量×在蛋白质中含有必需氨基酸含量)，即
核桃：0.4399/(16.1％×28.25％)＝9.67
黑米：0.1661/(9.4％×35.96％)＝4.91
黑豆：0.4282/(36.1％×36.06％)＝3.29
由此，根据上面的计算结果可以确定等比例放大后每100g的复合粉中，核桃、黑米、黑豆的固定比例为54∶28∶18。
设定单因素试验的核桃复合粉分别为35g、45g、55g、65g、75g，其中，配方1如下：35g的复合粉中核桃、黑米、黑豆的添加量分别为：18.90g、9.80g、6.30g；配方2如下：45g的复合粉中核桃、黑米、黑豆的添加量分别为：24.30g、12.60g、8.10g；配方3如下：55g的复合粉中核桃、黑米、黑豆的添加量分别为：29.70g、15.40g、9.90g；配方4如下：65g的复合粉中核桃、黑米、黑豆的添加量分别为：35.10g、18.20g、11.70g；配方5如下：75g的复合粉中核桃、黑米、黑豆的添加量分别为：40.50g、21.00g、13.50g。
由此得到经过科学精准计算配比的由核桃、黑米、黑豆三种物质组成的核桃复合粉。
实施例2制备核桃营养代餐粉
首先，选择红枣和紫薯作为核桃营养代餐粉中除核桃、黑米、黑豆之外的第一添加物。红枣含有丰富的维生素C、多酚、糖类、有机酸、膳食纤维等营养成分。红枣性温味甘，能够增强人体免疫力、抗衰老、养血安神、调节人体新陈代谢。选用红枣作为添加物能够赋予核桃代餐粉枣香味和甜味，使代餐粉的具有良好的香气和滋味。紫薯营养成分丰富，紫薯中含有大量花青素，能使代餐粉的色泽更诱人，而且避免了添加色素、增稠剂，使产品的粘稠度和冲调性更适宜。
红枣和紫薯的选择标准与前面描述的核桃、黑米、黑豆类似，即，选择饱满、无霉变的红枣和紫薯，用清水冲洗干净。紫薯去皮后，切成0.7cm×0.5cm×0.2cm的薄片，红枣去核，然后将紫薯和红枣分别放入鼓风干燥箱中，均在80℃的条件下，低温烘烤4h。再将烘干后的红枣和紫薯用超微粉碎机分别粉碎后，过100目筛，制得红枣粉和紫薯粉。再通过单因素试验设计得到红枣粉和紫薯粉与前述制得的核桃复合粉混合的最佳配比量。其中的单因素试验设计如下：
如前所述，通过氨基酸评分法获得了由核桃、黑米、黑豆粉最佳配比组成的核桃复合粉。将红枣粉和紫薯粉与核桃复合粉按最佳配比混合即可得到核桃营养代餐粉。具体地，作为示例，在原料添加量相同的情况下，通过预实验研究，将核桃复合粉添加量、红枣粉添加量、紫薯粉添加量的固定值分别设定为55g、14g、24g，由此，研究复合粉添加量分别为35g、45g、55g、65g、75g，红枣粉添加量分别为6g、10g、14g、18g、22g，紫薯粉添加量分别为16g、20g、24g、28g、32g。通过设计单因素实验，研究这些成分的添加量对核桃营养代餐粉的感官品质的影响。
通过响应面试验获得核桃营养代餐粉的各组分最佳配比。具体地，定义复合粉添加量为A、红枣粉添加量为B、紫薯粉添加量为C，这些成分作为3个因素，以核桃营养代餐粉的模糊感官综合评分为响应值Y，各因素水平见表4。
表4响应面试验因素水平
Figure BDA0002938520340000101
具体进行感官评价的方法如下：
取100g混合粉加入95℃，200mL的水冲调，待充分搅拌均匀后由10名专业感官评价员按照表5的感官评分标准进行感官评价。
表5核桃营养代餐粉感官评分标准
Figure BDA0002938520340000102
Figure BDA0002938520340000111
模糊综合评价方式如下：
设定影响核桃营养代餐粉感官品质的指标集合，表示方式为：U＝(色泽U1，香气U2，滋味U3，冲调性U4，组织形态U5)。
核桃营养代餐粉的感官评价采用百分制的原则，其中一级为91～100分，二级为81～90分，三级为61～80分，四级为41～60分，五级为20～40分。根据各因素在核桃营养代餐粉感官评价中的重要性，设权重集为X＝(0.1、0.2、0.4、0.2、0.1)。根据模糊矩阵的计算方法进行模糊评判，由Y＝XR得到每个产品感官评分。
首先试验复合粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响
图1示出复合粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。如前所述，固定配方中红枣粉添加量14g、紫薯粉添加量24g，分析复合粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。结果表明在35～55g的添加量范围内，随着复合粉添加量的增加，感官评分升高，在55g时感官评分达到最大值，然后下降。当复合粉添加量过少时，口感不纯正，核桃香味不明显；复合粉添加量大于60g时，核桃苦味过浓，因此确定复合粉的添加量为55g。
试验红枣粉添加量对感官品质的影响
图2示出红枣粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。如前所述，固定配方中复合粉添加量55g、紫薯粉添加量24g，分析红枣粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。由图2可知，在6～22g添加量范围内，随着红枣粉添加量的增加，感官评分升高，在14g时感官评分达到最大值，然后下降。红枣粉添加量过少时，达不到增香调味的效果；添加量过多时，则枣香味过重，掩盖了核桃香味，因此可以确定红枣粉添加量为14g。
试验紫薯粉添加量对感官品质的影响
图3示出紫薯粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。如前所述，固定配方中复合粉添加量55g、红枣粉添加量14g，分析紫薯粉添加量对核桃营养代餐粉感官品质的影响。由图3可知，当紫薯粉添加量在16～32g范围内，随着紫薯粉添加量的增加，感官评分升高，在24g时感官评分达到最大值，然后下降。其原因是紫薯粉添加量会影响成品的粘稠度，添加量过少时成品不能成糊状；添加量过多时，核桃营养代餐粉颜色较深而且过于黏稠，会掩盖成品的风味，因此可以初步确定紫薯粉的添加量为24g。
具体地，采用模糊数学评价的方法进行感官评分，根据响应面试验方案设计制作相应的17组核桃营养代餐粉配方，由10名感官评价员对产品的色泽、香气、滋味、冲调性以及组织形态5个方面进行评价，其中配方1的感官评分结果见表6。
表6配方1的感官评分结果
Figure BDA0002938520340000121
由上述表6可知，色泽＝[0.3、0.5、0.2、0.0、0.0]，同理可得，香气＝[0.3、0.3、0.3、0.1、0.0]，将5个因素的评定结果转化为矩阵：
Figure BDA0002938520340000122
根据模糊数学评价模型：B＝XR，其中权重系数X根据表5核桃营养代餐粉感官品质评分标准确定，色泽、香气、滋味、冲调性以及组织形态的权重分别为0.1、0.2、0.4、0.2、0.1，则对第n号样品综合评定结果为：Bn＝XRn，因此配方1样品的综合评定结果为：
Figure BDA0002938520340000131
按照此方法对各个配方样品的综合模糊评定，归一化后得出每个样品的最后总分，见表7
表7响应面分析方案及试验结果
序号No. A B C Y
1 1 0 -1 80.0
2 0 -1 -1 81.8
3 -1 -1 0 74.8
4 1 0 1 85.6
5 0 0 0 89.1
6 -1 0 1 75.6
7 -1 1 0 77.6
8 -1 0 -1 80.2
9 0 0 0 92.5
10 0 0 0 93.4
11 1 1 0 83.5
12 0 -1 1 90.0
13 0 0 0 88.4
14 1 -1 0 83.2
15 0 0 0 90.5
16 0 1 1 80.6
17 0 1 -1 75.8
下面进行响应面分析和优化
回归模型的方差分析具体见表8
表8回归模型的方差分析
Figure BDA0002938520340000132
注：**为极显著(P＜0.01)，*为显著(P＜0.05)。
利用Design Expert10.0软件对试验结果进行二次多元回归拟合，回归方程为：
Y＝90.78+3.09A-1.54B+1.67C-0.63AB+2.40AC-0.85BC-0.68A2-4.73B2-4.00C2
其中，A为核桃复合粉添加量，B为红枣粉添加量，C为紫薯粉添加量。
由表8可知，方差分析显示该回归方程的P值为0.0257(P＜0.05)，表示模型显著；而失拟项不显著(P＝0.0851＞0.05)，说明回归方程的拟合程度很好，因此该响应面试验能够真实充分地反映试验结果。回归方程方差分析中F检验结果表明对核桃营养代餐粉感官评分影响的主次顺序为：A＞C＞B，即核桃复合粉的添加量对感官评分影响最大，其次是紫薯粉，最后是红枣粉。由表8可见，A(核桃复合粉)、B2(紫薯粉)、C2(红枣粉)对核桃营养代餐粉感官影响显著(P＜0.05)，二次项A2对核桃营养代餐粉感官影响达到极显著水平(P＜0.01)。
各成分的交互作用可根据响应面的等高线来判断。图4A-图4C分别示出核桃复合粉添加量与红枣粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官品质评分的影响；核桃复合粉添加量与紫薯粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官品质评分的影响；红枣粉添加量与紫薯粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官品质评分的影响。根据图中的响应面曲面图可以直观看出各成分(因素)及其交互作用对响应值的影响，核桃复合粉添加量对核桃营养代餐粉感官评分的影响都比较陡峭，说明对核桃营养代餐粉的感官品质影响显著，各因素之间交互作用没有显著影响。通过响应面软件对数据进行模拟分析，优化得出核桃营养代餐粉制作配方的优化结果，即核桃复合粉为61.54，其中，核桃粉的重量比为33.23％、黑米粉的重量比17.23％、黑豆粉的重量比11.08％，此外，红枣粉的重量比为13.15％、紫薯粉的重量比25.31％，可以预测出该核桃营养代餐粉的模糊感官综合评分为93.5。
为验证该回归模型的准确性，采用上述最佳工艺条件进行验证试验，做3组平行实验得到核桃营养代餐粉的感官评分为94.2，与预测值吻合良好。因此，响应面分析方法优化得到的核桃营养代餐粉配方是可靠的，具有实际应用价值。
实施例3核桃营养代餐粉
作为一种实施方式，根据上述方法得到的核桃营养代餐粉包括复合粉20-80重量份，红枣粉5-30重量份和紫薯10-35重量份组分。优选地，复合粉35-75重量份，红枣粉6-22重量份和紫薯粉16-32重量份；较优选地，复合粉40-60重量份，红枣粉8-20重量份和紫薯粉20-28重量份；更优选地，复合粉55重量份，红枣粉14重量份和紫薯粉24重量份。
其中，所述复合粉由核桃粉，黑米粉和黑豆粉组成，具体配比为核桃粉35-80重量份；黑米粉18-38重量份，黑豆粉10-25重量份，优选地，核桃粉45-70重量份；黑米粉20-35重量份粉，黑豆粉15-20重量份；更优选地，核桃粉54重量份；黑米粉28重量份，黑豆粉18重量份。
进一步地，根据本发明一实施方式的核桃营养代餐粉还包括甜味剂，所述甜味剂选自下述中的一种或几种：甜菊糖、木糖醇、赤藓糖醇、乳糖或葡萄糖中的一种或几种。
根据本发明的一种核桃营养代餐粉的制备方法相比于现有技术能够科学地获得各组分的最佳配比。特别是，参照FAO和WHO研究提供的符合人体需要的8种必需氨基酸模式值计算合理配比，通过分析各原料的第一限制氨基酸、第二限制氨基酸在内的氨基酸分布，通过感官评价，提高核桃粉中赖氨酸评分值，使得通过改变其他组分的重量份数能够让各组份之间的氨基酸评分升高，即实现各组分营养成分的平衡互补，提高了核桃营养代餐粉的营养价值和在人体内的吸收利用率，实现了精准营养、精准膳食。此外，根据本发明的方法制成的核桃营养代餐粉不使用色素、增稠剂等添加剂，符合人们对绿色天然食品的需求。
进一步地，根据本发明的核桃营养代餐粉的制备方法制得的核桃营养代餐粉符合科学膳食的要求，经过营养强化后，氨基酸分布合理，其中，赖氨酸和蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分均大于70，或高于75，甚至高于80，苏氨酸的氨基酸评分大于80，或高于85，甚至高于91，可见，利用蛋白质互补作用，氨基酸模式值趋于平衡，具备较高的营养价值。此外，还富含异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、酪氨酸和蛋氨酸等多种氨基酸。特别是，异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸具有延迟及快速消除运动性疲劳、改善肝功能作用，酪氨酸和蛋氨酸具有抗氧化功能。
此外，根据本发明制备的核桃营养代餐粉，在色泽、香气、滋味、冲调性，组织形态方面具有良好的表现，模糊感官综合评分高于85，或高达90分，或高于93.5，总分为100分。进一步地，根据GB/Z 21922-2008计算，根据本发明的核桃营养代餐粉能量值大于1200kJ/100g，甚至高达1548kJ/100g，尤其适合于中老年人、康复期间患者流食等膳食需要，具有较高的市场推广前景。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种核桃营养代餐粉的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)利用氨基酸评分法制备核桃复合粉；
(2)通过响应面试验测试并评估各原料的重量配比；
(3)根据所述各原料的重量配比制得所述核桃营养代餐粉，
其中，所述氨基酸评分法包括检测和评估核桃、黑米、黑豆三种物质的氨基酸水平，设定目标氨基酸水平，然后计算出三种原料的重量配比，按照所述重量配比制备所述核桃复合粉。
2.如权利要求1所述的核桃营养代餐粉的制备方法，其特征在于，设定所述核桃复合粉蛋白质互补之后氨基酸评分为70-85分。
3.如权利要求1所述的核桃营养代餐粉的制备方法，其特征在于，还包括选择红枣粉和紫薯粉作为核桃营养代餐粉中除核桃复合粉之外的原料。
4.如权利要求3所述的核桃营养代餐粉的制备方法，其特征在于，通过响应面试验测试并评估各原料的重量配比的步骤包括：通过响应面试验获得核桃复合粉、红枣粉和紫薯粉的添加量分别对核桃营养代餐粉感官评分的影响。
5.如权利要求4所述的核桃营养代餐粉的制备方法，其特征在于，通过响应面试验测试并评估各原料的重量配比的步骤还包括：通过响应面试验获得核桃复合粉添加量与红枣粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官评分的影响；核桃复合粉添加量与紫薯粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官评分的影响；红枣粉添加量与紫薯粉添加量的交互作用对核桃营养代餐粉感官评分的影响。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的核桃营养代餐粉的制备方法制得的核桃营养代餐粉。
7.根据权利要求6所述的核桃营养代餐粉，包括核桃复合粉、红枣粉和紫薯粉，各组分按重量份数比分别为：核桃复合粉20-80份、红枣粉5-30份及紫薯粉10-35份。
8.根据权利要求7所述的核桃营养代餐粉，其特征在于，所述核桃复合粉包括核桃粉，黑米粉和黑豆粉，各组分按重量份数比为：核桃粉35-80份、黑米粉18-38份和黑豆粉10-25份，优选地，核桃粉55份、黑米粉28份和黑豆粉18份，其中，所述核桃复合粉中赖氨酸和蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分均大于70分，苏氨酸的氨基酸评分大于80。
9.根据权利要求8所述的核桃营养代餐粉，其特征在于，还包括辅料，所述辅料选自下述中的任一种或几种：甜菊糖、木糖醇、赤藓糖醇、乳糖或葡萄糖。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的核桃营养代餐粉的用途，其特征在于：将核桃营养代餐粉用于满足精准营养要求、精准膳食要求或者满足中老年人的特殊膳食要求、康复期间患者流食的特殊膳食需要。
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