CN113974104A - 一种紫薯杂粮代餐粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种紫薯杂粮代餐粉及其制备方法，该代餐粉为一款营养结构均衡、感官特性良好的紫薯杂粮代餐粉，以多种杂粮为原料，通过线性规划法精准设计配方，使各种原料中的植物化学素和活性成分搭配互补，解决了原料过度精细化以及产品结构和组成局限性的问题，具有营养结构均衡、感官品质优良、减脂低GI、高饱腹感、绿色无添加等优点；所述制备方法，根据各个原料的营养特点，选择对应的浸泡方案进行预处理后，再通过研磨的方式，获得杂粮浆液，而后进行高压均质以及喷雾干燥，获得成品，通过上述方法制备的代餐粉可以完好保留各个原料的营养成分，进而使制备获得的代餐粉满足设计要求。
Description
技术领域
本发明公开涉及农产品精深加工的技术领域，尤其涉及一种紫薯杂粮代餐粉的制备方法。
背景技术
代餐粉是由一种或多种原、辅料粉，按照一定的方法、比例混合调配而成的一类冲调性的粉末状产品，具有加工方法简单、易于储藏和运输方便等优点。代餐粉因食用方便快捷，深受广大消费者的喜爱。随着生活节奏的加快，各种口味和功能的代餐粉相继出现。
饮食的高度精细化可导致心脑血管疾病、癌症、肠道疾病等非传染性慢性病发病率显著提高。杂粮具有高纤维、低热量、易饱腹等特点，可有效预防各种非传染性慢性病。但因其质地粗糙、适口性差、感官品质不佳等缺点，使得其主食化加工受到限制。
因此，研发一种营养均衡全面、感官品质佳的杂粮代餐粉，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种紫薯杂粮代餐粉及其制备方法，以提供一种感官品质佳、营养均衡的杂粮代餐粉感官品质佳、营养均衡的杂粮代餐粉。
一方面，本发明提供了一种紫薯杂粮代餐粉，该代餐粉由以下原料制成：
紫薯108g、黄豆58g、花生仁57g、芝麻籽9.81g、玉米8g、小米7.48g、糙米5.45g、藜麦4.95g、薏米4g、青稞3g、VB2 0.19mg、VC 27.88mg、碳酸钙82.69mg、氯化钠1.06g以及富硒酵母12.43mg。
另一方面，本发明还提供了一种上述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，该方法包括如下步骤：
1)将紫薯进行清洗、去皮、切丁、护色后，备用；
2)将黄豆、花生仁除杂清洗后，去皮、浸泡，备用；
3)将芝麻籽、玉米、小米、糙米、藜麦、薏米以及青稞除杂清洗后，浸泡，备用；
4)将步骤1)～3)中备用的10种原料按比例混合后加水，研磨成杂粮浆液，过滤后，得杂粮浆液滤液，其中，原料与水的重量比为1:6；
5)将步骤4)中的杂粮浆液滤液进行高压均质以及喷雾干燥后，得成品。
优选，步骤1)中所述护色具体为：
将紫薯丁置于复合护色溶液中进行浸泡，其中，所述复合护色溶液为由植酸、柠檬酸以及L-半胱氨酸混合而成的水溶液，且所述复合护色溶液中，植酸的体积百分比浓度为0.02％、柠檬酸的质量体积百分比浓度为0.45％，L-半胱氨酸的质量体积百分比浓度为0.04％。
进一步优选，所述紫薯丁与所述复合护色溶液的料液比为1Kg∶1L，且所述紫薯丁在所述复合护色溶液中的浸泡时间为10分钟。
进一步优选，步骤2)中黄豆和花生仁的浸泡液均为质量浓度为0.3％碳酸氢钠溶液，且浸泡时间均为10h。
进一步优选，步骤3)中芝麻籽的浸泡液为质量浓度为0.3％碳酸氢钠溶液，且浸泡时间为6h。
进一步优选，步骤3)中玉米、小米、糙米、藜麦、薏米以及青稞的浸泡液均为清水，且玉米的浸泡时间为24h，糙米的浸泡时间为8h，青稞的浸泡时间为6h，小米、藜麦以及薏米的浸泡时间均为4h。
进一步优选，步骤4)中研磨采用胶体磨研磨，且过滤采用50目筛。
进一步优选，步骤5)中高压均质的压力为40Mpa，均质时间为2-5min。
进一步优选，步骤5)中喷雾干燥的喷雾压力为0.2MPa，进料流量为400mL/h，进风温度为160℃，热风流量为45m3/h。
本发明提供的紫薯杂粮代餐粉，为一款营养结构均衡、感官特性良好的紫薯杂粮代餐粉，以多种杂粮为原料，通过线性规划法精准设计配方，使各种原料中的植物化学素和活性成分搭配互补，解决了原料过度精细化以及产品结构和组成局限性的问题，同时各种谷物中营养物质的相互结合和协同效应会对机体产生有益作用，更利于人体健康；通过综合考虑适宜摄入量(AI,Adequate Intakes)、营养质量指数(INQ,Index of NutritionQuality)、人体能量需求、感官品质等多个维度，通过模糊数学感官评定、响应面试验优化紫薯杂粮代餐粉的原料及其配比，解决普通代餐粉营养结构失衡、蛋白质不足的问题。
本发明提供的紫薯杂粮代餐粉，具有营养结构均衡、感官品质优良、低卡减脂低GI、高饱腹感、绿色无添加等优点。
本发明提供的紫薯杂粮代餐粉的制备方法，根据各个原料的营养特点，选择对应的浸泡方案进行预处理后，再通过研磨的方式，获得杂粮浆液，而后进行高压均质以及喷雾干燥，获得成品，通过上述方法制备的代餐粉可以完好保留各个原料的营养成分，进而使制备获得的代餐粉满足设计要求。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为芝麻籽添加量和小米添加量之间交互作用对紫薯杂粮代餐粉感官评分影响的响应面图；
图2为芝麻籽添加量和糙米添加量之间交互作用对紫薯杂粮代餐粉感官评分影响的响应面图；
图3为芝麻籽添加量和藜麦添加量之间交互作用对紫薯杂粮代餐粉感官评分影响的响应面图；
图4为小米添加量和糙米添加量之间交互作用对紫薯杂粮代餐粉感官评分影响的响应面图；
图5为小米添加量和藜麦添加量之间交互作用对紫薯杂粮代餐粉感官评分影响的响应面图；
图6为糙米添加量和藜麦添加量之间交互作用对紫薯杂粮代餐粉感官评分影响的响应面图；
图7为喷雾干燥中喷雾压力对出粉率的影响曲线；
图8为喷雾干燥中进料流量对出粉率的影响曲线；
图9为喷雾干燥中进风温度对出粉率的影响曲线；
图10为喷雾干燥中热风流量对出粉率的影响曲线。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法的例子。
随着人们的食物来源越来越趋于精细化，导致肠胃病、肥胖病、糖尿病等富贵病的发病率逐渐升高，杂粮代餐粉因其较高的膳食纤维含量，不仅可有效降低疾病风险，而且还具有控制体重、预防便秘、提高人体免疫力等优点。因此，越来越受到研发人员的青睐。但由于受杂粮的质地粗糙、适口性差以及感官品质不佳的限制，导致杂粮的主食化加工受限，因此，本实施方案尝试研发一种营养结构均衡、感官特性良好的紫薯杂粮代餐粉，具体而言，该代餐粉由以下原料制备获得：紫薯108g、黄豆58g、花生仁57g、芝麻籽9.81g、玉米8g、小米7.48g、糙米5.45g、藜麦4.95g、薏米4g、青稞3g、VB2 0.19mg、VC 27.88mg、碳酸钙82.69mg、氯化钠1.06g以及富硒酵母12.43mg。
上述代餐粉，在蛋白质方面，黄豆、花生仁、芝麻籽、藜麦和薏米的蛋白质含量较高，可以补充其他原料在蛋白质含量不足的缺点；紫薯、青稞、糙米、小米、薏米、玉米中脂肪含量较少，紫薯、黄豆、芝麻籽、玉米中膳食纤维含量均高于其他原料，这满足了当代人们“低脂肪、高纤维”的饮食理念；在维生素和矿物质含量方面，各种原料相差较大。其中，黄豆、花生仁、芝麻籽中VE含量较高，花生仁、青稞中VB3含量较高，紫薯中VC的含量远远高于其他9种原料，小米、糙米、藜麦、薏米中磷、镁含量较丰富。各原料中维生素和矿物质的含量各不相同，通过10种原料的组合，可以解决单一原料中某种营养物质不足的问题；作为主要原料的紫薯中组氨酸、缬氨酸较缺乏，易造成氨基酸组成不平衡，这时加黄豆、花生仁、芝麻籽等原料，使氨基酸的构成更接近人体需要的模式，增加蛋白质的利用率。
另外，由薯类、干豆类、坚果种子类和谷类等制成的杂粮代餐粉具有较高的抗氧化品质，特别是ABTS+清除率可达到90％以上。有研究表明，人体衰老以及许多慢性病都与自由基有着紧密的联系。当人体中氧化剂与抗氧化剂处于失衡时，自由基增加，从而导致生物大分子发生氧化损伤，ABTS+等自由基的抗氧化特性对人体健康起着至关重要的作用。
上述代餐粉中花青素含量和总酚含量较高，花青素是一种良好的自由基清除剂和脂质过氧化抑制剂，能有效清除OH-、NO-等多种自由基，还具有抑制肥胖、降血糖血脂等功效。酚类物质对调节肠道菌群以及改善肠道健康起着重要作用，还具有抗菌、抗癌、抗炎等特性。
上述制备代餐粉中的各种原料作用如下：
紫薯：含有丰富的花青素、硒、蛋白质、多糖、维生素和矿物质等多种营养成分，其中，花青素具有抗氧化、降血糖、抗炎和抗癌活性等多种生理保健功能，是一种安全有效的自由基清除剂。以紫薯为主要原料制作代餐粉既可以保留紫薯原有的风味和营养价值，又能解决新鲜紫薯不易储存的问题。
黄豆：含有的异黄酮具有抗癌、抗骨质疏松等作用，富含的大豆蛋白具有降血脂、提高机体免疫力、改善肠道的健康作用。
花生仁：含有大量的脂肪、蛋白质，并具有抗肿瘤、抗真菌、降血糖血脂、抗血小板聚集、镇静催眠等功效。
芝麻籽：富含钙、磷、铁等矿物质，还含有木脂类素，如芝麻素、芝麻素酚、芝麻林素等。
玉米：不仅具有药用价值，还具有美容瘦身的功能。
小米：营养丰富、易于消化，含有大量的氨基酸，其中必需氨基酸含量丰富且组成合理。
糙米：富含谷维素、酚酸、黄酮、谷甾醇、γ-氨基丁酸等多种植物活性成分，还具有保健功效。
藜麦：富含大多数谷物所缺乏的必需氨基酸，如组氨酸和赖氨酸；此外，藜麦因无麸质这一特性使其成为麸质敏感和腹腔疾病患者可消化蛋白质的宝贵膳食来源。
薏米：不仅含有大量的酯类化合物、酚类化合物、茚类化合物等多种活性成分，还具有抗肿瘤、抗过敏等功能。
青稞：不但具有“三高两低”(高蛋白、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖)的组分特性，而且还含有β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、酚类化合物等功能成分，特别是青稞中富含的β-葡聚糖，具有免疫调节、保护心脏、抗糖尿病、抗肥胖等多种生物活性。
因此，采用薯类、干豆类、坚果种子类、谷类等多种杂粮作为原料制备的紫薯杂粮代餐粉有助于改善人们的饮食结构。此外，与以往的代餐粉相比，该代餐粉对碳水化合物、脂肪、蛋白质、膳食纤维、维生素和矿物质多种营养素在代餐粉中的含量有了进一步要求，按照人体对AI值的需求来调整，可用来代替人们平时的饮食，它集营养均衡、食用方法简便快捷等优点于一身，满足了现代人快节奏生活的需要及对生活品质的追求。
上述代餐粉的具体制备方法如下：
1)将紫薯进行清洗、去皮、切丁、护色后，备用；
2)将黄豆、花生仁除杂清洗后，去皮、浸泡，备用；
3)将芝麻籽、玉米、小米、糙米、藜麦、薏米以及青稞除杂清洗后，浸泡，备用；
4)将步骤1)～3)中备用的10种原料按比例混合后加水，研磨成杂粮浆液，过滤后，得杂粮浆液滤液，其中，原料与水的重量比为1:6；
5)将步骤4)中的杂粮浆液滤液进行高压均质以及喷雾干燥后，得成品。
其中，步骤1)中所述护色具体为：
将紫薯丁置于复合护色溶液中进行浸泡，其中，所述复合护色溶液为由植酸、柠檬酸以及L-半胱氨酸混合而成的水溶液，且所述复合护色溶液中，植酸的体积百分比浓度为0.02％、柠檬酸的质量体积百分比浓度为0.45％，L-半胱氨酸的质量体积百分比浓度为0.04％。且紫薯丁与复合护色溶液的料液比为1Kg：1L，紫薯丁在复合护色溶液中的浸泡时间为10分钟。
步骤2)中黄豆和花生仁的浸泡液均为质量浓度为0.3％碳酸氢钠溶液，且浸泡时间均为10h。
步骤3)中芝麻籽的浸泡液为质量浓度为0.3％碳酸氢钠溶液，且浸泡时间为6h；玉米、小米、糙米、藜麦、薏米以及青稞的浸泡液均为清水，且玉米的浸泡时间为24h，糙米的浸泡时间为8h，青稞的浸泡时间为6h，小米、藜麦以及薏米的浸泡时间均为4h。
步骤4)中研磨采用胶体磨研磨，且过滤采用50目筛。
步骤5)中高压均质的压力为40Mpa，均质时间为2-5min，喷雾干燥的喷雾压力为0.2MPa，进料流量为400mL/h，进风温度为160℃，热风流量为45m3/h。
一、下面详细对上述实施方案中紫薯杂粮代餐粉的原料配方设计，进行具体说明。
1、配方设计依据
以普通人群为研究对象，人体膳食营养成分的AI值参照中国疾病控制中心营养与健康所最新编著的《中国食物成分表》，理想氨基酸的需求参照FAO/WHO的标准。
表1人体膳食营养成分适宜摄入量/餐
注：
①除标注外，其他单位均为mg，下同；
②氨基酸摄入量按居民平均体重60kg计。
表2人体膳食营养成分可耐受最高摄入量/餐
| 营养成分 | 需求量 | 营养成分 | 需求量 |
| V<sub>E</sub> | 233.33 | 磷 | 1166.66 |
| V<sub>B3</sub> | 11.66 | 锌 | 13.33 |
| V<sub>C</sub> | 666.66 | 硒/μg | 133.33 |
| 钙 | 666.66 |
表3代餐粉中各原料营养成分含量及价格/100g
注：紫薯以每100g可食部计。
2、线性规划模型的建立
设X为各原料所需克数，X1为紫薯、X2为黄豆、X3为花生仁、X4为芝麻籽、X5为玉米、X6为小米、X7为糙米、X8为藜麦、X9为薏米、X10为青稞。线性规划的目标方程，以产品的最低价格为目标函数：
MinS＝0.005X1+0.013X2+0.018X3+0.027X4+0.0105X5+0.015X6+0.0114X7+0.025X8+0.026X9+0.021X10
线性规划的约束方程，以人体对能量及主要营养成分的需求量为约束条件：
能量：
61X1+390X2+574X3+559X4+348X5+361X6+348X7+357X8+361X9+342X10≥783.34×100；
蛋白质：
0.70X1+35X2+24.8X3+19.1X4+8.7X5+9X6+7.7X7+14X8+12.8X9+8.1X10≥20×100；
脂肪：
0.20X1+16X2+44.3X3+46.1X4+3.8X5+3.10X6+2.7X7+6X8+3.3X9+1.5X10≥21.76×100；
碳水化合物：
15.3X1+34.2X2+21.7X3+24X4+73X5+75.1X6+75X7+57.8X8+71.1X9+75X10≥40×100；
膳食纤维：
15.5X2+5.5X3+14X4+6.4X5+1.6X6+3.4X7+6.5X8+2X9+1.8X10≥8.34×100。
以紫薯为主要原料，综合考虑原料的易得性、成本以及原料配比对产品感官(以色泽为主)的影响，在对多种方案预规划的基础上，得到以下原料用量原则：X1>X2+50；X2>X3+1；X3>X4+1；X4>X5+1；X5>X6+1；X6>X7+1；X7>X8+1；X8>X9+1；X9>X10+1；X10>3。
经LINGO线性规划，得到配方，见表4。
表4紫薯杂粮代餐粉配方
通过对人体内营养物质的适宜摄入量与LINGO设计值进行分析比较可知，配方中VB2、VC、钙、钠、硒的含量未达到人体膳食营养成分适宜摄入量，故应添加营养强化剂补充营养物质。选择的维生素和矿物质强化剂及添加量见表5。
表5营养强化剂的添加量
3、Plackett-Burman试验
在线性规划建立模型的基础上，利用Plackett-Burman试验对10个影响因素(X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10)进行筛选。以模糊数学感官评分为响应值进行2水平设计，确定显著影响因素，见表6。
表6 Plackett-Burman试验因素与水平
Plackett-Burman试验设计结果及方差分析分别见表7和表8。
表7 Plackett-Burman试验设计及结果
表8 Plackett-Burman试验方差分析结果
注：**差异极显著(P＜0.01)，*差异显著(P＜0.05)，下同。
4、Box-Behnken试验设计
根据Plackett-Burman试验结果，选取芝麻籽、小米、糙米、藜麦(A、B、C、D)4个主要因素，再以模糊数学感官评分为响应值，进行4因素3水平Box-Behnken试验，见表9。
表9 Box-Behnken试验因素与水平
紫薯杂粮代餐粉的Box-Behnken响应面试验结果如表10所示，经过多元回归拟合，得到表述各因素对响应值影响的二次多项式回归方程如下：感官评分＝4.220+0.200A+0.140B-0.088C-0.042D-0.052AB-0.340AC-0.022AD-0.036BC-0.070BD-0.053CD-0.270A2-0.028B2-0.210C2+0.015D2。
表10 Box-Behnken试验设计及结果
| 试验号 | A/g | B/g | C/g | D/g | 感官评分/分 |
| 1 | -1 | -1 | 0 | 0 | 3.519 |
| 2 | 1 | -1 | 0 | 0 | 4.006 |
| 3 | -1 | 1 | 0 | 0 | 3.929 |
| 4 | 1 | 1 | 0 | 0 | 4.209 |
| 5 | 0 | 0 | -1 | -1 | 4.116 |
| 6 | 0 | 0 | 1 | -1 | 4.031 |
| 7 | 0 | 0 | -1 | 1 | 4.122 |
| 8 | 0 | 0 | 1 | 1 | 3.825 |
| 9 | -1 | 0 | 0 | -1 | 3.774 |
| 10 | 1 | 0 | 0 | -1 | 4.218 |
| 11 | -1 | 0 | 0 | 1 | 3.739 |
| 12 | 1 | 0 | 0 | 1 | 4.096 |
| 13 | 0 | -1 | -1 | 0 | 3.910 |
| 14 | 0 | 1 | -1 | 0 | 4.235 |
| 15 | 0 | -1 | 1 | 0 | 3.796 |
| 16 | 0 | 1 | 1 | 0 | 3.976 |
| 17 | -1 | 0 | -1 | 0 | 3.264 |
| 18 | 1 | 0 | -1 | 0 | 4.368 |
| 19 | -1 | 0 | 1 | 0 | 3.799 |
| 20 | 1 | 0 | 1 | 0 | 3.533 |
| 21 | 0 | -1 | 0 | -1 | 4.048 |
| 22 | 0 | 1 | 0 | -1 | 4.443 |
| 23 | 0 | -1 | 0 | 1 | 4.114 |
| 24 | 0 | 1 | 0 | 1 | 4.229 |
| 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4.202 |
| 26 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4.214 |
| 27 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4.225 |
| 28 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4.216 |
| 29 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4.231 |
表11 Box-Behnken试验方差分析结果
由方差分析结果可知，方程模型的P值小于0.01，表示模型对响应值有极显著影响，说明多元回归方程能较好地拟合试验结果；方程失拟项不显著，这表明模型都具有高度的拟合度，可以用该模型来拟合试验。在结果分析中，模型的确定系数越接近1，说明所选因素对响应值的预测结果越好。本试验中，模型确定系数R2为0.9978，R2 Adj为0.9955，表明模型的相关度和解释度都很好。综合以上分析，Box-Behnken试验设计合理，能较好拟合响应值与自变量的关系。在该模型中，一次项A、B、C、D极显著，交互项AB、AC、BC、BD、CD和平方项A2、B2、C2极显著，交互项AD显著。各因素对感官评分的影响顺序为：A＞B＞C＞D，即芝麻籽＞小米＞糙米＞藜麦。
5、紫薯杂粮代餐粉的感官评价
挑选10名食品专业学生组成感官评定小组，采用模糊数学法对紫薯杂粮代餐粉进行感官评定。确定感官评定论域U＝﹛u1，u2，u3，u4﹜，其中u1表示色泽，u2表示风味，u3表示口感，u4表示冲调性；确定感官评定评语论域V＝﹛v1，v2，v3，v4，v5﹜，其中v1表示优等，v2表示良好，v3表示中等，v4表示较差，v5表示劣等。通过调查200名有食品专业背景的同学，确定权重域A＝(a1＝0.16，a2＝0.29，a3＝0.35，a4＝0.20)。模糊评判矩阵为
其中，rnm为第n个质量指标评定等级为m的人数比例。模糊综合评价值Y＝A×R，模糊综合评价总分M＝Y×V。评定标准见表7。
图1～图6分别为将芝麻籽添加量、小米添加量、糙米添加量、藜麦添加量四个因素之间交互作用对紫薯杂粮代餐粉感官评分影响的响应面图。
其中，图2和图5的响应面的坡度陡峭，等高线排列紧密，说明芝麻籽添加量(A)和糙米添加量(C)、小米添加量(B)和藜麦添加量(D)对感官评分的交互作用极显著。由图2可知，当芝麻籽添加量从8.10g增加到9.90g时，紫薯杂粮代餐粉的感官评分呈先增高后降低趋势。当小米添加量7.00g、藜麦添加量5.00g不变时，感官评分随糙米添加量的增加也呈先增大后减小趋势。由图5可知，固定小米添加量为一定值，随着藜麦添加量的升高，其感官评分呈下降趋势；固定藜麦添加量为一定值，随着小米添加量的升高，其感官评分逐渐提高。
在图1和图6中，响应面坡度相对陡峭。图1显示了芝麻籽添加量和小米添加量对感官评分的影响，由图可直观地看出，当糙米添加量为6.00g、藜麦添加量为5.00g时，芝麻籽添加量和小米添加量对感官评分的交互影响极显著。由图6可知，固定糙米添加量为一定值，随着藜麦添加量的增多，感官评分减少；固定藜麦添加量，随着糙米添加量的增多，感官评分先增大后减小。
图3和图4中，响应面坡度平缓。在图3中，感官评分随着芝麻籽添加量的增加先升高后降低，随着藜麦添加量的增加而降低。由图4可知，感官评分的响应值对小米添加量和糙米添加量的交互作用显著。在小米添加量不变的条件下，随着糙米添加量的提高，响应值先逐渐升高再逐渐降低；在糙米添加量不变的条件下，随着小米添加量升高，响应值逐渐升高。
二、下面详细对制备方法中喷雾干燥参数的确定，进行具体说明。
根据预实验，选定喷雾压力、进料流量、进风温度、热风流量四个参数，以出粉率为评价指标进行四因素五水平的单因素试验，单因素试验设计表如下。
表12喷雾干燥正交试验因素与水平
1、单因素试验
1.1喷雾压力对出粉率的影响
由图7可知，随着喷雾压力的升高，喷雾干燥出粉率呈先上升后下降趋势，在喷雾压力0.20MPa时出粉率达到最大。这可能是由于当喷雾压力小于0.20MPa时，雾滴较大，总干燥面积的减小导致雾滴干燥不完全，出现粘壁现象。当喷雾压力大于0.20MPa时，雾滴过细，粉末变轻，从而导致粉末还没进入旋风分离器进行分离就已经粘在了玻璃内壁，影响产品的出粉率。确定喷雾压力最佳参数为0.20MPa，选择喷雾压力0.15MPa、0.20MPa、0.25MPa做后续正交试验的因素水平。
1.2进料流量对出粉率的影响
从图8中可以看出，随着进料流量的增大，出粉率先升高后降低。因为进料流量过小，喷出的雾滴细且轻，粉末粘在干燥室内壁，而且进料流量过慢也会增加时长，降低喷雾干燥效率，经济效益显著下降。进料流量过大导致物料受热不均匀，在机器提供热量一定时，进料速度的加快会使很多雾滴干燥不完全，水分不能彻底蒸发，降低出粉率。确定进料流量最佳参数为400mL/h，选择进料流量375mL/h、400mL/h、425mL/h做后续正交试验的因素水平。
1.3进风温度对出粉率的影响
由图9可知，进风温度低于160℃，雾滴受热不充分，导致物料不能完全干燥，呈半湿状态的颗粒粘附在玻璃内壁。当进风温度为160℃时，粉末呈淡紫色、色泽均匀、风味浓郁。而当进风温度高于160℃，物料易发生美拉德反应而产生焦糊现象，粉末易结块，颗粒大小不均匀。确定进风温度最佳参数为160℃，选择进风温度150℃、160℃、170℃做后续正交试验的因素水平。
1.4热风流量对出粉率的影响
由图10可以看出，喷雾干燥出粉率随热风流量的增加而增加，在热风流量达到45m3/h时，出粉率达到峰值，随着热风流量继续升高，出粉率逐渐下降。热风流量影响了料液在干燥室停留的时间。热风流量过大，减少了料液在干燥室内干燥的时间，物料干燥不完全导致粘壁。与之相反，热风流量过小，料液干燥时间增加，使形成的粉末不易被收集，雾滴粘附在干燥物料表面发生粘壁现象。确定热风流量最佳参数为50m3/h，选择热风流量45m3/h、50m3/h、55m3/h做后续正交试验的因素水平。
表13喷雾参数对CCMRP出粉率的影响
由表13可知，各因素对CCMRP的出粉率影响主次顺序为A(喷雾压力)＞B(进料流量)＞C(进风温度)＞D(热风流量)。取得出粉率最高的组合A2B2C2D1为最优组合，即喷雾压力0.20MPa，进料流量400mL/h，进风温度160℃，热风流量45m3/h。
表14喷雾干燥喷雾干燥正交试验方差分析结果
注：*差异显著(P＜0.05)。
由表14可知，在喷雾干燥过程中，喷雾压力(A)、进料流量(B)、进风温度(C)对CCMRP的出粉率影响显著(P＜0.05)，热风流量(D)影响不显著(P＞0.05)。并进行了验证实验。
表15CCMRP的花青素、总酚、DPPH·清除率以及ABTS+清除率
| 花青素/(mg/100g) | 总酚/(mg/100g) | DPPH·清除率/％ | ABTS<sup>+</sup>清除率/％ |
| 0.443±0.003 | 0.758±0.008 | 27.179±1.284 | 90.834±0.837 |
由表15可知，本方案的代餐粉中含有丰富的功能性成分(花青素、多酚等)，以及抗氧化物质(DPPH·、ABTS+等)。
其中，花青素是一种良好的自由基清除剂和脂质过氧化抑制剂，具有抗氧化、抗衰老、预防心血管疾病等功能。本方案的代餐粉中花青素含量为0.44mg/100g，可以减缓体内细胞的老化速度，从而提高机体的抗氧化。
多酚类物质因其较强的抗氧化性，被称为“第七类营养素”。本方案的代餐粉中富含酚类物质，可达到0.758mg/100g，具有抗氧化、降血脂、护肝等功效。此外，酚类物质可以抑制微生物生长、抑制细菌分泌有害物质。
DPPH·清除率、ABTS+清除率是评价产品抗氧化能力的重要指标。有研究表明，人体中过多的氧化物质将会导致氧化应激，从而使人体代谢失衡，增加患病风险。本方案的代餐粉中DPPH·清除率为27.18％，ABTS+清除率高达90.83％，人体摄入充足的抗氧化物质可以有效地减少氧化应激给机体带来的伤害。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种紫薯杂粮代餐粉，其特征在于，由以下原料制成：
紫薯108g、黄豆58g、花生仁57g、芝麻籽9.81g、玉米8g、小米7.48g、糙米5.45g、藜麦4.95g、薏米4g、青稞3g、VB2 0.19mg、VC 27.88mg、碳酸钙82.69mg、氯化钠1.06g以及富硒酵母12.43mg。
2.一种权利要求1所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将紫薯进行清洗、去皮、切丁、护色后，备用；
2)将黄豆、花生仁除杂清洗后，去皮、浸泡，备用；
3)将芝麻籽、玉米、小米、糙米、藜麦、薏米以及青稞除杂清洗后，浸泡，备用；
4)将步骤1)～3)中备用的10种原料按比例混合后加水，研磨成杂粮浆液，过滤后，得杂粮浆液滤液，其中，原料与水的重量比为1:6；
5)将步骤4)中的杂粮浆液滤液进行高压均质以及喷雾干燥后，得成品。
3.根据权利要求2所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述护色具体为：
将紫薯丁置于复合护色溶液中进行浸泡，其中，所述复合护色溶液为由植酸、柠檬酸以及L-半胱氨酸混合而成的水溶液，且所述复合护色溶液中，植酸的体积百分比浓度为0.02％、柠檬酸的质量体积百分比浓度为0.45％，L-半胱氨酸的质量体积百分比浓度为0.04％。
4.根据权利要求3所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，所述紫薯丁与所述复合护色溶液的料液比为1Kg∶1L，且所述紫薯丁在所述复合护色溶液中的浸泡时间为10分钟。
5.根据权利要求2所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，步骤2)中黄豆和花生仁的浸泡液均为质量浓度为0.3％碳酸氢钠溶液，且浸泡时间均为10h。
6.根据权利要求2所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，步骤3)中芝麻籽的浸泡液为质量浓度为0.3％碳酸氢钠溶液，且浸泡时间为6h。
7.根据权利要求2所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，步骤3)中玉米、小米、糙米、藜麦、薏米以及青稞的浸泡液均为清水，且玉米的浸泡时间为24h，糙米的浸泡时间为8h，青稞的浸泡时间为6h，小米、藜麦以及薏米的浸泡时间均为4h。
8.根据权利要求2所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，步骤4)中研磨采用胶体磨研磨，且过滤采用50目筛。
9.根据权利要求2所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，步骤5)中高压均质的压力为40Mpa，均质时间为2-5min。
10.根据权利要求2所述紫薯杂粮代餐粉的制备方法，其特征在于，步骤5)中喷雾干燥的喷雾压力为0.2MPa，进料流量为400mL/h，进风温度为160℃，热风流量为45m3/h。
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| CN202111361452.9A CN113974104A (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种紫薯杂粮代餐粉及其制备方法 |
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|---|---|---|---|
| CN202111361452.9A CN113974104A (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种紫薯杂粮代餐粉及其制备方法 |
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| CN113974104A true CN113974104A (zh) | 2022-01-28 |
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| CN202111361452.9A Pending CN113974104A (zh) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | 一种紫薯杂粮代餐粉及其制备方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114468219A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-13 | 沈阳师范大学 | 一种高冲调性代餐粉的制备方法 |
| CN115918870A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-04-07 | 四川光友薯业有限公司 | 一种低gi薯类营养餐及其加工方法 |
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| CN103609672A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-03-05 | 沈阳师范大学 | 一种鲜切紫薯片护色方法 |
| CN108013404A (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 威海御膳坊生物科技有限公司 | 魔芋减肥代餐粉的制作方法 |
| CN108450756A (zh) * | 2017-02-17 | 2018-08-28 | 广州每日膳道生物科技有限公司 | 一种固肾补心减肥代餐粉及其制备方法 |
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| CN111903963A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-10 | 张德宏 | 一种营养代餐粉 |
-
2021
- 2021-11-16 CN CN202111361452.9A patent/CN113974104A/zh active Pending
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