趙冬,羅寶劍,李璐,陳秋桂,何志貴*
1. 桂林旅游學(xué)院休閑與健康學(xué)院(桂林 541006);2. 桂林西麥?zhǔn)称饭煞萦邢薰荆ü鹆?541004)
近些年來(lái),我國(guó)肥胖的患病率增長(zhǎng)快速,肥胖被認(rèn)為是糖尿病、心血管疾病、高血壓的潛在風(fēng)險(xiǎn)因素之一[1]。添加糖屬于純能量物質(zhì),被廣泛應(yīng)用于食品飲料加工。越來(lái)越多的隊(duì)列研究表明肥胖與攝入高能量的加工食品密切相關(guān)[2-4]。因此,許多國(guó)家將食品中的減糖目標(biāo)作為預(yù)防肥胖和心血管疾病的有效手段之一。如愛(ài)爾蘭等28個(gè)國(guó)家對(duì)含糖量超過(guò)5%的飲料加征糖稅[5]、中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)建議每天攝入添加糖提供的能量不超過(guò)總能量的10%,并增加全谷物食品的攝入量[6]。在產(chǎn)品配方的具體減糖方式上,主要采用直接降低糖添加量、增加非營(yíng)養(yǎng)性糖類替代等方式進(jìn)行[3,7]。
以小麥粉、燕麥粉、葡萄糖等主要原料經(jīng)輥筒干燥而成的復(fù)合谷物片具有易沖泡、口感酥脆等優(yōu)勢(shì),成為速溶麥片、早餐谷物片、谷物能量棒主要配料之一。添加糖賦予產(chǎn)品獨(dú)有的產(chǎn)品口感和風(fēng)味,若直接減少添加糖將影響消費(fèi)者選擇[8]。這類谷物片中糖添加量達(dá)到配方總量的16%~20%,其總能量占每日膳食推薦攝入量的20%。這類高糖高能量的復(fù)合谷物片的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低于純燕麥片[9]。針對(duì)這一問(wèn)題,開(kāi)發(fā)低糖、具有全谷物特征的復(fù)合谷物片成為大健康產(chǎn)業(yè)背景下燕麥行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。因此,通過(guò)前期試驗(yàn)所形成得不同減糖型產(chǎn)品配方,并分析不同配方下產(chǎn)品品質(zhì)變化特點(diǎn),為開(kāi)發(fā)谷物食品提供理論依據(jù)。
小麥粉、大米粉、玉米粉(桂林國(guó)豐食品有限公司);葡萄糖(秦皇島驪驊淀粉股份有限公司);液體麥精(上海金山德樂(lè)食品配料有限公司);燕麥粉(60目,桂林西麥?zhǔn)称饭煞萦邢薰荆沪?淀粉酶(型號(hào)為AMYLEX?LT,丹尼斯克(中國(guó))有限公司);糖化酶(型號(hào)為DIAZYME?P25,丹尼斯克(中國(guó))有限公司);β-葡聚糖試劑盒(愛(ài)爾蘭Megazyme公司)。
酶解罐(RY-MJG-25L,上海銳元機(jī)械設(shè)備有限公司);輥筒干燥機(jī)(Y0505,東臺(tái)市食品機(jī)械廠有限公司);紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-1800,日本島津公司);馬弗爐(JXR1200-80,上海均珂儀器科技有限公司);千分尺(0~25 mm,上海量具刃具廠有限公司)。
1.3.1 復(fù)合谷物片配方設(shè)計(jì)
復(fù)合谷物片中的添加糖主要作用在于產(chǎn)品能順利干燥成型及提供良好的口感和風(fēng)味。試驗(yàn)以市售復(fù)合谷物片配方為基礎(chǔ),通過(guò)酶處理部分燕麥粉和直接降低葡萄糖添加量方式,在保證產(chǎn)品輥筒干燥成型的提前下,進(jìn)行配方設(shè)計(jì),最終獲得5個(gè)減糖配方,如表1所示。
表1 復(fù)合谷物片的減糖配方 %
1.3.2 復(fù)合谷物片的工藝流程
1.3.3 部分操作要點(diǎn)
1) 酶解:按配方物料質(zhì)量與水1∶1比例,在酶解缸中加入55 ℃溫水,添加0.36%的α-淀粉酶和0.12%糖化酶;充分溶解后,將燕麥粉撒入酶制劑溶解液中,不斷攪拌,在55 ℃恒溫下酶解20 min,升溫滅酶后,得到酶解燕麥漿,冷卻至常溫后備用。參照GB/T 20885—2007測(cè)定酶解漿中DE值,判斷燕麥淀粉水解程度。
2) 輥筒干燥:酶解燕麥漿與其它原料混合、調(diào)漿,泵送至輥筒干燥機(jī),利用干燥機(jī)料槽進(jìn)行形成預(yù)糊化漿料,在蒸汽壓力0.6 MPa、轉(zhuǎn)速40 s/r條件下進(jìn)行干燥成型。
3) 成品:用刮板將谷物片刮下,并進(jìn)行破碎,經(jīng)循環(huán)氣流冷卻柱冷卻,過(guò)6目不銹鋼篩板,即得到成品。
1.3.4 品質(zhì)評(píng)定方法
1.3.4.1 厚度
稱取5 g復(fù)合谷物片,隨機(jī)抽取10片,利用千分尺測(cè)定樣品厚度。
1.3.4.2 可利用碳水化合物及減糖效果的評(píng)價(jià)。
參照GB 5009.3—2016第一法測(cè)定水分;參照GB 5009.5—2016第二法測(cè)定蛋白質(zhì);參照GB 5009.6—2016第二法測(cè)定脂肪;參照GB 5009.4—2016第一法測(cè)定灰分;參照GB 5009.88—2014測(cè)定膳食纖維。采用減差法[10]計(jì)算可利用碳水化合物含量,以干基計(jì)。
可利用碳水化合物含量=100%-(水分+蛋白質(zhì)+脂肪+灰分+膳食纖維) (1)
式中:水分、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、膳食纖維含量的單位均由%表示。
可利用碳水化合物能在人體全部消化、產(chǎn)生血糖應(yīng)答并提供能量,因此,評(píng)價(jià)減糖效果由減糖率表示。
減糖率=(X1-X0)/X0×100% (2)
式中:X1為新配方中可利用碳水化合物含量,%;X0為對(duì)照組可利用碳水化合含量,%。
1.3.4.3β-葡聚糖
參照NY/T 2006—2011《谷物及其制品中β-葡聚糖含量的測(cè)定》,β-葡聚糖含量以干基計(jì)。
1.3.4.4 感官評(píng)價(jià)
由35名訓(xùn)練有素的感官評(píng)價(jià)員組成評(píng)價(jià)小組,采用9點(diǎn)享樂(lè)評(píng)價(jià)量表法[11],從色澤、風(fēng)味、脆度、沖泡口感、綜合評(píng)價(jià)等5個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià),考察減糖后消費(fèi)者對(duì)復(fù)合谷物片的偏好程度,偏好分值見(jiàn)表1。在評(píng)定時(shí)以隨機(jī)號(hào)碼表示樣品,并按不同順序和編號(hào)平行評(píng)價(jià)3次,取平均值。
采用SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,采用單因素方差分析數(shù)據(jù),p<0.05表示顯著性差異。
圖1表示不同配方下,燕麥粉的添加量對(duì)DE值的影響。隨著燕麥粉添加量增加,在配方2,即燕麥添加量31%時(shí),DE值達(dá)到最小。燕麥粉添加量31%時(shí),有最大水解程度。繼續(xù)添加燕麥粉,由于酶的濃度有限,燕麥水解程度無(wú)顯著變化(p>0.05)。若未被水解的燕麥與其它谷物淀粉混合,能夠幫助降低血糖生成指數(shù),有利于改善血糖水平[12]。
表2 9點(diǎn)享樂(lè)評(píng)價(jià)量表
圖1 不同配方下燕麥粉添加量對(duì)DE值的變化
復(fù)合谷物片的厚度大小反映干燥成型的工藝適應(yīng)性和產(chǎn)品的沖泡性能、口感等感官品質(zhì)。通過(guò)對(duì)酶解處理燕麥粉以實(shí)現(xiàn)減糖后,復(fù)合谷物片的厚度情況如圖2所示。配方1、配方3所得的復(fù)合谷物片的厚度有所降低,其中配方一的產(chǎn)品厚度僅為0.274 mm,與對(duì)照組有顯著差異(p<0.05)。配方2、配方4、配方5等所得到的產(chǎn)品片厚均有增加,其中配方4和配方5與對(duì)照組有顯著差異(p<0.05),分別達(dá)到0.628和0.663 mm。
圖2 減糖處理后對(duì)復(fù)合谷物片厚度的影響
不同配方下復(fù)合谷物片得營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)如表3所示。不同配方下復(fù)合谷物片蛋白質(zhì)與對(duì)照組無(wú)顯著差異(p>0.05)。與對(duì)照組相比,配方1至配方5所得復(fù)合谷物片脂肪和膳食纖維含量逐漸提高,這與燕麥粉的增加量有關(guān),因?yàn)檠帑溨兄竞蜕攀忱w維含量均高于其他谷物[13]??梢?jiàn),增加燕麥含量有利于改善復(fù)合谷物片營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。
由表1和表3可知,隨著配方中燕麥粉添加量增加,可利用碳水化合物逐漸減少。以燕麥粉替代對(duì)照組中12%葡萄糖,可以實(shí)現(xiàn)減糖3.9%。繼續(xù)增加燕麥粉,在替代對(duì)照組中12%葡萄糖基礎(chǔ)上,替代13%小麥粉,可以實(shí)現(xiàn)減糖6.32%。燕麥粉添加至67%的配方5,實(shí)現(xiàn)減糖率17.96%??梢?jiàn),利用酶法輔助減糖,可有效減少可利用碳水化合物含量,達(dá)到減糖效果。
表3 減糖處理對(duì)復(fù)合谷物片營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響 %
燕麥β-葡聚糖是一種水溶性膳食纖維,具有降低血膽固、預(yù)防心血管疾病的功效[14],主要分布于麩皮和胚乳中,為4.6%~7.8%。圖3表示不同配方下產(chǎn)品中β-葡聚糖含量,β-葡聚糖含量隨著燕麥粉增加而增加,酶量充足時(shí),β-葡聚糖含量增長(zhǎng)速度顯著高于酶量不足時(shí)(p<0.05),表明酶解處理有助于提高β-葡聚糖含量,這與Friesen[15]、劉先隆等[16]研究結(jié)果一致。因此,酶法輔助減糖處理可有效增加復(fù)合谷物片中β-葡聚糖含量,提高營(yíng)養(yǎng)功效。
圖3 不同配方下產(chǎn)品中β-葡聚糖的含量
感官評(píng)價(jià)小組從色澤、風(fēng)味、脆度、沖泡口感和綜合評(píng)價(jià)等方面對(duì)復(fù)合谷物片感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),其結(jié)果如圖4所示。配方3所得產(chǎn)品在色澤、風(fēng)味和綜合評(píng)價(jià)等方面與對(duì)照組有顯著差異(p<0.05),分別得分為7.3分(喜愛(ài))、8.4分(非常喜愛(ài))、7.3分(喜愛(ài))。配方1、配方2、配方4、配方5所得產(chǎn)品在綜合評(píng)價(jià)方面與對(duì)照組無(wú)顯著差異(p>0.05),其中配方1在其他感官品質(zhì)方面的得分均明顯低于對(duì)照組(p<0.05)。結(jié)果表明單純性減少葡萄糖會(huì)明顯降低復(fù)合谷物片的感官品質(zhì),進(jìn)一步驗(yàn)證采用酶法輔助減糖的可行性,這與Lima等[17]結(jié)果相似。
圖4 減糖處理對(duì)復(fù)合谷物片感官品質(zhì)的影響
酶法輔助輥筒干燥的減糖處理,可以保證復(fù)合谷物片干燥成型并保持一定厚度,配方2、配方4和配方5下得到產(chǎn)品片型厚度比對(duì)照組有顯著增加。利用酶法輔助減糖,可有效減少可利用碳水化合物含量,最高可實(shí)現(xiàn)減糖17.96%效果,并可增加復(fù)合谷物片中β-葡聚糖含量。經(jīng)減糖處理后,配方3下得到的產(chǎn)品在色澤、風(fēng)味和綜合評(píng)價(jià)上明顯優(yōu)于對(duì)照組。總之,酶法輔助輥筒干燥的減糖處理,可有效改善復(fù)合谷物片的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,并提高產(chǎn)品的片型厚度及感官品質(zhì)。但減糖處理工藝需要優(yōu)化,減糖后產(chǎn)品對(duì)血糖水平影響有待評(píng)價(jià),為開(kāi)發(fā)適應(yīng)人體健康要求的谷物片提供理論支持。