以竹代粮高膳食纤维竹笋代餐粉配方优化，助推竹笋健康食品研发
为提高竹笋利用率，满足大健康市场对高膳食纤维快消品的巨大需求，以竹笋粉为主料，用零卡糖代替蔗糖，添加薏仁山药粉、黑芝麻粉和燕麦藜麦片，制作高膳食纤维竹笋代餐粉。根据预试验结果，以感官评分值为评价指标，通过单因素试验确定代餐粉中竹笋粉、零卡糖、薏仁山药粉、黑芝麻粉的适宜添加量，再采用正交试验设计法确定各成分的最优组合。结果表明，高膳食纤维竹笋代餐粉的最佳配方为：零卡糖添加量14.63%，黑芝麻添加量14.63%，竹笋粉添加量24.39%，薏仁山药粉添加量24.39%，燕麦藜麦片添加量21.96%。研发的该款代餐粉具有膳食纤维含量高、热量低的特点，具有良好的市场前景。
竹笋，味甘、微寒，是南方餐桌上的一道传统佳肴，兼有食药两用功能。《名医别录》记录竹笋主消渴，利水道，益气，可久食。现代研究表明，竹笋含有丰富的蛋白质、膳食纤维、氨基酸、脂肪、糖类、维生素和矿物质元素，例如，麻竹鲜笋的膳食纤维含量为22.96 g/100g，蛋白质含量为31.93 g/100 g。竹笋膳食纤维因具有减肥、通便、降血脂、降血糖等功效，同时所含热量较低，是一种兼具良好食用价值与功能性价值的植物性食品原料，深受大众喜爱。
随着我国人民生活水平的提高，超重或肥胖的人群越来越多。调查显示，当前中国50%以上的成年人和约20%的学龄前儿童属超重或肥胖，由此引发的慢性病患病率迅速攀升。为此，中国营养学会肥胖防控分会的专家建议应加强生活方式干预，可通过限能量平衡饮食、营养代餐、低血糖指数（GI）饮食等对需要预防或治疗的人群进行营养干预，降低饮食能量摄入。同时，由于现代生活节奏的加快，人们自制饮食的时间缩短，饮食习惯有了较大改变，快餐的高热量难以满足需求，从而催生了庞大的营养代餐市场。根据广东省农村电子商务协会等机构发布的《代餐粉行业白皮书（2019版）》，我国代餐粉市场呈现强劲的上升势头，年均增长率保持在30%以上，代餐粉刚性需求涵盖从少年到中老年的全人群，同时消费者对膳食纤维和蛋白质的关注度也逐渐提升。因此，为提高竹笋的利用率，满足人们对健康食品的需求，以竹笋中的膳食纤维为主要研究对象，开展高膳食纤维竹笋代餐粉研发试验。
试验采用雷竹笋、方竹笋为原料，将其加工成竹笋粉，添加薏仁山药粉、黑芝麻粉、燕麦藜麦片，通过单因素试验与正交试验设计法确定各成分的最优配比，研发高膳食纤维竹笋代餐粉，以期为竹笋的开发利用以及竹笋健康食品的研发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
主要材料包括：雷竹笋老径（临安碧淙竹笋专业合作社），方竹笋老径（屏山碧生元生态农业开发有限公司），零卡糖（抗性糊精、赤藓糖醇、低聚木糖、低聚异麦芽糖IMO-500P），薏仁山药粉（江苏润辉食品有限公司、焦作市怀货庄食品有限公司），黑芝麻粉（驻马店大伟生态农业科技有限公司），燕麦藜麦片（河南庆文食品有限公司）。
主要仪器包括：YB-1000A多功能粉碎机（永康市速锋工贸有限公司），鼓风干燥机（苏州江东精密仪器有限公司），XMTD205 HH系列数显恒温水浴锅（江苏科析仪器有限公司）。
1.2 竹笋代餐粉的制备流程
筛选无虫害、无腐败的富含膳食纤维的竹笋老径→漂烫杀青→盐渍烘烤→脱盐覆水→水浴酶解提取膳食纤维→低温烘烤→粉碎过筛→高膳食纤维竹笋粉→加入零卡糖、薏仁山药粉、黑芝麻粉、燕麦藜麦片复配。
1.3 预试验
前期试验显示，在竹笋代餐粉中，低于80目的竹笋粉会有明显的颗粒感，150目以上的竹笋粉在混合搅拌时易出现团聚、不易溶解的问题，竹笋粉颗粒以120目为佳。
《食品安全国家标准——预包装食品营养标签通则》（GB 28050—2011）规定，膳食纤维含量大于或等于6 g/100 g（固体）的产品可以标注高或富含膳食纤维。按照标准GB5009.88—2014测定的雷竹笋粉和方竹笋粉的膳食纤维含量分别为72.51 g/100 g和83.35 g/100 g。本试验将雷竹笋粉和方竹笋粉按2∶1进行混合，则混合笋粉的膳食纤维含量为76.12g/100 g，为高膳食纤维笋粉。
根据感官评价预实验，确定的高膳食纤维竹笋代餐粉的基础配方为：竹笋粉25.0%、薏仁山药粉25.0%、黑芝麻粉17.5%、零卡糖10.0%、燕麦藜麦片22.5%；若按照代餐粉量20.0 g进行配制，则竹笋粉5.0 g、薏仁山药粉5.0 g、黑芝麻粉3.5 g、零卡糖2.0 g、燕麦藜麦片4.5 g。黑芝麻粉、薏仁山药粉、笋粉、零卡糖对竹笋代餐粉感官品质影响较大，作为单因素试验因素变量，燕麦藜麦碎片作为增香搭配用。
1.4 基础配方优化
1）单因素试验。以感官评价为指标，在竹笋代餐粉预实验配方的基础上，分别试验零卡糖、黑芝麻粉、竹笋粉、薏仁山药粉等各成分的适宜添加量。即在基础配方中保持其他成分添加量不变，分别调整零卡糖、黑芝麻粉、竹笋粉、薏仁山药粉的添加量，每种成分均设置5种添加量。其中，零卡糖添加量为：0、1.0 g、2.0 g、3.0 g、4.0 g；黑芝麻粉添加量为：2.5 g、3.0 g、3.5 g、4.0 g、4.5 g；竹笋粉添加量为：3.0 g、4.0 g、5.0 g、6.0 g、7.0 g；薏仁山药粉添加量为：3.0 g、4.0 g、5.0 g、6.0 g、7.0 g。
2）正交试验。燕麦藜麦片添加量保持4.5 g，根据单因素试验结果，选择单因素试验中各成分试验结果较好的3个水平，进行4因素3水平的正交试验，通过感官综合评分确定竹笋代餐粉的最佳配方。
1.5 感官评价
选定10名感官评价人员，采用0—4评分法，对竹笋代餐粉进行感官评价。各指标的最大权重分别为：风味为0.19，滋味与口感为0.26，色泽为0.18，冲调性为0.19，组织状态为0.18。感官评价指标及分值见表1。
表1 竹笋代餐粉感官评价标准
2 结果与分析
2.1 代餐粉主要成分的适宜添加量
竹笋代餐粉中各主要成分的不同添加量影响着代餐粉的感官品质，具体分析如下。
2.1.1 零卡糖
分析结果显示（图1），随着零卡糖添加量的增加，竹笋代餐粉感官评分值呈现先较大幅度增加、再小幅度降低的变化趋势，在添加量为2.0 g时感官评分值达最大。零卡糖由多糖和糖醇组成，主要为抗性糊精、赤藓糖醇、低聚木糖、低聚异麦芽糖（IMO-500P），其中抗性糊精、低聚木糖、低聚异麦芽糖都是可溶性膳食纤维。与蔗糖相比，这几种代糖的甜度较低，需要添加更多的量，因此零卡糖添加量在0~2.0 g范围内变化时，代餐粉的感官评分值不断增大；当添加量超过2.0 g时，感官评分值缓慢下降，这是因为零卡糖中的赤藓糖醇、低聚异麦芽糖的后味略苦；在添加量增加到一定程度时，会影响代餐粉的感官评价。
图1 零卡糖添加量对代餐粉感官评分的影响
2.1.2 黑芝麻粉
分析结果显示（图2），随着黑芝麻粉添加量的增加，竹笋代餐粉感官评分值呈先增加—几乎持平—再降低的变化趋势，添加量3.5 g时评分值达最大。试验用的黑芝麻粉为河南驻马店产的高品质黑芝麻，经炒香后碾磨粉碎，最大程度保留了芝麻和植物油脂的香味，因此黑芝麻粉添加量的变化，对感官评分的影响较大；同时也由于黑芝麻风味极其浓郁，在添加量不断增加时，个人接受阈值不同。当添加量增加到3.0~4.0 g时，总体评分变化较小，当添加量超过4.0 g时感官评分下降。这表明，添加一定量的黑芝麻粉可以增加代餐粉的风味与口感，但由于其香味浓郁，当添加量过高时，反而会影响代餐粉的感官评价。
图2 黑芝麻粉添加量对代餐粉感官评分的影响
2.1.3 竹笋粉
分析显示（图3），随着富含膳食纤维的竹笋粉添加量的增加，代餐粉感官评分值呈先增加再降低的变化趋势，添加量的变化对代餐粉感官评分值整体影响较小，当笋粉添加量为5.0 g时感官评分值达到最高。由于竹笋粉在烘烤之后带有较明显的烘焙香味，因此添加一定量的竹笋粉会为代餐粉带来更佳的风味，但添加量过大时，由于其具有较强的吸附性，进行复配时可能会出现团聚，影响代餐粉的组织状态及其溶解，因此添加过多出现评分值下降。
图3 竹笋粉添加量对代餐粉感官评分的影响
2.1.4 薏仁山药粉
分析显示（图4），随着薏仁山药粉添加量的增加，代餐粉感官评分值呈先大幅增加后降低的变化趋势，添加量为5.0 g时评分值达到最高。山药粉与薏仁粉的淀粉含量相对较高，糊化特性更好，其添加量是代餐粉冲调特性的主要影响因素，也影响着口感风味。与竹笋粉和黑芝麻粉相比，薏仁山药粉添加量的变化对代餐粉的感官评分影响更大。当薏仁山药粉添加量较少时，代餐粉冲调后过稀，评分值较低；当添加量过多时，代餐粉冲调后过于浓稠甚至出现结块现象，使得口感和冲调性的评分值降低。
图4 薏仁山药粉添加量对代餐粉感官评分的影响
2.2 竹笋代餐粉的最优配方
为确定竹笋代餐粉的最佳配方，在主要成分单因素分析的基础上，采用正交试验设计法进行4因素3水平的试验。由代餐粉主要成分的单因素试验分析可知，零卡糖（A）的3个添加量水平1.0、2.0、3.0 g，黑芝麻粉（B）的3个添加量水平3.0、3.5、4.0 g，竹笋粉（C）的3个添加量水平3.0、4.0、5.0 g，以及薏仁山药粉（D）的3个添加量水平4.0、5.0、6.0 g对代餐粉的感官评价具有较好的影响。因此，采用L9（34）正交表设计试验，试验因素与水平见表2。
表2 试验因素与水平
试验结果见表3。由表3可知，在实验范围内，竹笋代餐粉各成分（因素）对其感官评分值的影响从大到小依次是：薏仁山药粉>零卡糖>黑芝麻粉>竹笋粉，这与单因素的试验结果基本一致，但其中黑芝麻粉和竹笋粉的评分值较为接近，这可能是因为黑芝麻粉在3.0~5.0 g的范围内平均感官评分值的差异较小造成的。由正交试验结果可知，竹笋代餐粉的最佳成分组合为A3B1C3D2，即零卡糖添加量为3.0 g、黑芝麻添加量为3.0 g、竹笋粉添加量为5.0 g、薏仁山药粉添加量为5.0 g、燕麦藜麦片添加量为4.5 g；亦即各成分的配比分别为：零卡糖添加量14.63%，黑芝麻添加量14.63%，竹笋粉24.39%，薏仁山药粉24.39%，燕麦藜麦片21.96%。
表3 竹笋代餐粉配方正交试验结果
3 结论与讨论
试验结果可知，竹笋代餐粉的最佳配方为：零卡糖添加量14.63%，黑芝麻添加量14.63%，竹笋粉24.39%，薏仁山药粉24.39%，燕麦藜麦片21.96%，在60 ℃以上的温水中冲调成糊，有较浓郁的谷物风味以及烘焙产品的香味。其中竹笋膳食纤维含量经计算为18.57 g/100 g，超过国家高膳食纤维6g/100g规定，因此本产品具有高膳食纤维的特点。
近年来，营养代餐粉因具有营养丰富、携带方便、饱腹感强等优点备受消费者的青睐，各类谷物、果蔬、功能性代餐粉的研制丰富了代餐粉市场，如芫根藜麦营养代餐粉、螺旋藻复配代餐粉、低GI枸杞代餐粉、黄精代餐粉等，但关于代餐粉冲调溶解性不佳以及饱腹感验证等问题有待进一步改进。
目前代餐粉主要是成糊与饮品两大类。两类代餐粉冲调性不佳的主要原因是受平衡营养所添加的蛋白类、纤维类组分影响，在冲调时容易出现团聚、黏结使得流动性不佳等，同时也影响其速溶性和低温下的溶解性，往往需要较高温度、不停搅拌辅助溶解。代餐粉粉末的粒径大小、表面成分以及组分之间的相互作用（如糖与蛋白质、糖与纤维）等都会对代餐粉的溶解性产生影响。因此，研制前应对主要原料按照粒径大小进行溶解性测试，以利于后期的研发。
其次，作为代餐类食品，食用后产生的饱腹感是评价产品的重要指标。饱腹感调控机制复杂，其中食物的硬度与口腔加工对饱腹感有显著影响。有研究表明，高蛋白与高纤维食品易产生饱腹感，饮品饱腹性要弱于固体食品。因此在研发代餐食品时，可添加增强咀嚼性的原料如谷物片、坚果粒等，在提升口感的同时增强饱腹感；同时还应根据原料类别，选择最终的产品形态。代餐类产品的饱腹感测定缺少较为统一、简便的方法，多为临床实验，在饱腹感验证实验方面有待进一步探索。
此外，高纤维类代餐食品的辅助减重、降血脂、降血糖等功能也有待于进一步研究。因此，高纤维类代餐粉制备前应根据设计所需确定产品形态，选择原料平衡营养，并注意粉的溶解性、饱腹性，在完成研制后再进一步验证其功能性。
【引用格式】：王茜, 张艳丽, 杨洁钰, 李松明, 蒲欣田, 余英. 高膳食纤维竹笋代餐粉配方优化[J]. 世界竹藤通讯, 2024, 22(1): 45-50.（点击阅读/下载全文）
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