钟雪婷，吴 淼，康建平，2，张星灿，2，华苗苗，吴琼瑛，张 怡

（1. 四川东方主食产业技术研究院，四川成都 611130；2. 四川食品发酵工业研究设计院，四川成都 611130；3. 成都市第五人民医院，四川 成都 611130；4. 四川省食品科学技术学会，四川 成都 611130）

0 引言

代餐粉，指部分或全部替代正餐的一种代餐食品。代餐的理念最早起源于西方国家，代餐形式主要有代餐粉、代餐棒、代餐奶昔和代餐汤等[1]。代餐往往具有一定的针对性，而绝大多数代餐在使用的时候都有量的限制，这就导致人们在食用代餐的时候，实际摄入的能量相比传统饮食要低很多，所以目前市面上大部分代餐产品都是针对肥胖人群或者是有减肥需求的人群[2]。

针对肥胖人群或者是有减肥需求的人群代餐粉主要特点就是低热量、高膳食纤维、易饱腹等[3]。而且市面上的此类产品多采用烘焙工艺加工而来或者是直接以魔芋粉或食用胶为主要原料调制而成，大部分产品均存在口感不佳、营养单一、营养利用率不高等问题，这也导致代餐粉的推广存在极大的局限性。通过单因素试验及正交试验，优化了聚葡萄糖、单双甘油脂肪酸酯和羟丙基淀粉添加量，利用甜味剂和品质改良剂混合熬制成糖浆，矫正代餐粉风味，最终得到一款无糖、高膳食纤维的杜仲雄花代餐粉，不仅冲调性良好、甜味适中，而且适合中老年人、血糖代谢异常者、减肥者食用。

食品血糖生成指数（GI） 是表示食物进入人体后对人体血糖波动造成的影响，GI 值＞70 为高GI食物，不适合血糖代谢异常者食用；55≤GI≤70 为中GI 值食物，血糖代谢异常者可适量食用；GI＜55为低GI 值食物，建议血糖代谢异常者可适量食用[4]。目前，市场上营养粉类食品大多未标注食物血糖生成指数（GI） 值，中老年人、控制体重者在挑选食物时，只有食物营养成分表作为依据不够准确，试验测定了该代餐粉的血糖生成指数（GI） 值，给此类人群提供了饮食参考依据。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

仪器：旋转蒸发仪、粉碎机、喷雾干燥机。

材料：杜仲雄花，桑植县信翼商贸有限公司提供；藜麦，雅布食品有限公司提供；青稞，临沂嘉亿生物科技有限公司提供；薏仁米、苦荞米、燕麦米，遂平县魏家五谷养生磨坊提供；葛根粉，亳州市谯城区宏都鑫生物科技有限责任公司提供；魔芋粉，江苏鑫和源生物科技有限公司提供；核桃粉，兴化市嘉禾食品有限公司提供；辣木叶，云南大药山商贸有限公司提供；奇亚籽，广州莆阳国际贸易有限公司提供；红枣粉，济南好是佳食品有限公司提供；菊粉，江苏长晶生物工程有限公司提供；枸杞粉，江苏津杰食品有限公司提供；绿茶，云栖老茶农官方旗舰店提供；无花果干、桑叶，安国市旭东中药材批发商行提供；金银花，亳州市胜豪生物科技有限公司提供；聚葡萄糖，河南金润食品添加剂有限公司提供；单双甘油脂肪酸酯，上海毓钊国际贸易有限公司提供；羟丙基淀粉，郑州万搏化工产品有限公司提供；低聚果糖，江苏祥晟生物科技有限公司提供；耐高温α -淀粉酶，泰安信得利生物工程有限公司提供。

1.2 代餐粉的制作方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

（1） 原料粉碎。原料的粉碎粒度直接影响着酶解工艺的酶解效果和膨化工艺的膨化效果。合适的原料粒度能提高酶解工艺的酶解率，同样合适粒度的原料更契合膨化工艺，同时也影响着产品的膨化效果。

（2） 酶解工艺。酶解工艺是解决原料中植物花、叶、果实（无花果） 等原料对膨化工艺和产品品质的重要工序，酶解工序合理与否，直接影响着上述原料的利用率，同时影响产品的营养成分含量，关键因素包括酶添加量和酶解时间。

（3） 原料混合。取单双甘油脂肪酸酯溶于原料油脂中，形成油脂1；取耐高温α -淀粉酶溶于植物浓缩汁，形成浓缩汁2；剩余固体物料根据比例，取质量相近的原料混合均匀，并依次由低质量向高质量物料进行梯度混合，最终形成混合粉3；将油脂1与浓缩汁2 进行混合，形成混合液4，再将混合液4与混合粉3 混合均匀形成备用物料。

（4） 膨化工艺。膨化是主要工序，可以使原料得到充分的熟化，膨化的效果直接影响成品的品质，关键因素包括进料速度、螺杆转速、膨化温度。

（5） 冷却。膨化后物料经冷风冷却至室温，物料水分≤7%。

（6） 半成品粉碎。半成品物料经冷却后，进行粉碎，过80 目筛，水分含量保持≤7%。

（7） 调制混合。粉碎后的半成品物料需要与菊粉、低聚果糖进行混合，物料水分含量保持≤7%。

（8） 包装入库。半成品物料经调制混合后产品水分含量保持≤7%，对成品物料进行定量分装（30 g/袋），然后装盒（10 袋/盒），最后装箱入库。

1.3 代餐粉冲调性最佳工艺条件确定

1.3.1 代餐粉工艺条件优化单因素试验

（1） 聚葡萄糖添加量对代餐粉冲调性的影响。调整聚葡萄糖添加量对代餐粉冲调性的影响，其中单双甘油脂肪酸酯添加量为0，将只有代餐粉和聚葡萄糖组成的混合粉称为混合粉M1，总量为100 g，其中聚葡萄糖添加量（质量分数） 分别为0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%。

（2） 单双甘油脂肪酸酯添加量对代餐粉冲调性的影响。调整单双甘油脂肪酸酯添加量对代餐粉冲调性的影响，其中单双甘油脂肪酸酯添加量（质量分数） 分别为0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%，0.30%。

（3） 羟丙基淀粉添加量对代餐粉冲调性的影响。调整羟丙基淀粉添加量对代餐粉冲调性的影响，其中羟丙基淀粉添加量（质量分数） 分别为0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%。

1.3.2 正交试验

以聚葡萄糖、单双甘油脂肪酸酯、羟丙基淀粉配比为考查对象，由单因素试验得出的最佳试验数据范围设计正交因素水平，每个因素设置3 个水平，以感官评价为指标，采用L9（34）正交表进行正交试验，得出最佳试验条件。

1.3.3 血糖生成指数测定

参照国家标准[5]的体内试验法测定代餐粉的血糖生成指数。

（1） 研究对象。通过基础信息调查表筛选19 名（男10 名，女9 名） 无吸烟酗酒等不良习惯的大学生志愿者，要求志愿者身体健康，无代谢性疾病、无糖尿病家族史和其他代谢病史、无葡萄糖和其他碳水化合物不耐受，1 个月内未节食减肥，未服用任何药物。志愿者平均年龄22.75±1.39 岁，平均BMI值为22.94±3.00 kg/m2[6]。研究经四川东方主食产业技术研究院理事会许可，与志愿者签订知情同意书。试验前对所有志愿者详细说明试验相关要求，并进行血糖反应试验和感官评分等方面的培训。

（2） 受试样品。①试验原料。膳本善高纤糖脂安营养代餐。根据样品的碳水化合物含量，计算出每份样品相应于50.0 g 碳水化合物含量所对应的原料质量为63.6 g。②冲泡处理。准备热水，按粉水比1∶5 冲泡，趁热食用。

（3） 人体血糖应答试验。试验安排在7:50—11:00进行。志愿者从前一天晚上20:00 接到试验组织者通知，开始禁食，可少量饮水。试验当天7:50 进入实验室，静坐15 min 后测定空腹血糖。随后马上向每位受试者提供1 种受试样品（每种受试样品搭配1 份10 g 的咸菜），提示所有志愿者在15 min 内进食完毕[7]。分别于进食开始后15，30，45，60，90，120 min 采集指尖血，使用血糖仪（卓越精采型，罗氏） 进行血糖浓度测定。参比食物葡萄糖进行3 次试验，样品代餐粉进行1 次试验。每次试验间隔至少2 d。

（4） 葡萄糖的测定。葡萄糖氧化酶法，Megazyme GOPOD 试剂盒。

（5） 血糖指数（Glycemic index，GI） 的计算分别以葡萄糖作为参考食物（GI=100），按照Thomas MS Wolever 等人[8]标准方法计算代餐粉的血糖指数。GI 值计算公式为：

根据GI 值的分类标准，低于55 为低GI 值，55～70 为中GI 值，高于70 为高GI 值。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 聚葡萄糖添加量对代餐粉冲调特性的影响

聚葡萄糖对代餐粉冲调特性的影响见图1。

由图1 可知，聚葡萄糖对代餐粉冲调特性具有显著影响（p＜0.5）。随着聚葡萄糖添加量的增加，代餐粉的分散性呈现先上升后降低的趋势。这可能是因为聚葡萄糖具有膨松作用，原料在经过挤压膨化的工艺后形成海绵状的疏松多孔组织，其粉碎后的代餐粉具有比表面积大、内部多孔的性质，加速了与水的接触，从而减少了结块现象，改善了冲调特性；但是当聚葡萄糖的添加量大于2%时，聚葡萄糖所具备的增稠作用过度，可能会在热水中难以溶解，冲调时形成大小不一的块状物质。综上考虑，选择添加量为1.5%～2.5%的聚葡萄糖进行正交试验。

2.1.2 单双甘油脂肪酸酯添加量对代餐粉冲调特性的影响

单双甘油脂肪酸酯对代餐粉冲调特性的影响见图2。

图1 聚葡萄糖对代餐粉冲调特性的影响

图2 单双甘油脂肪酸酯对代餐粉冲调特性的影响

由图2 可知，单双甘油脂肪酸酯对代餐粉冲调特性具有显著影响（p＜0.5）。随着单双甘油脂肪酸酯添加量的增大，代餐粉的分散性呈现先上升后降低的趋势。这可能是因为单双甘油脂肪酸酯具有乳化作用，改善代餐粉乳浊液溶液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系，从而改善了代餐粉在水中的分散性，减少了结块现象，优化了冲调特性；但是当单双甘油脂肪酸酯的添加量大于0.15%时，可能会形成一层致密的薄膜，冲调时抑制了代餐粉对水分的吸收，从而形成块状物质。综上考虑，选择添加量为0.05%～0.15%的单双甘油脂肪酸酯进行正交试验。

2.1.3 羟丙基淀粉添加量对代餐粉冲调特性的影响

羟丙基淀粉对代餐粉冲调特性的影响见图3。

由图3 可知，羟丙基淀粉对代餐粉冲调特性具有显著影响（p＜0.5）。随着羟丙基淀粉添加量的增大，代餐粉的分散性呈现先上升后降低的趋势。这可能是因为羟丙基淀粉具有乳化作用、膨松作用，原料在经过挤压膨化的工艺后形成海绵状的疏松多孔组织，其粉碎后的代餐粉具有比表面积大、内部多孔的性质，加速了与水的接触，从而减少了结块现象，改善了冲调特性；但是当羟丙基淀粉的添加量大于2%时，羟丙基淀粉所具备的增稠作用过度，可能会在热水中难以溶解，冲调时形成大小不一的块状物质。综上考虑，选择添加量为1.0%～2.0%的羟丙基淀粉进行正交试验。

图3 羟丙基淀粉对代餐粉冲调特性的影响

2.2 代餐粉工艺的确定

以聚葡萄糖、单双甘油脂肪酸酯、羟丙基淀粉的添加量为考查对象，由单因素试验最佳试验数据范围设计正交因素水平，每个因素设置3 个水平，以感官评价为指标，采用L9（34）正交表进行正交试验。

正交试验结果见表1。

由极差值R 可知影响代餐粉冲调特性的主次因素为A＞B＞C，即聚葡萄糖＞单双甘油脂肪酸酯＞羟丙基淀粉。通过分析得出最佳配比为A2B2C3，即聚葡萄糖添加量2%，单双甘油脂肪酸酯添加量0.1%，羟丙基淀粉添加量2%。为了使试验结果更加可靠，对试验结果进行验证试验。

验证试验结果见表2。

表1 正交试验结果/%

由表2 可知，3 组平行试验的测试值与正交试验结果的相对偏差小于1%，且测试值均优于正交试验各试验组。因此，确定3 种添加剂的最佳组合为A2B2C3。

表2 验证试验结果/%

2.3 代餐粉血糖生成指数测定

以摄取50 g 葡萄糖为碳水化合物的计算基数，餐后血糖变化较25 g 的碳水化合物基数更精确。

低GI 代餐粉的血糖分析见表3。

表3 低GI 代餐粉的血糖分析

由表3 可知，在120 min 内，食用葡萄糖和代餐粉的血糖值在30 min 内上升至峰值，随后持续下降；代餐粉的血糖应答曲线整体波动较葡萄糖组平稳。根据表3 可知，葡萄糖和低GI 代餐粉的空腹血糖（0 min） 均在正常值范围内，且二者之间无统计学差异（p=0.359 1）。从进食后的15 min 到90 min，低GI 代餐粉的血糖值低于葡萄糖，且具有显著差异（p＜0.05）。

受试物的血糖应答曲线见图4。

图4 受试物的血糖应答曲线

将受试者进食前后（葡萄糖和低GI 代餐粉） 的各个时间节点血糖平均值做出餐后2 h 的血糖应答曲线。由图4 可知，葡萄糖和低GI 代餐粉都在进食30 min 内达到血糖峰值，但葡萄糖的峰值血糖9.27较低GI 代餐粉的峰值血糖值7.89 高很多，且血糖上升更快；在进食120 min 时，葡萄糖和低GI 代餐粉的血糖值均略高于空腹血糖，从整体趋势分析，低GI代餐粉的餐后血糖值上升和下降均较葡萄糖餐后血糖值平稳，因此低GI 代餐粉有稳定餐后血糖的效果。

受试者测得低GI 代餐粉的GI 值见表4。

表4 受试者测得低GI 代餐粉的GI 值

受试者共计19 人，经过统计计算，GI 平均值AV 为45.8，标准差SD 值为15。根据ISO 26642：2010 的标准，受试者GI 值在AV±2SD 范围之内为合格，否则作为不合格去除。AV±2SD=45.8±30，GI 值在15.9～75.7 为合格，因此试验19 个数据均合格，低GI 代餐粉的GI 值为45.8±3.4，低GI 代餐粉属于低GI 食品，食用后能起到平稳血糖的效果，适宜糖代谢异常的人群食用。

3 结论

（1） 通过单因素试验和正交试验，结合代餐粉冲调特性的研究，确定了代餐粉最佳冲调性的工艺配方为聚葡萄糖添加量2%，单双甘油脂肪酸酯添加量0.1%，羟丙基淀粉添加量2%。由此配料制作出的代餐粉冲调性良好，入口顺滑，感官品质佳。

（2） 代餐粉血糖生成指数体内测试结果表明，代餐粉的血糖生成指数为45 左右，低于55，从而达到普通代餐粉少有的饱腹感，更适合肥胖者和糖代谢异常的人群食用，是一款更加营养健康的功能食品。