Effect of Baking on GI Value and Physicochemical Properties of Cereal Meal Replacement Powder
-
摘要: 为开发一款适合糖尿病人食用的中低血糖生成指数(GI)的谷物代餐粉,以富硒发芽糙米、红小豆、薏米、苦荞、豆渣和桑叶提取物为原料,以感官评分和GI值加权评分为指标,通过响应面试验优化烘烤加工工艺,探讨烘烤与挤压加工两种加工方式对富硒发芽糙米代餐粉的微观结构、晶体特性、糊化特性、糊化度、冲调性、结块率等理化特性的影响。结果显示,在烘烤时间35 min、烘烤温度140 ℃、液料比1:1(L/kg)最优条件下,GI值为62.75,感官评分为91.17,加权综合评分最高为60.69。与未加工代餐粉相比,烘烤最优代餐粉与挤压代餐粉相对结晶度下降为15.15和4.28,B型和V型晶型都有所增加,微观结构中圆形淀粉颗粒均减少,不规则颗粒增多;电子鼻综合评价方程中,气味综合得分从高到低依次是烘烤最优代餐粉>挤压代餐粉>未加工代餐粉。实验结论表明烘烤最优代餐粉GI值在55~70之间,属于中低GI范围,适合糖尿病人食用,可推荐作为开发中低血糖生成指数代餐粉的优选加工参数。Abstract: This study aimed to develop a medium-low glycemic index (GI) cereal meal replacement powder suitable for diabetic patients using selenium-enriched germinated brown rice, red adzuki beans, barley, tartary buckwheat, bean dregs, and mulberry leaf extracts as raw materials. The baking processing technology was optimized through response surface experiments using sensory scores and GI value-weighted scores as indicators. At the same time, the effects of the two processing methods of baking and extrusion on the microstructure, crystal properties, gelatinization properties, gelatinization degree, brewability, caking rate and other physicochemical properties of selenium-enriched germinated brown rice meal replacement powder were discussed. The results showed that the GI value was 62.75, the sensory score was 91.17, and the highest weighted comprehensive score was 60.69 under the optimal conditions of the baking time of 35 min, the baking temperature of 140 ℃ and the liquid-to-material ratio of 1:1 (L/kg). Compared with unprocessed meal replacement powder, the relative crystallinity of baking optimal meal replacement powder and extruded meal replacement powder decreased to 15.15 and 4.28 respectively, and the B-type and V-type crystals increased. The round starch granules in the microstructure of the other two meal replacement powders were reduced and irregular granules were increased. In the electronic nose comprehensive evaluation equation, the comprehensive odor score from high to low was baked optimal meal replacement powder>extruded meal replacement powder>unprocessed meal replacement powder. The experimental conclusion showed that the optimal GI value of baking meal replacement powder was between 55 and 70, which belonged to the medium-low GI range and was suitable for people with diabetes. It can be recommended as the preferred processing parameter for the development of meal replacement powder with a medium and low glycemic index.
-
谷物原料的基本组分对其GI值有较大影响[1],对降低血糖、调节肠道、延缓衰老等方面具有一定的作用[2]。例如用糙米做的蛋糕能改善血糖生成指数变化[3],还可经富硒发芽工艺,使其口感变好、营养成分增加、蒸煮性能提升[4];红小豆属于低血糖生成指数食物[5−6],具有改善人体餐后血糖水平波动过大作用;苦荞中抗性淀粉含量对体内血糖的升高有显著的抑制作用[7];薏米中的多糖成分例如多糖A、B、C具有降血糖作用[8];豆渣丰富的膳食纤维能降低糖尿病患者对胰岛素的消耗[9];桑叶及其提取物的药理功能有非常明显降低血糖作用[10]。目前,谷物的加工方式主要包括蒸煮加工、挤压加工、烘烤加工和炒制加工等[11],有研究表明在加工过程中淀粉发生糊化,会影响血糖生成指数的变化。例赵晓燕等[12]研究得到馕坯烤制比蒸煮加工中慢消化淀粉SDS值大,因水分从最外层快速蒸发致使淀粉颗粒不完全糊化,而消化速度和血糖反应与淀粉糊化密切相关,所以加工方式可能通过影响淀粉的糊化程度进而影响淀粉的消化率[13−15]。因此,优化原料和工艺对GI值的影响及其机理对于开发中低GI食品的研究有一定指导意义[16]。
国外研究低GI值产品主要以增加原料中抗性淀粉和慢消化淀粉含量为主[17−19]。例如Jun等[20]研究把苹果皮膳食纤维添加到蛋糕中,得到苹果皮蛋糕消化特性降低了;Chhavi等[21]探究以感官营养质量和GI值为指标,用复配小麦粉制作得到了低GI面包。目前国内因主食精细化,食物的过度加工,引起了各种慢性病,开发一款适合于肥胖和具有稳定餐后血糖水平的糖尿病人餐食迫在眉睫。
本研究以谷物原料为主,通过响应面试验探究烘烤加工对产品感官评价和GI值综合加权评分的影响,确定代餐粉最优加工参数,对比未加工、挤压和烘烤三种代餐粉的理化特性,阐述最优加工方式下代餐粉的特性,以期给糖尿病人提供所需基础代谢能量的前提下,降低餐后血糖峰值,稳定空腹血糖,通过长期饮食调理达到一定降血糖目的,对于科学指导代餐粉食品的后期加工以及为糖尿病患者提供中低GI食品具有一定意义。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
糙米、薏米、红小豆、苦荞 恩施硒多多生物科技开发有限公司提供;豆渣粉 湖北土家爱食品开发有限公司;桑叶提取物 宁陕国圣生物科技有限公司;次氯酸钠溶液、亚硒酸钠、盐酸、氢氧化钠、葡萄糖 分析纯,国药集团化学试剂有限公司;α-淀粉酶(5 U/mg)、胃蛋白酶(500 U/mg)、胰液酶(4000 U/g) Sigma公司。
FMHE36-24智能化双螺杆挤压设备、FMFC-400流化床干燥箱 湖南富马科食品工程有限公司;TG16-WS高速离心机 上海知楚仪器有限公司;T3-L324D电烤箱 广州美的厨房电器制造有限公司;Super4快速黏度分析仪 Newport Scientific公司;MIRA扫描电子显微镜 捷克TESCAN公司;TU-1900双光束紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;CS-10色差仪 杭州彩谱科技有限公司;NDJ-8S数字粘度计 上海越平科学仪器有限公司;EmpyreanX-射线衍射仪 荷兰瑞影公司;En SpireTM多功能酶标仪 美国Perkin Elmer公司;cNose-18电子鼻 上海保圣实业发展有限公司;MGC-450HP-2人工气候箱 上海一恒科学仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 代餐粉样品的制备
代餐粉配方为富硒发芽糙米70%、薏米8%、红小豆8%、苦荞8%、豆渣粉3%、桑叶提取物3%。
富硒发芽糙米制备工艺流程[22]:糙米除杂→自来水冲洗3遍→1%次氯酸钠溶液浸泡5 min→超纯水清洗5次→亚硒酸钠溶液浸泡(30 ℃、16 h)→沥水发芽(34 ℃、30 h)→干燥→封装。
未加工代餐粉样品的制备:将代餐粉原料富硒发芽糙米、薏米、红小豆、苦荞粉碎后过100目筛,与豆渣粉和桑叶提取物按配方比例混合均匀,真空密封保存待分析。
挤压膨化代餐粉样品的制备:将富硒发芽糙米、薏米、红小豆、苦荞分别粉碎至60目,与豆渣粉和桑叶提取物按照比例混合均匀,经过挤压膨化(温度130 ℃、转速110 r/min、加水量28%)加工处理后,将物料粉碎过100目筛,真空密封保存待分析。
烘烤代餐粉样品的制备[23]:将富硒发芽糙米、薏米、红小豆、苦荞分别粉碎至60目,与豆渣粉和桑叶提取物按照比例混合,烘烤加工,反复粉碎直至所有物料过100目筛,真空密封保存待分析。
1.2.2 代餐粉感官测定
参考GB/T 10221-2012《感官分析术语》以及T/DCF 001-2019《代餐粉》,确定从外观、香味、口感与滋味、冲调性四个方面进行评分。预先称取一定量的代餐粉,向其中加入80 ℃以上水,调配成质量分数为30%代餐粉糊,邀请十名经过培训的感官评定员对各配方的代餐粉进行评价,具体评定标准见表1。
表 1 感官评分标准Table 1. Sensory scoring criteria指标 评分细则 分数(分) 外观(20分) 颜色明亮,成糊性好,不易分层 16~20 颜色较亮,成糊性较好,较少分层 11~15 颜色较暗,成糊性差,分层较明显 0~10 香味(20分) 具有浓郁的谷物香味,无异味 16~20 具有较淡的谷物香味,无异味 11~15 无香味或谷物香味很淡,有异味 6~10 无香味或香味很淡,有异味 0~5 口感与滋味(30分) 口感细腻光滑,谷物滋味浓郁 26~30 口感略感粗糙,尚能接受,有一定谷物滋味 21~25 口感粗糙,难以接受,无谷物滋味 11~20 口感粗糙,难以接受,无特有的滋味 0~10 冲调性(30分) 溶解性好,流动性好,无结块 26~30 溶解性较好,流动性较好,有较少结块 21~25 溶解性差,流动性差,有较多结块 11~20 溶解性很差,流动性差,结块严重 0~10 1.2.3 代餐粉体外消化测定
参考赵晓燕等[12]的方法,模拟口腔、胃部、肠道消化过程定时取样,计算游离葡萄糖(FG)、总淀粉含量(TS)、淀粉水解率(HRS)、淀粉水解指数(HI),最后得出血糖生成指数(GI)值,所测结果全部采用DNS法在540 nm下测吸光度。
模拟口腔消化:样液比=1:1(m/v),将5 g样品中加入5 mL口腔消化液(SSF)溶液,混合后加入0.15 g α-淀粉酶,用磁力转子搅拌样品1 min进行模拟咀嚼,并在37 ℃恒温水浴锅下避光磁力搅拌温育2 min。
模拟胃部消化:样液比=1:1(m/v),模拟口腔消化后,继续向样品中加入10 mL胃消化液(SGF),0.0125 g胃蛋白酶,用1 mol/L HCL将pH调节至3.0,在37 ℃恒温水浴锅下避光磁力搅拌2 h,并维持pH在3左右。
模拟肠道消化:样液比=1:1(m/v),模拟胃部消化后,继续向样品中加入20 mL肠道消化液(SIF),0.15 g胰酶,用1 mol/L NaOH调节pH至7.0左右,并在37 ℃恒温水浴锅下避光磁力搅拌 0、10、20、30、60、90、120、150和180 min时取样1 mL,并维持pH在7左右,取样后立即于沸水浴10 min酶灭活终止消化,待冷却至室温,将1 mL取样的酶灭活液于4 ℃下以5000 r/min离心10 min。将上清液稀释100倍进行DNS还原糖测定,以测定0~180 min的淀粉水解情况。取上清液进行还原糖检测,以监测淀粉的水解度。三个平行同时进行体外消化模拟,取平均值(上清液只可在4 ℃冰箱保存3 d)。
游离葡萄糖(FG)测定:取1 g样品和20 mL磷酸盐缓冲液(0.2 mol/L,pH5.2)混匀于沸水浴20 min,再将水浴后样品以5000 r/min离心10 min,用DNS法540 nm下测定吸光度,计算样品中游离葡萄糖含量。
游离葡萄糖含量(%)=上清液中葡萄糖含量淀粉样品质量×100 (1) 总淀粉含量(TS)测定:取1 g样品、15 mL蒸馏水和10 mL 6 mol/L的盐酸,放置100 mL三角瓶中,置沸水中反应30 min。待室温后,用6 mol/L NaOH中和至pH为7,用水定容至50 mL,用定性滤纸过滤,取滤液1 mL,再定容至50 mL容量瓶中,混合均匀,作为待测液,用DNS法540 nm下测吸光度,计算样品中总淀粉含量。
总淀粉含量(%)=(上清液中葡萄糖含量−FG)×0.9淀粉样品质量×100 (2) 淀粉水解率(%)=m1×0.9m×100 (3) 式中,m1:取样点处的消化葡萄糖含量,mg;m:总淀粉含量,mg。
横坐标为时间,纵坐标为淀粉水解率,绘制样品水解曲线。计算在0~180 min期间样品淀粉水解曲线下的面积(AUC)。样品淀粉水解指数(HI)及样品血糖生成指数(GI)计算见式(4)和式(5)。
HI=AUC样品AUC白面包 (4) GI=39.71+(0.549×HI) (5) 式中,AUC样品为样品淀粉水解曲线下的面积;AUC白面包=15207.53。
1.2.4 加权综合评分测定
参考罗登林等[24]的方法,略加修改。本实验中代餐粉的GI值和感官评价的评定同样重要,所以加权系数均定为0.5。感官评分是代餐粉的重要品质属性,而代餐粉的GI值越小越符合实验的需求,所以感官评分为欲达到最大的指标,GI值为欲达到最小的指标,加权评分一定程度上能反映代餐粉的品质及功能,按式(6)~式(8)计算。
对于正向指标(感官):Y1=A−A0A1−A0×100 (6) 对于逆向指标(GI值):Y2=A1−AA1−A0×100 (7) 加权综合评分=(Y1+Y2)2 (8) 式中,Y为加权评分;Y1为感官评分值;Y2为GI值评分;A为测定值;A0为测定最小值;A1为测定最大值。
1.2.5 烘烤加工工艺单因素实验
1.2.5.1 烘烤温度对GI值与感官评分的影响
固定时间35 min、液料比(去离子水:混合谷物粉=1:1,L/kg),研究烘烤温度(120、130、140、150、160 ℃)对感官评分和GI值的影响。
1.2.5.2 烘烤时间对GI值与感官评分的影响
固定烘烤温度140 ℃、液料比1:1 L/kg,研究烘烤时间(25、30、35、40、45 min)对感官评分和GI值的影响。
1.2.5.3 烘烤液料比(L/kg)对GI值与感官评分的影响
固定烘烤时间35 min、温度140 ℃,研究烘烤液料比(0.6:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.4:1 L/kg)对感官评分和GI值的影响。
1.2.6 烘烤加工工艺响应面试验
根据上述单因素实验结果,选择烘烤温度、烘烤时间、烘烤液料比3个影响因素最佳参数下设定水平表,以GI值和感官评价的加权综合评分作为考察指标进行响应面优化试验。响应面分析因素水平设计如表2所示。使用Box-Behnken设计,进行3因素3水平响应面试验。
表 2 响应面试验因素水平Table 2. Factors and level of response surface test水平 因素 A温度(℃) B时间(min) C液料比(L/kg) −1 130 30 0.8:1 0 140 35 1:1 1 150 40 1.2:1 1.2.7 代餐粉理化性质的测定
1.2.7.1 吸水性指数、水溶性指数的测定
参考宋盼盼等[25]的方法,略有修改。取样品1.5 g(m2)和20 mL去离子水于离心管中,在30 ℃震荡水浴锅中恒温30 min,水浴后5000 r/min离心10 min,离心后将上清液于105 ℃烘箱中烘干至恒重并称重得m3,同时称量剩余在离心管中的沉淀质量m1。计算样品吸水性指数、水溶性指数的公式如下:
吸水性指数(%)=m1m2×100 (9) 水溶性指数(%)=m3m2×100 (10) 式中:m1,沉淀物的质量,g;m2,样品的干基质量,g;m3,上清液蒸发后残余物的质量,g。
1.2.7.2 溶解度测定
参考周葵等[26]的方法,略加修改。取0.2 g样品和20 mL去离子于50 mL离心管中,配制成1%(m/v)的混合液,分别在37、50和80 ℃恒温震荡锅中水浴30 min,水浴后于3000 r/min离心20 min,将上清液在105 ℃烘箱中烘干至恒重并称重得m1,计算样品的溶解度公式如下:
溶解度(%)=m1m2×100 (11) 式中:m1 ,上清液中所溶解样品的质量,g;m2,样品的干基质量,g。
1.2.7.3 糊化度测定
参考周葵等[26]的方法,采用酶水解法进行测定,略加修改。称取2份1 g样品分别放于2个100 mL三角瓶中,标注为1号瓶和2号瓶,再另取1个不加样品的三角瓶做空白对照,标注为3号瓶,向3各瓶中各加50 mL去离子水,把1号瓶在沸水浴中恒温30 min,然后迅速冷却至室温。然后向3个瓶中分别加入5 mL的3%(m/v)α-淀粉酶,于37 ℃恒温水浴锅中酶解2 h。再向3个瓶中分别加2 mL的NaOH(1 mol/L)溶液、2 mL的HCl(1 mol/L)溶液,将所有混合液转移到容量瓶中定容至250 mL,过滤后取滤液10 mL封存于冰箱(0~8 ℃)待测,运用DNS法在酶标仪540 nm下测的吸光度,计算还原糖含量,以1号瓶全糊化样品的还原糖含量为参照,3号瓶作为空白对照,计算样品的糊化度公式如下:
糊化度(%)=ρ−ρ0ρ1−ρ0×100 (12) 式中:ρ,样品还原糖含量,mg/mL;ρ1,全糊化组还原糖含量,mg/mL;ρ0,空白对照组还原糖含量,mg/mL。
1.2.7.4 冲调特性测定
参考焦扬等[27]的方法。取5.0 g样品加入75 mL沸水中冲成糊,静置5 min,过120目筛,用去离子水把结块物冲于恒重铝盒中,于95 ℃烘箱中烘干至恒重,得结块物质量。另取20 mL过120目筛后的滤液,沸水浴20 min,冷却后取5 mL稀释5倍,以A600透光率作为对照即A0,另取5 mL未经加热的滤液稀释5倍,以样品A600透光率为A1,冲调性得分计算公式如下:
冲调性得分=(1−m1m0)×70+(A1A0×30) (13) 式中:m0,样品质量,g;m1,结块物质量,g;A0,对照组吸光度;A1,样品吸光度。
1.2.7.5 结块率测定
参考彭伟等[28]的方法。取20 g样品加入180 mL、80 ℃以上的开水于烧杯中,搅拌摇匀后静置10 min,过30目筛网,用去离子水对特别大的结块物缓慢冲洗到铝盒中,在105 ℃烘箱中烘干恒重,称重m2,计算结块率公式如下:
结块率(%)=(m2−m1)/W×100 (14) 式中:m1:蒸发皿恒重,g; m2:蒸发皿+干物质重,g;W:样品重量,g。
1.2.7.6 粘度、张力测定
参考王乜田等[29]的方法,略有修改。取4 g样品用20 mL 80 ℃以上热水冲调配制成20%(m/v)的糊溶液,充分搅拌10 min,然后静置10 min,采用数字粘度计测定其粘度和张力,测定条件:SP-3转子,6 r/min,恒温测定,30 s后读取,至少三组平行,取平均值。
1.2.7.7 白度测定
参考周葵等[26]的方法。略加修改。称取10 g混匀后的代餐粉样品装入透明自封袋中,对平铺分散均匀后的代餐粉进行色差测定(L*)、红度(a*)、黄度(b*)值,每个样品平行测定3次,取平均值,取空自封袋作空白对照进行校准。计算样品的白度公式如下:
白度=100−√(100−L∗2)+a∗2+b∗2 (15) 式中:L*,样品亮度;a*,样品红度;b*,样品黄度。
1.2.7.8 糊化特性(RVA)的测定
参考袁嘉渝等[30]的方法,略有修改。通过快速黏度分析仪测定糊化特性,固定水分为25 mL,称取已知含水量样品3.0 g(根据样品含水量进行质量换算)左右于样品盒中,设起始温度为50 ℃持续1 min,再以12 ℃/min的爬梯速度升温至95 ℃并持续2.5 min,再以12 ℃/min的速度降温至50 ℃持续1 min,转速设定为160 r/min,测定3组平行,取平均值。
1.2.7.9 扫描电子显微镜(SEM)观察
参考周葵等[26]的方法,略加修改。取微量样品,离子溅射仪喷金后于扫描电子显微镜下拍摄,在5.0 kV电压下分别放大1000、10000倍对各样品进行观察。
1.2.7.10 晶体结构(XRD)的测定
参考袁嘉渝等[30]的方法。设置仪器测定参数为扫描范围5°~40°,衍射角2θ,电流40 mA,电压40 kV,扫描速度5°/min,步长0.02°,用粉末衍射仪测定物料的晶体结构情况,3次平行测定,取平均值。
1.2.7.11 电子鼻气味测定
参考邓龙等[31]的方法,略加修改。取冲调成质量分数为30%的代餐粉糊10 mL置于空瓶中,加盖密封,静置10 min,风味检测采取顶空取样方式,电子鼻设置参数为:采集数据时间60 s,探头空气净化时间500 s左右;固定自动进样器参数:空气进样流量150 mL/min,注射速率500 μL,孵化温度40 ℃,3次平行实验,取平均值。电子鼻传感器配置如表3所示。
表 3 电子鼻传感器配置Table 3. Electronic nose sensor configuration传感器 响应物质 S1 短链烷烃 S2 含碳物质 S3 氢气 S4 对硫化物 S5 对含氮类物质 S6 对醛酮类 S8 液化气 S9 对烷烃,醇类、酮类等 S10 对含氢,氢气等 S11 对烷烃,一氧化碳等 S12 对部分有机溶剂 S13 短链烷烃类 S14 对短链烷烃 S15 对含氮类物质敏感 S16 对硫化物敏感 S17 含氢物质 S18 酒精,部分有机溶剂等 S19 对醇类,醛类,酮类,苯类敏感 S20 对短链烷烃类敏感 S21 可燃性气体等 S22 VOC(烷烃、烯烃、芳烃、醛类或酮类) S23 对烷烃,烯烃,芳烃等敏感 S24 对烷烃,烯烃,氢气等敏感 S25 对烷烃,一氧化碳、烯醛类、醇类、氮氧化物、酮类、醛类等灵敏 S26 对部分有机溶剂敏感 S27 硫化物、氮化物、碳化物、碳氢化合物以及氮氧化合物 S28 对短链烷烃敏感 1.3 数据处理
采用WPS Office 2020、Origin Pro 2021、Design-Expert 8.06和IBM SPSS Statistics 19软件进行数据处理和分析,结果以平均值±标准差表示,所有实验均做3次平行实验,取平均值。
2. 结果与分析
2.1 烘烤加工工艺单因素实验结果
2.1.1 烘烤温度、时间、液料比对GI值与感官评分的影响
由图1~图3可知,随着烘烤温度、烘烤时间、液料比的增大GI值呈逐渐增大的趋势,感官评分呈先增大后减小的趋势,可能是由于烘烤中淀粉糊化引起了淀粉水解率增大,导致GI值升高。当烘烤温度低于140 ℃时,代餐粉没有充分糊化[32],谷物香气淡、口感生涩;而当烘烤温度高于140 ℃时,大分子物质降解为小分子物质,糊化度升高的趋势趋于平缓[23],因为产生美拉德反应[33]导致颜色深,谷物香味浓郁但有糊味,影响了感官评分。当烘烤时间低于35 min时,糊化时间不够充分,代餐粉谷物生涩气味明显,颜色较浅,感官评分低。而当烘烤高于35 min时,代餐粉物料糊化程度高,气味更浓郁,但有糊味出现,冲调颜色较深,感官评分较低。当液料低于1:1 L/kg时,物料挤压分布不均匀,物料难以糊化,有生谷物气味,冲调颜色较浅。当液料比高于1:1 L/kg时,增加了物料与水之间的接触面,加速了糊化速度,代餐粉颜色变深,冲调后有浓郁的熟谷物香气,但糊味太明显,感官评分低。通过感官和GI值加权评分计算,烘烤温度140 ℃最高得分为0.8934,烘烤时间35 min最高得分0.7735,烘烤液料比1:1 L/kg最高得分0.7597。
因烘烤加工方式GI值均小于70,属于中GI值范围,适合本试验的后续开展,选择烘烤温度140 ℃、烘烤时间35 min、液料比1:1 L/kg继续进行三因素三水平响应面优化试验。
2.2 烘烤加工工艺响应面试验结果
由表4和表5可知,模型P值<0.0001,模型非常显著,失拟项P值(0.6291)>0.05不显著。表明此模型可以分析烘烤熟制法响应面结果。其中B、C、AB、AC、BC、A2、B2、C2的P值小于0.05,说明烘烤温度、烘烤时间、液料比对烘烤加权综合评分的影响显著。单因素对加权综合评分影响大小顺序为:烘烤液料比>烘烤时间>烘烤温度。由模型得到的回归方程为:
表 4 烘烤工艺响应面优化试验结果Table 4. Response surface optimization test results of baking process实验号 烘烤温度
(℃)烘烤时间
(min)液料比
(L/kg)感官评分 GI值 加权综合评分 1 140 35 1:1 94.13 63.53 57.86 2 150 35 0.8:1 80.33 61.33 53.382 3 140 40 1.2:1 86.13 63.29 42.54 4 150 30 1:1 80.33 61.78 47.85 5 140 35 1:1 92.17 62.93 60.75 6 130 40 1:1 87.04 63.038 47.71 7 140 30 0.8:1 80.27 61.53 50.788 8 150 35 1.2:1 80.29 62.03 44.69 9 140 35 1:1 93.10 63.23 59.19 10 140 35 1:1 93.34 63.46 56.91 11 130 30 1:1 72.23 60.67 42.99 12 130 35 1.2:1 79.03 61.25 51.39 13 130 35 0.8:1 72.23 60.10 50.00 14 140 35 1:1 91.53 62.86 60.15 15 150 40 1:1 90.17 64.17 40.95 16 140 40 0.8:1 87.33 62.73 52.16 17 140 30 1.2:1 85.07 62.34 51.79 表 5 加权综合评分回归模型方差分析结果Table 5. Results of variance analysis of weighted comprehensive score regression model来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 0.062 9 6.85×10−3 32.14 <0.0001 显著 A-烘烤温度 3.93×10−4 1 3.93×10−4 1.84 0.2165 B-烘烤时间 1.26×10−3 1 1.26×10−3 5.92 0.0452 * C-液料比 3.01×10−3 1 3.01×10−3 14.13 0.0071 ** AB 3.37×10−3 1 3.37×10−3 15.83 0.0053 ** AC 2.36×10−3 1 2.36×10−3 11.05 0.0127 * BC 2.82×10−3 1 2.82×10−3 13.24 0.0083 ** A2 0.02 1 0.02 91.97 <0.0001 ** B2 0.022 1 0.022 104.45 <0.0001 ** C2 2.39×10−3 1 2.39×10−3 11.21 0.0123 * 残差 1.49×10−3 7 2.13×10−4 失拟项 4.83×10−4 3 1.61×10−4 0.64 0.6291 不显著 纯误差 1.01×10−3 4 2.52×10−4 总离差 0.063 16 注:*表示差异显著(P<0.05),**表示差异非常显著(P<0.01)。 Y1=0.59−0.007A−0.013B−0.019C−0.029AB−0.024AC−0.027BC−0.068A2−0.073B2−0.024C2
以加权综合评分达到最大值进行条件优化,得到烘烤工艺最优条件为:烘烤时间34.92 min、烘烤温度140.25 ℃、液料比0.92:1,预测加权综合评分为59.37,考虑到升温需要一定时间及实验操作的便利性改为烘烤时间35 min、烘烤温度140 ℃、液料比1:1 L/kg。在该条件下进行验证实验,得的加权综合评分为60.69,比预测值59.37略大,表示此最优条件实际可用,成品得到的代餐粉GI值为62.75,属于中低GI值,感官评分为91.17,符合市场代餐粉冲调特性。
2.3 代餐粉的基本理化特性
由表6可知,与未加工代餐粉比较,烘烤和挤压对物料进行熟化处理后,其糊化度、吸水性、水溶性、溶解度和冲调性显著(P<0.05)升高,结块率和白度降低。挤压的物料糊化度最高,大量破坏了淀粉颗粒的完整性,使更多的淀粉分子溶出,增加了与水的结合位点,从而溶解度、吸水性和水溶性增高,结块率降低。一方面可反映出糊化程度越高,物料的溶解度越高,冲调性也会越高[26]。挤压和烘烤时物料接触高温时间较长,代餐粉发生一定程度的褐变反应,色泽较暗[28],这与图4结果一致。挤压的粘度和张力较高,可能是挤压过程中蛋白质、淀粉颗粒的分子颗粒被破坏,小分子颗粒水溶性物质增加液体流动阻力,液体界面张力与其他材料混合性变强[34]。
表 6 不同加工工艺下代餐粉的基本理化特性Table 6. Basic physical and chemical characteristics of meal-substitute powder under different processing technology指标 未加工代餐粉 烘烤最优代餐粉 挤压代餐粉 吸水性(%) 174.48±10.22a 254.21±8.97b 521.15±11.18c 水溶性(%) 8.12±5.30a 36.35±3.20b 39.20±6.80b 溶解度(%) 16.46±2.11a 30.33±1.80b 40.32±2.54c 糊化度(%) 28.87±2.34a 88.98±3.29b 91.68±1.58b 冲调得分 41.65±2.05a 96.71±3.14b 97.44±2.73b 结块率(%) 6.02±1.17b 4.31±0.26a 4.64±0.66a 白度 80.51±0.42c 78.24±0.18b 71.30±0.26a 粘度(Mpa•s) 1421.80±304.20a 2577.33±375.80b 2971.73±166.50b 张力(mN/m) 7.08±1.51a 14.86±0.36b 19.46±1.36c 注:同行不同字母表示具有显著性差异(P<0.05);表7同。 2.4 代餐粉糊化特性
由表7可知与未加工代餐粉相比,烘烤最优和挤压膨化代餐粉的峰值时间、衰减值、最终黏度、峰值黏度、回生值、最低黏度均下降。可能是因为经过烘烤和挤压工艺后,淀粉的糊化程度越高,残余颗粒淀粉越少,峰值黏度降低[30]。峰值时间表示物料糊化的难易程度,时间越长代表物料越难以糊化或糊化条件越困难[35],可能因为未加工代餐粉淀粉未糊化,所以峰值黏度高、糊化时间长。衰减值表示淀粉被糊化后的稳定性值,挤压最优代餐粉衰减值最大,证明物料大部分分子颗粒在加热中被破坏释放出来,表现出来的味道也较好[36]。最终黏度代表样品在熟化冷却后形成凝胶的程度[37],与挤压代餐粉相比,烘烤最优代餐粉淀粉糊化后的凝胶成糊的情况较好。回生值可以解释物料粉冷却后的稳定性和老化的情况[35],烘烤和挤压后回生值降低可能是由于熟化加工过程中淀粉降解的多糖物质抑制了样品的回生,延迟了物料中分子的连接[28]。与烘烤相比,挤压加工方式糊化程度更大,感官性能更好,更容易消化,但GI值更高。
表 7 不同加工工艺下代餐粉的RVATable 7. RVA of meal powder produced by different processing technology项目 未加工代餐粉 烘烤最优代餐粉 挤压代餐粉 峰值黏度(cP) 745.67±15.31c 478.67±18.23b 354.33±15.04a 最低黏度(cP) 575.67±10.51c 394.33±8.02b 164.00±6.33a 衰减值(cP) 170.33±31.52b 127.67±12.01a 190.67±6.51b 最终黏度(cP) 907.00±23.52c 661.33±7.64b 278.67±17.51a 回生值(cP) 332.33±9.51c 267.33±11.31b 114.67±9.61a 峰值时间(min) 6.56±1.12b 5.25±1.16ab 3.38±1.09a 2.5 代餐粉微观结构的SEM观察结果
由图5可知,在1000倍数下,未加工代餐粉表现为表面光滑无裂缝和孔洞,大多呈椭圆形或圆形;经过烘烤和挤压熟化加工处理后,物料内部淀粉颗粒通过高温膨化作用破裂,物料的分子结构改变,椭圆形或圆形结构减少或消失,分子重新组合,形成表面有裂缝和空洞的结构[30]。在10000倍数下显示,未加工代餐粉颗粒具有光滑感,表面结构较紧实,烘烤和挤压代餐粉结构呈扁圆长条状,无规则块状,物料颗粒表面粗糙、结构疏松,有较多孔洞。与挤压相比,烘烤各物质间分子颗粒连接更紧实,减少酶与淀粉接触的机会[38],从而导致烘烤GI值比挤压GI值小,这与其高吸水性、溶解度,结块率和冲调性的结果相一致。
2.6 不同工艺代餐粉的XRD分析结果
由图6和表8可知,未加工代餐粉在2θ=15.43°、17.45°、18.46°、20.18°和23.35°出现强衍射峰,从峰区间可知未加工代餐粉中的晶型主要是A型。烘烤和挤压处理后,A型的特征峰变小甚至峰消失了,烘烤最优代餐粉在2θ=19.43°处出现了强衍射峰,挤压加工代餐粉在衍射角2θ=19.58°处出现了强衍射峰,说明烘烤和挤压加工中改变了晶型结构,变为V型,也许是在烘烤和挤压过程中脂质物质与直链淀粉结合形成了络合物[21]。相比于未加工代餐粉,烘烤和挤压处理后结晶度变小了,说明加工过程能破坏物料中淀粉的结晶区[39],因为淀粉发生糊化需要吸收能量,当结晶区被破坏后,所需要的糊化能量减少,反之也能说明熟化加工后的代餐粉淀粉糊化度更大,由此可知,相对结晶度越小的GI值越大,这与上述糊化特性和GI值结果相一致。
表 8 不同加工工艺下代餐粉的XRD射线衍射分析结果Table 8. X-ray diffraction (XRD) analysis results of meal replacer under different processing technology样品 特征衍射峰位置(°) 晶型 相对结晶度(%) 未加工代餐粉 15.43、17.45、18.46、20.18、23.35 A、C 19.85 烘烤最优代餐粉 9.01、19.43、20.51 V、B、C 15.15 挤压代餐粉 8.24、17.31、19.58 V、A、B 4.28 2.7 代餐粉风味分析
由图7可知,烘烤最优和挤压的代餐粉电子鼻指标结果大致相同,与未加工代餐粉比,探头1、8、10、11、12、13、23、25、26、27气味差异较明显,甲烷、液化气、酒精、芳香类物质、酚类、脂类、酮类等成分含量区别较明显,与其它种类差异较大。而剩余传感器信号显示的数值几乎相同,说明这几种不同加工工艺代餐粉中的挥发性组分基本类似。
电子鼻主成分分析参考王永伦等[40]与Cai等[41]的方法,对电子鼻数据显示差别较大的24种气味成分进行了主成分分析,探测不同加工方式处理的代餐粉的挥发性成分情况。
由表9可知,2个主成分的特征性的贡献率达到了100%,当累计贡献率超过85%即能表达代餐粉的气味差异性,符合主成分分析的要求。可通过主成分中的载荷值来分析代餐粉气味的差异程度,由表9~表10可知,PC1贡献率是54.884%,其中探头2、9、15、23的载荷较大,表明这几类特征气味的差异性较明显,并呈正比,而与探头10、24呈反比;PC2贡献率是45.116%,其中探头21、22的载荷相对较大,代表了可燃性气体、VOC等挥发性成分的气味差异性。
表 9 主成分特征值及贡献率Table 9. Principal component eigenvalues and contribution rate主成分 特征值 贡献率(%) 累计贡献率(%) 1 13.172 54.884 54.884 2 10.828 45.116 100 表 10 主成分特征值及贡献率Table 10. Principal component eigenvalues and contribution rate类别 PC1 PC2 特征向量 载荷 特征向量 载荷 探头1 0.272 0.986 −0.050 −0.050 探头2 0.276 1 −0.005 −0.005 探头4 0.231 0.838 0.166 0.166 探头5 0.207 0.75 0.201 0.201 探头6 0.217 0.787 0.188 0.188 探头8 −0.083 −0.3 0.290 0.290 探头9 0.275 0.997 −0.024 −0.024 探头10 −0.218 −0.792 0.185 0.185 探头11 −0.128 −0.466 0.269 0.269 探头12 −0.096 −0.348 0.285 0.285 探头14 0.230 0.835 0.167 0.167 探头15 0.274 0.995 −0.029 −0.029 探头16 0.247 0.898 −0.134 −0.134 探头18 0.238 0.864 0.153 0.153 探头19 0.238 0.862 0.154 0.154 探头20 0.203 0.735 0.206 0.206 探头21 −0.016 −0.057 0.303 0.303 探头22 0.021 0.075 0.303 0.303 探头23 0.275 0.999 0.010 0.010 探头24 −0.201 −0.728 0.208 0.208 探头25 −0.068 −0.246 0.294 0.294 探头26 −0.088 −0.321 0.288 0.288 探头27 −0.149 −0.54 0.256 0.256 探头28 0.239 0.866 0.152 0.152 挥发性风味品质评价模型的建立:通过对上述累计得出的前两个主成分的特征向量进行分析,可用F1、F2两个方程式来表示24种气味物质品质的差异性,进行综合评价,可得:
F1=0.272x1+0.276x2+0.231x3+0.207x4+0.217x5−0.083x6+0.275x7−0.218x8−0.128x9−0.096x10+0.23x11+0.274x12+0.247x13+0.238x14+0.238x15+0.203x16−0.016x17+0.021x18+0.275x19−0.201x20−0.068x21−0.088x22-0.149x23+0.239x24
F2=−0.05x1−0.05x2+0.166x3+0.201x4+0.188x5+0.29x6−0.024x7+0.185x8+0.269x9+0.285x10+0.167x11−0.029x12−0.134x13+0.153x14+0.154x15+0.206x16+0.303x17+0.303x18+0.01x19+0.208x20+0.294x21+0.288x22+0.256x23+0.152x24
式中,x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11、x12、x13、x14、x15、x16、x17、x18、x19、x20、x21、x22、x23、x24代表代餐粉24种标准化后的气味分析数据。
设置两个主成分贡献率的加权系数为βi(i=1,2),通过方程F=∑ki=1×βi×F建立气味综合评价模型,将上述标准化后的数据带入函数:F=0.548833F1+0.451166F2,综合得分见表11。
表 11 标准化后主成分综合得分Table 11. Standardized principal component composite score样品 得分 排序 F1 F2 F 挤压代餐粉 3.361927191 −2.267775595 0.821992951 2 烘烤最优代餐粉 0.485712999 3.773908274 1.9692371 1 未加工代餐粉 −3.847640189 −1.506132679 -2.791230051 3 由表11可知,挤压代餐粉第一主成分得分最高;烘烤最优代餐粉第二主成分得分最高。综合评价方程中,得分排序为烘烤最优代餐粉>挤压代餐粉>未加工代餐粉。由此可见,在不同熟化加工方式样品中,烘烤最优代餐粉挥发性风味品质最好。
3. 结论
通过对代餐粉烘烤进行响应面优化试验,得出最佳工艺参数为烘烤时间35 min、烘烤温度140 ℃、液料比1:1 L/kg,感官评分为91.17,GI值为62.75(属于中低GI值),得到的综合加权评分为60.69。比较了未加工、挤压和烘烤最优代餐粉的理化特性,结果显示烘烤最优代餐粉与挤压代餐粉相对结晶度下降为15.15和4.28,且都增加了B和V型结构,晶体结构中圆形淀粉颗粒均减少,不规则颗粒增多。电子鼻综合评价方程中,气味综合得分从高到低依次是烘烤最优代餐粉>挤压GI最低代餐粉>未加工代餐粉。由于市场上主食精细化,加工过度化,导致更多慢性病产生,本研究旨在给糖尿病人开发一款适合的功能性代餐粉,并对中低GI食品研究提供一定指导意义。
-
表 1 感官评分标准
Table 1 Sensory scoring criteria
指标 评分细则 分数(分) 外观(20分) 颜色明亮,成糊性好,不易分层 16~20 颜色较亮,成糊性较好,较少分层 11~15 颜色较暗,成糊性差,分层较明显 0~10 香味(20分) 具有浓郁的谷物香味,无异味 16~20 具有较淡的谷物香味,无异味 11~15 无香味或谷物香味很淡,有异味 6~10 无香味或香味很淡,有异味 0~5 口感与滋味(30分) 口感细腻光滑,谷物滋味浓郁 26~30 口感略感粗糙,尚能接受,有一定谷物滋味 21~25 口感粗糙,难以接受,无谷物滋味 11~20 口感粗糙,难以接受,无特有的滋味 0~10 冲调性(30分) 溶解性好,流动性好,无结块 26~30 溶解性较好,流动性较好,有较少结块 21~25 溶解性差,流动性差,有较多结块 11~20 溶解性很差,流动性差,结块严重 0~10 表 2 响应面试验因素水平
Table 2 Factors and level of response surface test
水平 因素 A温度(℃) B时间(min) C液料比(L/kg) −1 130 30 0.8:1 0 140 35 1:1 1 150 40 1.2:1 表 3 电子鼻传感器配置
Table 3 Electronic nose sensor configuration
传感器 响应物质 S1 短链烷烃 S2 含碳物质 S3 氢气 S4 对硫化物 S5 对含氮类物质 S6 对醛酮类 S8 液化气 S9 对烷烃,醇类、酮类等 S10 对含氢,氢气等 S11 对烷烃,一氧化碳等 S12 对部分有机溶剂 S13 短链烷烃类 S14 对短链烷烃 S15 对含氮类物质敏感 S16 对硫化物敏感 S17 含氢物质 S18 酒精,部分有机溶剂等 S19 对醇类,醛类,酮类,苯类敏感 S20 对短链烷烃类敏感 S21 可燃性气体等 S22 VOC(烷烃、烯烃、芳烃、醛类或酮类) S23 对烷烃,烯烃,芳烃等敏感 S24 对烷烃,烯烃,氢气等敏感 S25 对烷烃,一氧化碳、烯醛类、醇类、氮氧化物、酮类、醛类等灵敏 S26 对部分有机溶剂敏感 S27 硫化物、氮化物、碳化物、碳氢化合物以及氮氧化合物 S28 对短链烷烃敏感 表 4 烘烤工艺响应面优化试验结果
Table 4 Response surface optimization test results of baking process
实验号 烘烤温度
(℃)烘烤时间
(min)液料比
(L/kg)感官评分 GI值 加权综合评分 1 140 35 1:1 94.13 63.53 57.86 2 150 35 0.8:1 80.33 61.33 53.382 3 140 40 1.2:1 86.13 63.29 42.54 4 150 30 1:1 80.33 61.78 47.85 5 140 35 1:1 92.17 62.93 60.75 6 130 40 1:1 87.04 63.038 47.71 7 140 30 0.8:1 80.27 61.53 50.788 8 150 35 1.2:1 80.29 62.03 44.69 9 140 35 1:1 93.10 63.23 59.19 10 140 35 1:1 93.34 63.46 56.91 11 130 30 1:1 72.23 60.67 42.99 12 130 35 1.2:1 79.03 61.25 51.39 13 130 35 0.8:1 72.23 60.10 50.00 14 140 35 1:1 91.53 62.86 60.15 15 150 40 1:1 90.17 64.17 40.95 16 140 40 0.8:1 87.33 62.73 52.16 17 140 30 1.2:1 85.07 62.34 51.79 表 5 加权综合评分回归模型方差分析结果
Table 5 Results of variance analysis of weighted comprehensive score regression model
来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 0.062 9 6.85×10−3 32.14 <0.0001 显著 A-烘烤温度 3.93×10−4 1 3.93×10−4 1.84 0.2165 B-烘烤时间 1.26×10−3 1 1.26×10−3 5.92 0.0452 * C-液料比 3.01×10−3 1 3.01×10−3 14.13 0.0071 ** AB 3.37×10−3 1 3.37×10−3 15.83 0.0053 ** AC 2.36×10−3 1 2.36×10−3 11.05 0.0127 * BC 2.82×10−3 1 2.82×10−3 13.24 0.0083 ** A2 0.02 1 0.02 91.97 <0.0001 ** B2 0.022 1 0.022 104.45 <0.0001 ** C2 2.39×10−3 1 2.39×10−3 11.21 0.0123 * 残差 1.49×10−3 7 2.13×10−4 失拟项 4.83×10−4 3 1.61×10−4 0.64 0.6291 不显著 纯误差 1.01×10−3 4 2.52×10−4 总离差 0.063 16 注:*表示差异显著(P<0.05),**表示差异非常显著(P<0.01)。 表 6 不同加工工艺下代餐粉的基本理化特性
Table 6 Basic physical and chemical characteristics of meal-substitute powder under different processing technology
指标 未加工代餐粉 烘烤最优代餐粉 挤压代餐粉 吸水性(%) 174.48±10.22a 254.21±8.97b 521.15±11.18c 水溶性(%) 8.12±5.30a 36.35±3.20b 39.20±6.80b 溶解度(%) 16.46±2.11a 30.33±1.80b 40.32±2.54c 糊化度(%) 28.87±2.34a 88.98±3.29b 91.68±1.58b 冲调得分 41.65±2.05a 96.71±3.14b 97.44±2.73b 结块率(%) 6.02±1.17b 4.31±0.26a 4.64±0.66a 白度 80.51±0.42c 78.24±0.18b 71.30±0.26a 粘度(Mpa•s) 1421.80±304.20a 2577.33±375.80b 2971.73±166.50b 张力(mN/m) 7.08±1.51a 14.86±0.36b 19.46±1.36c 注:同行不同字母表示具有显著性差异(P<0.05);表7同。 表 7 不同加工工艺下代餐粉的RVA
Table 7 RVA of meal powder produced by different processing technology
项目 未加工代餐粉 烘烤最优代餐粉 挤压代餐粉 峰值黏度(cP) 745.67±15.31c 478.67±18.23b 354.33±15.04a 最低黏度(cP) 575.67±10.51c 394.33±8.02b 164.00±6.33a 衰减值(cP) 170.33±31.52b 127.67±12.01a 190.67±6.51b 最终黏度(cP) 907.00±23.52c 661.33±7.64b 278.67±17.51a 回生值(cP) 332.33±9.51c 267.33±11.31b 114.67±9.61a 峰值时间(min) 6.56±1.12b 5.25±1.16ab 3.38±1.09a 表 8 不同加工工艺下代餐粉的XRD射线衍射分析结果
Table 8 X-ray diffraction (XRD) analysis results of meal replacer under different processing technology
样品 特征衍射峰位置(°) 晶型 相对结晶度(%) 未加工代餐粉 15.43、17.45、18.46、20.18、23.35 A、C 19.85 烘烤最优代餐粉 9.01、19.43、20.51 V、B、C 15.15 挤压代餐粉 8.24、17.31、19.58 V、A、B 4.28 表 9 主成分特征值及贡献率
Table 9 Principal component eigenvalues and contribution rate
主成分 特征值 贡献率(%) 累计贡献率(%) 1 13.172 54.884 54.884 2 10.828 45.116 100 表 10 主成分特征值及贡献率
Table 10 Principal component eigenvalues and contribution rate
类别 PC1 PC2 特征向量 载荷 特征向量 载荷 探头1 0.272 0.986 −0.050 −0.050 探头2 0.276 1 −0.005 −0.005 探头4 0.231 0.838 0.166 0.166 探头5 0.207 0.75 0.201 0.201 探头6 0.217 0.787 0.188 0.188 探头8 −0.083 −0.3 0.290 0.290 探头9 0.275 0.997 −0.024 −0.024 探头10 −0.218 −0.792 0.185 0.185 探头11 −0.128 −0.466 0.269 0.269 探头12 −0.096 −0.348 0.285 0.285 探头14 0.230 0.835 0.167 0.167 探头15 0.274 0.995 −0.029 −0.029 探头16 0.247 0.898 −0.134 −0.134 探头18 0.238 0.864 0.153 0.153 探头19 0.238 0.862 0.154 0.154 探头20 0.203 0.735 0.206 0.206 探头21 −0.016 −0.057 0.303 0.303 探头22 0.021 0.075 0.303 0.303 探头23 0.275 0.999 0.010 0.010 探头24 −0.201 −0.728 0.208 0.208 探头25 −0.068 −0.246 0.294 0.294 探头26 −0.088 −0.321 0.288 0.288 探头27 −0.149 −0.54 0.256 0.256 探头28 0.239 0.866 0.152 0.152 表 11 标准化后主成分综合得分
Table 11 Standardized principal component composite score
样品 得分 排序 F1 F2 F 挤压代餐粉 3.361927191 −2.267775595 0.821992951 2 烘烤最优代餐粉 0.485712999 3.773908274 1.9692371 1 未加工代餐粉 −3.847640189 −1.506132679 -2.791230051 3 -
[1] 燕子豪, 汪丽萍, 谭斌, 等. 谷物食品血糖生成指数研究进展[J]. [J]. 粮油食品科技,2021,3(29):147−156. [YAN Z H, WANG L P, TAN B, et al. Research Progress in blood glycemic index of cereal foods[J]. Science and Technology of Grain, Oil and Food,2021,3(29):147−156.] YAN Z H, WANG L P, TAN B, et al. Research Progress in blood glycemic index of cereal foods[J]. Science and Technology of Grain, Oil and Food, 2021, 3(29): 147−156.
[2] 田文静, 罗红霞, 林少华. 代餐粉的研究进展[J]. 食品科技,2020,45(9):95−101. [TIAN W J, LUO H X, LIN S H. Research progress of meal replacer[J]. Food Technology,2020,45(9):95−101.] TIAN W J, LUO H X, LIN S H. Research progress of meal replacer[J]. Food Technology, 2020, 45(9): 95−101.
[3] 陈艳, 龚莎娜, 吴跃. 糙米蛋糕血糖生成指数变化研究[J]. 食品研究与开发,2020,41(11):160−164. [CHEN Y, GONG L N, WU Y. Brown rice cake, blood glycemic index[J]. Food Research and Development,2020,41(11):160−164.] doi: 10.12161/j.issn.1005-6521.2020.11.027 CHEN Y, GONG L N, WU Y. Brown rice cake, blood glycemic index[J]. Food Research and Development, 2020, 41(11): 160−164. doi: 10.12161/j.issn.1005-6521.2020.11.027
[4] PARNSAKHORN S, LANGKAPIN J. Effects of drying temperatures on physicochemical properties of germinated brown rice[J]. Songklanakarin Journal of Science and Technology,2018,40(1):127−134.
[5] RADULIAN G, RUSU E, DRAGOMIR A, et al. Metabolic effects of low glycaemic index diets[J]. Nutrition Journal,2009,8(1):5. doi: 10.1186/1475-2891-8-5
[6] BRAND-MILLER J C, VICKI L, PETER P, et al. The glycemic index of foods influences postprandial insulin-like growth factor-binding protein responses in lean young subjects[J]. The American Journal of Clinical Nutrition,2005,82(2):350−354. doi: 10.1093/ajcn/82.2.350
[7] 张余, 黄小燕, 刘昌敏, 等. 苦荞营养保健成分及其食品开发研究进展与展望[J]. 粮食与油脂,2019,32(8):12−14. [ZHANG Y, HAUNG X Y, LIU C M, et al. Research progress and prospect on nutritional and healthful components of tartary buckwheat and its food development[J]. Cereals and Oils,2019,32(8):12−14.] ZHANG Y, HAUNG X Y, LIU C M, et al. Research progress and prospect on nutritional and healthful components of tartary buckwheat and its food development[J]. Cereals and Oils, 2019, 32(8): 12−14.
[8] HA D T, TRUNG T N, THU N B, et a1. Adlay seed extract (Coix lachryma-jobi L.) decreased adipocyte differentiation and increased glucose uptake in 3T3-L1 cells[J]. Journal of Medicinal Food,2010,13(6):1331−1339.
[9] 任梅君. 大豆膳食纤维的结构化及其应用研究[D]. 无锡:江南大学, 2012. [REN M J. Study on the structure and application of soybean dietary fiber[D]. Wuxi:Jiangnan University, 2012.] REN M J. Study on the structure and application of soybean dietary fiber[D]. Wuxi: Jiangnan University, 2012.
[10] 孟庆海, 殷秋忆, 郭静, 等. 4种不同桑叶提取物降血糖作用的筛选[J]. 中成药,2014,36(6):1288−1291. [MENG Q H, YIN Q Y, GUO J, et al. Screening of hypoglycemic effects of 4 different mulberry leaf extracts[J]. Chinese patent medicine,2014,36(6):1288−1291.] doi: 10.3969/j.issn.1001-1528.2014.06.039 MENG Q H, YIN Q Y, GUO J, et al. Screening of hypoglycemic effects of 4 different mulberry leaf extracts[J]. Chinese patent medicine, 2014, 36(6): 1288−1291. doi: 10.3969/j.issn.1001-1528.2014.06.039
[11] 王浩瑞, 李小平. 血糖生成指数测定方法及加工方式对谷物血糖生成指数的影响研究进展[J]. 食品科学,2023,44(11):338−347. [WANG H R, LI X P. Research progress on the influence of measurement methods and processing methods of glycemic index on the glycemic index of grains[J]. Food Science,2023,44(11):338−347.] WANG H R, LI X P. Research progress on the influence of measurement methods and processing methods of glycemic index on the glycemic index of grains[J]. Food Science, 2023, 44(11): 338−347.
[12] 赵晓燕, 张晓伟, 王萌, 等. 馕制品中淀粉消化特性及生物活性物质的研究[J]. 中国粮油学报,2021,36(9):14−21. [ZHAO X Y, ZHANG X W, WANG M, et al. Study on digestibility and bioactive substances of starch in nang products[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils,2021,36(9):14−21.] doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2021.09.004 ZHAO X Y, ZHANG X W, WANG M, et al. Study on digestibility and bioactive substances of starch in nang products[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils, 2021, 36(9): 14−21. doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2021.09.004
[13] ANA-ISABEL, MULET-CABEROLOTTI, EGGERRETO P, et al. A standardised semi-dynamic in vitro digestion method suitable for food–An international consensus[J]. Food and Function,2020,11(2):1702−1720. doi: 10.1039/C9FO01293A
[14] CAMELO-MÉNDEZ G A, AGAMA-ACEVEDO E. Starch and antioxidant compound release during in vitro gastrointestinal digestion of gluten-free pasta[J]. Food Chemistry,2018,263:201−207. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.04.075
[15] 陈静茹, 孟庆佳, 康乐, 等. 低血糖生成指数谷物及其制品研究进展与法规管理现状[J]. 食品工业科技,2020,41(18):338−343. [CHEN J R, MENG Q J, KANG L, et al. Research progress and regulatory status of glycemic index cereals and their products[J]. Food Industry Science and Technology,2020,41(18):338−343.] CHEN J R, MENG Q J, KANG L, et al. Research progress and regulatory status of glycemic index cereals and their products[J]. Food Industry Science and Technology, 2020, 41(18): 338−343.
[16] 金慧敏, 党斌, 张文刚, 等. 低GI烤制杂粮复合馒头工艺配方优化及品质分析[J]. 中国粮油学报,2022,37(3):148−156. [JIN H M, DANG B, ZHANG W G, et al. Technology formulation optimization and quality analysis of low GI baked complex steamed bread[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils,2022,37(3):148−156.] JIN H M, DANG B, ZHANG W G, et al. Technology formulation optimization and quality analysis of low GI baked complex steamed bread[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils, 2022, 37(3): 148−156.
[17] FAROOQ M A, LI C, CHEN S, et al. Particle size affects structural andin vitro digestion properties of cooked rice flours[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2018, 118.
[18] CHEN X, HE X, ZHANG B, et al. Structure, physicochemical and in vitro digestion properties of ternary blends containing swollen maize starch, maize oil and zein protein[J]. Food Hydrocolloids,2018,76:88−95. doi: 10.1016/j.foodhyd.2017.04.025
[19] PHONGTHAI S, D'AMICO S, SCHOENLECHNER R, et al. Fractionation and antioxidant properties of rice bran protein hydrolysates stimulated by in vitro gastrointestinal digestion[J]. Food Chemistry,2018,240:156−164. doi: 10.1016/j.foodchem.2017.07.080
[20] JUN Y J, BAE, IN Y, et al. Utilisation of preharvest dropped apple peels as a flour substitute for a lower glycaemic index and higher fibre cake[J]. International Journal of Food Sciences and Nutrition,2014,65(1):62−68. doi: 10.3109/09637486.2013.830083
[21] CHHAVI A, SARITA S. Evaluation of composite millet breads for sensory and nutritional qualities and glycemic response[J]. Malaysian Journal of Nutrition,2012,18(1):89−101.
[22] 董状, 吕庆云, 沈汪洋, 等. 富硒发芽糙米及其挤压米制作工艺优化[J]. 食品科技,2021,46(6):174−180. [DONG Z, LÜ Q Y, SHEN W Y, et al. Optimization of processing technology of selenium-enriched germinated brown rice and extruded rice[J]. Food Science and Technology,2021,46(6):174−180.] DONG Z, LÜ Q Y, SHEN W Y, et al. Optimization of processing technology of selenium-enriched germinated brown rice and extruded rice[J]. Food Science and Technology, 2021, 46(6): 174−180.
[23] 陈浩, 王铕, 刘世操, 等. 玉米复合熟化加工工艺研究[J]. 中国畜牧杂志,2020,56(12):124−128. [CHEN H, WANG Y, LIU S C, et al. Study on processing technology of compound ripening of maize[J]. Chinese Journal of Animal Husbandry,2020,56(12):124−128.] CHEN H, WANG Y, LIU S C, et al. Study on processing technology of compound ripening of maize[J]. Chinese Journal of Animal Husbandry, 2020, 56(12): 124−128.
[24] 罗登林, 赵影, 徐宝成, 等. 天然菊粉对面团发酵流变学和面包品质的影响[J]. 食品科学,2018,39(6):26−31. [LUO D L, ZHAO Y, XU B C, et al. Effect of natural inulin on dough fermentation rheology and bread quality[J]. Food Science,2018,39(6):26−31.] LUO D L, ZHAO Y, XU B C, et al. Effect of natural inulin on dough fermentation rheology and bread quality[J]. Food Science, 2018, 39(6): 26−31.
[25] 宋盼盼, 张艳红, 温青云, 等. 不同熟化方式对苦荞粉品质的影响[J]. 中国调味品,2022,47(2):41−45. [SONG P P, ZHANG Y H, WEN Q Y, et al. Effects of different ripening methods on the quality of Tartary buckwheat flour[J]. Chinese Condiments,2022,47(2):41−45.] SONG P P, ZHANG Y H, WEN Q Y, et al. Effects of different ripening methods on the quality of Tartary buckwheat flour[J]. Chinese Condiments, 2022, 47(2): 41−45.
[26] 周葵, 洪雁, 梁尚云, 等. 富硒大米粉预糊化及其复配代餐粉的研制[J]. 食品与发酵工业,2021,47(1):186−192. [ZHOU K, HONG Y, LIANG S Y, et al. Study on pre-gelatinization of selenium-enriched rice flour and preparation of its composite meal replacer[J]. Food and Fermentation Industry,2021,47(1):186−192.] ZHOU K, HONG Y, LIANG S Y, et al. Study on pre-gelatinization of selenium-enriched rice flour and preparation of its composite meal replacer[J]. Food and Fermentation Industry, 2021, 47(1): 186−192.
[27] 焦扬, 李兴艳, 李彩霞, 等. 基于马铃薯全粉的代餐粉冲溶特性和蛋白质营养评价[J]. 食品工业科技,2019,40(19):34−40,48. [JIAO Y, LI X Y, LI C X, et al. Study on the soluble characteristics and protein nutrition evaluation of meal replacer based on potato whole meal[J]. Food Industry Science and Technology,2019,40(19):34−40,48.] JIAO Y, LI X Y, LI C X, et al. Study on the soluble characteristics and protein nutrition evaluation of meal replacer based on potato whole meal[J]. Food Industry Science and Technology, 2019, 40(19): 34−40,48.
[28] 彭伟, 张成, 徐洁琼. 不同熟化工艺处理对谷物杂粮果蔬粉品质的影响[J]. 食品科技,2021,19(6):68−72. [PENG W, ZHANG C, XU J Q. Effects of different ripening processes on the quality of cereal grains, fruits and vegetables powder[J]. Food Science and Technology,2021,19(6):68−72.] PENG W, ZHANG C, XU J Q. Effects of different ripening processes on the quality of cereal grains, fruits and vegetables powder[J]. Food Science and Technology, 2021, 19(6): 68−72.
[29] 王乜田, 黄琬茹, 雷君, 等. 紫薯代餐粉的研制及其冲调性研究[J]. 现代食品,2017,22(34):103−107,115. [WANG Y T, HUANG W R, LEI J, et al. Study on preparation of purple potato meal replacer and its processing properties[J]. Modern Food,2017,22(34):103−107,115.] WANG Y T, HUANG W R, LEI J, et al. Study on preparation of purple potato meal replacer and its processing properties[J]. Modern Food, 2017, 22(34): 103−107,115.
[30] 袁嘉渝, 林利忠, 程颖, 等. 挤压膨化和焙烤工艺对代餐粉特性的影响[J]. 中国粮油学报,2020,35(9):34−39. [YUAN J Y, LIN L Z, CHENG Y, et al. Effects of extrusion and baking process on the properties of meal substitutes[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils,2020,35(9):34−39.] YUAN J Y, LIN L Z, CHENG Y, et al. Effects of extrusion and baking process on the properties of meal substitutes[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils, 2020, 35(9): 34−39.
[31] 邓龙, 刘雄飞, 刘贤标, 等. GC-MS-O结合电子鼻对橄榄油挥发性成分的分析与鉴别[J]. 中国食品学报,2019,19(5):276−286. [DENG L, LIU X F, LIU X B, et al. Analysis and identification of volatile components in olive oil by GC-MS-O combined with electronic nose[J]. Chinese Journal of Food,2019,19(5):276−286.] DENG L, LIU X F, LIU X B, et al. Analysis and identification of volatile components in olive oil by GC-MS-O combined with electronic nose[J]. Chinese Journal of Food, 2019, 19(5): 276−286.
[32] 丘苑新, 李存港, 林优优, 等. 一种养胃早餐代餐粉的工艺优化及质量评价[J]. 食品工业,2021,42(10):94−98. [QIU Y X, LI C G, LIN Y Y, et al. Process optimization and quality evaluation of a breakfast meal replacement powder for nourishing stomach[J]. Food Industry,2021,42(10):94−98.] QIU Y X, LI C G, LIN Y Y, et al. Process optimization and quality evaluation of a breakfast meal replacement powder for nourishing stomach[J]. Food Industry, 2021, 42(10): 94−98.
[33] 赵娇娇, 刘 丹, 陈若瑀. 莜麦苦荞高纤维杂粮降糖代餐粉的研制[J]. 粮食加工,2020,45(5):44−48. [ZHAO J J, LIU D, CHEN R Y. Development of high-fiber multigrain sugar-reducing meal replacer of naked oat Tartary buckwheat[J]. Food Processing,2020,45(5):44−48.] ZHAO J J, LIU D, CHEN R Y. Development of high-fiber multigrain sugar-reducing meal replacer of naked oat Tartary buckwheat[J]. Food Processing, 2020, 45(5): 44−48.
[34] 郭本恒, 骆承库. 牛初乳的理化性质缓冲容量、表面张力、粘度等性质研究[J]. 食品科学,1994(9):3−7. [GUO B H, LUO C K. Physical and chemical properties of bovine colostrum buffer capacity, surface tension, viscosity and other properties[J]. Food Science,1994(9):3−7.] GUO B H, LUO C K. Physical and chemical properties of bovine colostrum buffer capacity, surface tension, viscosity and other properties[J]. Food Science, 1994(9): 3−7.
[35] 孟岳成, 陆冉, 李延华, 等. 五种谷物原料物性的对比研究[J]. 粮油食品科技,2016,24(2):6−11. [MENG Y C, LU R, LI Y H, et al. Comparative study on physical properties of five kinds of cereal raw materials[J]. Science and Technology of Grain, Oil and Food,2016,24(2):6−11.] MENG Y C, LU R, LI Y H, et al. Comparative study on physical properties of five kinds of cereal raw materials[J]. Science and Technology of Grain, Oil and Food, 2016, 24(2): 6−11.
[36] 谢岩黎, 张春雨, 王小丽. 挤压膨化对婴幼儿颗粒面条中淀粉结构及消化特性的影响[J]. 中国粮油学报,2018,33(7):46−50,58. [XIE Y L, ZHANG C Y, WANG X L. Effect of extruding on starch structure and digestive characteristics of infant granule noodles[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils,2018,33(7):46−50,58.] XIE Y L, ZHANG C Y, WANG X L. Effect of extruding on starch structure and digestive characteristics of infant granule noodles[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils, 2018, 33(7): 46−50,58.
[37] 周小理, 周一鸣, 肖文艳. 荞麦淀粉糊化特性研究[J]. 食品科学,2009,30(13):48−51. [ZHOU X L, ZHOU Y M, XIAO W Y. Study on gelatinization characteristics of buckwheat starch[J]. Food Science,2009,30(13):48−51.] ZHOU X L, ZHOU Y M, XIAO W Y. Study on gelatinization characteristics of buckwheat starch[J]. Food Science, 2009, 30(13): 48−51.
[38] 杨小雪, 王丽丽, 丁岚, 等. 加工方式对红小豆粉理化性质及预估血糖生成指数的影响[J]. 中国粮油学报,2021,36(1):33−38. [YANG X X, WANG L L, DING L, et al. Effects of processing methods on physicochemical properties and predicted glycemic index of adzuki bean powder[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils,2021,36(1):33−38.] doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2021.01.007 YANG X X, WANG L L, DING L, et al. Effects of processing methods on physicochemical properties and predicted glycemic index of adzuki bean powder[J]. Chinese Journal of Cereals and Oils, 2021, 36(1): 33−38. doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2021.01.007
[39] 徐斌, 满建民, 韦存虚. 粉末X-射线衍射图谱计算植物淀粉结晶度方法的探讨[J]. 植物学报,2012,47(3):278−285. [XU B, MAN J M, WEI C X. Methods for determining relative crystallinity of plant starch X-ray powder diffraction spectra[J]. Journal of Integrative,2012,47(3):278−285.] XU B, MAN J M, WEI C X. Methods for determining relative crystallinity of plant starch X-ray powder diffraction spectra[J]. Journal of Integrative, 2012, 47(3): 278−285.
[40] 王永伦, 李兴, 杨苗, 等. 不同干燥方式对真姬菇菌柄和菌盖挥发性风味物质的影响[J]. 食品科学,2023,44(8):268−276. [WANG Y L, LI X, YANG M, et al. Effects of different drying methods on volatile flavor substances of mushroom stalk and cap[J]. Food Science,2023,44(8):268−276.] WANG Y L, LI X, YANG M, et al. Effects of different drying methods on volatile flavor substances of mushroom stalk and cap[J]. Food Science, 2023, 44(8): 268−276.
[41] CAI J S, ZHU Y Y, MA R H, et al. Effects of roasting level on physicochemical, sensory, and volatile profiles of soybeans using electronic nose and HS-SPME-GC-MS[J]. Food Chemistry,2021,340:127880. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127880