酶法輔助減糖處理對復合谷物片品質的影響

趙冬，羅寶劍，李璐，陳秋桂，何志貴*

1. 桂林旅游學院休閑與健康學院（桂林 541006）；2. 桂林西麥食品股份有限公司（桂林 541004）

近些年來，我國肥胖的患病率增長快速，肥胖被認為是糖尿病、心血管疾病、高血壓的潛在風險因素之一[1]。添加糖屬于純能量物質，被廣泛應用于食品飲料加工。越來越多的隊列研究表明肥胖與攝入高能量的加工食品密切相關[2-4]。因此，許多國家將食品中的減糖目標作為預防肥胖和心血管疾病的有效手段之一。如愛爾蘭等28個國家對含糖量超過5%的飲料加征糖稅[5]、中國營養學會建議每天攝入添加糖提供的能量不超過總能量的10%，并增加全谷物食品的攝入量[6]。在產品配方的具體減糖方式上，主要采用直接降低糖添加量、增加非營養性糖類替代等方式進行[3,7]。

以小麥粉、燕麥粉、葡萄糖等主要原料經輥筒干燥而成的復合谷物片具有易沖泡、口感酥脆等優勢，成為速溶麥片、早餐谷物片、谷物能量棒主要配料之一。添加糖賦予產品獨有的產品口感和風味，若直接減少添加糖將影響消費者選擇[8]。這類谷物片中糖添加量達到配方總量的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合谷物片的營養價值低于純燕麥片[9]。針對這一問題，開發低糖、具有全谷物特征的復合谷物片成為大健康產業背景下燕麥行業發展的關鍵。因此，通過前期試驗所形成得不同減糖型產品配方，并分析不同配方下產品品質變化特點，為開發谷物食品提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

小麥粉、大米粉、玉米粉（桂林國豐食品有限公司）；葡萄糖（秦皇島驪驊淀粉股份有限公司）；液體麥精（上海金山德樂食品配料有限公司）；燕麥粉（60目，桂林西麥食品股份有限公司）；α-淀粉酶（型號為AMYLEX?LT，丹尼斯克（中國）有限公司）；糖化酶（型號為DIAZYME?P25，丹尼斯克（中國）有限公司）；β-葡聚糖試劑盒（愛爾蘭Megazyme公司）。

1.2 主要儀器與設備

酶解罐（RY-MJG-25L，上海銳元機械設備有限公司）；輥筒干燥機（Y0505，東臺市食品機械廠有限公司）；紫外可見分光光度計（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 方法

1.3.1 復合谷物片配方設計

復合谷物片中的添加糖主要作用在于產品能順利干燥成型及提供良好的口感和風味。試驗以市售復合谷物片配方為基礎，通過酶處理部分燕麥粉和直接降低葡萄糖添加量方式，在保證產品輥筒干燥成型的提前下，進行配方設計，最終獲得5個減糖配方，如表1所示。

表1 復合谷物片的減糖配方 %

1.3.2 復合谷物片的工藝流程

1.3.3 部分操作要點

1) 酶解：按配方物料質量與水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、調漿，泵送至輥筒干燥機，利用干燥機料槽進行形成預糊化漿料，在蒸汽壓力0.6 MPa、轉速40 s/r條件下進行干燥成型。

3) 成品：用刮板將谷物片刮下，并進行破碎，經循環氣流冷卻柱冷卻，過6目不銹鋼篩板，即得到成品。

1.3.4 品質評定方法

1.3.4.1 厚度

稱取5 g復合谷物片，隨機抽取10片，利用千分尺測定樣品厚度。

1.3.4.2 可利用碳水化合物及減糖效果的評價。

參照GB 5009.3—2016第一法測定水分；參照GB 5009.5—2016第二法測定蛋白質；參照GB 5009.6—2016第二法測定脂肪；參照GB 5009.4—2016第一法測定灰分；參照GB 5009.88—2014測定膳食纖維。采用減差法[10]計算可利用碳水化合物含量，以干基計。

可利用碳水化合物含量=100%-（水分+蛋白質+脂肪+灰分+膳食纖維） （1）

式中：水分、蛋白質、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、產生血糖應答并提供能量，因此，評價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-葡聚糖含量的測定》，β-葡聚糖含量以干基計。

1.3.4.4 感官評價

由35名訓練有素的感官評價員組成評價小組，采用9點享樂評價量表法[11]，從色澤、風味、脆度、沖泡口感、綜合評價等5個方面進行評價，考察減糖后消費者對復合谷物片的偏好程度，偏好分值見表1。在評定時以隨機號碼表示樣品，并按不同順序和編號平行評價3次，取平均值。

1.4 數據處理

采用SPSS 18.0進行數據處理，采用單因素方差分析數據，p＜0.05表示顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 燕麥添加量與DE值關系

圖1表示不同配方下，燕麥粉的添加量對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，DE值達到最小。燕麥粉添加量31%時，有最大水解程度。繼續添加燕麥粉，由于酶的濃度有限，燕麥水解程度無顯著變化（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，有利于改善血糖水平[12]。

表2 9點享樂評價量表

圖1 不同配方下燕麥粉添加量對DE值的變化

2.2 減糖處理對復合谷物片厚度的影響

復合谷物片的厚度大小反映干燥成型的工藝適應性和產品的沖泡性能、口感等感官品質。通過對酶解處理燕麥粉以實現減糖后，復合谷物片的厚度情況如圖2所示。配方1、配方3所得的復合谷物片的厚度有所降低，其中配方一的產品厚度僅為0.274 mm，與對照組有顯著差異（p＜0.05）。配方2、配方4、配方5等所得到的產品片厚均有增加，其中配方4和配方5與對照組有顯著差異（p＜0.05），分別達到0.628和0.663 mm。

圖2 減糖處理后對復合谷物片厚度的影響

2.3 減糖處理對復合谷物片營養品質的影響

不同配方下復合谷物片得營養品質如表3所示。不同配方下復合谷物片蛋白質與對照組無顯著差異（p＞0.05）。與對照組相比，配方1至配方5所得復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，因為燕麥中脂肪和膳食纖維含量均高于其他谷物[13]。可見，增加燕麥含量有利于改善復合谷物片營養品質。

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。以燕麥粉替代對照組中12%葡萄糖，可以實現減糖3.9%。繼續增加燕麥粉，在替代對照組中12%葡萄糖基礎上，替代13%小麥粉，可以實現減糖6.32%。燕麥粉添加至67%的配方5，實現減糖率17.96%。可見，利用酶法輔助減糖，可有效減少可利用碳水化合物含量，達到減糖效果。

表3 減糖處理對復合谷物片營養品質的影響 %

2.4 減糖處理對復合谷物片β-葡聚糖的影響

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，β-葡聚糖含量增長速度顯著高于酶量不足時（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]研究結果一致。因此，酶法輔助減糖處理可有效增加復合谷物片中β-葡聚糖含量，提高營養功效。

圖3 不同配方下產品中β-葡聚糖的含量

2.5 減糖處理對復合谷物片感官品質的影響

感官評價小組從色澤、風味、脆度、沖泡口感和綜合評價等方面對復合谷物片感官品質進行評價，其結果如圖4所示。配方3所得產品在色澤、風味和綜合評價等方面與對照組有顯著差異（p＜0.05），分別得分為7.3分（喜愛）、8.4分（非常喜愛）、7.3分（喜愛）。配方1、配方2、配方4、配方5所得產品在綜合評價方面與對照組無顯著差異（p＞0.05），其中配方1在其他感官品質方面的得分均明顯低于對照組（p＜0.05）。結果表明單純性減少葡萄糖會明顯降低復合谷物片的感官品質，進一步驗證采用酶法輔助減糖的可行性，這與Lima等[17]結果相似。

圖4 減糖處理對復合谷物片感官品質的影響

3 結論

酶法輔助輥筒干燥的減糖處理，可以保證復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下得到產品片型厚度比對照組有顯著增加。利用酶法輔助減糖，可有效減少可利用碳水化合物含量，最高可實現減糖17.96%效果，并可增加復合谷物片中β-葡聚糖含量。經減糖處理后，配方3下得到的產品在色澤、風味和綜合評價上明顯優于對照組。總之，酶法輔助輥筒干燥的減糖處理，可有效改善復合谷物片的營養價值，并提高產品的片型厚度及感官品質。但減糖處理工藝需要優化，減糖后產品對血糖水平影響有待評價，為開發適應人體健康要求的谷物片提供理論支持。