藜麦冲调粉的理化特性研究及营养评价

李 敏，孟晶岩，张倩芳，栗红瑜

（山西农业大学山西功能食品研究院，山西 太原 030031）

藜麦发源于南美洲安第斯山脉，兴盛于古代印第安印加文明， 由于其营养丰富且对环境耐受性较强，在当地居民的饮食及文化中发挥了重要作用[1-2]。藜麦是一种全谷物全营养食品，蛋白质及赖氨酸含量均高于玉米和小麦[3-4]，优质完全蛋白可与牛肉相当[5]，具有符合人体需求的必需氨基酸组合，是一种能满足人体基本营养需求的“超级谷物”，藜麦不含麸质，易消化，麸质过敏人群也可放心食用[6-8]。除此之外，藜麦富含多种功能性成分，如皂苷、多酚、黄酮等，可提供人体所需的营养素[9-10]。

膳食纤维被称为第七大营养素，其助消化、抗便秘、预防肥胖等功效已被人们熟知[11]，高膳食纤维食品也已经被人们广泛接受并推崇。燕麦麸皮是燕麦初级加工过程的副产物，富含膳食纤维，尤其是可溶性膳食纤维，其中β - 葡聚糖含量为14%左右，是调节肠道菌群代谢潜在的益生菌载体[12]。

近年来，冲调食品因具有食用方便、易携带、营养丰富等特点，深受广大消费者的青睐。现阶段，冲调粉的研究主要以杂粮、杂豆为主，大多旨在研究其工艺性、适口性，受王浩瑞等人[13]麦麸回填法的启发，采用藜麦为主要原料，复配燕麦麸皮，利用挤压膨化技术制成的一种高膳食纤维高蛋白冲调粉，既克服了燕麦麸皮口感粗糙的缺点又能提高产品的营养价值，主要探讨产品的氨基酸种类及含量对营养特性做初步评估，并对冲调粉主要的冲调性能进行测定，以期为冲调食品的开发与研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

藜麦、燕麦麸皮，山西华启顺食品科技有限责任公司提供；盐酸、氢氧化钠（优级纯），天津市风船化学试剂科技有限公司提供；乙二胺四乙酸（优级纯），天津市光复精细化工研究所提供；甲醇、异丙醇（色谱纯），天津市康科德科技有限公司提供；苯酚（优级纯），酷尔化学科技（北京） 有限公司提供；氨基酸检测用试剂，塞卡姆（北京） 科学仪器有限公司提供。

1.2 仪器与设备

DZ70-ⅡA 型双螺杆、FM-W1 型立式拌粉机，济南赛信机械有限公司产品；S-433D 型全自动氨基酸分析仪，德国赛卡姆公司产品；IKA Vortex2 型漩涡混合器，艾卡（广州） 仪器设备有限公司（德国IKA） 产品；TVE-1100 型试管浓缩仪，上海爱朗仪器有限公司产品；NAI-DCY-12Y 型水浴氮吹仪，上海那艾精密仪器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 藜麦冲调粉制备方法

课题组成员经过前期大量原料配比及试验参数调整后，按照以下工艺路线及参数制作高纤维藜麦冲调粉（以下简称冲调粉）。

原料预处理→调节水分→上料、挤压膨化→微波干燥→冲调粉。

操作要点：

（1） 原料预处理。藜麦、燕麦麸皮经粉碎过40 目筛，两者按7∶3 比例混合，于搅拌机内搅拌均匀。

（2） 调节水分。向搅拌机加水口缓慢加入纯净水，添加量为6%。

（3） 挤出膨化。采用双螺杆挤出膨化设备制作藜麦冲调粉，设置参数为一区温度60 ℃，二区温度140 ℃，膨化温度160 ℃，螺杆转速150 r/min，出料后经微波干燥、降温得冲调粉。

1.3.2 冲调粉稳定性测定

参照乐梨庆等人[14]的方法，称取5 g 冲调粉于100 mL 具塞试管中，加入80 ℃纯净水40 mL，在漩涡振荡器上混合匀后静置3 min，测定上清液高度h1与混合液总高度h2，计算得出冲调粉稳定性指数S。

1.3.3 冲调粉结块率测定

参照韩玲玉[15]的方法，称取约5 g 冲调粉（m1）于200 mL 烧杯中，用80 ℃的纯净水40 mL 冲调并充分搅均匀，用提前恒质量的20 目筛网（m2） 过滤，再用20 mL 纯净水匀速冲洗一遍残渣，沥干水分后置于105 ℃鼓风干燥箱中烘干至恒质量（m3），根据以下公式计算冲调粉的结块率A。

1.3.4 冲调粉水溶性指数和吸水性指数测定

参照何兴芬等人[16]的方法，称取约2 g 冲调粉（m1） 于恒重的离心管（m2） 中，加入25 mL 纯净水，在漩涡振荡器上混合成完全分散的冲调糊，将装有冲调糊的离心管置于30 ℃水浴锅中保持30 min，期间每隔5 min 振荡1 次，水浴完成后以转速4 000 r/min速率离心10 min，将上清液倒入恒质量的铝盒（m3）中，并在105 ℃鼓风干燥箱内烘干至恒质量（m4），记录剩余的沉淀及离心管的质量（m5），根据以下公式计算冲调粉的水溶性指数（WSI） 及吸水性指数（WAI）。

1.3.5 冲调粉堆积密度的测定

参照张志林等人[17]的方法，称取5 g 冲调粉匀速倒入50 mL 具塞刻度试管中，盖上试管塞，轻轻敲打试管壁至冲调粉的高度不变，记录刻度值h，堆积密度（T） 的计算公式如下：

1.3.6 氨基酸组分检测

检测液制备：准确称取0.1 g 冲调粉（过80 目）于消化管中，加入浓度为6 mol/L 的HCl 溶液10 mL，用水浴氮吹仪向管内吹氮气10 s，加密封塞并扭紧密封盖，放入110 ℃恒温烘箱内水解22 h，待水解液冷却后用0.45 μm 滤膜过滤，取0.2 mL 滤液于浓缩仪中蒸干，再加入2 mL 样品稀释液溶解蒸干物，用0.22 μm 滤膜过滤溶解液于进样瓶，待上机测定。

上机检测：通过S-433D 型全自动氨基酸分析仪采用茚三酮柱后衍生法进行检测，色谱条件：色谱柱：LCA K13 Na 分离柱；柱温：58~74 ℃；检测波长：440 nm，570 nm 双波长同时检测；流动相：缓冲液A pH 值3.45，0.12 N，缓冲液B pH 值10.85，0.20 N，衍生液茚三酮显色液；流速：四元梯度泵0.45 mL/min，压力（40±3） bar，衍生泵0.25 mL/min，压力（7±2） bar；进样量50 μL。

1.3.7 营养评价

根据联合国粮农组织（FAO） 和世界卫生组织（WHO） 提出的氨基酸评分标准和鸡蛋蛋白模式[18]，参考邓文亚等人[19]、蔡艳等人[20]的方法对原料及产品的氨基酸检测结果进行营养评价，公式分别如下：

式中：CV=标准差/均值，为氨基酸比值系数的变异系数。

式中：n——被比较的氨基酸数量；

p——冲调粉；

s——鸡蛋蛋白。

1.3.8 数据处理

应用origin 9 软件作图，SPSS 24.0 进行数据分析，结果以平均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 基础成分分析

原料及冲调粉基础成分分析见表1。

表1 原料及冲调粉基础成分分析/ %

藜麦中蛋白质与膳食纤维含量较燕麦麸皮低，两种原料复配后生产的冲调粉，蛋白质与膳食纤维含量有所提高，参照GB 28050—2011 中能量和营养成分含量声称的要求，冲调粉的蛋白质含量13.37%，占营素参考值（NRV） 的百分比为22%，大于标准参考值20%NRV，膳食纤维含量16.93%大于标准参考值6 g/100 g，符合高蛋白、高膳食纤维食品的要求。

冲调粉冲调性分析见表2。

表2 冲调粉冲调性分析

藜麦淀粉属于限制性膨胀淀粉以及燕麦麸皮中的β - 葡聚糖都对稳定冲调糊体系有一定积极作用[21]。表2 数据显示冲调粉稳定性（S） 值为3.79%，小于5%，说明冲调粉具有极好的稳定性[14]。结块率（A） 是评价冲调粉复水情况和冲调性质的重要指标，产品的结块率仅为2.32%，冲调后在水中的分散性较好，不影响食用口感。吸水性指数WAI 用于评估冲调粉吸水饱和后形成凝胶的体积，与冲调粉所含亲水基团的数量和凝胶能力有关，水溶性指数WSI 主要反映冲调粉可溶性成分的溶出情况，挤出膨化技术可以提高这2 个指标以改善产品的冲调性[22]，数据显示，冲调粉有较高的水溶性指数。堆积密度T 值为0.25 g/mL，说明冲调粉颗粒间孔隙较大，冲调过程中利于水分的快速渗入。综上所述，冲调粉的冲调性良好。

2.2 氨基酸组分分析及营养价值评价

氨基酸组分分析见表3。

表3 氨基酸组分分析/ mg·g-1

由表3 可知，冲调粉氨基酸种类齐全，含有人体所需的必需氨基酸，17 种游离氨基酸的含量均介于藜麦粉与燕麦麸皮相应的数值之间，必需氨基酸占比略高于2 种原料，符合FAO/WHO 推荐值0.40，说明冲调粉的氨基酸组成较为均衡，接近人体营养需求。

必需氨基酸含量与3 种模式蛋白比较见表4，氨基酸评分见表5。

表4 必需氨基酸含量与3 种模式蛋白比较/ mg·g-1

表5 氨基酸评分/ mg·g-1

食物中蛋白质的氨基酸模式与人体的越接近，越容易被消化吸收，食物的营养价值越高[23]，由表4可知，经合理配比、加工后，冲调粉的苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸与两种原料相比均有所提高，蛋氨酸+半胱氨酸的含量高于藜麦粉而低于燕麦麸皮，其原因可能是挤压膨化过程对物料的二硫键有一定损坏，导致产品的含硫氨基酸含量略有降低。表4、表5 对原料及产品的氨基酸含量与FAO/WHO、大豆分离蛋白及鸡蛋蛋白模式进行了对比，分析得出，冲调粉中除含硫氨基酸外其他必需氨基酸含量均高于FAO/WHO 推荐值，含硫氨基酸分值为96.59，接近推荐值；组氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸含量高于鸡蛋蛋白模式；所有必需氨基酸含量均高于大豆分离蛋白。综合以上数据，冲调粉的必需氨基酸组成较原料整体得到了优化。

必需氨基酸比值、氨基酸比值系数及氨基酸比值系数分分析见表6。

表6 必需氨基酸比值、氨基酸比值系数及氨基酸比值系数分分析

必需氨基酸比值（RAA）、氨基酸比值系数（RC） 以及氨基酸比值系数分（SRC） 反映了样品与FAO/WHO 模式中相应氨基酸推荐值的接近程度，从而可以判断蛋白质的营养价值。RC 越接近1，说明该氨基酸的含量越理想，RC 值最小的为该样品的第一限制性氨基酸，藜麦粉的含硫氨基酸RC 值为0.74，为第一限制性氨基酸，复配燕麦麸皮后制得的冲调粉含量虽然提高了4%，但仍然是冲调粉的第一限制性氨基酸，与表3、表4 得出的结论相同，因此在饮食冲调粉时可配合甲硫氨酸含量较高的豆制品、鸡蛋等食物一起食用。SRC 值越接近100，样品的氨基酸组成越均衡，营养价值就越高，冲调粉的SRC值为78.83，介于2 种原料之间，并将藜麦粉的SRC值提高了12%，既提高了藜麦粉的营养价值又克服了燕麦麸皮口感粗糙的缺点。

必需氨基酸指数、营养指数、预测生物价见表7。

表7 必需氨基酸指数、营养指数、预测生物价

氨基酸指数（EAAI） 反映样品蛋白中氨基酸与模式蛋白相应氨基酸的接近程度，值越接近100，越符合人体需求，冲调粉在优化了2 种原料的氨基酸组成后，EAAI 值有所提高，更接近理想值，而且冲调粉的EAAI 值大于85，可作为良好蛋白源[24]；预测生物价（BV） 反应样品被机体吸收的难易程度，BV越高越容易被吸收，冲调粉的BV 值为82.67，相对于原料更易被人体吸收利用；冲调粉的营养指数（NI） 是藜麦粉的1.42 倍，营养价值更高，更能满足人体对食物中必需氨基酸的需求。

3 结论

针对藜麦与燕麦麸皮合理配比，采用挤压膨化技术制备的冲调粉进行研究，各项冲调性指标显示产品的冲调稳定性较好，不易分层，结块率低，堆积密度适中，便于冲调，水溶性指数与吸水性指数显示冲调后凝胶能力较强，适口性良好。产品符合高膳食纤维高蛋白食品的标准。

冲调粉富含人体必需氨基酸，占比大于FAO/WHO 推荐值0.40，必需氨基酸指数86.58、营养指数11.05 表示冲调粉属于一种高营养食品，氨基酸评分及与3 种模式蛋白对比结果得出，冲调粉优化了2 种主要原料的必需氨基酸比例，更接近FAO/WHO 的推荐值，同时含硫氨基酸为冲调粉的第一限制性氨基酸；预测生物价为82.67，说明冲调粉容易被人体消化，不会增加肠胃负担。