低GI 复合苦荞面条的研制

李丹青，郑 华，黄卫娟，吴绍宗，郭宗林，林 捷，雷红涛，田兴国，黄定强

（1.商洛学院，陕西商洛 726000；2.安利（中国）研发中心有限公司，广东广州 510730；3.华南农业大学食品学院，广东广州 510642）

在我国，面条因其制作简单、食用方便而广受消费者的青睐。近年来，随着生活水平不断提高和膳食结构的改变，以小麦为主要原料精细化加工制作的面条无法满足人们多样化需求，而以杂粮为主要原料并添加营养元素生产的面条，既能满足消费者对健康饮食的需求，又能为功能性的主食食品的开发提供理论依据，这已成为面条产业发展的必然趋势[1-5]。目前，我国面条的生产多以小麦粉为主要原料，而以苦荞粉作为主要原料，并添加适量的猪血粉制作的复合荞麦面条尚未见报道。

苦荞作为一种药食同源作物，属双子叶蓼科荞麦植物，含有丰富的蛋白质、抗性淀粉及黄酮类化合物等功能成分。已有研究表明，长期食用苦荞及其制品，在降血脂、降血压、降血糖和提高免疫力等方面具有重要的作用[6-7]。而猪血是一种营养价值较高的生猪屠宰加工副产物之一，含有丰富的蛋白质、矿物质、维生素、血红素等生物活性物质，在食品营养强化方面有着广泛的应用[8-9]。虽然我国猪血的产量较高，但其整体利用率不高，造成了巨大的资源浪费。因此，在苦荞粉中掺入猪血粉，不仅可增添面条的风味、提高面条的营养及功能价值[10-11]，还可以为我国猪血的深度利用提供新的途径。

将苦荞粉、猪血粉添加到小麦粉中制作复合面条，通过单因素试验研究不同苦荞粉、黄原胶、谷朊粉、猪血粉、水添加量对于面条感官评价的影响，并通过响应面试验优化，确定最佳的面条配方，从而研制出一款风味独特的高品质复配面条。复合荞麦面条具有低血糖生成指数（Glycemic index，GI）、营养价值丰富的优点，对荞麦功能性食品开发具有一定的借鉴意义。

1 材料与方法

1.1 材料

苦荞粉，青海新绿康食品有限公司提供；小麦粉（高筋），五得利面粉集团有限公司提供；谷朊粉，封丘县华丰粉业有限公司提供；黄原胶，鄂尔多斯市中轩生化股份有限公司提供；猪血粉，西安五色花生物科技有限责任公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 面条的制备

将苦荞粉、谷朊粉、猪血粉、小麦粉混合均匀，加入适量在35 ℃温水化解的黄原胶，搅拌14～18 min至面团形成后，于30 ℃条件下静置20 min 后进行熟化，再进行压片、切条，最后将切条后的湿面条置于25～30 ℃下干燥4 h，再置于40～45 ℃下干燥4 h，然后包装即为成品。

1.2.3 单因素对面条品质的影响

分别对苦荞粉添加量（20%，25%，30%，35%，40%）、黄原胶添加量（0，0.5%，1.0%，1.5%，2%）、谷朊粉添加量（3%，4%，5%，6%，7%）、猪血粉添加量（2.5%，5.0%，7.5%，10.0%，12.5%）、加水量（34%，36%，38%，40%，42%）进行单因素试验，研究各个因素对复合荞麦面条品质的影响，得到最优的单因素试验结果。

1.2.4 响应面试验设计

综合单因素试验结果选取对复合荞麦面条感官品质影响较大的因素，进行响应面优化试验设计，运用Design Expert 8.0.6 响应面分析软件对试验数据进行分析，得到复合荞麦面条的最优配方。

1.2.5 感官评价设计

将沸水煮熟后的复合苦荞面条作为感官评价的材料，并邀请10 位具有面条品评经验的专业人员，参照表1 对面条进行感官评价，试验重复3 次，取平均值[12]。

表1 感官评价项目

感官评价项目见表1。

1.2.6 理化指标测定

（1）面条熟断条率的测定。参考卫阿枝[12]的方法进行优化。将100 根面条放入沸水中，保持微沸状态，当面条完全熟化后捞出，计算断裂面条的数量，得出面条的熟断条率：

（2）面条蒸煮损失率的测定。根据LS/T 3212—2021[13]进行检测，具体计算公式如下：

式中：M——100 mL 面汤的干物质质量，g；

G——蒸煮前面条的质量，g；

W——蒸煮前面条水分，mL。

1.2.7 血糖指数测定

选择符合条件的志愿者，男女各5 名，体检各项指标正常；有代谢性疾病及家族病史者除外，所有志愿者均签署情况告知书。

以质量分数为20%的葡萄糖口服液作为参考食物，受试食物用量为含碳水化合物25 g 的复合苦荞面条53 g。试食测定操作程序和血样采集参考WS/T 652—2019《食物血糖生成指数测定方法》 等[14-16]方法进行。

复合苦荞面条血糖生成指数GI 的计算采用Wolever 法[17]，GI 值的计算由相应软件完成，以时间为横坐标，各时间点血糖值为纵坐标，制作血糖应答曲线。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 苦荞粉添加量对复合苦荞面条感官品质的影响

苦荞粉添加量对复合苦荞面条感官评分的影响见图1。

由图1 可知，随着苦荞粉添加量的增大，感官评分呈下降的趋势。这可能是由于添加苦荞粉弱化了面团的筋力，面条的韧性和黏性下降[18]；当苦荞粉添加量为30%时，感官评分相对于苦荞粉添加量为20%时略有下降，此时面条颜色鲜亮、爽滑筋道、弹性较好。因此，选用添加量为30%的荞麦粉作为响应面优化参数。

2.1.2 黄原胶添加量对复合苦荞面条感官品质的影响

黄原胶添加量对复合苦荞面条感官评分的影响见图2。

由图2 可知，随着黄原胶添加量的增大，感官评分呈先增加后降低的趋势，但变化幅度不大。这可能是由于适量的黄原胶能够使淀粉颗粒附着于面筋网络上，从而增加面条结构密度达到提高面条品质的效果，但超过一定量并不能更好地改善面筋品质，继而影响面条韧性，增大断裂强度[19]。当黄原胶添加量为1.0%时，感官评分最高。因此，选用添加量为1.0%的黄原胶合适，但不作为响应面优化参数。

2.1.3 谷朊粉添加量对复合苦荞面条品质的影响

谷朊粉添加量对复合苦荞面条感官评分的影响见图3。

图3 谷朊粉添加量对复合苦荞面条感官评分的影响

由图3 可知，随着谷朊粉添加量的增大，感官评分呈先上升后下降的趋势，下降的原因可能是由于面条中麦谷蛋白之间形成二硫键和其他次生键，从而聚集成大分子聚合物，影响面条口感[20]。当谷朊粉添加量为5%时，感官评分达到最高。因此，选用添加量为5%的谷朊粉作为响应面优化参数。

2.1.4 猪血粉添加量对复合苦荞面条品质的影响

制作面条时添加猪血粉可以降低熟断条数量和煮制损失率。

猪血粉添加量对面条感官评分的影响见图4。

图4 猪血粉添加量对面条感官评分的影响

由图4 可知，猪血粉添加量为2.5%～7.5%时，面条感官品质呈上升趋势，在添加量为7.5%时感官品质评分最高，这可能是由于面条中蛋白质与其他分子之间氢键相互作用力、范德华力增加，使面条的结构紧密、孔隙减少[21]。而猪血粉添加量为7.5%～12.5%时，感官品质评分呈下降趋势。因此，选用7.5%的猪血粉添加量作为响应面优化参数。

2.1.5 加水量对复合苦荞面条品质的影响

加水量对复合苦荞面条感官评分的影响见图5。

图5 加水量对复合苦荞面条感官评分的影响

水分是参与面筋形成的重要溶剂，由图5 可知，在加水量小于38%时，复合苦荞面条感官评分与加水量呈正相关，加水量大于38%时，感官评分随加水量增加而下降，这可能是由于加水量小于38%时，由于水分不足，蛋白质无法充分吸水形成面筋，加水量大于38%时，又使面团黏度增大，影响压片和面片切条[22]。因此，选用38%的加水量为复合苦荞面条适宜加水量。

2.2 响应面试验结果与分析

2.2.1 试验结果

结合单因素试验结果，选取猪血粉、谷朊粉和苦荞粉3 个对复合苦荞面条感官品质影响较显著的因素设计三因素三水平响应面试验。

荞麦-猪血复合面条响应面设计试验因素与水平设计见表2，响应面试验设计与结果见表3。

表2 荞麦-猪血复合面条响应面设计试验因素与水平设计 / %

表3 响应面试验设计与结果

以猪血粉添加量（A），荞麦粉添加量（B），谷朊粉添加量（C）为自变量，响应值Y 为荞麦-猪血复合面条的感官品质评分，采用响应面软件，多元回归拟合表3 中的试验数据，得到回归方程模型为：

此方程中，各项系数的绝对值大小反映了各因素的影响程度[23]。根据该方程一次项系数绝对值的大小，可得出影响因素的顺序为B＞C＞A。

2.2.2 方差分析

复合苦荞面条回归模型方差分析见表4。

表4 复合苦荞面条回归模型方差分析

由表4 可知，试验所得回归模型系数p＜0.000 1，说明达到极显著水平，表明模型拟合度好，具有一定的信服力。一次项A、B、C 均对响应值有极显著的影响，而交互项AB、BC 对响应值有显著的影响，二次项A2、B2、C2对响应值有极显著的影响[24]。失拟项概率为0.137 0，表明拟合回归方程很符合实际情况，能较好地反映真实的试验值。此外，建立的模型的相关系数R2=0.996 1，校正系数R2Adj=0.991 1，表明模型与实际情况拟合较好[25]。变异系数CV=0.73%，说明该试验数据具有较高稳定性。因此，该模型可用来对复合苦荞面条感官品质进行分析和预测。

2.2.3 响应面分析

各因素交互作用对面条感官品质的影响等高线图和响应曲面图见图6。

图6 各因素交互作用对面条感官品质的影响等高线图和响应曲面图

由图6 可知，各因素交互作用为开口向下的曲面，响应曲面陡峭顺序为AB＞AC＞BC，并且图（a）和图（b）的等高线图呈明显的椭圆形状，而图（c）的等高线图未呈明显的椭圆状，说明A 和B 两者之间的添加量交互作用显著，A 和C 两者之间的添加量交互作用显著，而B 和C 两者之间的添加量交互作用不太显著。此外，当荞麦粉、猪血粉、谷朊粉添加量分别为25%～35%，7%～9%，5%～6%时对于响应值的影响更显著，与表4 的显著性结果相一致。最终得到复合苦荞面条的最佳配方为荞麦粉添加量30%，猪血粉添加量7.5%，谷朊粉添加量5%，黄原胶添加量1%，加水量为38%。

2.3 血糖指数测定试验

食物血糖应答曲线见图7。

图7 食物血糖应答曲线

GI 是反映食物餐后血糖应答的生理学特征性指标。按照试验方法进行复合苦荞面条的血糖指数测定。由图7 可知，志愿者在摄入葡萄糖和复合苦荞面条后，其血糖水平在45 min 时基本均达到峰值，但复合苦荞面条比葡萄糖增加血糖含量的变化幅度小，表明人体对复合苦荞面条和葡萄糖的消化吸收率相似且耗时短。根据血糖指数不同，血糖指数小于55、在55～70 之间、大于70 分别是低血糖指数食物、中血糖指数食物和高血糖指数食物[26]。试验得到的复合苦荞面条血糖指数GI 为45.4±3.8，属于低GI 食物。

3 结论

通过采用单因素试验明确各个因素对复合苦荞面条品质的影响，并通过筛选出对面条感官品质影响较大的三因素进行响应面试验，得到最优的复合苦荞面条的配方为猪血粉添加量7.5%，谷朊粉添加量5%，黄原胶添加量1%，荞麦粉添加量30%，加水量为38%。在此配方下制作得到的复合苦荞面条风味独特、营养价值丰富，感官评分可达89.98 分。此外，通过血糖指数试验测得复合苦荞面条的血糖指数GI 为45.4±3.8，属于低血糖指数食物，表明复合苦荞面条有辅助降血糖功效，可以为低GI 面条的研制和低糖食物需求者提供参考。此外，与普通的荞麦面条相比，试验中添加了富含血红素的猪血，不仅增加了面条的口味和营养价值，还为猪血资源的开发利用提供技术参考。