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代餐是指在保证人体营养均衡的前提下,用某些特定原料制成的,能严格地控制人体食量和热量摄入,进而取代部分或全部正餐的一种新型的减重产品。食用代餐符合国际倡导的健康减重原则,因此引起了大众的广泛关注。目前市面上的代餐产品众多,但存在饱腹感不足、能量占比失衡、风味不佳甚至非法添加等问题,且对其原料筛选和功效的研究较少。因此,选取合适的代餐原料,研发一款饱腹感强、减重效果显著且风味优良的代餐产品具有重要意义。本文基于不同的减重机制,从10种药食同源原料和6种水溶性膳食纤维中筛选代餐原料,通过体外实验和动物实验评价代餐原料抑制碳水化合物消化和增强饱腹感的功能,在此基础上通过规划求解设计基础配方,研发一款能量占比合理的可吸型代餐果冻,以期能帮助肥胖人群有效改善身体状况。主要研究结果如下:(1)选取青果、桑叶、山楂、金银花、玉竹、荷叶、苦瓜、马齿苋、桑白皮和茯苓,比较它们对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用。结果表明,原料水提液与其抑制率呈现较好的剂量依赖关系。除桑白皮和茯苓外,其余8种原料对α淀粉酶的抑制作用依次为山楂>荷叶>金银花>青果>苦瓜>桑叶>玉竹>马齿苋,其中山楂的IC50为60.51±1.79 mg/mL,其抑制能力极显著高于其余原料(P<0.01),抑制效果分别为荷叶的1.5倍、桑叶的3倍、马齿苋的10倍;除茯苓外,其余9种原料对α葡萄糖苷酶的抑制作用依次为山楂>桑白皮>荷叶>青果>桑叶>金银花>苦瓜>玉竹>马齿苋,其中山楂的IC50为0.25±0.01 mg/mL,其对α-葡萄糖苷酶的抑制效果是桑白皮的3倍、金银花的100倍、马齿苋的700倍。综合α-淀粉酶和α葡萄糖苷酶抑制活性,10种药食同源原料中山楂抑制碳水化合物消化的效果最好。(2)选取魔芋胶、黄原胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、海藻酸钠和燕麦β-葡聚糖,比较其理化特性和饱腹作用。结果表明,6种水溶性膳食纤维的持水力、膨胀力和胃消化后粘度从高到低依次为:魔芋胶>黄原胶>海藻酸钠>卡拉胶>瓜尔豆胶>燕麦β-葡聚糖,其中魔芋胶的持水力和膨胀力分别为56.09±2.31 g/g和52.83±1.32 mL/g,显著高于其他5种纤维(P<0.01)。6种水溶性膳食纤维均可延缓小鼠胃排空、小肠推进和葡萄糖吸收,并减少小鼠摄食量,且抑制效果与自身理化特性大小排序一致,即魔芋胶的抑制作用比其余5种纤维显著增强(P<0.05)。综上,魔芋胶增强饱腹感的效果最好。(3)将筛选出的山楂和魔芋胶进行复配,动物实验结果表明,山楂和魔芋胶复配能使小鼠体重增量降低42.52%(P<0.05),但对小鼠健康无明显不良影响。山楂和魔芋胶均能显著抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和Na+-K+-ATP酶活性(P<0.05),降低小鼠的餐后血糖,且二者复配的抑制效果更好。魔芋胶和山楂复配能显著延缓小鼠胃排空(P<0.05),降低血清中饥饿素(Ghrelin)含量(P<0.05),提高胆囊收缩素(CCK)、酪酪肽(PYY)和胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的浓度(P<0.05),从而使小鼠摄食量下降,提示山楂(3000 mg/kg)和魔芋胶(417 mg/kg)复配可能通过抑制碳水化合物消化吸收和增强饱腹感达到最佳减重效果。(4)以山楂和魔芋胶为主要原料,通过规划求解得到代餐基础配方为:魔芋胶3.00 g,山楂9.00 g,黄豆13.67 g,荞麦9.99 g,薏米5.00 g,黑芝麻3.00 g。在此基础上,以感官评价和咀嚼性为指标,考察卡拉胶、木糖醇和柠檬酸的浓度对两种指标的影响,然后设计正交实验优化了可吸型代餐果冻辅料最佳配方:卡拉胶添加量0.3%,木糖醇添加量9%,柠檬酸添加量0.06%。此配方做出的代餐果冻滋味酸甜而咀嚼性适中,能量为150 kcal,蛋白质、脂肪和碳水化合物的供能比分别为20%、25%和55%,同时可为人体提供长达4 h的饱腹感,符合减重人群的需求。