低血糖生成指數(shù)饅頭的研究進(jìn)展

鄧星星

（新疆塔城地區(qū)食品藥品檢驗(yàn)所，新疆塔城 834700）

0 引言

饅頭是我國的傳統(tǒng)主食，具有悠久的歷史，深受消費(fèi)者的喜愛，是北方人餐桌上必不可少的主食，是以小麥粉為主要原料，通過酵母發(fā)酵，再經(jīng)汽蒸熟化的一種面制品[1]。隨著小麥粉精細(xì)化加工程度的提高和淀粉的固有消化特性，饅頭易消化吸收且含有很高的血糖生成指數(shù)（GI）。GI是1981年由加拿大多倫多大學(xué)的Jenkins博士首次提出的概念，可表示為含有50 g碳水化合物的食物，在食用后的一段時(shí)間內(nèi)體內(nèi)血糖水平應(yīng)答增值曲線面積，與食用了含50 g碳水化合物的參考標(biāo)準(zhǔn)食物所引起的血糖應(yīng)答曲線增值面積的比值，即GI代表食物與葡萄糖相比升高血糖的速度和能力，反映食物引起血糖生成的能力。很多慢性病的發(fā)生和人類的亞健康都與食物的GI有關(guān)，GI＜55的食物被認(rèn)為是低GI的食物，55～70的為中GI的食物，70以上為高GI的食物[2]。長期食用高GI的食物會(huì)引發(fā)糖尿病、肥胖、心腦血管等疾病[3]。目前，中國人口的慢性病逐年增加。飲食是糖尿病等慢性疾病治療的基礎(chǔ)，部分輕型慢性病患者用飲食就可以控制病情。饅頭是很容易被忽略的一種高GI食物，Yang Y X等人[4]以8～12位20～45歲的健康成年人為統(tǒng)計(jì)研究對(duì)象，得到小麥精細(xì)粉制作饅頭的GI高達(dá)88.1。低GI饅頭的研究是社會(huì)的迫切需求，通過降低主食饅頭的GI有效控制和緩解慢性病的發(fā)生，是不可避免的趨勢。綜述了國內(nèi)外饅頭GI的研究進(jìn)展，討論了多種功能性原料制作低GI饅頭，降低饅頭GI的工藝，以及對(duì)低GI饅頭發(fā)展的建議，以期進(jìn)一步激發(fā)社會(huì)對(duì)健康食品的研究興趣，以應(yīng)對(duì)不斷增加的慢性病風(fēng)險(xiǎn)。

1 饅頭的主要營養(yǎng)成分和GI

饅頭是小麥粉經(jīng)酵母發(fā)酵后的蒸制品，主要成分為淀粉和蛋白質(zhì)，其中淀粉含量較多。饅頭中的淀粉以支鏈淀粉為主，含有少量直鏈淀粉，直鏈含量增高會(huì)導(dǎo)致饅頭外觀不平整、孔隙減小、黏度增大等品質(zhì)問題[5]。饅頭中的蛋白含量雖少但卻對(duì)其品質(zhì)有較大影響，主要麥谷蛋白和麥醇溶蛋白，占據(jù)總蛋白的80%，麥谷蛋白決定面團(tuán)的黏彈性，麥醇溶蛋白決定面團(tuán)的延伸性。趙亮等人[6]通過口服葡萄糖耐量試驗(yàn)篩選健康成人30名，讓入選對(duì)象食用與75 g無水葡萄糖含糖量相等小麥粉饅頭，測定并計(jì)算食用后血糖，得到饅頭GI為97.31，饅頭具有較高的GI與其成分息息相關(guān)。Liu W等人[7]研究表明，含有機(jī)三價(jià)鉻、直鏈淀粉較高的小麥粉制得饅頭的GI（75） 明顯低于普通小麥粉（93），增加小麥粉中直鏈淀粉的含量所制饅頭的（GI） 也低于普通小麥粉。饅頭中蛋白質(zhì)的種類和含量決定了面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為保證饅頭的品質(zhì)，蛋白質(zhì)的建議含量為10%～11%[8]。淀粉中的蛋白質(zhì)有利于面團(tuán)三維網(wǎng)狀的形成，形成壁壘作用降低淀粉的消化率，所以蛋白可以調(diào)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響?zhàn)z頭的血糖生成指數(shù)。

2 降低饅頭GI的方法

2.1 小麥淀粉對(duì)饅頭GI的影響

2.1.1 不同粒度小麥粉對(duì)饅頭GI的影響

饅頭制作的主要原料為小麥粉，為了追求饅頭的口感和白度，制作饅頭的小麥粉逐漸趨于精細(xì)化。淀粉的粒度與研磨參數(shù)、研磨道數(shù)、研磨力度、篩網(wǎng)配置等有關(guān)，粒度減小會(huì)引起淀粉顆粒的不同損傷，從而導(dǎo)致淀粉糊化特性的改變，進(jìn)而對(duì)饅頭的GI帶來影響。有研究人員用平均粒度分別為358.54，82.19，59.36，43.09，28.73，16.66 μm 的小麥粉與粒度為63.59 μm的普通小麥粉做對(duì)比試驗(yàn)，通過基本理化指標(biāo)測定和淀粉理化特性分析，得出小麥粉的粒度大小與淀粉的糊化溫度呈正相關(guān)，小麥粉顆粒越大，越不容易發(fā)生糊化，358.54 μm時(shí)淀粉的糊化溫度達(dá)到最高為90.35℃，這主要是因?yàn)樾←湻垲w粒較大時(shí)，水分子不易進(jìn)入小麥粉顆粒內(nèi)部，不容易發(fā)生糊化。淀粉顆粒粒度越小，破損淀粉含量越高，面筋蛋白含量增高，而破損淀粉可以影響面團(tuán)的吸水率和消化特性，其吸水量是普通淀粉的5倍，可在酸或酶的作用下分解為糊精、麥芽糖和葡萄糖，進(jìn)而影響面制品的GI?？偟膩碚f，小麥粉粒度越小，越利于淀粉發(fā)生糊化，制作的饅頭GI越高。

2.1.2 淀粉成分對(duì)饅頭GI的影響

淀粉中直鏈淀粉、支鏈淀粉和抗消化淀粉的含量影響?zhàn)z頭的GI。直鏈淀粉由大葡萄糖單位構(gòu)成，糖鏈為卷曲的螺旋式，無分支的鏈狀結(jié)構(gòu)。支鏈淀粉既有螺旋式的卷曲主鏈，也有螺旋卷曲的支鏈，通常支鏈長度相對(duì)較短。與支鏈淀粉相比，直鏈淀粉在大分子結(jié)構(gòu)上葡萄糖分子排列整齊，不易受α-淀粉酶影響[9]。所以淀粉中直鏈淀粉的增加有助于降低饅頭的GI。Su-Que L等人[10]以健康人和糖尿病患者為研究對(duì)象，在小麥面粉中添加富含三價(jià)有機(jī)鉻和直鏈淀粉的紫粒小麥有助于降低餐后血糖，這可能是高的直鏈淀粉含量和三價(jià)有機(jī)鉻共同作用減弱饅頭的抗胰島素性。直鏈淀粉含量的升高可導(dǎo)致饅頭中抗消化淀粉的增加[11]，抗消化淀粉是指在小腸中不能被酶解，但是可以在腸胃道結(jié)腸中被利用的淀粉，具有較低的持水力和血糖生成指數(shù)，是糖尿病患者的一種優(yōu)良的主食成分，可作為低GI饅頭的理想配料。翟文奕[12]以健康小鼠為研究對(duì)象，飼喂抗性淀粉為3.31%的饅頭，餐后血糖明顯高于普通饅頭（抗性淀粉含量為1.06%）和雜糧饅頭（抗性淀粉含量為2.65%），在進(jìn)食30min后，喂食高抗性淀粉饅頭小鼠的血糖值為7.8±0.35，低于喂食普通饅頭的血糖值8.95±0.46，喂食60，90，120 min后，高抗性淀粉饅頭的血糖值比普通饅頭低，這可歸因于抗消化淀粉的低消化率和低血糖生成指數(shù)。Rosin P M等人[13]進(jìn)行類似的研究通過冷凍貯藏增加面包中抗性淀粉的含量，降低其血糖生成指數(shù)。所以，適量增加直鏈淀粉和抗消化淀粉的含量有利于生產(chǎn)低GI饅頭。

2.2 添加物對(duì)饅頭GI的影響

不同添加物對(duì)饅頭GI和餐后2 h血糖的影響見表1。

2.2.1 淀粉類添加物的影響

由表1可以得到，用土豆粉、苦蕎粉、紫薯粉、山藥粉、青稞粉替代部分小麥粉制的載量雜糧饅頭可不同程度地降低饅頭的GI（7.8%～36.9%） 和餐后2 h的血糖含量（10.2%～38.2%）。通過體外模擬試驗(yàn)，富含淀粉的谷物粉添加入小麥粉饅頭中，可降低饅頭的GI，根據(jù)Wenjun L等人[14]的研究，用蕎麥粉替代15%的小麥精細(xì)粉制作的饅頭，可降低23%的血糖反應(yīng)。人體臨床試驗(yàn)表明，青稞粉替代部分小麥精細(xì)粉得到的雜糧饅頭無論對(duì)于健康人還是糖尿病患者都具有降低餐后血糖的功效[15-16]。這主要有2個(gè)原因，一方面其他谷物淀粉的加入可減小饅頭的孔隙率和多孔性，降低饅頭的疏松度，從而提高α-淀粉酶與淀粉的結(jié)合難度，減少相對(duì)結(jié)合率；另一方面其他淀粉的加入，可改變快消化淀粉和慢消化淀粉的比例，增加饅頭中抗消化淀粉的含量，從而使得饅頭的生物消化難度增加，降低饅頭的消化率和消化速度。Fan Zhu等人[17]將紫薯粉替代50%的小麥粉加入饅頭中，得到的紫薯饅頭快消化淀粉和慢消化淀粉由原來的19%和15%分別降低到13%和10%，抗消化淀粉從36%增加到40%，通過體外消化模擬，得到紫薯饅頭的GI為68，相較于小麥精細(xì)粉饅頭（110） 降低了40%。LIU X L等人[18]研究報(bào)道了35%的土豆粉替代小麥粉加入饅頭后，土豆雜糧饅頭改變了饅頭的吸水性，空隙體積和硬度等性質(zhì)，這可能減少口腔中淀粉酶和饅頭中淀粉的結(jié)合率，從而使得土豆雜糧饅頭的GI只有60，與原小麥粉饅頭相比減少了18.5%。

表1 不同添加物對(duì)饅頭GI和餐后2 h血糖的影響

2.2.2 纖維類添加物的影響

當(dāng)前，慢性疾?。ㄈ缣悄虿　┌Y、肥胖、心腦血管疾病等）嚴(yán)重威脅了人類健康，從營養(yǎng)飲食的角度來講，膳食纖維攝入不足是引發(fā)這些慢性病的重要原因[19]。谷物雜糧中富含膳食纖維，將其加入饅頭中，可減少饅頭中淀粉的相對(duì)含量，降低饅頭的GI，改變饅頭的理化性質(zhì)和感官品質(zhì)。呂靜[20]在普通小麥粉中加入10%的小米糠制的米糠饅頭，相較于小麥粉饅頭，米糠饅頭中快消化淀粉和慢消化淀粉分別降低17.5%和36.0%，抗消化淀粉增加1倍，饅頭GI降低18.0%。以健康的成年人為研究對(duì)象，食用加入適量高粱粉、麥麩粉等富含膳食纖維的膳食饅頭后，餐后2 h血糖都有所降低[21-22]，總的來講，饅頭中加入膳食纖維可降低GI，減少慢性病的風(fēng)險(xiǎn)。膳食纖維饅頭降低GI的主要原因是膳食纖維在體內(nèi)不易被消化利用，產(chǎn)生的能量較少，膳食纖維進(jìn)入胃腸后吸水膨脹，產(chǎn)生飽腹感，減少高GI食品的攝入，減輕胰島的負(fù)擔(dān)；膳食纖維在體內(nèi)通過影響胃腸的酶代謝系統(tǒng)，調(diào)節(jié)人體血糖，提升機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性[23]。

2.2.3 混合類添加物的影響

多種有益添加物的混合物加入到饅頭中制作低GI膳食饅頭，可以綜合利用多種添加物的功能成分，改善饅頭的口感和降低血糖的效果。關(guān)倩倩等人[24]研究了用山藥粉和土豆粉分別替代19%和37%的小麥粉得到的雜糧饅頭GI為60，顯著降低了小麥粉饅頭的GI（78）。陳穎等人[25]認(rèn)為南瓜中含有較多的鉻含量和較高的果膠含量，可促進(jìn)胰島素的分泌和提升飽腹感，同時(shí)綠豆中直鏈淀粉和抗消化淀粉含量較高，所以用南瓜粉和綠豆粉分別替代30%和10%的小麥粉，得到低GI膳食饅頭。12名健康成年人食用南瓜綠豆膳食饅頭，測定餐后2 h血糖相較于普通小麥粉饅頭降低11.3%。而且南瓜綠豆饅頭表皮光滑，氣孔均勻細(xì)膩、饅頭彈性高、口感爽口、不黏牙，充滿了南瓜和綠豆的清香味。

2.2.4 其他添加物的影響

通過合適的工藝，其他成分（如蛋白質(zhì)、脂肪、多酚等）的添加也可生產(chǎn)低GI饅頭。在饅頭中添加30%富含膳食纖維、蛋白質(zhì)和脂肪的奇亞籽粉，得到的雜糧饅頭GI降低了25%，而且奇亞籽粉的添加對(duì)饅頭的感官品質(zhì)和理化性質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生較大的影響[26]。Goh R等人[27]研究認(rèn)為，在饅頭中添加2%的綠茶多分萃取物，可以降低饅頭中淀粉的消化速度，降低人體的血糖。值得注意的是，現(xiàn)在藥膳饅頭也是減低饅頭GI，輔助治療糖尿病患者的有效手段，劉椏等人[28]在饅頭中加入桑葚、黃精等中藥成分制作藥膳饅頭，對(duì)101位糖尿病患者進(jìn)行治療，24周后服用藥膳饅頭的糖尿病患者餐后2 h血糖降低22.0%，這主要?dú)w功于中藥中的有益成分。非淀粉有益成分的添加會(huì)降低饅頭中淀粉的相對(duì)含量，增大淀粉分解的難度，減緩淀粉的分解速度，所以可以不同程度地減少饅頭的GI。

2.3 制作工藝對(duì)饅頭GI的影響

不同的加工方法和貯藏方法可以影響?zhàn)z頭的GI。在饅頭成形之前，需要添加酵母發(fā)酵、揉搓、添加水和面粉等，減少酵母的添加量，適量改變加水量可減小饅頭的孔隙率和空隙大小，增加饅頭的硬度，降低饅頭的柔軟度，這樣得到的饅頭具有較低的GI[29]。饅頭制作完成后，低溫老化貯藏可以提升饅頭中抗消化淀粉的含量，從而得到低GI饅頭[30]。總的來說，改善饅頭的理化質(zhì)構(gòu)性質(zhì)，增加饅頭中慢消化淀粉和抗消化淀粉的比例是降低饅頭GI的可行方法。

3 結(jié)語

饅頭的營養(yǎng)成分從根本上影響?zhàn)z頭的GI，普通小麥粉饅頭由于淀粉含量高，直鏈淀粉和抗消化淀粉相對(duì)比例較低，因此具有較高的GI，可以通過添加淀粉類谷物、纖維類谷物，以及其他蛋白類、多酚類等有益成分降低饅頭的GI，制作低GI雜糧饅頭，除此之外，饅頭的加工和貯藏方法也可影響GI。總的來說，降低饅頭中快消化淀粉的含量，增加淀粉和淀粉酶的接觸難度和接觸速率是有效降低饅頭GI的方法。

在未來的發(fā)展中，作為運(yùn)動(dòng)、保健、減肥和糖尿病患者專用食品，低GI饅頭具有較大的市場。目前試驗(yàn)對(duì)于低GI饅頭的研制不僅要解決消化的快慢問題，也要解決新型饅頭的感官問題，改善低GI饅頭的口味與口感將成為關(guān)鍵問題和主要挑戰(zhàn)。多種有益成分協(xié)同作用改善感官品質(zhì)，新型工藝的出現(xiàn)提升低GI饅頭的理化性質(zhì)可能是未來的發(fā)展方向。