低血糖生成指數饅頭的研究進展

鄧星星

（新疆塔城地區食品藥品檢驗所，新疆塔城 834700）

0 引言

饅頭是我國的傳統主食，具有悠久的歷史，深受消費者的喜愛，是北方人餐桌上必不可少的主食，是以小麥粉為主要原料，通過酵母發酵，再經汽蒸熟化的一種面制品[1]。隨著小麥粉精細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（GI）。GI是1981年由加拿大多倫多大學的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，在食用后的一段時間內體內血糖水平應答增值曲線面積，與食用了含50 g碳水化合物的參考標準食物所引起的血糖應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。很多慢性病的發生和人類的亞健康都與食物的GI有關，GI＜55的食物被認為是低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的食物會引發糖尿病、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，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計研究對象，得到小麥精細粉制作饅頭的GI高達88.1。低GI饅頭的研究是社會的迫切需求，通過降低主食饅頭的GI有效控制和緩解慢性病的發生，是不可避免的趨勢。綜述了國內外饅頭GI的研究進展，討論了多種功能性原料制作低GI饅頭，降低饅頭GI的工藝，以及對低GI饅頭發展的建議，以期進一步激發社會對健康食品的研究興趣，以應對不斷增加的慢性病風險。

1 饅頭的主要營養成分和GI

饅頭是小麥粉經酵母發酵后的蒸制品，主要成分為淀粉和蛋白質，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，直鏈含量增高會導致饅頭外觀不平整、孔隙減小、黏度增大等品質問題[5]。饅頭中的蛋白含量雖少但卻對其品質有較大影響，主要麥谷蛋白和麥醇溶蛋白，占據總蛋白的80%，麥谷蛋白決定面團的黏彈性，麥醇溶蛋白決定面團的延伸性。趙亮等人[6]通過口服葡萄糖耐量試驗篩選健康成人30名，讓入選對象食用與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。Liu W等人[7]研究表明，含有機三價鉻、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。饅頭中蛋白質的種類和含量決定了面團的網絡結構，為保證饅頭的品質，蛋白質的建議含量為10%～11%[8]。淀粉中的蛋白質有利于面團三維網狀的形成，形成壁壘作用降低淀粉的消化率，所以蛋白可以調控網絡結構，影響饅頭的血糖生成指數。

2 降低饅頭GI的方法

2.1 小麥淀粉對饅頭GI的影響

2.1.1 不同粒度小麥粉對饅頭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化。淀粉的粒度與研磨參數、研磨道數、研磨力度、篩網配置等有關，粒度減小會引起淀粉顆粒的不同損傷，從而導致淀粉糊化特性的改變，進而對饅頭的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的普通小麥粉做對比試驗，通過基本理化指標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，小麥粉顆粒越大，越不容易發生糊化，358.54 μm時淀粉的糊化溫度達到最高為90.35℃，這主要是因為小麥粉顆粒較大時，水分子不易進入小麥粉顆粒內部，不容易發生糊化。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，越利于淀粉發生糊化，制作的饅頭GI越高。

2.1.2 淀粉成分對饅頭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饅頭的GI。直鏈淀粉由大葡萄糖單位構成，糖鏈為卷曲的螺旋式，無分支的鏈狀結構。支鏈淀粉既有螺旋式的卷曲主鏈，也有螺旋卷曲的支鏈，通常支鏈長度相對較短。與支鏈淀粉相比，直鏈淀粉在大分子結構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象，在小麥面粉中添加富含三價有機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有機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腸中被利用的淀粉，具有較低的持水力和血糖生成指數，是糖尿病患者的一種優良的主食成分，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。Rosin P M等人[13]進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。所以，適量增加直鏈淀粉和抗消化淀粉的含量有利于生產低GI饅頭。

2.2 添加物對饅頭GI的影響

不同添加物對饅頭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，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Wenjun L等人[14]的研究，用蕎麥粉替代15%的小麥精細粉制作的饅頭，可降低23%的血糖反應。人體臨床試驗表明，青稞粉替代部分小麥精細粉得到的雜糧饅頭無論對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-淀粉酶與淀粉的結合難度，減少相對結合率；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，相較于小麥精細粉饅頭（110） 降低了40%。LIU X L等人[18]研究報道了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，這可能減少口腔中淀粉酶和饅頭中淀粉的結合率，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

當前，慢性疾?。ㄈ缣悄虿?、癌癥、肥胖、心腦血管疾病等）嚴重威脅了人類健康，從營養飲食的角度來講，膳食纖維攝入不足是引發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含量，降低饅頭的GI，改變饅頭的理化性質和感官品質。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，減少慢性病的風險。膳食纖維饅頭降低GI的主要原因是膳食纖維在體內不易被消化利用，產生的能量較少，膳食纖維進入胃腸后吸水膨脹，產生飽腹感，減少高GI食品的攝入，減輕胰島的負擔；膳食纖維在體內通過影響胃腸的酶代謝系統，調節人體血糖，提升機體對胰島素的敏感性[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]認為南瓜中含有較多的鉻含量和較高的果膠含量，可促進胰島素的分泌和提升飽腹感，同時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、脂肪、多酚等）的添加也可生產低GI饅頭。在饅頭中添加30%富含膳食纖維、蛋白質和脂肪的奇亞籽粉，得到的雜糧饅頭GI降低了25%，而且奇亞籽粉的添加對饅頭的感官品質和理化性質不會產生較大的影響[26]。Goh R等人[27]研究認為，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101位糖尿病患者進行治療，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%，這主要歸功于中藥中的有益成分。非淀粉有益成分的添加會降低饅頭中淀粉的相對含量，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 制作工藝對饅頭GI的影響

不同的加工方法和貯藏方法可以影響饅頭的GI。在饅頭成形之前，需要添加酵母發酵、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]?？偟膩碚f，改善饅頭的理化質構性質，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 結語

饅頭的營養成分從根本上影響饅頭的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?？偟膩碚f，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。

在未來的發展中，作為運動、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。目前試驗對于低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鍵問題和主要挑戰。多種有益成分協同作用改善感官品質，新型工藝的出現提升低GI饅頭的理化性質可能是未來的發展方向。