劉義鳳，段盛林，柳 嘉，王成祥，馬淑紅，侯占群，馬芙俊，苑 鵬，夏 凱，文 劍，韓曉峰,

（1.中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司，北京 100015；2.功能主食創(chuàng)制與慢病營養(yǎng)干預(yù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100015；3.同福集團(tuán)股份有限公司，安徽 蕪湖 241200）

近幾年來，我國糖尿病和超重/肥胖人數(shù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。為有效控制血糖和體質(zhì)量，此類人群應(yīng)避免攝入快速升高血糖的食物，這對(duì)日常食品種類和形式的選擇帶來較大的困惑，并降低了他們的生活質(zhì)量[1]。因此，低血糖生成指數(shù)（glycemic index，GI）食品，即低GI食品開發(fā)成為當(dāng)前的熱門方向。

粥是一種非常好的營養(yǎng)載體，在搭配中醫(yī)藥用食材后，則成為調(diào)理慢性病和滋補(bǔ)身體的佳膳，很好地體現(xiàn)了中國食療養(yǎng)生的傳統(tǒng)理念。尤其是八寶粥，其能夠融合豐富的營養(yǎng)保健食材于一體，并且風(fēng)味多樣、口感細(xì)膩，易于消化吸收。但是作為深受消費(fèi)者歡迎的休閑食品，商超里銷售的八寶粥類罐頭食品普遍添加乙二胺四乙酸二鈉、磷酸鹽、復(fù)配增稠劑（蔗糖脂肪酸酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、硬脂酰乳酸鈉、單月桂酸甘油酯）等人工助劑，在消費(fèi)者心目中的形象不佳，往往被打上“添加防腐劑、穩(wěn)定助劑，不利于健康”的標(biāo)簽；并且由于大多數(shù)八寶粥的淀粉和蔗糖含量高、升糖快[2]，屬于高GI食品，糖脂代謝異常人群對(duì)其望而卻步[3]。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，國民對(duì)傳統(tǒng)食物不僅要求具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，而且對(duì)食物的色香味形也有很高的要求。在食品研發(fā)方面，為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)感官評(píng)價(jià)的不足[4-5]，現(xiàn)代的電子舌[6-7]、電子鼻[8-9]等高科技電子感官分析系統(tǒng)越來越常用于指導(dǎo)食物的感官評(píng)價(jià)[10-11]。

本課題組在前期工作中已經(jīng)相繼開發(fā)出低GI的雜糧特膳工程米[12]和營養(yǎng)型胚芽八寶粥等功能化主食，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，但營養(yǎng)型胚芽八寶粥的穩(wěn)定體系是以糯米為基礎(chǔ)構(gòu)建的，糯米易吸收、升糖快，不適合糖代謝異常的人群食用。因此，開發(fā)一款低GI八寶粥，即低GI粥（GI≤55），成為新的研發(fā)目標(biāo)，旨在豐富糖尿病和超重/肥胖人群的食品選擇[13-15]。研究工作中主要解決3 個(gè)問題：首先篩選粥的結(jié)構(gòu)性原料，從粥湯汁原料的穩(wěn)定性入手，搭配富含支鏈淀粉的米料等食材探究淀粉、膠體等成分對(duì)體系流變學(xué)指標(biāo)的影響，篩選并構(gòu)建出粥的穩(wěn)定性骨架；其次驗(yàn)證低GI粥在平穩(wěn)血糖方面的實(shí)際效果；最后通過電子舌和電子鼻對(duì)低GI粥的味道和氣味進(jìn)行比較與評(píng)價(jià)，做到適合大眾口味。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

150 mL實(shí)驗(yàn)用玻璃罐頭瓶（配一次性馬口鐵旋蓋）；血糖試紙 瑞士Roche公司；消毒用棉簽 石家莊康爾泰醫(yī)療器械有限公司；無水葡萄糖 康美保寧（四川）制藥有限公司；醫(yī)用乙醇 邯鄲市捷利康商貿(mào)有限公司。

銀耳粉、南瓜粉 承德福生元農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司；燕麥纖維 北京富?？萍夹g(shù)有限公司；抗性糊精保齡寶生物股份有限公司；木糖醇 山東福田藥業(yè)有限公司；圓苞車前子殼粉 上海諾申食品貿(mào)易有限公司；魔芋精粉 浙江上方生物科技有限公司；小米、木瓜、鷹嘴豆、燕麥、玉米、大豆、黃米、青稞、枸杞、藜麥采購于市場(chǎng)。

自制低GI粥（A）及超市購買的11 種八寶粥樣品B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L具體配料見表1。

表 1 實(shí)驗(yàn)粥樣品Table 1 Samples of mixed congee tested in this study

1.2 儀器與設(shè)備

PL203電子精密天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；YXQ-LS-75G立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；Lumisizer PL203粒子分散穩(wěn)定性分析儀 德國LUMi儀器公司；Rheolaser Master光學(xué)法微流變儀、Turbiscan Tower多重光散射儀 法國Formulaction公司；DV-II+P型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì) 美國Brookfield公司；RVA-TecMaster快速黏度分析儀 瑞典Perten Instruments公司；AU480全自動(dòng)生化分析儀 貝克曼庫爾特實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（蘇州）有限公司；HC-3018R高速冷凍離心機(jī)安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；FSH-2可調(diào)高速勻漿機(jī)金壇市精達(dá)儀器制造廠；TS-5000Z Handling Tutorial味覺分析系統(tǒng) 日本Insent公司；FOX 4000電子鼻 法國Alpha M.O.S公司。

1.3 方法

1.3.1 測(cè)試用湯汁和粥樣品的制備

湯汁的制備：將稱量好的淀粉、圓苞車前子殼粉、魔芋精粉混勻加入到玻璃瓶中，用熱水?dāng)嚩毒鶆颍渲瞥?00 mL的湯汁樣品。

粥樣品的制備：將稱量好的小米、黃米、燕麥等米料加入到配制好的湯汁中，混勻；將樣品瓶封蓋，做好標(biāo)記放進(jìn)立式壓力蒸汽滅菌器（121 ℃、40 min），即制得實(shí)驗(yàn)所需的湯汁和粥樣品。

1.3.2 流變學(xué)性質(zhì)測(cè)定

將準(zhǔn)備好的透明石英樣品瓶（粥樣品約20 mL）放入25 ℃的等溫室中，經(jīng)實(shí)時(shí)多次的激光光源（波長(zhǎng)650 nm）掃描，獲得樣品結(jié)構(gòu)信息[16]并以常用的流變學(xué)參數(shù)表征[17]。

1.3.3 粒子分散穩(wěn)定性測(cè)定

樣品前處理：將待測(cè)樣品搖勻后，用紗布過濾，取1 mL的湯液加到粒子分散穩(wěn)定性分析儀專用的離心管中，每個(gè)樣品做3 個(gè)平行，蓋上離心管蓋子，待測(cè)。

參數(shù)設(shè)置：溫度25 ℃，離心轉(zhuǎn)速2 000 r/min，樣品的透光率特征線每10 s記錄1 次，共計(jì)300 次。

1.3.4 黏度的測(cè)定

測(cè)定程序設(shè)定見表2。

表 2 快速黏度分析儀的設(shè)定條件Table 2 Setting conditions of rapid viscosity analyzer

1.3.5 分散體系穩(wěn)定性的測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)采用多重光散射技術(shù)分析粥分散體系穩(wěn)定性。將準(zhǔn)備好的透明石英樣品瓶（粥樣品約20 mL）放入25 ℃的等溫室中，經(jīng)實(shí)時(shí)多次的近紅外脈沖光源（波長(zhǎng)880 nm）掃描，每個(gè)樣品的掃描時(shí)間為3.5 h[18]。本實(shí)驗(yàn)中粥的透明度較低，故結(jié)合背散射光來分析。

1.3.6 低GI粥的制備

低GI粥的制備流程如圖1所示。

圖 1 低GI粥的生產(chǎn)工藝流程Fig. 1 Flow chart of the production process for low GI mixed congee

1.3.7 低GI粥GI人體測(cè)試

依據(jù)GI人體測(cè)試方法的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 26642: 2010[19]的要求，征集受試者和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

受試對(duì)象：本次測(cè)試受試者為19 人，均身體健康，無糖代謝相關(guān)疾病，身體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）18.5～23.9，近期未服用影響糖代謝藥物和保健品（包括避孕藥），近3 個(gè)月內(nèi)未患重病住院治療或手術(shù)治療。受試者在實(shí)驗(yàn)前均簽署知情同意書。

測(cè)定方法：受試者手指經(jīng)消毒揮干后，用無菌采血針指尖采血，全自動(dòng)生化分析儀定時(shí)測(cè)定血糖濃度，共計(jì)測(cè)試4 次：3 次飲用葡萄糖水，1 次食用低GI粥。具體過程為：測(cè)定兩次空腹血糖濃度（0 min）后，飲用含50 g葡萄糖水或食用等量碳水化合物的低GI粥（需在12～15 min內(nèi)食用完）；于15、30、45、60、90、120 min各采血一次，測(cè)定血糖濃度，并記錄結(jié)果。GI根據(jù)下式計(jì)算。

根據(jù)GI的分類標(biāo)準(zhǔn)，低于55為低GI，55～70為中GI，高于70為高GI。

1.3.8 智能電子仿生設(shè)備的測(cè)定條件

樣品前處理：參考王雪等[20]的樣品處理方法，每個(gè)電子舌樣品兩杯，電子鼻樣品3 個(gè)平行，待測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

電子鼻采用Alpha Soft 9.1軟件控制儀器并處理數(shù)據(jù)；采用自帶的DBMS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對(duì)電子舌測(cè)試的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行味覺特征分析；粒子分散穩(wěn)定性分析儀、多重光散射儀、快速黏度分析儀、微流變儀、人體GI測(cè)試的數(shù)據(jù)采用Origin 8.1軟件作圖，用SPSS 16.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)，以P＜0.05表示有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 低GI粥的流變學(xué)特征和穩(wěn)定性分析與篩選結(jié)果

2.1.1 低GI粥湯汁穩(wěn)定性基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的篩選

八寶粥類產(chǎn)品的穩(wěn)定性一直是評(píng)價(jià)貨架期的重點(diǎn)[21]，其貯存過程中極易引起水析、糧食沉淀、顏色發(fā)暗的現(xiàn)象，大大降低了產(chǎn)品的保質(zhì)期[22]。粥品體系的穩(wěn)定性可以由湯汁和添加的雜糧米粒共同維持，湯汁的穩(wěn)定性對(duì)粥中的固形物如雜糧類及果蔬類起著良好的承載作用，能夠解決糧食沉淀的問題。本實(shí)驗(yàn)首先從湯汁的主要配料淀粉、圓苞車前子殼粉、魔芋精粉入手，探究其添加的比例對(duì)粥湯汁穩(wěn)定性的影響，通過黏度計(jì)和粒子分散穩(wěn)定性分析儀考察湯汁的黏度和穩(wěn)定性[23]。

通過梯度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了1～10 個(gè)湯汁樣品，原料配比如表3所示。

表 3 10 種湯汁樣品的配方Table 3 Ten formulations for soup

由表3可知，湯汁樣品5和湯汁樣品10的黏度最高。雖然黏度越大穩(wěn)定性越好，且對(duì)大顆粒米料的承載力也會(huì)相應(yīng)增高，但也會(huì)引起粥中的物料集聚成團(tuán)，因此后續(xù)的實(shí)驗(yàn)剔除了湯汁樣品5和湯汁樣品10，只對(duì)剩余的樣品進(jìn)行粒子分散穩(wěn)定性測(cè)試。在離心過程中，樣品管中的微小粒子下沉，透光率發(fā)生改變，根據(jù)透光率的變化可以計(jì)算澄清指數(shù)，用于反映樣品的整體分層情況，其數(shù)值越接近于1，分層越嚴(yán)重，越接近于0，分層現(xiàn)象越不明顯，穩(wěn)定性越好[24]。從表3進(jìn)一步得出，湯汁樣品7～9的澄清指數(shù)較小，分別為0.351、0.283、0.271，且黏度也比較適中。因此，后續(xù)實(shí)驗(yàn)以湯汁樣品7～9的配比為基礎(chǔ)，添加小米、黃米、燕麥，考察米料對(duì)整個(gè)粥穩(wěn)定體系的影響。

2.1.2 粥樣品的微流變學(xué)性質(zhì)

杜春微等[25]曾報(bào)道，黃米直鏈淀粉含量低，蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)約10%，因此黃米煮熟后質(zhì)地較軟，黏性大，口感較好；燕麥淀粉形成的淀粉膠屬于半剛性膠體，老化速率較慢，Paton等[26]發(fā)現(xiàn)，燕麥淀粉黏度在70 ℃左右迅速增大，冷卻后黏彈性更大，也不易老化；因此，在湯汁7～9的基礎(chǔ)上，添加小米、黃米、燕麥這3 種對(duì)粥的穩(wěn)定性影響較大的米料，進(jìn)行進(jìn)一步的篩選。由于米料也有相當(dāng)含量的支鏈淀粉，因此將湯汁中的淀粉質(zhì)量從4 g調(diào)整到1.2 g；繼而設(shè)計(jì)小米、黃米、燕麥三因素三水平的正交試驗(yàn)，用光學(xué)法微流變儀測(cè)試粥的黏彈性，并與粥樣品K、L、G做比較，篩選出較合適的添加比例。9 種粥的配方如表4。

表 4 9 種粥樣品的配方Table 4 Nine formulations for mixed congee

圖 2 12 種粥品的固液平衡值Fig. 2 Solid-liquid balance values of 12 mixed congee samples

固液平衡值（solid liquid balance，SLB）表征樣品在靜止?fàn)顟B(tài)下的固液狀態(tài)。SLB＝0，純彈性樣品，表現(xiàn)為典型的固體性質(zhì)；0＜SLB＜0.5，彈性樣品，表現(xiàn)出的固體特征多于液體特征，對(duì)所有的樣品應(yīng)該考慮以彈性因子分析為主；SLB＝0.5，固液平衡點(diǎn)，黏彈性樣品；0.5＜SLB＜1，黏性樣品，表現(xiàn)出的液體特征多于固體特征；SLB＝1，純黏性樣品，表現(xiàn)為典型的液體特征。

粥樣品G（娃哈哈紅棗小米粥）是以小米作為基料，與本實(shí)驗(yàn)低GI粥的基礎(chǔ)原料相似；粥樣品K（同福香米紅豆粥）與粥樣品L（同福黑米紅豆粥）的穩(wěn)定性在同類產(chǎn)品中較突出；因此粥的流變性實(shí)驗(yàn)選擇以粥樣品G、K、L作為參照。根據(jù)圖2可知，所有樣品的SLB均低于0.5，即固體特征多于液體特征；粥樣品1～9的SLB在0.31～0.37之間，市售的3 款粥品SLB在0.39～0.45之間，表明本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的9 種粥固體性質(zhì)均高于對(duì)照品。

圖 3 12 種粥樣品的彈性因子Fig. 3 Elasticity factors of 12 mixed congee samples

彈性因子是描述樣品彈性特征簡(jiǎn)單快速的參數(shù)，是由顆粒均方位移（mean square displacement，MSD）曲線平臺(tái)區(qū)高度值的倒數(shù)計(jì)算得出，它隨著彈性的變化而變化，彈性越大，彈性因子就越大。圖3中結(jié)果表明，粥樣品1～6與粥樣品K、L的彈性因子較接近。彈性因子較大，也可以表明粥的咀嚼性較強(qiáng)，與雜糧類米料的添加量有關(guān)。因此，在未完全添加其他米料的情況下，需要選擇較為適中的彈性因子，即選擇對(duì)粥樣品1～6進(jìn)行下一步的黏度分析。

2.1.3 低GI粥的黏度分析結(jié)果

通過快速黏度分析儀模擬粥在食用時(shí)需要加熱到適宜的溫度（約50 ℃）[27]，并測(cè)定粥在升溫、保溫、降溫過程中各樣品黏度的變化。

圖 4 7 種粥樣品的黏度變化圖Fig. 4 Changes in viscosity of 7 mixed congee samples

粥樣品K的穩(wěn)定性及流變性較好，因此將其與粥樣品1～6進(jìn)行對(duì)比，分析得出粥樣品在溫度和剪切作用下黏度的變化。由圖4可知，所有粥樣品的黏度隨時(shí)間的變化勻呈先快速升高、平穩(wěn)、下降、再升高的趨勢(shì)，總體變化趨勢(shì)相似——均在升溫過程中黏度下降，保溫階段黏度持續(xù)下降，降溫階段黏度有一定回升，但均比峰值黏度低。粥黏度與其中添加的雜糧米淀粉相關(guān)，黃米淀粉具有較強(qiáng)的黏度冷穩(wěn)定性、糊黏度較高以及較弱的凝膠性和凝沉性[28]，在湯料比例相同的情況下，黃米對(duì)粥樣品的黏度起到重要作用。除此之外，由于粥樣品1～6中僅有小米、黃米、燕麥3 種小粒徑原料，而粥樣品K包含大顆粒配料，造成較大的空間位阻，阻礙了快速黏度分析儀槳葉的旋轉(zhuǎn)，因此黏度最大。從對(duì)米料的承載能力的角度考慮，選取與粥樣品K峰值黏度較接近的粥樣品3～5進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)，分別添加剩余輔料制成成品粥，并與市售粥品通過多重光散射儀進(jìn)行靜置穩(wěn)定性的比較分析，篩選出最優(yōu)配方。

2.1.4 低GI粥的雙重穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果

多重光散射儀能夠通過快速記載老化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，深入研究高濃度分散體系的不穩(wěn)定機(jī)理（上浮、下沉、絮凝、聚結(jié)），其主要表征指標(biāo)——穩(wěn)定性指數(shù)（turbiscan stability index，TSI）能夠定量顆粒遷移速率及變化程度，TSI越小，所測(cè)樣品越穩(wěn)定。本實(shí)驗(yàn)利用多重光散射儀對(duì)粥樣品進(jìn)行24 h檢測(cè)，觀察粥樣品中顆粒的遷移情況，通過TSI比較粥樣品的穩(wěn)定性。將粥樣品3～5添加大豆、鷹嘴豆、玉米、青稞、紅藜麥、枸杞、南瓜粉、抗性糊精等原料制成完整的粥樣品10～12，并與粥樣品G、K、L進(jìn)行分析對(duì)比。

圖 5 粥樣品的穩(wěn)定性指數(shù)Fig. 5 Turbiscan stability indexes of mixed congee

圖5 為6 個(gè)粥樣品的穩(wěn)定性指數(shù)曲線，樣品G的TSI最大，穩(wěn)定性較差，粥樣品10～12和粥樣品K、L的TSI均較小，穩(wěn)定性較好，其中粥樣品L在這幾個(gè)樣品中穩(wěn)定性最優(yōu)；粥樣品12的TSI在自制的3 個(gè)粥樣品中最小，低于0.5，說明粥樣品12體系很穩(wěn)定。

圖 6 粥樣品12的光散射圖Fig. 6 Light scattering plot of sample 12

從粥樣品12的動(dòng)態(tài)光掃描模擬圖6可以看出，在27 h內(nèi)，樣品瓶中的光強(qiáng)分布沒有明顯的變化，表明沒有出現(xiàn)明顯的分層，并且很好地承載了體系中的顆粒物，證明此樣品的體系很穩(wěn)定，因此粥樣品12即為最終的低GI粥（粥樣品A）。

圖 7 12 種粥的穩(wěn)定性光譜圖Fig. 7 Stability spectra of 12 samples

為進(jìn)一步證明粥樣品A在貨架期的穩(wěn)定性，本實(shí)驗(yàn)利用LUM粒子分散穩(wěn)定性分析儀進(jìn)行加速穩(wěn)定性分析。測(cè)試原理是通過加速分層和量化沉淀、懸浮的方法測(cè)定樣品的穩(wěn)定性，在離心的過程中，照射在離心管上透光率的變化反應(yīng)樣品中粒子的遷移過程[24]。圖7為12 種粥樣品的透射光光譜圖，圖中110 mm處是樣品液面頂部，130 mm處是樣品底部。從光譜圖整體分析可知，離心管中的樣品在離心力的作用下均是上層的光透射率增加，表明上層有不同程度的析水；底部的光透射率降低，表明樣品底部均產(chǎn)生了不同程度的沉淀。粥樣品D、F、H、I的分層現(xiàn)象嚴(yán)重，說明穩(wěn)定性較其余粥樣品差。

圖 8 12 種粥的澄清指數(shù)Fig. 8 Clarification values of 12 samples

由圖8可知，粥樣品A、K、L的澄清指數(shù)較小，分別為0.024、0.010、0.026，表明低GI粥的穩(wěn)定性較好，與市售穩(wěn)定性最好的粥樣品較接近。因此，未添加穩(wěn)定助劑的低GI粥通過各食材中形成的天然膠體與支鏈淀粉結(jié)構(gòu)之間的交聯(lián)，建立了八寶粥的穩(wěn)定體系。

當(dāng)前成熟八寶粥類產(chǎn)品通過穩(wěn)定劑、親水膠體、磷酸鹽等條件形成穩(wěn)定體系。本實(shí)驗(yàn)開發(fā)的低GI粥為減少蔗糖脂肪酸酯、磷酸鹽等添加劑[29]，通過篩選支鏈淀粉比例高的雜糧類食材，如黃米、小米、燕麥等，此類淀粉在貯藏過程中老化速率較慢，使得粥品不易出現(xiàn)析水等問題。低GI粥中添加的魔芋精粉天然膠體對(duì)抗老化具有積極作用，其較好的持水性可以防止水分流失；膠體的羥基與淀粉分子的羥基形成氫鍵，阻止淀粉的老化回生[30]。綜上所述，通過支鏈淀粉與天然膠體的搭配，構(gòu)建出低GI粥的自穩(wěn)定體系。

2.2 低GI粥的GI人體測(cè)試結(jié)果

食物中碳水化合物水解后的單糖可以直接進(jìn)入血液被利用，或以肝糖原和肌糖原儲(chǔ)存在肝臟或肌肉組織，或轉(zhuǎn)化為脂肪儲(chǔ)存起來。因此，碳水化合物進(jìn)入人體15～30 min后血糖濃度會(huì)升高。人體通過分泌胰島素使葡萄糖轉(zhuǎn)變成糖原和合成脂肪，同時(shí)抑制糖異生作用從而降低血糖濃度。2 h后，血糖水平逐步下降、接近甚至低于空腹血糖水平，此為餐后血糖反應(yīng)[12]。

2.2.1 低GI粥餐后血糖應(yīng)答分析結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)在柳嘉等[12]的研究基礎(chǔ)上對(duì)受試物用量和操作細(xì)節(jié)作出一定的改進(jìn)。以攝取50 g葡萄糖為碳水化合物的計(jì)算基數(shù)，餐后血糖濃度的變化較25 g的碳水化合物基數(shù)更精確，系統(tǒng)誤差更小。受試物兩兩之間的血糖應(yīng)答統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果見表5。

表 5 低GI粥的血糖分析結(jié)果Table 5 Blood glucose analysis of subjects eating low GI mixed congee

根據(jù)表5可知，在120 min內(nèi)，食用葡萄糖和低GI粥的血糖濃度在前30 min內(nèi)上升至峰值，隨后持續(xù)下降；低GI粥的血糖應(yīng)答曲線整體波動(dòng)較葡萄糖組平穩(wěn)。葡萄糖和低GI粥的空腹血糖濃度（0 min）均在正常值范圍內(nèi)，且二者之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＝0.300）。從進(jìn)食后的15 min到90 min，低GI粥的血糖濃度低于葡萄糖，且具有顯著差異（P＜0.05）。

2.2.2 低GI粥血糖曲線

圖 9 受試物的血糖應(yīng)答曲線Fig. 9 Blood glucose response curves of low GI mixed congee

將受試者進(jìn)食前后（葡萄糖和低GI粥）的各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)血糖濃度平均值做出餐后2 h的血糖應(yīng)答曲線。如圖9所示，葡萄糖和低GI粥都在進(jìn)食30 min內(nèi)達(dá)到血糖濃度峰值，但葡萄糖的峰值血糖濃度9.54 mmol/L較低GI粥的峰值血糖濃度7.74 mmol/L高很多，且血糖濃度上升更快；在進(jìn)食120 min時(shí)，葡萄糖血糖濃度略低于空腹血糖濃度，低GI粥血糖濃度略高于空腹血糖濃度；從整體趨勢(shì)分析，低GI粥的餐后血糖濃度上升和下降均較葡萄糖餐后血糖濃度平穩(wěn)，因此低GI粥有穩(wěn)定餐后血糖濃度的效果。

受試人員共計(jì)19 人，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)計(jì)算，GI測(cè)試結(jié)果見表6，GI平均值A(chǔ)V為51.8，標(biāo)準(zhǔn)差SD為10.2，按照標(biāo)準(zhǔn)ISO 26642: 2010，GI在AV±2 SD（51.8±20.4）范圍之內(nèi)為合格，否則作為不合格去除。因此本實(shí)驗(yàn)19 個(gè)數(shù)據(jù)均合格，低GI粥的GI為51.8±2.3，低GI粥屬于低GI食品，食用后能起到平穩(wěn)血糖的效果，適宜糖代謝異常的人群食用。

表 6 受試者測(cè)得低GI粥的GITable 6 GI values of low GI mixed congee in subjects

2.3 低GI粥的電子感官評(píng)價(jià)

測(cè)試樣品：低GI粥（A）與9 款市售八寶粥（粥樣品B、C、D、E、F、G、H、I、J）。

2.3.1 電子鼻分析結(jié)果

電子鼻：采用FOX 4000系統(tǒng)，由18 個(gè)金屬氧化物傳感器按一定的陣列組合而成[31]。參數(shù)設(shè)置按照王雪等[20]的條件。

電子鼻在主成分分析中，貢獻(xiàn)率越大，主成分即可更好地表達(dá)更多指標(biāo)信息[32]。通常情況下，主成分1和主成分2的總貢獻(xiàn)率超過70%～85%的方法即可使用[33-34]。圖10為不同樣品八寶粥的氣味主成分分析圖，第一主成分和第二主成分的總貢獻(xiàn)率達(dá)到99.97%，足以收集樣品的特征性信息。粥樣品F和H在得分圖中，位置相近，說明粥樣品F和H在氣味上不容易區(qū)分開。其他8 種粥樣品都在主成分PC1中的右側(cè)，且堆積較密集，其中粥樣品A與剩余7 種粥樣品區(qū)別不顯著，可以表明低GI粥的氣味趨于大眾化，適合多數(shù)消費(fèi)者選購。

圖 10 10 種粥的電子鼻主成分分析圖Fig. 10 Principal component analysis of electronic nose data for 10 mixed congee samples

2.3.2 電子舌

味覺分析系統(tǒng)模擬人類等生物活體的味覺感受機(jī)制，主要評(píng)價(jià)樣品的酸、甜、苦、咸、鮮、澀、苦的回味、澀的回味和鮮的回味[35]。

對(duì)10 個(gè)粥樣品9 種味道雷達(dá)圖表征與分析表明（圖11）：1）所有粥樣品的甜味和酸味比較分散，說明粥樣品在甜味和酸味上能夠較好地區(qū)分，其中粥樣品A的甜味和酸味均處于較小值，表明其口味柔和；2）所有粥樣品的鮮的回味、澀的回味和苦的回味3 種味道比較接近；3）所有粥樣品在鮮、咸、苦、澀這4 種味道上的區(qū)分度較小?？傮w分析可知：低GI粥的甜味、后苦味、澀味值較小，咸味和鮮味較大，入口的口感較好，符合傳統(tǒng)甜味八寶粥的特點(diǎn)，整體符合設(shè)計(jì)理念；但是其味覺的豐富度最低，這與低GI粥中沒有添加白砂糖、香精等相關(guān)，后期可以通過加入風(fēng)味顯著的食材，提高豐富度。

圖 11 10 種八寶粥樣品的電子舌雷達(dá)圖Fig. 11 Radar plot of 10 mixed congee samples analyzed by electronic tongue

3 討 論

穩(wěn)定性是考察八寶粥品質(zhì)的重要因素，必須保證在保質(zhì)期內(nèi)能夠不嚴(yán)重析水，不出現(xiàn)上浮下沉。本實(shí)驗(yàn)以淀粉、圓苞車前子殼粉、魔芋精粉為湯汁的基礎(chǔ)組成，搭配添加雜糧類（小米、黃米、燕麥），調(diào)整產(chǎn)品整體的支鏈淀粉和纖維素的組成，篩選并構(gòu)建出粥的穩(wěn)定性骨架，形成小米+黃米+燕麥+天然膠體的組合，建立了低GI粥的自穩(wěn)定體系，相比添加了如蔗糖脂肪酸酯、焦磷酸鈉等穩(wěn)定助劑的傳統(tǒng)八寶粥的穩(wěn)定性更佳，顛覆了消費(fèi)者對(duì)傳統(tǒng)粥“好添加”的觀念，使得低GI粥更加接近天然。

低GI食品可以有效地控制血糖水平，營養(yǎng)物質(zhì)攝入后被緩和分解吸收，防避免血糖濃度快速升高和快速下降，還能夠在一定程度上減少脂肪的形成和堆積，故食用低GI食品能避免糖代謝異常人群病情發(fā)展，降低并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)在中國已經(jīng)進(jìn)入了人口老齡化社會(huì)，開發(fā)低GI、體質(zhì)量控制等功能性食品有助于提升產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力，具有很好的市場(chǎng)前景。通過規(guī)范的GI人體測(cè)試，發(fā)現(xiàn)進(jìn)食后15～90 min，低GI粥的血糖濃度低于葡萄糖，且具有顯著差異。低GI粥的GI為51.8，屬于低GI食品，證明低GI粥在平穩(wěn)血糖方面的真實(shí)作用，為快銷品類八寶粥增加了新的功能特色。

食品品質(zhì)通常是通過氣味、外觀、質(zhì)地、滋味和營養(yǎng)等方面來評(píng)價(jià)的，為提高食品品質(zhì)評(píng)審的客觀性、可靠性、重復(fù)性，減少人為評(píng)定差異，近年來國內(nèi)外電子感官評(píng)價(jià)技術(shù)越來越多地應(yīng)用在食品中，如食品新鮮程度的檢測(cè)、果蔬成熟度檢測(cè)、酒類、果汁飲料識(shí)別等方面，并取得相當(dāng)大的進(jìn)展[35]。該技術(shù)可以對(duì)多種氣味、味道進(jìn)行科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)，為食品開發(fā)提供新的思路。經(jīng)過對(duì)低GI粥和市售9 種粥品的氣味和味道的電子感官評(píng)價(jià)，證明了低GI粥具有更適宜的甜度和較好的口感，并且該款不添加穩(wěn)定助劑且有利于平穩(wěn)血糖的低GI營養(yǎng)八寶粥已經(jīng)上市銷售。

本實(shí)驗(yàn)初步構(gòu)建了低GI粥的自穩(wěn)定體系，但是淀粉與膠體在分子結(jié)構(gòu)層面的相互影響以及對(duì)整個(gè)體系穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)，還有待于進(jìn)一步探究。低GI粥的研制與GI人體測(cè)試技術(shù)的成熟為新的自穩(wěn)定體系的構(gòu)建和其他低GI食品的開發(fā)提供了參考，未來將有更多形態(tài)的緩升糖食品呈現(xiàn)出來，能夠大大豐富超重/肥胖及糖代謝異常人群的食品選擇。