盧家燦，梁曉麗，范志紅，2*，武藝雪，趙文祺

（1 中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院 北京100083 2 中國農(nóng)業(yè)大學營養(yǎng)與健康系 北京100083）

我國居民主食以大米為主，它具有較高的血糖指數(shù)（Glycemic Index，GI），易導致餐后血糖波動[1]。已有大量試驗表明，用全谷物和豆類代替高GI 的精白主食可以改善胰島素敏感性[2-4]，并能提供較高的飽腹感[5-6]。國內外均提倡將富含淀粉的全谷雜糧食材引入控血糖和減肥膳食中[7-8]。山藥、薏米、芡實、蓮子、紅小豆的淀粉含量都在60%及以上[9]，是我國傳統(tǒng)的藥食同源保健食材。這些食材不便直接用電飯鍋烹調，而常常使用壓力烹調，或購買市售焙烤打粉沖糊產(chǎn)品食用。

已有體外消化試驗證明不同的烹調加工方式會影響這類食材的消化速度[10-11]，理論推測這種差異可能影響到餐后血糖反應[12-13]。目前對壓力烹調、沖糊食用和常壓烹調處理樣品進行GI 值和飽腹感指數(shù)（satiety index，SI）比較的研究尚未見報道。本研究選取常壓蒸煮、壓力烹調和焙烤打粉沖糊處理的芡實、蓮子、山藥干、薏米和紅小豆為研究樣品，以健康成年人為受試者，探究其在不同烹調處理下的餐后血糖反應和飽腹感變化。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葡萄糖粉，產(chǎn)自江西省撫州市；所有焙烤沖糊樣品的糊粉及其原料食材，均由深圳市香雅食品有限公司提供；山藥（Dioscorea opposite.Thunb.），產(chǎn)自廣西；蓮子（Nelumbo nucifera Gaertn.），產(chǎn)自湖南湘潭；紅小豆 （Vigna angularis var.angularis），產(chǎn)自北京；薏米（Coix lacryma-jobi Linn.），產(chǎn)自黑龍江；芡實（Euryale ferox Salisb.ex Konig et Sims），產(chǎn)自廣東。

千分之一天平，德國Sartorius 公司；TDL-5-A型離心機，上海安亭科學儀器廠；Synergy 多功能酶標儀，美國伯騰儀器有限公司；UV-5200 紫外分光光度計，上海元析儀器有限公司；SHA-B 水浴恒溫振蕩器，國華公司；24 000 r/min 高速粉碎機，北京環(huán)亞天元機械技術有限公司；LD-02 型高速中藥粉碎機，溫嶺市大海藥材器械廠；JY92-2D 超聲細胞粉碎機，寧波新芝科技股份有限公司；電熱恒溫鼓風干燥箱，天津市中環(huán)電爐有限公司；PHS系列pH 計，上海康儀儀器有限公司；ONE TOUCH UltraEasy 穩(wěn)豪倍易型血糖儀和試紙，強生（中國）醫(yī)療器材有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 測試餐及其制作方法 葡萄糖水制作方式為50 g 葡萄糖溶入250 mL 溫水，其它測試餐制備方法見表1。所有樣品的壓力烹調時間均為在目標壓力的保壓時間。達到保壓時間之后立刻手動卸壓。常壓和壓力烹調結束開蓋后冷卻10 min。糊粉沖糊后中心溫度為76 ℃。除葡萄糖水外，其余測試餐均提供10 g 榨菜。所有試驗餐總質量為578.86 g，不足部分通過額外提供飲用水補齊。

表1 試驗餐烹調處理方式Table 1 Cooking methods of test meals

1.2.2 樣品吸水率的測定 根據(jù)Xu 等[14]的方法稍加改進，將20 g 樣品浸泡于120 mL 經(jīng)反滲透處理的純凈水中，4 ℃下浸泡。測定時用濾紙吸去多余水分后稱重。選擇樣品吸水率達到2 h 內無顯著性變化狀態(tài)，且能保持完整性的時長作為樣品實際烹調前的浸泡時間。吸水率計算公式如下：

式中：X——樣品的吸水率，%；m1——浸泡前樣品的質量，g；m2——浸泡后樣品的質量，g。

1.2.3 血糖試驗

1）研究對象 經(jīng)Brouns 等[15]統(tǒng)計分析，受試者人數(shù)為10 的餐后血糖試驗結果具有80%的可靠度。因此本研究選擇在網(wǎng)上招募并篩選10 名（男女各5 名）18～25 歲的健康人為受試者。納入條件如下：BMI 在18～30 kg/m2；體重穩(wěn)定，半年內未節(jié)食減肥；不吸煙、不飲酒；無葡萄糖不耐受；經(jīng)校醫(yī)院檢測空腹血糖正常，無任何代謝性疾??；女性受試者未懷孕或處于哺乳期；有吃早餐習慣；對待測試食物無生理和心理不良反應。與受試者簽訂書面協(xié)議，要求在整個試驗期間內避免飲酒、暴飲暴食、熬夜等行為，并保證在每次試驗的前一天規(guī)律飲食，避免劇烈運動。

2）試驗步驟 受試者在試驗前一天晚上22：00 接到試驗組織者通知，開始禁食，可少量飲水。試驗當天8：00 進入實驗室，8：10 開始進食測試餐，在15 min 內進食完畢。試驗期間禁止受試者進食其它食物。每兩種食物的試驗間隔至少2 d。葡萄糖組于餐后60 min 時為受試者提供250 mL 溫水，1 h 內飲用完畢。分別于進食前（0 min），開始進食后的15，30，45，60，90，120 min 采集指尖血，使用血糖儀測定血糖濃度并記錄讀數(shù)。每位受試者均參加16 次試驗，每次試驗按照隨機順序進食1 種測試餐。參考Wolever[16]的梯形法則方法計算各測試餐0～120 min 內血糖反應曲線（AUC）下的正面積iAUC0-120，并根據(jù)iAUC0-120值，以葡萄糖作為參考食物（GI=100）計算血糖指數(shù)。

1.2.4 飽腹感試驗 與血糖試驗采用同一批受試者，采用視覺模擬評分法 （visual analog scale，VAS）對受試者進行培訓，評價受試者進食后0～120 min 的飽腹感水平。評價時間分別為進食前（0），15，30，60，75，90，105，120 min。VAS 刻度均為長度為10 cm 的線段，左端（0 刻度）描述詞為“我非常非常餓”，右端（10 刻度）為“我非常非常飽”，以0 刻度到受試者標記處的距離（cm）作為受試者的飽腹感刻度。每位受試者均參加16 次試驗，每次試驗按照隨機順序進食1 種測試餐。采用Merrill 等[17]所用的方法進行飽腹感指數(shù)（Satiety Index，SI）的計算。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 18.0 和Excel 2010 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理。組間差異用成對t 檢驗和單因素方差分析，以P<0.05 為顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 測試餐的營養(yǎng)成分

測試餐的主要營養(yǎng)成分及具體組成見表2。

表2 食材的主要營養(yǎng)成分Table 2 Major nutrient composition of test meals

2.2 樣品的吸水曲線

圖1為樣品12 h 內的吸水曲線。芡實質地緊密，吸水能力較低，24 h 時的吸水率僅為32.54%；紅小豆6 h 內吸水速度較慢，但到24 h 時達到90.22%。為使各類食材均達到最大吸水值，確定山藥干、蓮子、薏米浸泡時間分別為10，7，6 h，芡實和紅小豆兩種食材為24 h。

2.3 各食材在不同處理下的餐后血糖反應

圖1 樣品吸水曲線Fig.1 Water absorption curves of samples

圖2 食材在不同烹調方式下的餐后血糖反應曲線（n=10）Fig.2 Postprandial glycemic response of ingredients by different cooking treatments（n=10）

由圖2的血糖反應曲線可見，除壓力烹調的山藥干和常壓烹調的紅小豆組血糖峰值出現(xiàn)在餐后45 min，其它測試餐組的血糖峰值均出現(xiàn)在進食30 min 后。3 種烹調方式處理的山藥干血糖峰值均高于葡萄糖對照，且壓力烹調的山藥干血糖峰值顯著高于糊粉和常壓處理的山藥干 （P<0.05）。壓力和糊粉處理的薏米血糖峰值高于葡萄糖。糊粉處理的紅小豆血糖峰值顯著高于常壓和壓力處理的紅小豆（P<0.05）。常壓和壓力處理的紅小豆引起的血糖波動最小。除芡實和山藥干外，烹調方式對其余3 種食材餐后血糖峰值的影響均表現(xiàn)為：糊粉＞壓力＞常壓。

2.4 在相同處理下各食材的餐后血糖反應

在壓力烹調處理下，各食材血糖峰值的順序為：山藥干＞薏米＞芡實＞蓮子＞紅小豆；在糊粉處理下，各食材血糖峰值的順序為：薏米＞山藥干＞芡實＞紅小豆＞蓮子；在常壓烹調處理下，各食材血糖峰值的順序為：山藥干＞薏米＞芡實＞蓮子＞紅小豆。山藥干和薏米在3 種烹調處理下均具有較高的血糖峰值，與葡萄糖相當甚至高于葡萄糖，且血糖變化較為劇烈。蓮子和紅小豆各處理方式的餐后血糖反應均較為平緩。山藥干在壓力烹調處理下餐后45 和60 min 的血糖變化值均顯著高于其它測試餐組。

圖3 相同烹調方式下各食材的餐后血糖反應曲線（n=10）Fig.3 Postprandial glycemic responses of all ingredients by the same cooking treatment（n=10）

2.5 各樣品的血糖指數(shù)

由表3可見，3 種處理的山藥干和糊粉處理的薏米均屬于可與葡萄糖相比的高GI 食物。蓮子和紅小豆在常壓和壓力烹調方式下均屬于低GI食物（GI 值≤55）。烹調方式對山藥干和芡實的GI值影響不顯著，但對蓮子、薏米和紅小豆有顯著性影響（P<0.05）。紅小豆GI 值受糊粉處理的影響最大。除山藥干外，烹調方式對其余4 種食材GI 值的影響均表現(xiàn)為：糊粉＞壓力＞常壓。

2.6 各食材在不同處理下的飽腹感指數(shù)和飽腹感變化

各食材在3 種烹調方式下各時刻的飽腹感無顯著性差異（見圖4）。芡實和蓮子在常壓烹調下的飽腹感指數(shù)低于糊粉和壓力烹調，山藥干和薏米壓力烹調的飽腹感低于常壓烹調。芡實在常壓烹調下在餐后75，90，105，120 min 時的飽腹感變化值有顯著低于糊粉烹調的趨勢（P<0.1），且變化幅度較大，餐后120 min 甚至低于空腹水平。

表3 各樣品的血糖指數(shù)（平均值±標準誤）（n=10）Table 3 GIs of the samples （±s）（n=10）

表3 各樣品的血糖指數(shù)（平均值±標準誤）（n=10）Table 3 GIs of the samples （±s）（n=10）

注：不同小寫字母表示同一行差異顯著（P<0.05）；不同大寫字母表示同一列差異顯著（P<0.05）。

樣品 糊粉 壓力 常壓山藥干 110±13aB 130±16aA 106±14aB薏米 128±12bB 88±14aA 81±11aA芡實 84±14aA 77±10aA 74±10aA蓮子 69±9bA 48±15aB 41±9aC紅小豆 72±11bA 26±6aB 23±5aC

圖4 食材在不同烹調方式下的飽腹感變化曲線（n=10）Fig.4 Changes in satiety of ingredients by different cooking treatments（n=10）

餐后120 min 內的飽腹感指數(shù)（SI）如表4所示。糊粉處理紅小豆的SI 顯著大于常壓烹調的紅小豆，壓力烹調山藥的SI 有顯著低于糊粉處理山藥的趨勢（0.05

3 結果與討論

本研究發(fā)現(xiàn)，雖然5 種食材均不屬于精制谷物，但在預先浸泡后烹調，或焙烤打粉沖糊之后，只有常壓蒸煮和壓力烹調的蓮子和紅小豆屬于低GI 食物，沖糊處理的蓮子屬于中GI 食物，其它測試餐均具有較高的GI 值。之前有試驗表明芡實和山藥具有較高的血糖反應[18-19]，而本試驗中發(fā)現(xiàn)3種烹調方式的山藥干和糊粉處理薏米的GI 值甚至超過100。這暗示著，除了食物本身消化速度較快之外，這些食物很可能還有增加消化液分泌、加強胃腸道功能或其它生理調節(jié)作用。

本研究中烹調方法對大部分食材的GI 值和餐后血糖反應均表現(xiàn)為：糊粉＞壓力＞常壓。已有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過壓力烹調或者焙烤磨粉處理的淀粉類食材，其淀粉的消化速率[20]和餐后血糖反應會顯著升高[19]。打粉沖糊使食材總表面積增大，也使淀粉和水解酶的接觸增加，從而導致更利于被消化吸收[21]。本試驗使用25 mL 溫水和475 mL 沸水沖調，其沖糊溫度較高，使淀粉可以充分糊化，GI值顯著升高。壓力烹調可以減弱淀粉與蛋白質、纖維間的作用力，提高其糊化程度[22]，使GI 值增高。焙烤后打粉降低了食材的粒度，在沸水沖泡時更易于受熱糊化。所有食材在常壓和壓力烹調之前經(jīng)過較長時間的浸泡，達到了最大吸水量，這可能導致快速消化淀粉 （rapidly digestible starch，RDS）增加，加速酶解過程和葡萄糖的吸收[23]，導致餐后血糖反應升高[24]。蓮子和紅小豆質地緊密，有文獻表明其血糖反應較低[13，25]，但是二者在焙烤打粉沖糊處理后，GI 值也均有比較明顯的升高。

表4 各樣品的飽腹感指數(shù)（平均值±標準差）（n=10）Table 4 SIs of the samples （±s）（n=10）

表4 各樣品的飽腹感指數(shù)（平均值±標準差）（n=10）Table 4 SIs of the samples （±s）（n=10）

注：所有樣品均以葡萄糖SI 值作為1.00；不同小寫字母表示同一行差異顯著 （P<0.05）；不同大寫字母表示同一列差異顯著（P<0.05）。

樣品 壓力 常壓 糊粉山藥干 1.05實 1.09±0.18aA 1.08±0.16aA 1.13±0.18aA芡±0.12aA 1.07±0.14aA 1.11±0.17aA蓮子 1.07±0.19aA 1.10±0.16aA 1.12±0.15aA薏米 1.08±0.17aA 1.07±0.15aA 1.08±0.17aA紅小豆 1.13±0.22aAB 1.05±0.13aA 1.17±0.13aB

蓮子和紅小豆GI 值低的原因，除了可能與其中所含的膳食纖維[26]、蛋白質[27]、多酚類物質[28]等成分有關，在很大程度上可能與其淀粉結構有關。紅小豆的淀粉具有粒徑大、顆粒均勻致密、直鏈淀粉和支鏈淀粉分支相對較少、糊化溫度高、對消化酶敏感性低[29]、膨脹力低、易回生[30]等特點。除此之外，蓮子和紅小豆測試餐的蛋白質含量較高，植物蛋白也具有降低餐后血糖反應的效果[31-32]。有文獻報道常壓烹調60 min 的蓮子和常壓烹調70 min的紅小豆GI 值僅為51 和29[13]。蓮子提取物在動物試驗中顯示具有控制體重的作用[33]，而紅小豆可以降低2 型糖尿病患者的餐后血糖和炎癥反應[34]，說明這兩種食材適合控血糖人群選用。

有系統(tǒng)綜述指出，主觀食欲受到進食速度和咀嚼的影響[35]。還有薈萃分析發(fā)現(xiàn)，咀嚼可引起與飽腹感相關的腸道激素反應而降低主觀饑餓感和食物攝入量[36]。進食速度較快的食物和飲料因口腔咀嚼過程不足導致飽足感較低[37]。也有研究表明低GI 食物往往具有較高的飽腹感[38]。但是本研究中5 種食材在打粉沖糊烹調后的飽腹感水平并不低于固態(tài)食物，且SI 與GI 并無關聯(lián)。這可能是因為在測試餐總質量相等的條件下，受試糊粉食物在沖調后，作為大體積、高膳食纖維的黏稠半固態(tài)食物，不僅進食速度較慢，而且在胃腸道中停留時間較長，而未沖糊的測試餐食物本身體積較小，額外補足的飲水會快速吸收和排出，給胃腸道帶來的物理飽感相對較低。飽腹感相關文獻也證實，較大的食物體積和較高的食物黏度能帶來更強的飽腹感[39]。

總之，紅小豆和蓮子即使經(jīng)過長時間浸泡和壓力烹調后仍屬于低GI 食物，適合納入控血糖膳食。而經(jīng)充分浸泡吸水之后，薏米、芡實和山藥干無論以何種烹調方式處理，均屬于高GI 食材，有控血糖需求的人群應限量食用，或減少預先浸泡時間，或在食用時搭配大量低GI 食材。建議控血糖人群在攝入雜糧時盡量避免打粉沖糊方式。但是，對于血糖正常而消化較弱的人群來說，高GI值的雜糧糊粉產(chǎn)品適合作為營養(yǎng)價值較高的加餐食物。