燕麥產(chǎn)品的血糖指數(shù)

葉 婷 范志紅 李幗婧

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083)

全球成人糖尿病患病人數(shù)持續(xù)增長，我國20～79歲的成年人中約有0.98億糖尿病患者，居全球首位，預(yù)計在2035年將增長為1.41億[1]。胰島素抵抗和糖尿病不僅會引起一系列嚴(yán)重的并發(fā)癥，還與多種慢性疾病密切相關(guān)[2]。與高加索人種相比，亞洲人對同等碳水化合物負(fù)荷(glycemic load, GL)的餐后血糖反應(yīng)更高，更易從糖尿病前期發(fā)展為糖尿病[3]。通過降低主食血糖負(fù)荷調(diào)控餐后血糖對慢性疾病防控具有重要意義[4]。

燕麥可分為帶稃型的皮燕麥和無稃型的裸燕麥，富含淀粉、蛋白質(zhì)、不可溶性膳食纖維，同時富含燕麥β-葡聚糖、燕麥蒽酰胺、生育酚和燕麥皂苷[5]，且常以全谷物的形式食用。全谷物是整粒谷物或糊粉層、胚、麩皮占比與整谷粒相同的加工品，富含維生素、礦物質(zhì)、植物化學(xué)物及膳食纖維，與糖尿病、心血管疾病等多種疾病風(fēng)險降低有關(guān)[6]。

本文綜述了影響燕麥?zhǔn)称?包括燕麥粒、燕麥片、燕麥粉和燕麥含量超過50%的混合食物)餐后血糖反應(yīng)的加工相關(guān)因素，以便為以燕麥為原料開發(fā)營養(yǎng)健康食品提供參考。

1 燕麥的血糖指數(shù)

多項(xiàng)人體干預(yù)試驗(yàn)表明燕麥產(chǎn)品能顯著降低餐后血糖[7-13]，但也有少數(shù)研究未發(fā)現(xiàn)食用燕麥產(chǎn)品對餐后血糖有明顯影響[14]。受試者和燕麥品種的差異可能帶來上述研究結(jié)果的矛盾，但研究中所使用燕麥品種和加工食用方法可能也是重要的差異來源。由于燕麥需要烹熟食用，加工方式、溫度和時間的組合使快消化淀粉、慢消化淀粉及抗性淀粉比例變化，影響燕麥淀粉在消化道中的消化吸收速率，最終影響餐后血糖反應(yīng)。

目前文獻(xiàn)數(shù)據(jù)表明，不同燕麥產(chǎn)品的血糖指數(shù)(glycemic index, GI)相差較大，從39到88不等[15]。在流行病學(xué)和人體干預(yù)研究中，受試者往往只提供攝入燕麥等全谷物的數(shù)量信息，沒有具體烹飪加工信息，難以確認(rèn)食物狀態(tài)和消化速度，因此無法針對這些因素對餐后血糖的影響進(jìn)行統(tǒng)計分析。這很可能是許多燕麥?zhǔn)澄锱c血糖控制相關(guān)研究結(jié)果不一致的原因[15]。表1中列出了部分國內(nèi)外全谷物燕麥產(chǎn)品的GI值測定數(shù)據(jù)。

從表1中可見，即便對于純燕麥，其GI值也有較大差異。其中燕麥籽粒較為完整的產(chǎn)品GI值較低，而籽粒完整性受到較大破壞的產(chǎn)品GI值較高。多項(xiàng)研究表明，熱加工方式、物理結(jié)構(gòu)、β-葡聚糖含量和混合產(chǎn)品中配合食用的其他食物都是影響燕麥產(chǎn)品GI值的重要因素。

2 加工方式對燕麥產(chǎn)品GI值的影響

2.1 熱加工的影響

谷物加工中常有熱加工環(huán)節(jié)。燕麥淀粉加水并受熱后糊化會產(chǎn)生大量快消化淀粉，會引起餐后血糖、胰島素濃度急速上升[20]。Granfeldt等[21]發(fā)現(xiàn)，糊化度為16.4%的烤燕麥片和糊化度為24.1%的蒸烤燕麥片(厚度為0.5 mm)的GI值分別為99和114，與白面包均無顯著差異，推測可能是薄燕麥片淀粉顆粒受熱后結(jié)晶度下降，從而使其更易消化吸收[22]。而1.0 mm糊化度為0%的生燕麥片、糊化度為16.4%烤燕麥片和糊化度為15.6%蒸燕麥片GI值分別為78、72、76，顯著低于白面包[21]。可見熱加工方式和糊化度對薄燕麥片中淀粉狀態(tài)的影響較大，而對厚燕麥片影響較小[21]。

表1 全谷物燕麥產(chǎn)品GI值[15]

注：*GI為以葡萄糖為餐比的血糖指數(shù)，**AC為可利用碳水化合物，***N為健康受試者，D為糖尿病受試者，表中未另標(biāo)注參考文獻(xiàn)的均來自文獻(xiàn)[15]。

整粒燕麥通常蒸煮食用，加水比例和蒸煮時間均影響淀粉糊化程度，進(jìn)而影響消化性質(zhì)和餐后血糖反應(yīng)。常壓蒸煮80 min的燕麥飯GI值為62[16]，而煮制20 min的燕麥粥GI值為49[23]。與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波烹調(diào)的燕麥粥顆粒感更強(qiáng)，黏度更小，糊化分散的淀粉和溶解的β-葡聚糖更少，因此也可能引起燕麥GI值的差異[24]。

對焙烤后用于沖糊的燕麥粉來說，沖糊時的水溫影響較大。體外消化實(shí)驗(yàn)表明，沖糊終溫為74 ℃的燕麥糊的抗性淀粉含量顯著低于沖糊終溫為66 ℃的燕麥糊，提示較高沖糊溫度時GI值可能更高[16]。電鏡圖片還顯示，將烤制溫度從90 ℃提升到120 ℃后，燕麥粉的淀粉團(tuán)粒表面緊密度下降，大團(tuán)粒減少；沸水沖糊后抗性淀粉含量下降[25]。

2.2 物理結(jié)構(gòu)完整性的影響

食物天然物理結(jié)構(gòu)的保存狀態(tài)和加工后的質(zhì)構(gòu)狀態(tài)對碳水化合物消化速率均有影響[26]。沸水沖即食燕麥片和速食燕麥片煮成的粥GI值分別為89和93，而完整燕麥粒煮成的粥GI值僅為60[22]。國內(nèi)學(xué)者測得整粒燕麥的GI值為50[18]，整粒壓片燕麥的GI值為52[19]。

有研究發(fā)現(xiàn)，在糊化度同為16.4%時，0.5 mm的薄燕麥片GI值為99，而1.0 mm的厚燕麥片GI值僅為72，與未糊化的厚燕麥片相似，表明谷粒的物理結(jié)構(gòu)對血糖反應(yīng)有重要作用[21]。厚燕麥片胚乳外層或細(xì)胞壁破壞較少，降低了淀粉酶的可接觸性，延緩了餐后血糖的上升[21]。這種效應(yīng)在與其他食物同食時仍然存在。同樣與125 mL半脫脂牛奶搭配食用，jumbo燕麥(大燕麥片)粥的GI值為40，小燕麥片粥GI值為61；燕麥片形態(tài)完整者煮粥后的GI值顯著低于散碎程度更高者[27]。

對鋼切燕麥、厚燕麥片、速食燕麥和即食燕麥等不同加工方式燕麥產(chǎn)品的GI值進(jìn)行全面比較，進(jìn)一步證實(shí)燕麥產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)完整性與其血糖反應(yīng)相關(guān)[15]。鋼切燕麥?zhǔn)侵苯訉⒄Ｑ帑溓谐?～4段，GI值為55；厚燕麥片又稱老式燕麥片、傳統(tǒng)燕麥片或jumbo燕麥片，是將輕度加熱或蒸汽處理后的燕麥通過一對間隙較大的對輥磨，GI值為53；速食燕麥片又稱薄燕麥片，是將加熱或蒸汽處理后的燕麥用間隙較小的對輥磨碾成，GI值為71；即食燕麥片則先經(jīng)更高溫度蒸汽處理使淀粉部分糊化，然后切段后通過間隙較小的對輥磨，GI值為75[18, 28]。鋼切燕麥和厚燕麥片對燕麥天然物理結(jié)構(gòu)的破壞較小，淀粉需要較長時間才能充分糊化，淀粉酶與淀粉也較難接觸[21]，故GI值較低。速食燕麥片和即食燕麥片對天然結(jié)構(gòu)的破壞更大，使其可迅速在沸水中吸水膨脹，更易被酶水解[15]。體外消化實(shí)驗(yàn)表明，剛切燕麥淀粉消化速度慢于速食燕麥[29]。

與完整谷粒相比，磨粉后烹調(diào)食用使血糖反應(yīng)顯著上升[30]。焙烤后打粉處理徹底破壞了燕麥的致密結(jié)構(gòu)，使燕麥淀粉的峰值黏度下降[25]，更易與淀粉酶接觸，從而加快了淀粉消化吸收速率，故焙烤打粉后沸水沖成的燕麥糊GI值可高達(dá)83[16]。

隨著加工程度加深，燕麥細(xì)胞壁的完整性逐漸喪失，顆粒度變小。燕麥有效吸水面積增大，崩解程度加劇，淀粉糊化溫度、最終黏度、崩解值和回生值均顯著降低[31]，淀粉更易在短時糊化。淀粉酶與淀粉可以直接接觸，并且等質(zhì)量淀粉與消化酶接觸面積迅速增大，使其GI值上升。同時β-葡聚糖逸出分散到谷物中，其分子質(zhì)量下降，黏度減小[32]，引起GI值上升。此外，物理粒度較大時消化率降低，未消化部分還可能通過對腸道菌群的作用間接影響餐后血糖[33]。

隨機(jī)對照人體實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該推測。食用完整燕麥粒的干預(yù)實(shí)驗(yàn)降低餐后血糖的效果均優(yōu)于對照組[12-16]，而張堅(jiān)等[17]在高膽固醇血癥患者中進(jìn)行的隨機(jī)對照研究顯示，持續(xù)6周每天食用100 g即沖即食燕麥片對血糖的影響與掛面組無顯著性差異。

3 β-葡聚糖含量和黏度的影響

燕麥產(chǎn)品的低GI特性常被認(rèn)為與β-葡聚糖相關(guān)[34]。研究表明，健康人[35]和Ⅱ型糖尿病人[36]食用富含β-葡聚糖的燕麥產(chǎn)品均有降低餐后血糖和胰島素反應(yīng)的作用。目前認(rèn)為β-葡聚糖可延緩胃排空，在小腸中保持黏性而減緩食物在消化道中的運(yùn)輸和吸收；形成將蛋白和淀粉包裹在其中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；抑制內(nèi)源性葡萄糖的產(chǎn)生；被腸道菌群發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸，從而發(fā)揮降血糖代謝效應(yīng)[37]。

歐洲食品安全局指出，為達(dá)到降低血糖反應(yīng)的效果，每30 g可利用碳水化合物中至少需含4 g燕麥β-葡聚糖[38]。然而，對多項(xiàng)關(guān)于燕麥產(chǎn)品與餐后血糖反應(yīng)的研究進(jìn)行匯總后發(fā)現(xiàn)，整燕麥粒的GI值與β-葡聚糖含量無關(guān)，只要種子完整結(jié)構(gòu)不被破壞，100%可以達(dá)到降低餐后血糖反應(yīng)的效果。僅在籽粒完整性已經(jīng)被嚴(yán)重破壞的情況下，燕麥加工品的GI值才與產(chǎn)品中β-葡聚糖的含量呈負(fù)相關(guān)[39]。

4 其他同食食物的影響

燕麥常與其他谷物、牛奶、堅(jiān)果、果干等共同食用，也常有加入糖進(jìn)行調(diào)味的情況，食物配合也影響其血糖反應(yīng)。牛奶與燕麥同食具有幫助控制餐后血糖的作用[33]。在即食熱燕麥粥中加入半脫脂牛奶，可使混合餐GI值從83降低為47(其中牛奶提供9.7 g可利用碳水化合物)[40]。加入150 mL全脂奶和20 g蔗糖的Jungle燕麥及Bokomo燕麥GI值分別為63、68，不加奶和糖的OatsoEasy速食燕麥粥GI值為65，三者并無顯著性差異[41]。

木斯里和格蘭諾拉是燕麥片與水果干、堅(jiān)果、種子等混合的早餐谷物產(chǎn)品，其中還可能添加少量油和糖，食用前通常不再經(jīng)熱處理[15]。果干、堅(jiān)果、種子、牛奶、蔗糖的GI值范圍分別為30～65、7～23、8～47、11～46、58～84[42]，因此不同原料和組成的木斯里和格蘭諾拉GI值范圍跨度很大，從39到70不等[15]。而同一系列不同風(fēng)味，如漿果味、水果味、蜂蜜味、可可味等風(fēng)味的燕麥產(chǎn)品GI值相似，可見風(fēng)味不同并無影響[40]。有研究表明，通過搭配蛋白類、油脂類及富含膳食纖維的食物，可以使混合食物的實(shí)際GI值低于原料算數(shù)加和所得GI值，這與對胃腸道蠕動速度及胰島素和胰高血糖素分泌的影響有關(guān)[43]。

5 結(jié)論與展望

燕麥?zhǔn)沁m用于血糖管理的食材，但其對血糖控制的具體效果可能與品種、熱加工程度、物理結(jié)構(gòu)完整性、β-葡聚糖含量和粘度及食物搭配等因素有關(guān)。目前已有較多國外燕麥產(chǎn)品的GI測定數(shù)據(jù)，但我國燕麥加工產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)較少，對合理食用方法的研究也不足。今后的研究需要育種、加工、營養(yǎng)和醫(yī)學(xué)等方面的研究者通力合作，為開發(fā)控制餐后血糖功效最大化的燕麥產(chǎn)品提供可靠數(shù)據(jù)支持。