不同比例全麥粉全麥面包的感官品質(zhì)和穩(wěn)糖效果比較

侯夢雅，郭政利，陳媚依，朱甜甜，張宇，胡筱波*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院，湖北武漢 430070）（2.青島萊西市市場監(jiān)督管理局稽查大隊，山東青島 266699）（3.武漢百味來科技有限公司，湖北武漢 430070）

隨著人們生活水平的提高，人們對營養(yǎng)和健康越來越關(guān)注，全谷物食品具有越來越大的市場和消費空間?！吨袊用裆攀持改希?022）》[1]建議成年人每人每天攝入谷類200～300 g。2022 年9 月19 日，順利召開的第58 屆歐洲糖尿病研究協(xié)會年會（EASD）上，DNSG 主席Ulf Riserus 教授《糖尿病與營養(yǎng)研究組（DNSG）：糖尿病治療和預防膳食指南》鼓勵食用含天然高膳食纖維的食物，并建議將經(jīng)過最少加工的全谷物、蔬菜、豆類、種子、堅果和水果作為膳食纖維的來源。

全麥粉中富含對人體有益的膳食纖維、礦質(zhì)元素以及一些生物活性物質(zhì)等，其營養(yǎng)遠高于經(jīng)過精制后的面粉[2]，長期食用可降低心腦血管疾病、Ⅱ型糖尿病、肥胖、癌癥等疾病的發(fā)病風險[3]。全麥產(chǎn)品比用小麥和其他谷物生產(chǎn)的產(chǎn)品含有更低的血糖指數(shù)（Glycemic Index，GI）[4]，因此特別適合糖尿病患者食用。早在2000 年，美國國際化學家協(xié)會（AACCI）就對全谷物進行定義[5]。當前我國行業(yè)規(guī)定：全麥面包指全麥粉比例為50%及以上的面包。全麥面包具有越來越大的市場和消費空間，根據(jù)七年五季全麥烘焙品牌的銷售情況來看，2022 年全麥面包銷售額已達到3.5 億元，同比增長1.2%。全麥面包作為健康、低脂的食品，具有改善血糖、降血脂、抗炎癥與改善腸道的功能特性。Jonsson 等[6]的研究表明黑麥食品可通過增加飽腹感來達到控制體重的目的，且對降血脂也有一定的作用；Aumiller 等[7]研究表明全谷物食品可起到調(diào)節(jié)腸道微生物菌群的作用。100%全麥粉的全麥面包確定具有良好的健康效應，同時也會有口感略粗，顏色略深等問題，且全麥粉比小麥粉成本要高，企業(yè)想減少全麥粉的添加比例，又想評估降低比例后的全麥面包的健康效果，基于此，設(shè)計了50%、70%、90%和100%全麥面包之間的比較研究。

本研究以不同比例全麥粉的全麥面包為原料，對不同全麥面包的色度、營養(yǎng)成分進行測定，并進行感官評價和人體血糖測試，希望能為企業(yè)開發(fā)全麥面包系列產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全麥粉比例為50%、70%、90%、100%的全麥面包（本研究中“不同全麥面包”均指“不同全麥粉比例的全麥面包”；“Con”指“白面包”，“50B、70B、90B、100B”分別指“全麥粉比例為50%、70%、90%、100%的全麥面包”），由武漢七年五季百味來科技有限公司提供，面包配方如表1 所示。

表1 幾種面包的配方Table 1 Formulations for bread

D-無水葡萄糖（分析純），國藥試劑有限公司；葡萄糖試劑盒，南京建成有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MKX-J1A 微波爐，青島邁可微波創(chuàng)新科技有限公司；20902695 電熱干燥箱，精宏儀器科技有限公司；NS2 可見分光光度計（NS2-471919020219030010），上海電分析儀器有限公司；4-10 馬弗爐，上海康路儀器設(shè)備有限公司；KDN-08C 數(shù)控消化爐，上海精隆科學儀器有限公司；CR-400 色度儀，致茂電子儀器有限公司；G3-易準型血糖儀，三諾生物傳感股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 色度測定

取不同全麥面包片，于微波爐中復溫30 s，用色度儀分別測定面包中心和面包表皮部位的色度值，每個樣品測定10 次，計算平均值±標準差。

1.3.2 人體感官評價

1.3.2.1 志愿者

受試者為20 名健康人員，身體健康，平均年齡為23 歲，平均身體質(zhì)量指數(shù)（Body Mass Index，BMI）為22.17 kg/m2。

1.3.2.2 樣品呈送

取新鮮面包，采用四分法取面包芯樣品。將樣品隨機編號后，均勻擺放于瓷盤中。

1.3.2.3 感官評價

首先對品評人員進行問卷調(diào)查，參考GB/T 35869-2018[8]糧油檢驗小麥粉面包烘焙品質(zhì)評價快速烘焙法和徐菁等[9]研究方法，并根據(jù)全麥面包的特點，略作修改，設(shè)計面包感官品質(zhì)評分標準（表2）。

表2 面包品質(zhì)評分標準Table 2 Bread quality scoring criteria

1.3.3 營養(yǎng)成分測定

1.3.3.1 樣品制備

取不同比例全麥面包各一片，于微波爐中復溫30 s，放入粉碎機粉碎均勻，裝入密封袋，于-18 ℃冰箱內(nèi)冷凍。

1.3.3.2 基本成分測定

水分含量：采用GB 5009.3-2016 法（第一法直接干燥法）進行測定[10]。

灰分含量：采用GB 5009.4-2016 法（第一法食品中總灰分的測定）進行測定[11]。

蛋白質(zhì)含量：采用GB 5009.5-2016 法（第一法凱氏定氮法）進行測定[12]。

脂肪含量：采用GB 5009.6-2016 法進行測定[13]。

膳食纖維含量：采用GB 5009.88-2014 法進行測定[14]。

1.3.3.3 淀粉含量測定

采用路國權(quán)等[15]的方法，略作修改。

準確稱取樣品1 g，放入試管中，加10 mL 6 mol/L鹽酸和14 mL 蒸餾水，混勻。于100 ℃沸水浴加熱30 min，用碘-碘化鉀溶液檢驗淀粉水解的程度，直到淀粉水解完全后，取出冷卻，抽濾，濾液用質(zhì)量分數(shù)為40%氫氧化鈉溶液中和至中性或微堿性，用水定容至100 mL，采用3,5-二硝基水楊酸（Dinitrosalicylic Acid，DNS）法，在波長450 nm 下測定其吸光值。

1.3.3.4 直鏈淀粉含量測定

采用Varatharajan 等[16]的方法，略作修改。

標準曲線的繪制：取6 個100 mL 容量瓶，分別加入0.00、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00 mL 直鏈淀粉標準溶液（1 mg/mL），再依次加入5.00、4.75、4.50、4.00、3.50、3.00 mL 支鏈淀粉標準溶液（1 mg/mL）。向各瓶中加入去離子水50 mL，1 mol/L 的乙酸溶液和碘試劑（質(zhì)量分數(shù)為2%碘化鉀+質(zhì)量分數(shù)為0.2%碘）各1 mL，定容至100 mL 后，避光顯色10 min，于620 nm 處讀取吸光值。

樣品測定：稱取0.1 g 樣品于50 mL 離心管中，加入1 mL 無水乙醇和9 mL 1 mol/L 的氫氧化鈉溶液，于沸水浴中分散10 min，冷卻后于100 mL 容量瓶中定容。取20 mL 定容后的樣品分散于50 mL 離心管中，加入7～10 mL 沸程為30～60 ℃的石油醚，間歇搖動10 min 后靜置15 min，待樣品分層后吸取上層石油醚，重復以上操作2 至3 次以除去脂肪。吸取脫脂后的樣品5 mL 于100 mL 容量瓶中，依照標準曲線繪制方法的程序分別加入乙酸溶液和碘試劑，定容、顯色、讀取吸光值，與標準曲線比較得到樣品直鏈淀粉質(zhì)量，并根據(jù)公式（1）計算得到直鏈淀粉含量：

式中：

w——直鏈淀粉占樣品干重的質(zhì)量分數(shù)，%；

m1——樣品所含直鏈淀粉的質(zhì)量，mg；

m2——樣品質(zhì)量，mg；

wH2O——樣品的水分質(zhì)量分數(shù)，%。

1.3.4 人體血糖值測試

1.3.4.1 受試人員篩選

受試者為23 名健康人員，身體健康，無糖尿病，年齡在20～25 歲之間，平均年齡為23 歲，平均BMI值為22.08 kg/m2。隨機分為5 組。第一組為對照（白面包）組，記為Con；其余四組分別是全麥比例為50%、70%、90%、100%的全麥面包組，分別標記為50B、70B、90B、100B 組，受試者在食用前8 h禁食。

1.3.4.2 血糖測試

受試者禁食8 h 后漱口，手持血糖儀，采用指尖取血的方法，測定受試人員的空腹血糖值。取不同新鮮面包于盤中，受試者按照25 g 碳水化合物的量食用面包，Con、50B、70B、90B、100B 組分別食用白面包，全麥比例為50%、70%、90%、100%的全麥面包，攝入面包后2 h 內(nèi)不劇烈運動，測試期間嚴禁食用其他食物[17]。測定空腹血糖值記為0 min 時的血糖值，以食用面包第一口時間開始計時，分別測定餐后30、60、120 min 的血糖值。

1.3.4.3 人體血糖測試中不同面包GI 值的計算

根據(jù)餐后2 h 血糖值變化，通過計算某時間血糖值減去空腹血糖值，繪制血糖應答曲線，并用公式（2）計算面包的GI 值。

式中：

D——血糖指數(shù)GI，%。

S——待測樣品餐后2 h 線下應答曲線面積；

S0——標準樣品餐后2 h 線下應答曲線面積。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2021、SPSS 26.0 進行數(shù)據(jù)處理，并采用Original 2021 繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同全麥粉比例對全麥面包色度的比較

表3 展示了不同全麥面包中面包皮和面包芯的色度變化。由表可知，白面包面包芯的亮度值L*值為83.89，紅綠值a*值為-1.15，黃藍值b*值為15.66。而全麥面包面包芯的L*值為66.72～75.44，紅綠值a*值為1.26～3.14，黃藍值b*值為22.71～24.54，隨著全麥粉比例增加，面包芯L*值顯著降低（P＜0.05），a*值、b*值顯著升高（P＜0.05），表明全麥粉的添加會使全麥面包面包芯的顏色變深，這可能是由于全麥粉的添加量不同。而面包皮的亮度值顯著性降低（P＜0.05），紅綠值、黃藍值呈不規(guī)律變化，這可能由于全麥粉的添加量不同和面包在焙烤過程中發(fā)生美拉德反應共同作用的原因[5]。全麥粉的添加量對不同全麥面包的色度會產(chǎn)生影響，為了解消費者對于不同全麥面包的接受度，我們對不同全麥面包進行了感官評價實驗。

表3 不同全麥面包色度值Table 3 Color values of different whole wheat bread

2.2 不同全麥粉比例對全麥面包感官品質(zhì)的比較

表4 表示不同全麥面包的感官評價結(jié)果。由表可知，全麥比例為50%、70%、90%、100%的全麥面包感官評分分別為83.29、80.52、79.83、76.75，不同全麥面包的感官評分順序為：全麥比例為50%＞70%＞90%＞100%的全麥面包，全麥粉的添加量在一定程度上會影響不同全麥面包的面包質(zhì)量（外觀、香氣、滋味、質(zhì)地等），但四種全麥面包的感官評分在76.57～83.29 范圍內(nèi)，可被不同消費群體接受。

表4 不同全麥面包的感官評價結(jié)果Table 4 Sensory scoring results of whole wheat bread

2.3 不同全麥粉比例對全麥面包穩(wěn)糖效果的比較

由表5 可知，不同全麥面包的水分含量為37.80～38.69 g/100 g，蛋白質(zhì)含量為9.24～10.33 g/100 g，脂肪含量為1.13～1.62 g/100 g，膳食纖維含量為7.72～17.27 g/100 g，淀粉含量為27.74～30.63 g/100 g，直鏈淀粉含量為5.10～10.35 g/100 g。隨著全麥粉比例增加，不同全麥面包中水分、蛋白質(zhì)、脂肪含量無顯著性差異，膳食纖維含量顯著增加（P＜0.05），淀粉、直鏈淀粉含量顯著降低（P＜0.05）。全麥粉添加量的不同，對不同全麥面包營養(yǎng)品質(zhì)會產(chǎn)生一定影響。100%全麥面包已有研究證明是低GI 食品，所以我們后續(xù)的人體血糖實驗想判定下其他幾個比例的全麥面包是否屬于低GI 食品。

表5 不同全麥面包營養(yǎng)成分(g/100 g)Table 5 Nutritional components of different proportions of whole wheat bread (g/100 g)

人體餐后血糖值能反映攝入不同面包后人體的血糖動態(tài)變化[18]和穩(wěn)糖效果。圖1 為攝入不同面包人體血糖值變化曲線。隨著全麥粉比例增加，不同全麥面包餐后2 h 內(nèi)血糖波動小，在達到30 min 峰值后下降趨勢緩慢（P＜0.05）。由圖1 可知，與Con 組相比，0～30 min 期間，50B、70B、90B、100B 組血糖值升高趨勢緩慢。在30 min 血糖峰值100B＜90B＜70B=50B=Con 組；在120 min 時，血糖值100B＜70B＜90B＜50B＜Con 組。這表明相比于白面包組、50B、70B 組，90B、100B 組全麥面包引起人體餐后血糖波動小，穩(wěn)定餐后血糖水平能力好。下面根據(jù)人體血糖值變化，計算不同全麥面包的GI 值。

圖1 攝入不同面包后人體血糖值Fig.1 Human blood glucose concentration values after consuming different breads

表6 顯示，全麥比例為50%、70%、90%、100%的全麥面包的GI 值分別為70.28、64.76、45.47、43.43，隨著全麥粉比例增加，不同全麥面包的GI 值顯著降低（P＜0.05）。根據(jù)歐洲標準對不同全麥面包進行分類[19]，判定為：全麥比例為50%的全麥面包屬于高GI 食品，全麥比例為70%的全麥面包屬于中GI 食品，全麥比例為90%和100%的全麥面包屬于低GI 食品。

表6 不同全麥面包GI 值Table 6 GI of different whole wheat bread

不同全麥面包的GI 值有顯著性差異（P＜0.05），這可能和不同全麥面包中抗性淀粉含量有關(guān)[20,21]。有研究表明：碳水化合物吸收速度是影響食物GI 值的主要因素[22]，碳水化合物吸收速度和直鏈淀粉含量呈正相關(guān)[23]，和膳食纖維含量呈負相關(guān)[24]，因此，不同全麥面包中直鏈淀粉、膳食纖維含量影響其淀粉水解率趨勢，可能進一步影響食物GI 值。隨著全麥粉增加，膳食纖維含量顯著增加（P＜0.05），淀粉、直鏈淀粉含量顯著降低（P＜0.05），GI 值降低，餐后2 h內(nèi)穩(wěn)糖效果好[25]。

3 結(jié)論

隨著全麥粉比例增加，會使全麥面包面包芯的顏色變暗、變紅、變黃，影響全麥面包的面包質(zhì)量，但四種全麥面包的感官評分在76.57～83.29，仍在消費者可接受范圍內(nèi)。不同全麥面包中膳食纖維含量顯著增加（P＜0.05），淀粉、直鏈淀粉含量顯著降低（P＜0.05），全麥比例為50%、70%、90%、100%的全麥面包的GI 值分別為70.28、64.76、45.47、43.43。經(jīng)研究表明，不同比例全麥粉對全麥面包的面包品質(zhì)和穩(wěn)糖效果產(chǎn)生影響。由表1 可知，不同全麥面包配方中除了主料外沒有添加白砂糖等，甜味劑采用的是不產(chǎn)能的麥芽糖醇、山梨糖醇等新型甜味劑代替。有研究證明：低GI 食品餐后血糖波動小，維持餐后血糖動態(tài)平衡能力強，企業(yè)如果在目前中高GI 全麥面包中增加鷹嘴豆、菊粉、白蕓豆提取物等明顯具有降糖降脂效果的功能成分，可望將全麥比例為70%全麥面包開發(fā)成低GI 食品，增加七年五季低GI 系列產(chǎn)品的品類，加強其市場競爭力。