糖尿病患者专用抗面的研究进展

王 旭，李九亮，徐同成，孙小琴，刘丽娜，刘 玮，宗爱珍，贾 敏，邱 斌

（1.山东省农业科学院农产品研究所，山东省农产品精深加工技术重点实验室，农业部新食品资源加工重点实验室，山东济南 250100；2.甘肃洛蓝农业科技发展有限责任公司，甘肃兰州 730030）

随着社会的不断发展，谷物加工精细化导致人们食物结构发生变化，加之现代人过度追求享受，饮食结构不健康，致使糖尿病的发病率逐年提高。近年来，糖尿病的发病率越来越高，据统计，我国2013年糖尿病患病人数达9 840万人[1]，2015年全球20～79岁的人中有约4.15亿人患糖尿病（患病率8.8%），另外有3.18亿人糖耐量受损（前期患病率6.7%）。中国是全球糖尿病患病人数第一大国，2015年患病人数高达1.096亿人。同时据IDF预测，如果不加干预，2040年全球糖尿病患者将达6.42亿人，糖尿病前期人群4.81亿人，我国患者数量将上升至1.54亿人。糖尿病患者的因疾病而造成的经济负担越来越重[2]。糖尿病患者的饮食限制诸多，而且患者自己很难把控饮食中各种营养素的摄入[3]，研发一种适合糖尿病患者营养需求的食品迫在眉睫。

糖尿病的发病与体重超重有着重大关系[4]，糖尿病专用食品的研究不能抛开肥胖问题，要齐头并进。根据《THE LANCET》2013年报告数据及世界卫生组织统计显示[5]，我国成年人肥胖患者人数仅次于美国，且增幅逐年加大，目前成为肥胖人口的第二大国。2013年，全球肥胖人口的15%分布在中国和印度。世界卫生组织2011年和2015年公布数据显示，我国18岁及以上人口超重率为31.8%，2014年增长为36.2%；2010年我国18岁及以上人口肥胖率为4.3%，2014年增长为5.9%。

因此，糖尿病和肥胖人群的专用食品研究和开发已成为全国共同关心的热点课题[6-7]。对于糖尿病患者和糖尿病并发肾病患者、减肥人群来说，马铃薯淀粉[8]是一种适合的主食产品。马铃薯的淀粉在体内吸收缓慢，不会导致血糖骤然升高，可以预防肥胖、控制糖尿病，用马铃薯淀粉作开发糖尿病患者专用食品的原料，有着无与伦比的优势。并且，我国有着优质的马铃薯资源，中国马铃薯产量占世界总产量的24.2%，甘肃马铃薯产量占全国总产量的15%。甘肃省地理位置和气候环境非常适合生长高品质的马铃薯，目前甘肃省的马铃薯产业链已经形成，为进一步的技术开发提供了有利条件。所以，试验针对目前糖尿病和肥胖患者的情况，以营养丰富的马铃薯粉和具备降糖功效的抗性淀粉为原料，同时添加膳食纤维，研发了一种抗性马铃薯纤维复合粉，该产品具有抗性淀粉和膳食纤维的功能，在人体的肠胃道结肠中与挥发性脂肪酸起发酵反应，发挥其抗性功能。与普通面粉相比，抗面在体内消化、吸收和进入血液都较缓慢，并含有大量不能被人类胃肠道中消化酶所消化、吸收利用的多糖。基于上述功能，抗面可满足糖尿病患者或糖尿病肾病患者、减肥人群营养需求，为患者提供营养支持和健康保障。

1 抗面和抗馍的定义

抗性马铃薯纤维复合粉简称为抗面，它是指以马铃薯淀粉、抗性淀粉或慢消化淀粉为主要原料，辅以膳食纤维等营养素制备的配方粉状制品。该类产品兼具抗性淀粉和膳食纤维的功能，在人体的肠胃道结肠中与挥发性脂肪酸起发酵反应，发挥其抗性功能。与普通面粉相比，抗面中膳食纤维含量高，可以增加Ⅰ型糖尿病患者单核细胞上胰岛素受体结合点，从而节省胰岛素的需要量；抗面的蛋白含量少，能够为糖尿病所引发肾病的患者提供营养支持，长期食用具有辅助治疗和改善作用；肥胖与糖尿病密切相关[9]，低脂肪的抗面有利于抑制体重增长、预防肥胖。抗面的升糖指数低，该产品能够为糖尿病患者或糖尿病肾病患者、减肥人群提供营养支持，长期食用具有辅助治疗和改善作用，保障了健康。

采用抗面制成的高纤维、低蛋白、低升糖指数的中国特色传统面食称为抗馍，它是把抗面加水调匀，发酵后蒸熟而成的食品，成品外形多为半球形。抗面保留了马铃薯中一些传统主食没有的宏量营养素，如丰富的矿物质、维生素和植物化学物，以及一般粮食作物所缺少的赖氨酸、色氨酸、胡萝卜素、VC等独特的微量营养素；同时在配置过程中，增加了膳食纤维含量，调整了抗性淀粉的比例及膳食结构中钠、钾的比值；再通过正交试验设计和上百次的筛选，找到了理想的面筋替代物，通过添加该类替代物，能够增加淀粉的筋度，提升面团的黏性、弹性及流变学特性。同时，根据马铃薯淀粉馒头的特点，改进了加工工艺，如调整了面团的醒发时间，固定了馒头加水量，确定了馒头的压面次数等，由此制作出的馒头无论是感官品质还是质构品质都达到普通小麦馒头的标准，其感官、品质与传统主食相近。

2 研发思路

针对糖尿病和肥胖患者的营养需求，其中包括低蛋白基础主食，低GL、GI饮食，辅助降血糖的膳食补充剂，具有辅助治疗效果的膳食补充剂等[10]。试验选择营养丰富的马铃薯粉和具备降糖功效的抗性淀粉为原料，同时辅以膳食纤维，研发抗面和抗馍产品，既能满足该类人群对食品营养需要，并能保持与传统主食相近的感官品质和质构品质。

3 功能组分与糖尿病的关系

3.1 马铃薯

马铃薯所具有诸多的保健功能与其他淀粉相比，马铃薯淀粉更适合于糖尿病患者和糖尿病并发肾病患者、减肥人群的主食产品[11-12]。马铃薯是低热能、高蛋白，含有多种维生素和微量元素的食品，马铃薯的淀粉在体内缓慢吸收，不会导致血糖过高，可用作糖尿病患者的食疗，起到预防肥胖、控制糖尿病的作用。而且吃马铃薯不必担心脂肪过剩，因为它只含0.1%的脂肪，是所有充饥食物中最少的，每天多吃马铃薯，可以减少脂肪摄入，使多余脂肪渐渐代谢掉，是理想的减肥食品。马铃薯所含的粗纤维能促进胃肠蠕动，加速胆固醇在肠道内的代谢，故有通便和降低胆同醇的作用，从而可以防治便秘和预防胆固醇升高。

3.2 抗性淀粉

抗性淀粉又称抗酶解淀粉及难消化淀粉，在小肠中不能被酶解，但在人的肠胃道结肠中可以与挥发性脂肪酸起发酵反应[13]。这种淀粉较其他淀粉难降解[14]，因为它可抵抗酶的分解，从而在体内缓慢释放葡萄糖，具有较低的胰岛素反应，可控制血糖平衡，减少饥饿感，特别适宜糖尿病患者食用。抗性淀粉具有可溶性食用纤维的功能，抗性淀粉对人体产生作用，影响其他物质的吸收代谢，以及在结肠内发酵产生的次生产物而发挥其生理功能，食用后可以增加饱腹感和排便量，而且因食用抗性淀粉后排泄物中胆固醇和甘油三酯的量，所以抗性淀粉可减少血胆固醇和甘油三酯的量，因而具有一定的减肥作用。同时，抗性淀粉所产生的热量只有糖类的50%，可用于控制食欲及巨量营养素的平衡，进而达到体重的控制。

抗性淀粉颗粒，指那些天然具有抗消化性的淀粉。主要存在于新鲜马铃薯、香蕉和高直链玉米淀粉中。其抗酶解的原因是具有致密的结构和部分结晶结构，其抗性随着糊化完成而消失，而100 g的生土豆中抗性淀粉含量高达75%。

3.3 膳食纤维

膳食纤维主要是不能被人体利用的多糖，即不能被人类的胃肠道中消化酶所消化的，且不被人体吸收利用的多糖[15]。膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要角色，同时摄取足够的纤维也可以预防糖尿病及其他疾病。这是一类特殊的碳水化合物，它虽然不能被人体消化道酶分解，但因为有着重要的生理功能，也成为人体不可缺少的物质，被称为人类的“第七大营养素”。

膳食纤维对糖尿病患者有多种保健作用：膳食纤维具有结合胆酸和胆固醇的作用，可以起到减肥的作用；纤维素比例小、体积大，在胃肠中占据空间较大，食用之后使人有饱食感，有利于减肥，并且较大的纤维素体积，在进食后可刺激胃肠道，使消化液分泌增多、胃肠道蠕动增强，可防治糖尿病所带来的便秘，减轻糖尿病患者的痛苦；膳食纤维在肠道易被细菌酵解，其中可溶性纤维可完全被细菌酵解，而酵解后产生的短链脂肪酸（如乙酯酸、丙酯酸和丁酯酸）均可作为肠道细胞和细菌的能量来源，也会促进肠道蠕动，减少胀气，从而改善糖尿病患者的便秘。

高纤维饮食可以使Ⅰ型糖尿病患者单核细胞上胰岛素受体结合增加，从而节省胰岛素的需要量。因此，糖尿病患者进食高纤维素饮食，不仅可改善高血糖，减少胰岛素和口服降糖药物的应用剂量，并且有利于减肥，还可防治便秘、痔疮等疾病。

4 降糖评价

4.1 升糖指数

升糖指数[16]低的膳食可以降低血糖负荷[17]，有利于减轻糖尿病患者的症状，所以把升糖指数作为产品膳食功能的主要评价指标。升糖指数是指在标准定量下（一般为50 g） 某种食物中碳水化合物引起血糖上升所产生的血糖时间曲线下面积和标准物质（一般为葡萄糖）所产生的血糖时间下面积之比值再乘以100，反映了某种食物与葡萄糖相比升高血糖的速度和能力，也是反映食物引起人体血糖升高程度的指标，是人体进食后体内血糖生成的应答状况。

4.2 升糖指数的划分标准

（1）高升糖指数。升糖指数＞70（血糖生成指数定为100），它们进入胃肠后消化快、吸收率高，转化为葡萄糖的速度快，血糖迅速升高。

（2）低升糖指数。升糖指数＜55（血糖生成指数定为100），它们在胃肠中停留时间长、吸收率低，转化为葡萄糖的速度慢，血糖升高慢，人体有足够时间调动胰岛素的释放和合成，使血糖不致于飙升。食用低GI的食物一般能够帮助身体燃烧脂肪，减少脂肪的储存，达到瘦身的作用；而高GI的食物恰恰相反。

4.3 升糖指数的影响因素

升糖指数会受到诸多因素的影响[18]。产品中大部分为多糖，从碳水化合物的类型和结构分析，多糖相比于单糖有更低的升糖指数；膳食纤维是不能被人类的胃肠道中消化酶所消化的一类多糖，该产品中膳食纤维含量高，可减缓消化吸收率、降低食物的升糖指数；谷类颗粒碾度越细，其升糖指数越高，而抗面不是加工细化的主食，所以有较低的升糖指数；脂肪与蛋白质的比例高，血糖升高缓慢，这样饮食的血糖指数会下降。

5 抗面的优势与意义

该产品的研究响应国家马铃薯主粮化战略[19-20]。马铃薯主粮化战略即以马铃薯为切入点，形成马铃薯与小麦、玉米、水稻三大主粮协调发展的新格局，提高马铃薯产业化水平，把马铃薯由目前的副粮、杂粮提升为我国第四大主粮。

抗面的产生填补国内食品市场空白。我国糖尿病、肾病患者等特殊人群数量占世界总数的比例非常高，呈增长趋势[21]，且增长迅速。但是，我国针对糖尿病人群的专用食品生产还是空白，产业前景十分广阔。从马铃薯育种、种植、加工等环节进行技术服务和指导，带动当地就业，激活马铃薯淀粉加工企业，提高经济效益和社会效益。首先为马铃薯淀粉产业的供给侧产能过剩和需求侧产品缺失的问题缓解了压力，提高马铃薯主粮的精准供给率。

抗面营养全面，具备制造各种全营养特膳食品的基础原料功能，它的受众人群数量大、增长快。我国糖尿病、肾病等慢性病患者的治疗方法是药物，而忽视了身体的营养需求，大量慢性病患者专用食品缺乏，营养不足，造成病情恶化，无法医治，目前我国1.29亿人糖尿病患者中，约33%的并发不同程度肾脏病[22]，约4 300万人每年以10%的速度增长是糖尿病患者主要死亡原因，而抗面的产生，就是为了解决这一问题，它是治疗或辅助治疗糖尿病肾病患者的有效手段。

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