燕麦产品的血糖指数

叶 婷 范志红 李帼婧

(中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083)

全球成人糖尿病患病人数持续增长，我国20～79岁的成年人中约有0.98亿糖尿病患者，居全球首位，预计在2035年将增长为1.41亿[1]。胰岛素抵抗和糖尿病不仅会引起一系列严重的并发症，还与多种慢性疾病密切相关[2]。与高加索人种相比，亚洲人对同等碳水化合物负荷(glycemic load, GL)的餐后血糖反应更高，更易从糖尿病前期发展为糖尿病[3]。通过降低主食血糖负荷调控餐后血糖对慢性疾病防控具有重要意义[4]。

燕麦可分为带稃型的皮燕麦和无稃型的裸燕麦，富含淀粉、蛋白质、不可溶性膳食纤维，同时富含燕麦β-葡聚糖、燕麦蒽酰胺、生育酚和燕麦皂苷[5]，且常以全谷物的形式食用。全谷物是整粒谷物或糊粉层、胚、麸皮占比与整谷粒相同的加工品，富含维生素、矿物质、植物化学物及膳食纤维，与糖尿病、心血管疾病等多种疾病风险降低有关[6]。

本文综述了影响燕麦食品(包括燕麦粒、燕麦片、燕麦粉和燕麦含量超过50%的混合食物)餐后血糖反应的加工相关因素，以便为以燕麦为原料开发营养健康食品提供参考。

1 燕麦的血糖指数

多项人体干预试验表明燕麦产品能显著降低餐后血糖[7-13]，但也有少数研究未发现食用燕麦产品对餐后血糖有明显影响[14]。受试者和燕麦品种的差异可能带来上述研究结果的矛盾，但研究中所使用燕麦品种和加工食用方法可能也是重要的差异来源。由于燕麦需要烹熟食用，加工方式、温度和时间的组合使快消化淀粉、慢消化淀粉及抗性淀粉比例变化，影响燕麦淀粉在消化道中的消化吸收速率，最终影响餐后血糖反应。

目前文献数据表明，不同燕麦产品的血糖指数(glycemic index, GI)相差较大，从39到88不等[15]。在流行病学和人体干预研究中，受试者往往只提供摄入燕麦等全谷物的数量信息，没有具体烹饪加工信息，难以确认食物状态和消化速度，因此无法针对这些因素对餐后血糖的影响进行统计分析。这很可能是许多燕麦食物与血糖控制相关研究结果不一致的原因[15]。表1中列出了部分国内外全谷物燕麦产品的GI值测定数据。

从表1中可见，即便对于纯燕麦，其GI值也有较大差异。其中燕麦籽粒较为完整的产品GI值较低，而籽粒完整性受到较大破坏的产品GI值较高。多项研究表明，热加工方式、物理结构、β-葡聚糖含量和混合产品中配合食用的其他食物都是影响燕麦产品GI值的重要因素。

2 加工方式对燕麦产品GI值的影响

2.1 热加工的影响

谷物加工中常有热加工环节。燕麦淀粉加水并受热后糊化会产生大量快消化淀粉，会引起餐后血糖、胰岛素浓度急速上升[20]。Granfeldt等[21]发现，糊化度为16.4%的烤燕麦片和糊化度为24.1%的蒸烤燕麦片(厚度为0.5 mm)的GI值分别为99和114，与白面包均无显著差异，推测可能是薄燕麦片淀粉颗粒受热后结晶度下降，从而使其更易消化吸收[22]。而1.0 mm糊化度为0%的生燕麦片、糊化度为16.4%烤燕麦片和糊化度为15.6%蒸燕麦片GI值分别为78、72、76，显著低于白面包[21]。可见热加工方式和糊化度对薄燕麦片中淀粉状态的影响较大，而对厚燕麦片影响较小[21]。

表1 全谷物燕麦产品GI值[15]

注：*GI为以葡萄糖为餐比的血糖指数，**AC为可利用碳水化合物，***N为健康受试者，D为糖尿病受试者，表中未另标注参考文献的均来自文献[15]。

整粒燕麦通常蒸煮食用，加水比例和蒸煮时间均影响淀粉糊化程度，进而影响消化性质和餐后血糖反应。常压蒸煮80 min的燕麦饭GI值为62[16]，而煮制20 min的燕麦粥GI值为49[23]。与传统加热方式相比，微波烹调的燕麦粥颗粒感更强，黏度更小，糊化分散的淀粉和溶解的β-葡聚糖更少，因此也可能引起燕麦GI值的差异[24]。

对焙烤后用于冲糊的燕麦粉来说，冲糊时的水温影响较大。体外消化实验表明，冲糊终温为74 ℃的燕麦糊的抗性淀粉含量显著低于冲糊终温为66 ℃的燕麦糊，提示较高冲糊温度时GI值可能更高[16]。电镜图片还显示，将烤制温度从90 ℃提升到120 ℃后，燕麦粉的淀粉团粒表面紧密度下降，大团粒减少；沸水冲糊后抗性淀粉含量下降[25]。

2.2 物理结构完整性的影响

食物天然物理结构的保存状态和加工后的质构状态对碳水化合物消化速率均有影响[26]。沸水冲即食燕麦片和速食燕麦片煮成的粥GI值分别为89和93，而完整燕麦粒煮成的粥GI值仅为60[22]。国内学者测得整粒燕麦的GI值为50[18]，整粒压片燕麦的GI值为52[19]。

有研究发现，在糊化度同为16.4%时，0.5 mm的薄燕麦片GI值为99，而1.0 mm的厚燕麦片GI值仅为72，与未糊化的厚燕麦片相似，表明谷粒的物理结构对血糖反应有重要作用[21]。厚燕麦片胚乳外层或细胞壁破坏较少，降低了淀粉酶的可接触性，延缓了餐后血糖的上升[21]。这种效应在与其他食物同食时仍然存在。同样与125 mL半脱脂牛奶搭配食用，jumbo燕麦(大燕麦片)粥的GI值为40，小燕麦片粥GI值为61；燕麦片形态完整者煮粥后的GI值显著低于散碎程度更高者[27]。

对钢切燕麦、厚燕麦片、速食燕麦和即食燕麦等不同加工方式燕麦产品的GI值进行全面比较，进一步证实燕麦产品的物理结构完整性与其血糖反应相关[15]。钢切燕麦是直接将整粒燕麦切成2～4段，GI值为55；厚燕麦片又称老式燕麦片、传统燕麦片或jumbo燕麦片，是将轻度加热或蒸汽处理后的燕麦通过一对间隙较大的对辊磨，GI值为53；速食燕麦片又称薄燕麦片，是将加热或蒸汽处理后的燕麦用间隙较小的对辊磨碾成，GI值为71；即食燕麦片则先经更高温度蒸汽处理使淀粉部分糊化，然后切段后通过间隙较小的对辊磨，GI值为75[18, 28]。钢切燕麦和厚燕麦片对燕麦天然物理结构的破坏较小，淀粉需要较长时间才能充分糊化，淀粉酶与淀粉也较难接触[21]，故GI值较低。速食燕麦片和即食燕麦片对天然结构的破坏更大，使其可迅速在沸水中吸水膨胀，更易被酶水解[15]。体外消化实验表明，刚切燕麦淀粉消化速度慢于速食燕麦[29]。

与完整谷粒相比，磨粉后烹调食用使血糖反应显著上升[30]。焙烤后打粉处理彻底破坏了燕麦的致密结构，使燕麦淀粉的峰值黏度下降[25]，更易与淀粉酶接触，从而加快了淀粉消化吸收速率，故焙烤打粉后沸水冲成的燕麦糊GI值可高达83[16]。

随着加工程度加深，燕麦细胞壁的完整性逐渐丧失，颗粒度变小。燕麦有效吸水面积增大，崩解程度加剧，淀粉糊化温度、最终黏度、崩解值和回生值均显著降低[31]，淀粉更易在短时糊化。淀粉酶与淀粉可以直接接触，并且等质量淀粉与消化酶接触面积迅速增大，使其GI值上升。同时β-葡聚糖逸出分散到谷物中，其分子质量下降，黏度减小[32]，引起GI值上升。此外，物理粒度较大时消化率降低，未消化部分还可能通过对肠道菌群的作用间接影响餐后血糖[33]。

随机对照人体实验证实了该推测。食用完整燕麦粒的干预实验降低餐后血糖的效果均优于对照组[12-16]，而张坚等[17]在高胆固醇血症患者中进行的随机对照研究显示，持续6周每天食用100 g即冲即食燕麦片对血糖的影响与挂面组无显著性差异。

3 β-葡聚糖含量和黏度的影响

燕麦产品的低GI特性常被认为与β-葡聚糖相关[34]。研究表明，健康人[35]和Ⅱ型糖尿病人[36]食用富含β-葡聚糖的燕麦产品均有降低餐后血糖和胰岛素反应的作用。目前认为β-葡聚糖可延缓胃排空，在小肠中保持黏性而减缓食物在消化道中的运输和吸收；形成将蛋白和淀粉包裹在其中的网络结构；抑制内源性葡萄糖的产生；被肠道菌群发酵产生短链脂肪酸，从而发挥降血糖代谢效应[37]。

欧洲食品安全局指出，为达到降低血糖反应的效果，每30 g可利用碳水化合物中至少需含4 g燕麦β-葡聚糖[38]。然而，对多项关于燕麦产品与餐后血糖反应的研究进行汇总后发现，整燕麦粒的GI值与β-葡聚糖含量无关，只要种子完整结构不被破坏，100%可以达到降低餐后血糖反应的效果。仅在籽粒完整性已经被严重破坏的情况下，燕麦加工品的GI值才与产品中β-葡聚糖的含量呈负相关[39]。

4 其他同食食物的影响

燕麦常与其他谷物、牛奶、坚果、果干等共同食用，也常有加入糖进行调味的情况，食物配合也影响其血糖反应。牛奶与燕麦同食具有帮助控制餐后血糖的作用[33]。在即食热燕麦粥中加入半脱脂牛奶，可使混合餐GI值从83降低为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燕麦及Bokomo燕麦GI值分别为63、68，不加奶和糖的OatsoEasy速食燕麦粥GI值为65，三者并无显著性差异[41]。

木斯里和格兰诺拉是燕麦片与水果干、坚果、种子等混合的早餐谷物产品，其中还可能添加少量油和糖，食用前通常不再经热处理[15]。果干、坚果、种子、牛奶、蔗糖的GI值范围分别为30～65、7～23、8～47、11～46、58～84[42]，因此不同原料和组成的木斯里和格兰诺拉GI值范围跨度很大，从39到70不等[15]。而同一系列不同风味，如浆果味、水果味、蜂蜜味、可可味等风味的燕麦产品GI值相似，可见风味不同并无影响[40]。有研究表明，通过搭配蛋白类、油脂类及富含膳食纤维的食物，可以使混合食物的实际GI值低于原料算数加和所得GI值，这与对胃肠道蠕动速度及胰岛素和胰高血糖素分泌的影响有关[43]。

5 结论与展望

燕麦是适用于血糖管理的食材，但其对血糖控制的具体效果可能与品种、热加工程度、物理结构完整性、β-葡聚糖含量和粘度及食物搭配等因素有关。目前已有较多国外燕麦产品的GI测定数据，但我国燕麦加工产品的相关数据较少，对合理食用方法的研究也不足。今后的研究需要育种、加工、营养和医学等方面的研究者通力合作，为开发控制餐后血糖功效最大化的燕麦产品提供可靠数据支持。