低血糖生成指数液态奶的开发及测试

刘 丽，孟 娜，陆 淳，李聚泽，解晓彤，郭 慧，卢晓莉

石家庄君乐宝乳业有限公司，河北石家庄 050200

0 引言

随着国民生活水平提高，饮食结构发生变化，由此带来的肥胖症、糖尿病、高血压、高血脂、心血管疾病等多种代谢类疾病随之增加。2010年，《中国慢性病及其危险因素监测报告2010》中的全国慢性病数据表明，身体质量指数（Body Mass Index，BMI）[BMI=体重（kg）/身高（m）2划分]，我国成人超重率[25.0 kg/m2＜BMI＜36.0 kg/m2]为27.9%，肥胖率（BMI＞36.0 kg/m2）为5.1%。2017年国际糖尿病联盟数据公布，中国成人糖尿病患者人数高达1.14 亿人，其中95.0%为2型糖尿病患者[1]。不良的饮食结构和生活方式对糖尿病有重要影响，超重或肥胖人群、过多摄入动物油、高血压高血脂、吸烟饮酒等都可能增加2型糖尿病风险[2]。因此，改变不良的饮食结构和生活方式，避免摄入过多高糖、高脂食品可以有效控制血糖和体重的增加，还能够降低糖尿病患者并发症的产生。

血糖生成指数（Glycemic Index，GI）用于描述人体对食物的消化吸收速率和由此引起的血糖应答，GI值小于55.00的被认为是低GI食品[3，4]。长期食用低GI食品能有效控制血糖水平的提高[5]。牛奶GI值为28.00，同时可以作为多种营养载体[6，7]。市场上可供低糖或无糖需求人群食用的牛奶品类较少，现有的无蔗糖添加的酸牛奶和纯牛奶营养成分单一，无法满足不同人群的营养需求及达到营养的全面均衡。为解决上述问题，本研究通过设计添加膳食纤维、多种维生素和矿物质，从而开发一款全营养的低GI的调制牛奶。

1 材料与方法

1.1 材料

生牛乳（石家庄君乐宝乳业有限公司），抗性糊精[罗盖特（中国）营养食品有限公司]，大豆分离蛋白[丹尼斯克（中国）有限公司]，燕麦粉（北京朔方科技发展股份有限公司），藜麦粉（北京朔方科技发展股份有限公司），复配稳定剂[丹尼斯克（中国）有限公司]，桑叶粉[帝斯曼（中国）有限公司]，乳清蛋白粉（德国莫克莱-阿劳依-米勒有限责任公司有限公司），三氯蔗糖[泰莱贸易（上海）有限公司]，复合维生素（含维生素A、D、E）[帝斯曼（中国）有限公司]，复合矿物质（含铁、锌、钙）[帝斯曼（中国）有限公司]。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

生牛乳预热至60 ℃后，分别加入抗性糊精、大豆分离蛋白、燕麦粉、藜麦粉、复配稳定剂，保持温度在55～60 ℃，8000 r/min高速剪切10 min后加入桑叶粉、乳清蛋白粉（乳清蛋白含量80%）、复合维生素、复合矿物质、三氯蔗糖，继续高速剪切15 min使之充分分散溶解；加入去离子水定容；升温至60～65 ℃后20 MPa高压均质，灌装后进行100 ℃杀菌20 min得到成品备用。

1.2.2 贮藏稳定性观察

将样品置于4 ℃、室温和37 ℃进行稳定性观察。

1.2.3 快速稳定性测试

试验通过采用LUMiFuge稳定性分析仪进行样品快速稳定性的测试。利用近红外光对样品进行照射，对整个样品从上到下同时观测和分析。利用离心加速法简便的测试及量化分散体系分离行为，从而确定其稳定性和货架期。取适量样品放入测试管中进行测试，测试时间间隔30 s，转速4000 r/min，光因子为1.00，轮廓线255。

1.2.4 人体GI值测试

依据GI值人体测试方法的国际标准ISO 26642—2010[8]的要求，征集受试者和设计试验方案。受试对象：本次测试受试者为20 人，均身体健康，无糖代谢相关疾病，BMI为18.5～23.9，近期未服用影响糖代谢药物和保健品（包括避孕药），近3 个月内未患重病住院治疗或手术治疗。受试者在试验前均签署知情同意书。测定方法：受试者手指经消毒挥干后，用无菌采血针指尖采血，采血量400 μL，离心后取血清，运用全自动血生化分析仪进行血糖浓度的测定，共计测试4 次：在不同日期开展测试，每次测试洗脱期不少于72 h，3 次饮用葡萄糖水，1 次食用调制牛奶。具体过程为：测定两次空腹血糖（0 min）后，饮用含25 g葡萄糖水或食用等量调制牛奶（须在12～15 min 内食用完）；分别于15 min、30 min、45 min、60 min、90 min及120 min各采血1 次，测定血糖，并记录结果。GI值按以下公式计算。

根据GI值的分类标准，低于55.00为低GI，55.00～70.00为中GI，70.00以上为高GI。

1.2.5 饱腹感测试

本试饮试验在君乐宝公司内部招募志愿者，以问卷形式进行为期18 天的调查。具体试验设计如表1所示。汇总试饮志愿者数据后，分析230 mL调制牛奶（蛋白含量3.5 g/100 g）和对照样（学生纯牛奶）分别搭配同种食物的饱腹感持续时间及餐后1 h、2 h、3 h饥饿感分析的差异。

表1 饱腹感试验设计

1.2.6 数据分析

采用Excel软件对试验数据进行分析并作图，利用SPSS软件进行T检验，P＜0.05表示有显著性差异。

2 结果与讨论

2.1 不同添加量的稳定剂对样品贮藏稳定性的影响

表2从口感和状态（析水量或浮油）两个方面对不同贮藏时间的样品进行了描述。由表中可以看出，添加两种不同量的稳定剂的调制牛奶4 ℃低温冷藏60 天，未出现明显的脂肪上浮情况，无沉淀和析水，口感保持正常；室温和37 ℃储藏30 天后，两种调制牛奶均出现脂肪上浮情况；储藏45 天后，添加2.2‰的稳定剂的调制牛奶开始出现燕麦粉沉淀，添加2.4‰稳定剂的调制牛奶体系稳定性和口感依然保持良好。

表2 不同放置时间和放置温度下调制牛奶稳定性观察

由图1可以看出，两种含有不同添加量稳定剂的样品稳定性表现很好。其中样品1稳定性系数高于样品2，表明样品2稳定性高于样品1，同稳定性观察试验结果相对应。

图1 Lumisizier 离心扫描图谱稳定性分析

2.2 人体GI 值测试

受试者在食用葡萄糖和调制牛奶餐2 h后血糖水平变化情况如图2所示。由图中可以看出，空腹时对照组血糖检测平均值明显低于试验组，饮用葡萄糖5 min后血糖出现先增加后降低的趋势，在30～45 min时达到峰值，血糖水平变化明显。饮用调制牛奶，受试者整体的的血糖水平变化平稳，在15 min、30 min、45 min、60.00 min的血糖水平明显低于对照组，说明调制牛奶在胃肠的停留时间长，吸收不完全，葡萄糖缓慢释放，从而使血糖能够维持在较低水平[9，10]。

图2 摄入食物120 min 内血糖水平的变化情况

试验以葡萄糖为参考食物，通过与调制牛奶样品对比，分别计算每位受试者服用2 次葡萄糖和调制牛奶的血糖反应曲线下面积，计算GI值，得出调制牛奶的GI值，以葡萄糖GI=100.00为标准，则调制牛奶的GI值为22.86（图3），按目前碳水化合物类食品血糖指数高低的分类原则，调制牛奶属于低GI食品。

图3 以葡萄糖为参照的样品GI 对比值

2.3 调制牛奶饱腹感测试

由图4可知，在5.0%显著性水平上，样品搭配面包、鸡蛋食用时，食用后1 h和2 h，调制牛奶样品的饥饿感评分指标与对照组有显著性差异（P＜0.05）；食用后3 h，调制牛奶样品的饥饿感评分指标与对照组无显著性差异。

由图4可知，餐后2 h内，在饥饿感出现的过程中，调制牛奶样品的表现效果好于对照样。餐后2～3 h内，调制牛奶样品和对照样有显著性差异，说明搭配食物食用时饥饿感出现过程中，调制牛奶样品的饥饿感明显强于对照样。根据表3数据分析，单独食用受试样品，调制牛奶样品的饱腹感持续时间都明显强于对照样；搭配食物食用时饥饿感出现过程中，调制牛奶样品的饥饿感同对照样相比无显著性差异。根据表4～6数据可知，食用调制牛奶样品后，很饱和正好的人数占比均高于对照样人数。

表3 饱腹感持续时间

表4 采用处理1 食用方案后饱腹感情况

表5 采用处理2 食用方案后饱腹感情况

表6 采用处理3 食用方案后饱腹感情况

图4 食用不同样品餐后饥饿感评分

样品搭配食物食用时，调制牛奶样品饱腹感持续时间与对照组无显著性差异；单独食用受试样品时，调制牛奶样品在饱腹感持续时间标上与对照组有显著性差异（P＜0.05）。

3 结论

目前我国仍然面临着各种慢性疾病、老年疾病、肥胖症以及多种亚健康等日益增多的状况，尤其是糖尿病患病率在全球依然是增长最快的国家之一，我国将糖尿病防治工作列为重点工作[11]。此外，人们对食品健康和功能有了更高的需求，提高食品的营养素，开发低GI食品仍然具有一定的意义。本文开发的调制牛奶为低GI食品，GI值为22.86，可以有效降低餐后血糖水平升高。室温储藏30 天内调制牛奶的稳定性和口感良好。通过与普通牛奶的饱腹感对比，低GI牛奶具有较好的饱腹作用。单独食用低GI牛奶饱腹感持续时间能够延长到3 h。因此，本文开发的低GI牛奶对稳定餐后血糖，提升餐后饱腹感具有积极作用。