一种低GI 杂粮面条研制

何瑞琪，徐晓飞，2

（1.几何细胞生物研究中心，广东 东莞 523808；2.华南协同创新研究院，广东 东莞 523808）

据国家统计局第七次全国人口普查数据显示，2020 年我国老年人口占总人口的18.7% （2.604 亿人），其中约30%的老年人（≥60 岁） 罹患糖尿病且2 型糖尿病占95%以上[1-2]，糖尿病防治已写入“健康中国2030”规划纲要。精制碳水化合物摄入比例过大是造成血糖波动大的重要影响因素[3]，因此《中国老年2 型糖尿病防治临床指南（2022 年版）》建议饮食宜多选择富含膳食纤维、低升糖指数的食物[4]。

面条作为一种中国地区的大宗主食，在目前市场上销售的产品中，基本均以精制小麦粉（精制面粉） 为主要原料。而相关科学研究显示[5]，动物食用精制面粉后，空腹血糖、甘油三酯、总胆固醇等指标均显著升高，因此不适合“三高”患者，尤其是高血糖、糖尿病患者作主食大量食用。

杂粮一般是指除水稻、小麦以外的谷类和豆类作物[6]，包括青稞、燕麦、大麦等[7]。杂粮营养丰富且具有一定保健功能，其具有细粮不可替代的作用和地位[8]。杂粮对慢性病的防治有一定效果，在食品工业中发挥着重要作用[9]，比如青稞[10]、荞麦[11]、大麦苗[12]具有调节血糖的效果。但杂粮食物本身具有口感较差、不易成型等缺点，尤其是把杂粮做成面条时形成面筋的网络能力较差，严重影响杂粮面条的品质[13]，因此将杂粮主食化一直是食品界面临的研究难题[14]。

通过配方优化，在传统挂面工艺基础上，生产不含小麦粉的杂粮面条，以感官和断条率为评价指标，并通过进行体外模拟消化试验，制作出口感佳、断条率低、预测血糖指数低的适合高血糖、糖尿病人群食用的杂粮面条。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

青稞粉，青海新绿康食品有限公司提供；荞麦粉，新乡市五谷香杂粮加工厂提供；大麦苗粉，江苏振亚生物科技有限公司提供；谷朊粉，封丘县华丰粉业有限公司提供；食用碱，昆山臻乐门食品有限公司提供；食盐，广东省广盐集团股份有限公司提供；鸡蛋挂面（配料：小麦粉、水、食盐、鸡全蛋粉），中粮香雪公司提供；黑青稞挂面（配料：黑青稞粉、水、小麦粉、活性小麦面筋粉，具有低GI认证），中粮福临门公司提供。

试剂：α - 淀粉酶（BR，35 U/mg）、胃蛋白酶（＞3 000 U/mg，P6322-5g，麦克林）、胰酶（USP 级，酶活为1∶4 000），以上试剂均购自麦克林，其他试剂为分析纯。

1.2 仪器与设备

JYN-L12 型面条机，九阳股份有限公司产品；知楚ZQLY-180S 型恒温摇床、752N 型紫外可见分光光度计，精科仪器；ZXRD-B5210 型烘箱、BS224S 型电子天平，赛多利斯科学仪器（北京） 有限公司产品；JYC-18T1 型电磁炉，九阳股份有限公司产品；3k15 型高速冷冻离心机，德国SIGMA 公司产品；pH 计，瑞士梅特勒Five Easy 产品。

1.3 试验方法

1.3.1 面条制作

先将青稞粉和荞麦粉按1∶9，5∶5，9∶1 比例进行复配，选出较佳比例的青稞—荞麦混合粉后再以单因素试验方式研究大麦苗粉、谷朊粉、食盐、食用碱对面条品质的影响。

按配方称取各种原料后，混合均匀，置于面条机内。开启面条机和面功能，然后一边搅拌一边加水，使面团充分吸水。搅拌至形成均匀的小絮状，手捏可以成团。和面完成后，面团留在设备中熟化10 min。然后开启面条机的挤压出面功能，用切刀把挤压出来的面条切成约18 cm 长条，分散盛入不锈钢托盘中。需避免面条粘连，并检查面条的湿度和韧性，要求挤压的面带表面光滑，周边完整。面条放入烘箱中40 ℃下烘干4 h，然后于30 ℃下烘干2 h，即可得干面条样品。

1.3.2 熟断条率测定

参考LS/T 3212—2014 熟断条率的方法测定。

1.3.3 感官评价方法

在不锈钢锅中放入10 倍干面条质量的自来水，加热煮沸后放入面条，煮至面条芯的白色生粉刚刚消失即可捞出，放入不锈钢漏网中沥去水分。然后参考LS/T 3202—1993 面条评分标准进行感官评价，具体标准如下。感官评价标准见表1。

表1 感官评价标准

1.3.4 体外模拟消化方法

（1） 试剂制备。①人工唾液（650 U/mL），称取α - 淀粉酶1.86 g 置于100 mL 容量瓶中，加入约80 mL 去离子水溶解，摇匀定容，冷藏备用。②人工胃液（800 U/mL），称取胃蛋白酶0.266 g 置于1 000 mL 容量瓶中，加入约浓度为0.01 mol/L 的HCl溶液800 mL 溶解，摇匀定容（pH 值1.2），冷藏备用。③人工肠液（80 U/mL），称取10 mg 胰酶置于500 mL烧杯中，加入约浓度为1 mol/L 的NaHCO3溶液400 mL 溶解，用浓度为0.2 mol/L 的NaOH 溶液调pH 值至6.8，转移至500 mL 容量瓶，加水定容，冷藏备用。④0.9 g/100 mL NaCl 溶液，称取无水NaCl溶液2.25 g 置于250 mL 容量瓶中，加入约200 mL去离子水溶解，摇匀定容，冷藏备用。⑤葡萄糖标准溶液，葡萄糖（分析纯） 于105 ℃烘箱中烘至恒质量，取出放入干燥器中冷却后准确称50 mg，置于25 mL 容量瓶中，用蒸馏水定容，即配成质量浓度为2 mg/mL 的葡萄糖标准溶液。

（2） 样品制备。分别称取鸡蛋挂面、黑青稞挂面、杂粮面条样品各20 g（以干质量计）。煮制每种面条时，分别量取自来水200 mL 放于不锈钢锅中，用电磁炉煮沸，把面条放入锅内煮至面条芯的白色生粉刚刚消失。立刻捞起全部面条，称重，加面汤至100 g。然后倒入粉碎机内，粉碎30 s，全部转移至500 mL 锥形瓶中，备用。

（3） 体外模拟消化。参考翟小童等人[15]的方法，分别取1.3.4（2） 制备好的3 种样品，各加入人工唾液16 mL，于37 ℃恒温振荡摇床中以转速120 r/min振荡2 min；然后加入人工胃液200 mL，于37 ℃恒温振荡摇床中以转速120 r/min 振荡2 h；然后用浓度为0.2 mol/L 的NaOH 溶液调节样品的pH 值至6.8，再加入人工肠液20 mL，于37 ℃恒温振荡摇床中120 r/min 振荡2 h。加入人工肠液后开始计时，分别于0，15，30，60，90，120 min 均匀取样，每次取样5 mL，并将所取样品于沸水浴中灭酶5 min后冷却，以转速6 000 r/min 离心20 min，收集上清液待用。另取1 份1.3.4（2） 制备的鸡蛋挂面样品作为空白样品，重复上述操作，但以质量浓度为0.9 g/100 mL 的NaCl 溶液代替人工唾液/人工胃液/人工肠液。

（4） 葡萄糖含量检测。参考GB/T 20880—2018的方法测定。

分别精密吸取葡萄糖标准液0.1，0.2，0.5，1.0，2.0 mL 于2 mL 进样瓶中，分别精密加入超纯水至2 mL，得标准曲线溶液质量浓度分别为0.1，0.2，0.5，1.0，2.0 mg/mL，使用高效液相色谱进行检测。以葡萄糖标准溶液中葡萄糖含量作横坐标，峰面积作纵坐标，绘制标准曲线。

准确吸取1.3.4（3） 离心后的上清液1.0 mL 于10 mL 比色管中，用超纯水稀释10 倍。用0.22 μm水系微孔滤膜过滤，得样品溶液，使用高效液相色谱进行检测。根据标准曲线，计算消化液中葡萄糖的含量。每个样品测量3 次。

高效液相色谱条件：Aminex HPX-87H 色谱柱；流动相为水（0.028%硫酸）；流速0.6 mL/min，柱温25 ℃，进样量20 μL，示差折光检测器50 ℃。

（5） 面条血糖生成指数预测值计算。使用体外模拟消化葡萄糖检测结果，参考彭辉等人[16]的方法进行血糖生成指数预测值计算。

水解速率=

葡萄糖含量及样品质量单位均为mg，通过产品水解速率计算血糖指数预测值PGI。

式中：HR90——90 min 时产品的水解速率。

1.3.5 数据处理

所有数据均以平均值±标准差（Mean±SD） 的形式表示。SPSS 20.0 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 青稞粉和荞麦粉质量比对面条的影响

青稞粉和荞麦粉质量比对面条的影响见表2。

表2 青稞粉和荞麦粉质量比对面条的影响/分

由表2 可知，荞麦粉占比对面条的感官和断条率影响较大，青稞粉和荞麦粉质量比为1∶9 时，面条的外观、口感、气味均较差，熟断条率低，面条容易折断。青稞粉和荞麦粉质量比为5∶5 时，面条的感官品质和熟断条率有所改善，但评分仍然较低，面条容易折断，未达到正常挂面水平。青稞粉和荞麦粉质量比为9∶1 时，面条的外观、口感、韧性、气味的评分均有所提高，断条率得到改善，但仍然需要改进。

2.2 大麦苗粉添加量对面条的影响

大麦苗粉添加量对面条的影响见表3。

表3 大麦苗粉添加量对面条的影响/分

在青稞粉与荞麦粉质量比为9∶1 的基础上，添加不同比例的大麦苗粉。结果表明，大麦苗粉对面条的气味有较大影响，在添加量1%时，能提高面条的感官，气味评分最高。继续提高添加量则气味评分变差，应与大麦苗粉原料风味相关。同时，大麦苗粉对面条的熟断条率没有改善。

2.3 谷朊粉添加量对面条的影响

谷朊粉添加量对面条的影响见表4。

表4 谷朊粉添加量对面条的影响/分

为了改善面条的断条率，进行了不同添加量的谷朊粉测试。谷朊粉的主要成分是麦谷蛋白和醇溶蛋白，在吸水后形成网络状的湿面筋，能够包裹不含面筋蛋白的杂粮粉粒和淀粉颗粒，使面条成形之后，在断条率方面表现更好[16]。结果表明，随着谷朊粉添加量的增加，熟断条率、韧性、黏性均得到明显的改善，添加量为25%时的口感评分最高，更高的添加量会使面身变硬，口感下降，且相应的煮面时间延长。因此，25%谷朊粉添加量为较佳添加量，但断条率仍然需要进一步的改进。

2.4 食盐添加量对面条的影响

食盐添加量对面条的影响见表5。

表5 食盐添加量对面条的影响/分

在制面过程中加入一定量的食盐，能够提高面条内部的渗透压，从而有利于面条吸水，使面条抗拉伸性能提升[17]。由表5 可知，5 种添加量食盐对韧性、黏性、熟断条率改善不显著，其中0.5%食盐添加量的口感和气味的评分最高，更高的食盐添加量使面条的风味过咸，评分下降。

2.5 食用碱添加量对面条的影响

食用碱添加量对面条的影响见表6。

表6 食用碱添加量对面条的影响/分

食用碱在面条的制作过程中可调节面团pH 值为碱性，面筋在碱性环境下能够更好地形成，从而促进面筋网络的完全形成[18]。由表6 可知，0.2%以上的食用碱能明显提升熟断条率和口感，但超过0.2%的食用碱为面条带来碱味影响产品气味，因此0.2%的食用碱为最佳添加量。此时，杂粮面条的外观、口感、韧性、黏性、气味、熟断条率均达到目标。

2.6 体外模拟消化试验及血糖生成指数

体外模拟消化葡萄糖释放量见图1。

图1 体外模拟消化葡萄糖释放量

由图1 可知，与以小麦粉为主要原料的鸡蛋挂面相比，杂粮面条样品在体外模拟消化过程所有取样时间点中的葡萄糖质量浓度均较低，有显著差异性。说明杂粮面条样品相比常规市售挂面在消化过程中释放葡萄糖更缓慢，释放量更少，这有利于人体食用杂粮面条样品时减少并缓慢摄入葡萄糖，有利于降低对人体的血糖波动[19-20]。另一方面，杂粮面条样品在体外模拟消化过程中，与经过低GI 认证的市售产品相比，葡萄糖在各时间点释放量的总体趋势上更低。同时，杂粮面条样品的血糖指数预测值PGI 计算结果为45.2。经志愿者人体试食测试（参考WS/T 652—2019 食物血糖生成指数测定方法[17]），杂粮面条样品的GI 值=（待测物餐后GUAC/葡萄糖餐后GUAC 的均质） ×100=48.5。以上结果说明该研究的杂粮面条样品是低GI 产品，适合于高血糖或糖尿病人群使用。

3 结论

在传统挂面生产工艺基础上，通过配方优化研究，即使不添加小麦粉，也能克服杂粮面条的口感较差和不易成型的问题。优化后的配方为青稞粉添加量63%，荞麦粉添加量7%，大麦苗粉添加量1%，谷朊粉添加量25%，食盐添加量0.5%，食用碱添加量0.2%，可以生产出感官良好，尤其是断条率符合普通挂面行标要求的杂粮挂面。同时，相比市售普通挂面，不添加小麦粉的杂粮面条经体外模拟消化试验预测血糖指数为45.2，证明是低GI 食品。并且相比市售添加部分小麦粉的经过低GI 认证的挂面产品，体外模拟消化的葡萄糖释放量在各时间点更低，进一步说明小麦粉对血糖的影响及不添加小麦粉的必要性。