荞麦在低GI食品中的开发与应用研究

钱召影 李凤林 张丽 刘静雪 王洋

摘要：近几年我国糖尿病的发病率呈明显上升趋势，使人们逐渐关注到食品在控制糖分方面的作用。荞麦是一种具有营养价值和保健功能的传统杂粮作物，具有降血糖、降血脂及降血压的重要功效。因此，荞麦在低GI食品加工领域的开发应用成为国内外研究的一大热点。本文对荞麦的营养价值及在低GI食品中的开发应用进行了研究，以期为新型低GI荞麦食品工业的发展提供参考。

关键词：荞麦 低GI 品开发与利用

制定合理膳食计划是治疗糖尿病的基础，患者需要控制和调节能量的摄入，防止吃饭后血糖明显提升。在糖尿病人的饮食治疗中，血糖生成指数（GI）的作用备受关注，当GI低于55时，就可以认定这种食物是低GI食品^[1]。低GI食物能持续在体内释放能量，減缓消化吸收，帮助维持血糖的稳定。因此，低GI食品有利于预防和治疗糖尿病、降血脂、润肠通便等^[2]。

荞麦作为一种传统的药食同源的特色作物，富含多种营养成分^[3]。近年来，随着我国荞麦产量的提高，越来越多的荞麦低GI类食品涌入市场，但由于荞麦的口感不佳，在实际应用中受到一定程度的限制。因此，如何开发出更适合人们食用的低GI荞麦类食品成为当前研究的重点。

一、荞麦的营养价值和保健功能

荞麦蛋白质含量高且成分均衡，主要成分是水溶性清蛋白，与其他谷物的蛋白质相比，荞麦蛋白水含量比较低^[4]。荞麦中脂肪较为平稳，含量在3%左右。荞麦中的脂肪成分亚油酸在人体内以延长碳链的形式合成花生四烯酸^[5]，能延缓胃排空，刺激胃抑制多肽的释放，从而起到促进胰岛素分泌的作用。荞麦脂肪中还包含大量的不饱和脂肪酸，适量摄入荞麦脂肪有利于排泄出人体内的胆固醇和胆酸，能有效减小体内血脂的粘性，有降糖、降血脂的功能^[6]。膳食纤维是荞麦谷物的重要营养组成，在籽粒中占4%，食用后能够改善耐糖量，减少脂肪在肝脏中堆积，加快肠道的蠕动，有助于润肠通便，适合减肥人群、高血压和糖尿病人群食用^[7]。荞麦中含有镁等多种有益矿物质元素，有调节心肌活动、增强心肌向机体供血的作用，对心脏器官舒张、加速纤维蛋白溶解、阻止凝血酶生成、降低血清中胆固醇含量都有一定的帮助，对高血压、心血管疾病有一定的预防和治疗作用。姚轶俊等^[8]发现酚类物质在肠上皮细胞转运中发生甲基化反应被人体有效消化吸收，其降脂的机理是酚类化合物能够增强人体细胞内的脂代谢调节基因的表达，加强了高脂鼠类的肝肾功能，有效的调节了脂代谢紊乱。聂薇等认为荞麦中所含有的功能性多糖D-手性肌醇（DCI）具有与胰岛素类似的生物活性^[9]，能够减缓体内血糖的上升，改善人体的糖耐受力。

二、低GI荞麦产品开发

目前，我国低GI荞麦深加工产品的种类还很少，对一些低GI荞麦加工制品的研究还处于空白状态，开发出品质优良的低GI荞麦产品是今后荞麦食品发展的方向。低GI食品有助于减轻血糖平衡调节的压力，提高体内胰岛素的敏感性，水溶性膳食纤维能够加速胆固醇的排泄，预防心血管疾病、肥胖症、糖尿病等其他疾病，其产品的开发技术也可直接应用于其他食品的实践生产当中。

（一）苦荞基料低GI高膳食纤维营养面条

苦荞基料低GI高膳食纤维营养面条以苦荞为主要原料，以玉米粉、马铃薯粉、菊粉等辅料制作而成。但苦荞由于不含有面筋蛋白，不易加工成型，如果加入过多的苦荞粉，研发出的营养面条口感不够细腻，弹性不足，表面容易掉渣或出现断裂情况，不够爽滑等，如果加入的苦荞粉较少或使用品质改良剂的苦荞粉，虽然对苦荞的口感有所改善，但依然不够突出苦荞的保健功效，难以满足人们对绿色营养健康食品的需求。食品工业新兴的挤出改性技术与超微粉碎技术^[10-11]刚好解决这个难题，苦荞中部分不溶性膳食纤维经挤压改性后，产生微粒化效应，出现熔融现象或部分连接键断裂，一些不可溶性膳食纤维转变为可溶性膳食纤维， 从而增强了功能性，改善了口感。研制出的苦荞基料低GI高膳食纤维营养面条，不仅为设计和生产低GI高膳食纤维系列食品提供理论依据和技术指导，也为消费者提供多样辅助降糖及预防糖尿病食品的选择。

（二）荞麦基料低GI重组米

近年来，我国谷物加工趋于精细化以致于米饭中多种营养成分流失，难以满足人们对膳食营养均衡的需求。因此，为了使谷物产品的营养更加均衡互补，将粗粮和细粮通过一定技术方法按比例混合研制食用，使低GI重组米的营养价值大大增加。2020年，高婷婷^[12]等利用双螺杆挤压技术将玉米粉作为主要原材料，与莜麦、菊芋等辅助材料按比例混合制作出低GI高膳食纤维谷物再制米。与精米相比，它的硬度更低、弹性更好、膳食纤维更丰富，适合长期消化不良、排便受阻、餐后血糖升高、肝脏脂肪堆积的人群食用。因此，开发出一款新型荞麦基料低GI重组米，以荞麦为主要原料，以碎大米、藜麦、马铃薯粉等为辅助原料，采用双螺杆挤压膨化技术制成的低GI重组米，更适合血糖、血脂不稳定的三高人群食用。

（三）低GI荞麦膨化食品

荞麦面粉中所含的面筋较少，而淀粉含量相对较多，制作出成品面包的难度较大。向普通面粉中添加一定量荞麦粉就可以调节混粉面团的吸水率，提高面团的粘合力和凝聚力，改变面团中蛋白质的松散状态，使面团结构稳定，降低烘焙时营养成分损失，调节成品面包的硬度，制成的面包GI值小于55，口感酥香松软，不仅具有独特的荞麦风味，还大大增加了荞麦面包的营养价值。

荞麦饼干作为一种新型的、具有较高营养保健功能的饼干，在市场中具有一定的开发前景。荞麦饼干口感酥脆，但由于荞麦的粉粒硬度较大，还具有特殊的苦味，可以通过改变荞麦饼干的加工工艺改善口感。向小麦粉中添加30%的荞麦粉、苋菜粉、大豆粉制作饼干并检测成品饼干的GI值，其属于低GI食品范畴^[13]，该饼干不仅品质优良，且口感细腻，包含了荞麦特殊的香味，可以有效降低餐后血糖，给糖尿病患者提供了更为丰富的饮食选择。

荞麦中含有许多特殊营养成分如黄酮类物质，它具有降血糖、血压和治疗心血管疾病的功效。但由于荞麦在膨化后效果不佳，风味较差。因此，以荞麦为主要原料进行微波膨化处理，通过改变加工工艺，提高荞麦脆片的膨化率，添加大豆粉、鸡蛋和奶粉作为辅料使脆片表面更脆、内部的孔隙更均匀，选择合适的调味料来改善膨化食品的风味，研发出一款具有营养保健功能的荞麦脆片^[14]。将荞麦先进行预处理再精细加工，优化荞麦超微粉煎饼的配方制得的杂粮煎饼，GI值小于55，属于低GI杂粮煎饼，该煎饼具有荞麦独特的香味和浓郁的奶香味，口感酥脆清香，组织细密，表面有光泽，营养丰富，非常适合糖尿病、高血压患者食用，同时为荞麦的深加工利用开辟了新的方向。

（四）低GI荞麦茶及饮料

荞麦营养价值极高，是兼具药用价值和保健作用的一种作物，是功能性饮料的理想原料。黄小燕等^[15]探究金荞麦叶茶抗2型糖尿病的作用研究发现荞麦中可能含有与黄酮类有拮抗作用的物质，表明低剂量的荞麦叶更有助于降血糖、血脂。低GI荞麦茶是由荞麦经过筛选、淘洗、浸泡、蒸、烘烤、脱壳、焙烤七个步骤，最后得到成品茶，具有预防糖尿病、高血脂、高血压等疾病功效。以荞麦为主要原料，经糊化处理、干燥研磨、浸提、配制、灭菌等工序^[16]，路源等人研制出一种低GI营养荞麦饮料，实验测得GI值小于55，为低GI饮品，饮料口感清香、稳定性比较好，下层没有沉淀，具有荞麦的独特香味及营养价值。

（五）低GI荞麦发酵调味品

荞麦在发酵时通过微生物的作用将复杂的营养物质分解成简单的成分，由此能较大程度加快人体的吸收利用，既使荞麦更加贴近人们日常食用的口味，又拓展了荞麦产品的开发和生产途径，对于加快荞麦的生产和发展意义重大。酱油是一种调味品，酱香独特，营养丰富。近几年，保健型酱油调味产品越来越多，极大的凸显出我国市场需求。低GI荞麦酱油作为调味新产品中的一种，在市场中受到广大消费者的喜爱，但发酵周期过长、原料利用率低、酱油营养流失等技术问题在荞麦酱油的酿造过程中一直存在。可以采用低盐固态发酵工艺^[17]，以荞麦为主要原材料酿造出的高品质低GI营养酱油，其色香均佳，营养价值更高。

荞麦醋是荞麦经发酵处理后生产出的一类具有特殊作用的调味品，是荞麦资源开发的新渠道，具有较高的营养价值与经济价值。将酒精和醋酸预处理后，发酵制成的营养成分较高的荞麦醋，GI值小于55，有调节血糖、血脂和抗氧化的作用。李云龙等^[18]研究发现利用发芽后的苦荞麦为主要原料制备出萌动苦荞醋，荞麦的DPPH清除自由基比率较高，具有很好的抗栓、溶解栓、抗氧化、降血糖等功效。

（六）低GI荞麦酒

荞麦含有的淀粉量比较低，从而导致酿造过程中出酒率低，酿造酒的生产成本比普通高粱酒高，且荞麦作为杂粮中的一种，具有特别的荞麦香气，但苦味依然明显。因此，与高粱酒相比，荞麦酒在市场中并不受人们欢迎。发酵型荞麦酒的制作工艺以原料预处理、糖化、发酵、酒液过滤为主要工艺，在酿造荞麦酒的过程中，添加酶促进发酵，使用高活性的干酵母起到减短发酵时间的作用，有效提高了荞麦酒的转化率，同时增加了酒原料的利用率，使荞麦酒具有较高品质和独特的酒香，并得出最佳的发酵温度、发酵时间、酒曲添加量，测得GI小于55，属于低GI食品范畴，对血糖、血脂有重要的预防和有效的降低作用。

三、前景与展望

虽然我国荞麦产品进入市场较晚，但其营养价值和功能对低GI食品在国内外市场的发展起到非常重要的作用。随着时间的推移，我国食品科学技术的飞速发展和人们对低GI食品营养概念的增强，荞麦食品将成为低GI食品的重要组成部分。因此，增加荞麦产品的多样性，开发具有方便功能和营养保健功能的荞麦产品，开拓国内外销售市场，开发更多有益于全民健康的低GI食品，是今后荞麦食品的重要发展方向之一。

参考文献：

[1]王润，党斌，杨希娟，孙小凤.低血糖生成指数食品的研究现状与展望[J].青海农林科技，2018（03）：68-71+88.

[2] ZOUL， WU D T， REN G X， et al. Bioactive compounds，health benefits，and industrial applications of Tartary buckwheat（Fagopyrumtataricum）[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition，2021，19：1-17.

[3]樊环环.复合苦荞海带面条的研制与其品质特性研究[D].西北农林科技大学，2016.

[4]范昱，丁梦琦，张凯旋，等.荞麦种质资源概况[J].植物遗传资源学报英文版，2019，20（04）：813-828.

[5]梁啸天，张春华，倪娜，等.荞麦营养功能与产品开发前景[J].特种经济动植物，2020，23（09）：21-23+32.

[6]姜国富，范浩伟，张云营，等.我国不同地区产苦荞麦营养成分分析[J].粮食与饲料工业，2020（03）：22-27.

[7]吴立根，屈凌波，王岸娜，等.荞麦营养功能特性及相关食品状调查和耐药性分析[J].中国卫生检验杂志，2018，28（09）：1120-1122.

[8]姚轶俊.荞麦多酚消化吸收及其对脂质代谢调控机制研究[D].江南大学，2020.

[9]聂薇，李再贵.苦荞麦营养成分和保健功能[J].粮油食品科技，2016，24（01）：40-45.

[10]高帅.超微粉碎技术在食品工业中的应用和发展前景[J].广州化工，2014（11）：35-37.

[11]丁立，顾星海，陈瑶.挤压膨化技术及其在谷物早餐食品中的应用[J].粮食与食品工业，2018，25（2）：60-61.

[12]高婷婷，刘静雪，李凤林，等.低GI高膳食纤维谷物再制米工艺[J].食品工业，2020，41（06）：16.

[13]VujicL ，Cepo D V，Sebecic B，et al.Effects of pseud-ocereals，legumes and inulin addition on selected nutritional properties and glycemic index of whole grain wheat－based biscuits〔J〕.Journal of Food and NutritionＲesearch，2014，53（2）：152－161.16.

[14]杨芙莲，兰海龙，黄洁.荞麦脆片的微波加工工艺方法研究[J].中国食品添加剂，2013（04）：120-124.

[15]黄小燕，王建勇，陈庆富.金荞麦叶茶抗2型糖尿病的作用及机制研究[J].时珍国医国药，2014，25（06）：1334-1337.

[16]路源，詹现璞，秦令祥，等.荞麦饮料的研制[J].农产品加工（学刊），2012（07）：156-157.

[17]李谦. 高品质苦荞酱油低盐固态发酵工艺优化[D].贵州大学，2015.

[18]李云龙，何永吉，胡红娟，等.萌动苦荞醋抗氧化活性及抗栓、溶栓作用研究[J].中國食品学报，2018，18（12）：46-51.

（作者单位：1.吉林农业科技学院食品工程学院、2.吉林省食质量监督检查院）

基金项目：吉林省大学生创新创业训练计划项目 （SJ2022062）。

作者简介：钱召影（2002—），女，本科生，研究方向为食品科学与工程。

通信作者：李凤林（1973—），男，博士，教授，研究方向为粮油植物蛋白与酿造健康食品。