不同比例全麦粉全麦面包的感官品质和稳糖效果比较

侯梦雅，郭政利，陈媚依，朱甜甜，张宇，胡筱波*

（1.华中农业大学食品科学技术学院，湖北武汉 430070）（2.青岛莱西市市场监督管理局稽查大队，山东青岛 266699）（3.武汉百味来科技有限公司，湖北武汉 430070）

随着人们生活水平的提高，人们对营养和健康越来越关注，全谷物食品具有越来越大的市场和消费空间。《中国居民膳食指南（2022）》[1]建议成年人每人每天摄入谷类200～300 g。2022 年9 月19 日，顺利召开的第58 届欧洲糖尿病研究协会年会（EASD）上，DNSG 主席Ulf Riserus 教授《糖尿病与营养研究组（DNSG）：糖尿病治疗和预防膳食指南》鼓励食用含天然高膳食纤维的食物，并建议将经过最少加工的全谷物、蔬菜、豆类、种子、坚果和水果作为膳食纤维的来源。

全麦粉中富含对人体有益的膳食纤维、矿质元素以及一些生物活性物质等，其营养远高于经过精制后的面粉[2]，长期食用可降低心脑血管疾病、Ⅱ型糖尿病、肥胖、癌症等疾病的发病风险[3]。全麦产品比用小麦和其他谷物生产的产品含有更低的血糖指数（Glycemic Index，GI）[4]，因此特别适合糖尿病患者食用。早在2000 年，美国国际化学家协会（AACCI）就对全谷物进行定义[5]。当前我国行业规定：全麦面包指全麦粉比例为50%及以上的面包。全麦面包具有越来越大的市场和消费空间，根据七年五季全麦烘焙品牌的销售情况来看，2022 年全麦面包销售额已达到3.5 亿元，同比增长1.2%。全麦面包作为健康、低脂的食品，具有改善血糖、降血脂、抗炎症与改善肠道的功能特性。Jonsson 等[6]的研究表明黑麦食品可通过增加饱腹感来达到控制体重的目的，且对降血脂也有一定的作用；Aumiller 等[7]研究表明全谷物食品可起到调节肠道微生物菌群的作用。100%全麦粉的全麦面包确定具有良好的健康效应，同时也会有口感略粗，颜色略深等问题，且全麦粉比小麦粉成本要高，企业想减少全麦粉的添加比例，又想评估降低比例后的全麦面包的健康效果，基于此，设计了50%、70%、90%和100%全麦面包之间的比较研究。

本研究以不同比例全麦粉的全麦面包为原料，对不同全麦面包的色度、营养成分进行测定，并进行感官评价和人体血糖测试，希望能为企业开发全麦面包系列产品提供理论基础和数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

全麦粉比例为50%、70%、90%、100%的全麦面包（本研究中“不同全麦面包”均指“不同全麦粉比例的全麦面包”；“Con”指“白面包”，“50B、70B、90B、100B”分别指“全麦粉比例为50%、70%、90%、100%的全麦面包”），由武汉七年五季百味来科技有限公司提供，面包配方如表1 所示。

表1 几种面包的配方Table 1 Formulations for bread

D-无水葡萄糖（分析纯），国药试剂有限公司；葡萄糖试剂盒，南京建成有限公司。

1.2 仪器与设备

MKX-J1A 微波炉，青岛迈可微波创新科技有限公司；20902695 电热干燥箱，精宏仪器科技有限公司；NS2 可见分光光度计（NS2-471919020219030010），上海电分析仪器有限公司；4-10 马弗炉，上海康路仪器设备有限公司；KDN-08C 数控消化炉，上海精隆科学仪器有限公司；CR-400 色度仪，致茂电子仪器有限公司；G3-易准型血糖仪，三诺生物传感股份有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 色度测定

取不同全麦面包片，于微波炉中复温30 s，用色度仪分别测定面包中心和面包表皮部位的色度值，每个样品测定10 次，计算平均值±标准差。

1.3.2 人体感官评价

1.3.2.1 志愿者

受试者为20 名健康人员，身体健康，平均年龄为23 岁，平均身体质量指数（Body Mass Index，BMI）为22.17 kg/m2。

1.3.2.2 样品呈送

取新鲜面包，采用四分法取面包芯样品。将样品随机编号后，均匀摆放于瓷盘中。

1.3.2.3 感官评价

首先对品评人员进行问卷调查，参考GB/T 35869-2018[8]粮油检验小麦粉面包烘焙品质评价快速烘焙法和徐菁等[9]研究方法，并根据全麦面包的特点，略作修改，设计面包感官品质评分标准（表2）。

表2 面包品质评分标准Table 2 Bread quality scoring criteria

1.3.3 营养成分测定

1.3.3.1 样品制备

取不同比例全麦面包各一片，于微波炉中复温30 s，放入粉碎机粉碎均匀，装入密封袋，于-18 ℃冰箱内冷冻。

1.3.3.2 基本成分测定

水分含量：采用GB 5009.3-2016 法（第一法直接干燥法）进行测定[10]。

灰分含量：采用GB 5009.4-2016 法（第一法食品中总灰分的测定）进行测定[11]。

蛋白质含量：采用GB 5009.5-2016 法（第一法凯氏定氮法）进行测定[12]。

脂肪含量：采用GB 5009.6-2016 法进行测定[13]。

膳食纤维含量：采用GB 5009.88-2014 法进行测定[14]。

1.3.3.3 淀粉含量测定

采用路国权等[15]的方法，略作修改。

准确称取样品1 g，放入试管中，加10 mL 6 mol/L盐酸和14 mL 蒸馏水，混匀。于100 ℃沸水浴加热30 min，用碘-碘化钾溶液检验淀粉水解的程度，直到淀粉水解完全后，取出冷却，抽滤，滤液用质量分数为40%氢氧化钠溶液中和至中性或微碱性，用水定容至100 mL，采用3,5-二硝基水杨酸（Dinitrosalicylic Acid，DNS）法，在波长450 nm 下测定其吸光值。

1.3.3.4 直链淀粉含量测定

采用Varatharajan 等[16]的方法，略作修改。

标准曲线的绘制：取6 个100 mL 容量瓶，分别加入0.00、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00 mL 直链淀粉标准溶液（1 mg/mL），再依次加入5.00、4.75、4.50、4.00、3.50、3.00 mL 支链淀粉标准溶液（1 mg/mL）。向各瓶中加入去离子水50 mL，1 mol/L 的乙酸溶液和碘试剂（质量分数为2%碘化钾+质量分数为0.2%碘）各1 mL，定容至100 mL 后，避光显色10 min，于620 nm 处读取吸光值。

样品测定：称取0.1 g 样品于50 mL 离心管中，加入1 mL 无水乙醇和9 mL 1 mol/L 的氢氧化钠溶液，于沸水浴中分散10 min，冷却后于100 mL 容量瓶中定容。取20 mL 定容后的样品分散于50 mL 离心管中，加入7～10 mL 沸程为30～60 ℃的石油醚，间歇摇动10 min 后静置15 min，待样品分层后吸取上层石油醚，重复以上操作2 至3 次以除去脂肪。吸取脱脂后的样品5 mL 于100 mL 容量瓶中，依照标准曲线绘制方法的程序分别加入乙酸溶液和碘试剂，定容、显色、读取吸光值，与标准曲线比较得到样品直链淀粉质量，并根据公式（1）计算得到直链淀粉含量：

式中：

w——直链淀粉占样品干重的质量分数，%；

m1——样品所含直链淀粉的质量，mg；

m2——样品质量，mg；

wH2O——样品的水分质量分数，%。

1.3.4 人体血糖值测试

1.3.4.1 受试人员筛选

受试者为23 名健康人员，身体健康，无糖尿病，年龄在20～25 岁之间，平均年龄为23 岁，平均BMI值为22.08 kg/m2。随机分为5 组。第一组为对照（白面包）组，记为Con；其余四组分别是全麦比例为50%、70%、90%、100%的全麦面包组，分别标记为50B、70B、90B、100B 组，受试者在食用前8 h禁食。

1.3.4.2 血糖测试

受试者禁食8 h 后漱口，手持血糖仪，采用指尖取血的方法，测定受试人员的空腹血糖值。取不同新鲜面包于盘中，受试者按照25 g 碳水化合物的量食用面包，Con、50B、70B、90B、100B 组分别食用白面包，全麦比例为50%、70%、90%、100%的全麦面包，摄入面包后2 h 内不剧烈运动，测试期间严禁食用其他食物[17]。测定空腹血糖值记为0 min 时的血糖值，以食用面包第一口时间开始计时，分别测定餐后30、60、120 min 的血糖值。

1.3.4.3 人体血糖测试中不同面包GI 值的计算

根据餐后2 h 血糖值变化，通过计算某时间血糖值减去空腹血糖值，绘制血糖应答曲线，并用公式（2）计算面包的GI 值。

式中：

D——血糖指数GI，%。

S——待测样品餐后2 h 线下应答曲线面积；

S0——标准样品餐后2 h 线下应答曲线面积。

1.3.5 数据分析

采用Excel 2021、SPSS 26.0 进行数据处理，并采用Original 2021 绘图。

2 结果与分析

2.1 不同全麦粉比例对全麦面包色度的比较

表3 展示了不同全麦面包中面包皮和面包芯的色度变化。由表可知，白面包面包芯的亮度值L*值为83.89，红绿值a*值为-1.15，黄蓝值b*值为15.66。而全麦面包面包芯的L*值为66.72～75.44，红绿值a*值为1.26～3.14，黄蓝值b*值为22.71～24.54，随着全麦粉比例增加，面包芯L*值显著降低（P＜0.05），a*值、b*值显著升高（P＜0.05），表明全麦粉的添加会使全麦面包面包芯的颜色变深，这可能是由于全麦粉的添加量不同。而面包皮的亮度值显著性降低（P＜0.05），红绿值、黄蓝值呈不规律变化，这可能由于全麦粉的添加量不同和面包在焙烤过程中发生美拉德反应共同作用的原因[5]。全麦粉的添加量对不同全麦面包的色度会产生影响，为了解消费者对于不同全麦面包的接受度，我们对不同全麦面包进行了感官评价实验。

表3 不同全麦面包色度值Table 3 Color values of different whole wheat bread

2.2 不同全麦粉比例对全麦面包感官品质的比较

表4 表示不同全麦面包的感官评价结果。由表可知，全麦比例为50%、70%、90%、100%的全麦面包感官评分分别为83.29、80.52、79.83、76.75，不同全麦面包的感官评分顺序为：全麦比例为50%＞70%＞90%＞100%的全麦面包，全麦粉的添加量在一定程度上会影响不同全麦面包的面包质量（外观、香气、滋味、质地等），但四种全麦面包的感官评分在76.57～83.29 范围内，可被不同消费群体接受。

表4 不同全麦面包的感官评价结果Table 4 Sensory scoring results of whole wheat bread

2.3 不同全麦粉比例对全麦面包稳糖效果的比较

由表5 可知，不同全麦面包的水分含量为37.80～38.69 g/100 g，蛋白质含量为9.24～10.33 g/100 g，脂肪含量为1.13～1.62 g/100 g，膳食纤维含量为7.72～17.27 g/100 g，淀粉含量为27.74～30.63 g/100 g，直链淀粉含量为5.10～10.35 g/100 g。随着全麦粉比例增加，不同全麦面包中水分、蛋白质、脂肪含量无显著性差异，膳食纤维含量显著增加（P＜0.05），淀粉、直链淀粉含量显著降低（P＜0.05）。全麦粉添加量的不同，对不同全麦面包营养品质会产生一定影响。100%全麦面包已有研究证明是低GI 食品，所以我们后续的人体血糖实验想判定下其他几个比例的全麦面包是否属于低GI 食品。

表5 不同全麦面包营养成分(g/100 g)Table 5 Nutritional components of different proportions of whole wheat bread (g/100 g)

人体餐后血糖值能反映摄入不同面包后人体的血糖动态变化[18]和稳糖效果。图1 为摄入不同面包人体血糖值变化曲线。随着全麦粉比例增加，不同全麦面包餐后2 h 内血糖波动小，在达到30 min 峰值后下降趋势缓慢（P＜0.05）。由图1 可知，与Con 组相比，0～30 min 期间，50B、70B、90B、100B 组血糖值升高趋势缓慢。在30 min 血糖峰值100B＜90B＜70B=50B=Con 组；在120 min 时，血糖值100B＜70B＜90B＜50B＜Con 组。这表明相比于白面包组、50B、70B 组，90B、100B 组全麦面包引起人体餐后血糖波动小，稳定餐后血糖水平能力好。下面根据人体血糖值变化，计算不同全麦面包的GI 值。

图1 摄入不同面包后人体血糖值Fig.1 Human blood glucose concentration values after consuming different breads

表6 显示，全麦比例为50%、70%、90%、100%的全麦面包的GI 值分别为70.28、64.76、45.47、43.43，随着全麦粉比例增加，不同全麦面包的GI 值显著降低（P＜0.05）。根据欧洲标准对不同全麦面包进行分类[19]，判定为：全麦比例为50%的全麦面包属于高GI 食品，全麦比例为70%的全麦面包属于中GI 食品，全麦比例为90%和100%的全麦面包属于低GI 食品。

表6 不同全麦面包GI 值Table 6 GI of different whole wheat bread

不同全麦面包的GI 值有显著性差异（P＜0.05），这可能和不同全麦面包中抗性淀粉含量有关[20,21]。有研究表明：碳水化合物吸收速度是影响食物GI 值的主要因素[22]，碳水化合物吸收速度和直链淀粉含量呈正相关[23]，和膳食纤维含量呈负相关[24]，因此，不同全麦面包中直链淀粉、膳食纤维含量影响其淀粉水解率趋势，可能进一步影响食物GI 值。随着全麦粉增加，膳食纤维含量显著增加（P＜0.05），淀粉、直链淀粉含量显著降低（P＜0.05），GI 值降低，餐后2 h内稳糖效果好[25]。

3 结论

随着全麦粉比例增加，会使全麦面包面包芯的颜色变暗、变红、变黄，影响全麦面包的面包质量，但四种全麦面包的感官评分在76.57～83.29，仍在消费者可接受范围内。不同全麦面包中膳食纤维含量显著增加（P＜0.05），淀粉、直链淀粉含量显著降低（P＜0.05），全麦比例为50%、70%、90%、100%的全麦面包的GI 值分别为70.28、64.76、45.47、43.43。经研究表明，不同比例全麦粉对全麦面包的面包品质和稳糖效果产生影响。由表1 可知，不同全麦面包配方中除了主料外没有添加白砂糖等，甜味剂采用的是不产能的麦芽糖醇、山梨糖醇等新型甜味剂代替。有研究证明：低GI 食品餐后血糖波动小，维持餐后血糖动态平衡能力强，企业如果在目前中高GI 全麦面包中增加鹰嘴豆、菊粉、白芸豆提取物等明显具有降糖降脂效果的功能成分，可望将全麦比例为70%全麦面包开发成低GI 食品，增加七年五季低GI 系列产品的品类，加强其市场竞争力。