低GI杂粮饭研制及其营养安全评估

摘要：研究旨在研制并评估一种低GI（升糖指数）杂粮饭，以满足日益增长的健康饮食需求。通过综合考虑各种食材的GI值、降糖机理、产地和常见饮食习惯，筛选并确定了大米、燕麦、青稞、黄豆、红小豆、白扁豆和鹰嘴豆等食材作为主要成分。在实验室制作测试后，经不断调整，最终制定了满足目标GI值、口感良好且营养均衡的杂粮饭配比。对杂粮饭进行的营养安全评估显示，其不仅可以提供丰富的蛋白质来源，还具有稳定血糖的功能，对于糖尿病患者和注重健康饮食的人群具有重要的实用价值。

关键词：低GI；杂粮饭；营养；安全评估

中图分类号：TS218 文献标志码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20240325

基金名称：衡水市科技计划项目（2023014005Z）。

Development of low GI miscellaneous grain rice and its nutritional safety assessment

Li Lin1， Zhu Bingqing2，3， Zhu Xiaowei1， Tian Zhimei1， Zhang Yue3

（ 1. Hengshui Center for Disease Control and Prevention， Hengshui， Hebei 053000； 2. Hengshui University， Hengshui， Hebei 053000； 3. Hebei Pangu Food Co.， Ltd.， Hengshui， Hebei 053000 ）

Abstract： This study aims to develop and evaluate a low GI （Glycemic Index） miscellaneous grain rice to meet the growing demand for healthy diets. By comprehensively considering the GI values， sugar-reducing mechanisms， regional origins， and common dietary habits of various ingredients， we selected and identified rice， oats， quinoa， soybeans， red adzuki beans， white flat beans， and chickpeas as the main components. After laboratory production tests and multiple adjustments， a final ingredient proportion was established， achieving the target GI value， good taste， and balanced nutrition. The nutritional safety assessment of this miscellaneous grain rice revealed that it not only provides an abundance of protein but also has the ability to stabilize blood sugar levels. This makes it especially valuable for diabetes patients and those focusing on healthy eating.

Key words： low GI； miscellaneous grain rice； nutrition； safety assessment

升糖指数（GI）是衡量食物引起血糖上升速度的一个重要指标。低GI食品有助于减缓血糖升高，对于糖尿病患者以及关注健康的人群来说，是一种更健康的饮食选择。随着社会对健康饮食认识的不断提高，低GI食品因其对控制血糖水平和防治慢性疾病的潜在益处而受到越来越多的关注。然而，尽管低GI食品的好处已被广泛认可，但市场上仍缺乏多样化且营养均衡的低GI食品。

本研究拟开发一种新型的低GI杂粮饭，旨在为追求健康饮食的消费者提供一个营养均衡且有助于控制血糖的食品选择。综合考虑不同食材的GI值、降糖机理、产地及饮食，挑选大米、燕麦、青稞、黄豆、红小豆、白扁豆和鹰嘴豆等作为主要成分。通过在实验室中进行多次试制和调整，最终确定一种符合目标GI值、口感良好且营养均衡的杂粮饭配方。

与现有研究相比，本研究针对性地开发低GI杂粮饭，并对其进行营养安全评估。不仅关注杂粮饭的GI值，还重视其营养价值和口感，力求在降低GI值的同时，确保食品的营养均衡和消费者的饮食体验。旨在填补市场上低GI食品的空缺，为消费者提供更多健康、营养且美味的饮食选择，同时为低GI食品的研发和营养评估提供新的思路和方法。

1 低GI杂粮饭的研制

1.1 汇总降糖食材及食材中所含降糖成分

1.1.1 主要食材

根据文献[1]查阅，选择的有降糖功效的食材包括玉米糁、黑米、大麦、青稞、燕麦、荞麦、薏米、黄豆、绿豆、红小豆、赤小豆、鹰嘴豆、白扁豆、葛根、山药、南瓜、野麦、血燕麦、苦荞、芡实、莲子、藜麦、红米、黑小麦、黑大麦、豌豆、红芸豆。

1.1.2 主要降糖成分

碳水化合物类：膳食纤维、β-葡聚糖、黏液质、多糖体。

蛋白质类：蛋白质、γ-氨基丁酸 （GABA）、精氨酸、α-氨基异酮酸、α-淀粉酶抑制物、阶段2淀粉阻断酶。

脂类：植物固醇、磷脂。

矿物质：镁、锌、硒。

维生素：维生素E、维生素C。

色素：类胡萝卜素。

酚类：儿茶素、阿魏酸、绿原酸、咖啡酸、槲皮素、苦荞醇、葛花素、芦丁、异黄酮、黄酮、类黄酮、花青素。

1.1.3 降糖成分的降糖机理

β-葡聚糖：β-葡聚糖是一种可溶性膳食纤维，被微生物发酵后可产生短链脂肪酸，其中的丁酸有助于改善胰岛素敏感性和降低血糖[2]。

芦丁：芦丁是一种黄酮类化合物，具有抗炎和抗氧化作用。研究[3]表明，芦丁可通过减少氧化应激、抑制α-葡萄糖苷酶活性，以及改善胰岛素敏感性等方式降低血糖。

绿原酸：绿原酸是一种酚类化合物，可以降低血糖，其机制包括抑制葡萄糖吸收和改善胰岛素敏感性[4]。

硒：硒是一种必需的微量元素，对多种酶的功能至关重要，包括抗氧化酶。虽然硒的确切作用尚不清楚，但研究[5]表明，适量的硒可能有助于改善胰岛素敏感性。

异黄酮：异黄酮是一种特殊类型的黄酮类化合物。研究[6]表明，异黄酮可通过改善胰岛素敏感性，降低胰岛素抵抗，以及抑制肠道中葡萄糖的吸收来降低血糖。

儿茶素：通过改善胰岛素敏感性、降低氧化应激，以及调控葡萄糖运输器的表达和活性等途径降低血糖[7]。

阿魏酸：阿魏酸是一种酚酸类化合物。研究[8]发现，阿魏酸能通过抑制α-葡萄糖苷酶活性（从而降低餐后血糖反应）、改善胰岛素敏感性和抗氧化等方式降低血糖。

咖啡酸：通过减少氧化应激、改善胰岛素敏感性和抑制肠道葡萄糖吸收等途径降低血糖[9]。

槲皮素：槲皮素是一种黄酮类化合物，广泛存在于葡萄、大麦和其他食物中。槲皮素降低血糖可能的机制包括改善胰岛素敏感性、抑制肠道葡萄糖的吸收和减少炎症[10]。

将每种降糖食材与其含有的降糖成分，制作成表，见表1。

1.2 食材类别的确定

将表1中的食材按类别进行分类：

米类：黑米、薏米、红米。

麦类：燕麦、荞麦、苦荞、大麦、黑大麦、黑小麦、藜麦、青稞、野麦、血燕麦。

豆类：黄豆、绿豆、红小豆、赤小豆、鹰嘴豆、豌豆、红芸豆、白扁豆。

蔬菜类：南瓜、山药。

其他：玉米糁、葛根、芡实、莲子。

1.3 食材的进一步确定

在筛选低GI杂粮饭的食材时，首先考虑了各类食材的基本营养成分和已知的对血糖的影响。进一步筛选策略如下：

营养成分：首先，关注各类食材中的膳食纤维、蛋白质、矿物质和其他生物活性成分的含量。这些成分有助于降低食品的GI值。

生物活性：某些食材中的特定成分，如多酚、黄酮和抗氧化剂，可以对血糖产生积极的影响。

历史和传统应用：考虑食材在传统饮食中的应用，以及民间传统和经验，作为筛选食材的重要参考依据。

互补效应：考虑到不同食材可能具有互补的营养成分和生物活性，寻找那些在组合时可能具有降糖协同效应的食材。

实用性和可接受性：除了纯科学的角度，还考虑了食材的口感、烹饪时间、储存稳定性和广泛可用性，以确保最终的低GI杂粮饭既美味又实用。

经过仔细比较和分析，最后选取了麦类中的燕麦和青稞、豆类中的黄豆、红小豆、白扁豆和鹰嘴豆作为主要食材。这些食材不仅营养丰富，而且具有良好的降糖潜力，是研制低GI杂粮饭的理想原料。同时将大米作为食材之一，以接近人们日常的饮食习惯。

1.4 食材的配比和GI值计算

在为低GI杂粮饭进行食材配比时，研究目标是确保食材的营养价值和降糖效果，同时考虑口感和烹饪的实用性。配比策略：

基础食材：选择东北的长香米（大米）作为碳水化合物的主要来源，考虑到其在中国的饮食习惯中所占的主导地位。虽然其GI值相对较高（88），但其含量被限制为30 g/100 a76230891c88cf40ec132bcad0421c884b5b0c232d96f6fd7053a6d8f7fb021eg，从而平衡总体的GI值。

营养与功能性成分：考虑了每种食材所含的特定降糖成分，如β-葡聚糖、咖啡酸、芦丁等，并确保它们在最终配比中得到充分地体现。这些成分可以对血糖产生积极的影响。

食材来源：考虑到食材的产地可以反映其特定的营养成分和生物活性，确保选用的食材都来自于其优质的原产地，如青稞来自西藏，燕麦来自张家口等。

平衡GI值：对每种食材的GI值进行了仔细的权衡，确保整体GI值达到低值。例如，青稞和黄豆的低GI值可以有效地平衡大米的高GI值。

实验和调整：在实验室进行初步的制作测试后，根据口感、食材之间的协同效应以及GI值的实际测定结果进行了多轮的调整，直到达到设定的目标。表2为最终的配方。

1.5 口感测试

在制备该款杂粮饭的过程中，采用了1∶1.5的比例与水混合，并进行了20 min的蒸制。通过观察，该杂粮饭展现出了金黄、白色和深红色的交织色泽，证明了各种杂粮在蒸制过程中能够保持其天然的色泽特性。

在口感测试中，首先针对其香气进行了评价。测试结果显示，该杂粮饭释放出淡雅的天然香气，这主要得益于各种杂粮在蒸制过程中所散发的香味。咀嚼过程中，大米呈现了其特有的软糯口感，而燕麦和青稞则展现出了一定的口感层次和嚼劲。同时，豆类如鹰嘴豆、黄豆和红小豆均为整体口感增添了轻微的豆香。

2 营养安全评估

2.1 主要营养成分

研究测定了低GI杂粮饭的蛋白质及脂肪含量，结果如表3所示，其中蛋白质含量为12.3 g/100 g，远高于纯大米的蛋白含量（约2.3 g/100 g），属高蛋白食物，脂肪含量仅为2.0 g/100 g，属于低脂食物。

2.2 重金属和农药残留

此款低GI值杂粮饭符合食品安全国家标准，如表4所示，重金属铅含量低于国家标准限值，在0.02 mg/kg以下；黄曲霉毒素B1低于国家标准限值，在0.1 μg/kg以下；脱氧雪腐镰刀菌烯醇低于国家标准限值，在5.0 μg/kg以下；农药残留甲胺磷最大残留量低于国家标准限值，在0.01 mg/kg以下。

3 结 论

本研究成功研制出了一款低GI的杂粮饭，并通过一系列实验评估了其营养安全性和口感特性。通过综合分析各种食材的GI值、降糖机理、产地以及常见的饮食习惯，确定了大米、燕麦、青稞、黄豆、红小豆、白扁豆和鹰嘴豆等为主要成分。

在口感测试过程中，采用了1∶1.5的食材与水比例，进行了20 min的蒸制，制备的杂粮饭展现出了丰富的层次感，各种食材均在口中呈现出其独特的口感特性，如大米的软糯、燕麦和青稞的嚼劲以及豆类的豆香。营养安全评估显示，这款杂粮饭不仅可以提供丰富的蛋白质，还具有稳定血糖的功能，为糖尿病患者和注重健康饮食的人群提供了一个优良的饮食选择。

综上所述，这款低GI的杂粮饭具有显著的健康益处，并在口感和营养安全性上表现出色。

参 考 文 献

[1] 陈小明.杂粮营养与健康[M].上海：上海科学技术出版社， 2014：2-3.

[2] 吴少彬，李艳芳，张胜红.“三合一”杂粮饭对高龄产妇妊娠期糖尿病个体化营养治疗效果观察[J].内蒙古医学杂志，2018，50（7）：814-815.

[3] 金慧敏，党斌，张文刚，等.低GI杂粮复合烤制馒头工艺配方优化及品质分析[J].中国粮油学报，2022，37（3）：148-156.

[4] 卢家灿，李爽，范志红，等.杂粮饭的预测与真实血糖指数差异性分析[J].中国食品学报，2021，21（4）：141-147.

[5] 路子显，韩飞，李爱科.杂粮营养成分对模式动物和人类健康影响的研究进展[J].粮食科技与经济，2017，42（1）：11-15.

[6] 鹿保鑫，孙靖辰，王霞，等.一种具有降血脂功效的杂粮饭及其制备方法：CN111109518A[P].2020-05-08.

[7] 林金雪娇，李爽，范志红.杂粮饭与慢性疾病预防的研究进展[J].中国食物与营养，2020，26（3）：81-85.

[8] 马艳丽，让一峰，赵伟，等.白芸豆α-淀粉酶抑制剂在低GI方便粥中的应用[J].江苏大学学报（自然科学版），2018，39（1）：45-48.

[9] 李琪，李云龙，仪鑫，等.一种低GI苦荞浓浆饮料的加工工艺及其体外消化性测定的方法：CN115024455A[P].2022-09-09.

[10] 许晓兰，朱晶，任建军.方便杂粮米饭配方及主要工艺参数的优化设计[J].粮食科技与经济，2015，40（4）：54-57.