添加抗性淀粉對餅干質構特性和體外血糖生成指數的影響

高慧穎 王琦 賴呈純 楊道富

摘?要：降低食品的血糖生成指數（GI）是國內外的一個研究熱點。將抗性淀粉部分替代低筋面粉在餅干中應用，分析添加抗性淀粉對餅干質構特性（硬度和咀嚼性）和體外血糖生成指數的影響。結果表明當抗性淀粉替換量為20%的時候，餅干的硬度值（517.8±13.5）g，消費者的接受度較高，餅干保持了較好的質構特性，且體外GI值由87.18下降至67.12。

關鍵詞：餅干;抗性淀粉;質構特性;血糖生成指數

中圖分類號：TS 231?文獻標志碼：A?文章編號：0253-2301（2019）10-005

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.10.005

Abstract： Lowering the glycemic index （GI） of food has been a research hotspot at home and abroad. By replacing partially the cake flour with resistant starch applied to biscuits， the effects of the addition of resistant starch on the texture properties （hardness and chewiness） and extracorporeal glycemic index （GI） of biscuits were analyzed. The results showed that when the replacement amount of resistant starch was 20%， the hardness number of biscuits was （517.8±13.5） g， which was highly accepted by consumers， and the biscuits maintained good texture properties， and the extracorporeal glycemic index （GI） decreased from 87.18 to 67.12.

Key words： Biscuit; Resistant starch; Textural properties; Glycemic index

淀粉是加工食品中的主要成分，精細加工后的淀粉進入人體消化系統后被分解成糖，很容易被快速吸收，導致血糖驟升，同時會造成胰島素急速分泌，長期這種情況將導致體肉胰島素無法正常發揮控制血糖的作用，形成糖尿病、肥胖癥等慢性疾病[1]。食物的血糖生成指數（glycemic index， GI）是衡量食物引起餐后血糖反應的一項重要指標，代表了食物進入消化系統后提高人體血糖的速度和能力。一般而言，將葡萄糖或白面包作為對照且GI值定為100，那么GI>70為高GI食物，例如大多數的市售烘焙食品，它們進入胃腸后消化快，吸收率高，葡萄糖釋放快，葡萄糖進入血液后峰值高;GI<55為低GI食物，它們在胃腸中停留時間長，吸收率低，葡萄糖釋放緩慢，可防治餐后高血糖[2]。

因此，降低食品GI值是開發健康食品的重要方向，也符合消費者的需求。餅干是常見的一類高GI值食品，降低餅干的GI值成為開發新型餅干產品的主要目標之一。抗性淀粉（RS）是新型的膳食纖維，指的是“不被健康人體小腸所吸收的淀粉及其降解物的總稱”[3]。研究表明，攝入抗性淀粉對提升胰島素敏感性和緩解高血糖癥狀具有良好的功效[4-5]。為滿足人們對高纖維、低GI的健康食品的需求，將人工制備的RS添加到食品中成為目前現代食品工業研究和應用的熱點[6-7]。RS與纖維素等傳統膳食纖維相比，具有普通淀粉的粒細、色白、風味淡、口感好的特性，因此可廣泛應用于以淀粉為主要成分的各類食品中[8]。本研究在前期抗性淀粉制備和功效分析的基礎上，將抗性淀粉應用于餅干加工制備，研究添加抗性淀粉對餅干質構特性和體外血糖生成指數的影響。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

低筋面粉、黃油、膨松劑、蔗糖、雞蛋等餅干原料均為食品級，購于本地超市。蛋白酶和豬胰α-淀粉酶購于美國Sigma公司;糖化酶購于上海阿拉丁生物科技有限公司;檸檬酸、葡萄糖、磷酸氫二鈉、氫氧化鉀、醋酸、3，5二硝基水楊酸等試劑均為分析純，購于國藥集團化學試劑有限公司。

1.2?試驗設備

TAXT2型質構儀（英國Stable Micro System公司）;FA2004電子分析天平（上海上天精密儀器有限公司）;752N型紫外可見分光光度計（上海科曉科學儀器有限公司）;1T3L385b烤箱（佛山市順德區美的電器有限公司）;SHAB 數顯恒溫水浴振蕩器（金壇市泰納儀器廠）。

1.3?試驗方法

1.3.1?抗性淀粉和餅干樣品的制備?首先參照前期研究確定的方法[9]進行抗性淀粉的制備，將蓮子粉經過循環壓熱法處理后，蓮子粉中的抗性淀粉含量達到32.3%。用制得的高抗性淀粉含量的蓮子粉按照0%、20%和40%的比例替代低筋面粉制備曲奇餅干樣品，分別命名為RS0（CK）、RS20和RS40。

曲奇餅干的配方為：以低筋面粉/抗性淀粉混合物的重量100%為基準，按比例添加35%黃油、15%蔗糖、20%雞蛋液、膨松劑1%、7.5%奶粉和12.5%水。餅干的工藝方法如下：往融化、攪打過的黃油中分次添加蔗糖、雞蛋液和水，攪打至其體積蓬松，呈略白的霜狀形態;分次加入奶粉、低筋面粉/抗性淀粉混合物，采用壓拌的方式混勻。將混勻的面團搟平，用模具擠壓成型后進行烘烤（底火110℃，面火180℃，烘烤20 min），得到餅干樣品，干燥條件保存，用于后續測評。

1.3.2?餅干質構特性分析?利用TA.XTPlus型質構儀對制得的餅干樣品（RS0、RS20和RS40）的硬度和咀嚼性進行質構特性分析[10]。測定條件為：采用P/36R探頭，測試前速度為3 mm·s-1，測定速度為1 mm·s-1，測定后速度為2 mm·s-1，2次壓縮之間停留時間為6 s，壓縮百分比50%。每個餅干樣品測試5次取平均值。

1.3.3?餅干體外GI值測定?根據陳兵[11]的方法進行適當修改后，對餅干樣品的體外GI值進行測定。稱取0.5 g的樣品置于具塞離心管內，加入20 mL磷酸鹽緩沖液，充分混合后利用1 mol·L-1的HCl調整溶液pH值至1.5。再次混勻并加入0.2 mL蛋白酶（115 U·mL-1），在37℃水浴鍋下反應30 min后冷卻至室溫。利用1 mol·L-1的NaOH調整溶液pH值至6.9，然后加入10 mL豬胰α淀粉酶溶液（110 U·mL-1）和40 μL糖化酶（10000 U·mL-1），再用磷酸鹽緩沖液定容至50 mL。將離心管置于37℃的恒溫振蕩水浴鍋內震蕩反應90 min。取上清液1 mL，停止酶解反應后，采用3，5二硝基水楊酸（DNS）法測定葡萄糖含量，與白面包（GI=100）比較，計算測定樣品的體外GI值。

1.4?數據分析

數據采用均值±標準差表示，通過DPS 7.05進行統計及分析。

2?結果與分析

2.1?添加抗性淀粉對餅干質構特性的影響

在餅干的質構特性研究中，硬度被認為是餅干質地的主要評價指標。餅干的硬度值代表餅干樣品在受力后產生最大的破裂性形變現象所需的力值。由表1可以看出，隨著餅干樣品中抗性淀粉含量的增加，餅干的硬度值顯著提高。RS0（CK）餅干的硬度值為（453.2 ± 13.4）g，而RS20和RS40的硬度值分別為（517.8±13.5）g和（642.9 ± 16.6）g。結果表明，隨著餅干面團中RS含量的增加，RS對面筋網絡結構的成型造成了影響，導致了餅干的硬度上升。Wang等[12]研究發現，當餅干的硬度值在450～630 g，消費者的接受度較高。因此RS0（CK）和RS20餅干的硬度值均在適宜的范圍內，而RS40餅干則存在硬度過高的問題，口感不佳。

餅干的咀嚼性反映的是在人咀嚼過程中食品的抵抗性，咀嚼性越大表示餅干越難被嚼碎，餅干特有的酥松口感也會降低。從表1結果可以看出，RS0（CK）和RS20餅干的咀嚼性沒有顯著性差異。而繼續提高RS的添加量后，RS40餅干的咀嚼性值比RS0（CK）顯著提高了86.2%，這與RS增加了曲奇餅干的硬度有一定關系。從餅干的質構特性角度進行綜合考慮，RS20餅干與RS0（CK）餅干進行比較，能基本保持適宜的質構特性，更容易被消費者所接受。而相對RS40餅干，雖然其中有益的RS含量更高，但是也同時造成了餅干的硬度和咀嚼性顯著提升，影響了餅干的口感和消費者的接受度。

2.2?添加抗性淀粉對餅干體外GI值的影響

由表2可知，以白面包為對照組（GI=100），RS0（CK）餅干的體外GI值高達87.18，屬于高GI值食品（GI>70）。隨著餅干中RS含量的增加，RS20和RS40餅干的體外GI值相對于RS0（CK）餅干分別下調至67.12和54.29，降幅分別為23.0%和37.7%。其中，RS20餅干屬于中GI值食品（55<GI<69），而RS40餅干更是達到了低GI值食品（GI<55）的標準。由此可知，比起傳統的高血糖指數餅干，利用本方法制備的高RS含量餅干可顯著降低體外GI值，符合消費者對中低GI值食品的需求。

3?討論

近年來，隨著肥胖、糖尿病等健康問題日益嚴重，食品的GI值高低成為影響消費者購買的重要因素。RS作為一種新型的膳食纖維可在食品加工中應用，降低食品的GI值。本試驗研究了添加不同的比例的RS對餅干的質構特性（硬度和咀嚼性）和體外GI值的影響。結果表明，將RS部分替代餅干的主要成分低筋面粉，對餅干面團的面筋網絡結構成型造成影響，顯著提高了餅干的硬度和咀嚼性。其中，RS20餅干符合中GI值食品標準，與RSO（CK）相比能保持較好的質構特性;而RS40餅干雖然達到了低GI食品的標準，但是其過高的硬度可能影響消費者的接受度。在下一步的研究中，還需要對RS40餅干的制作工藝進行優化，進而開發出一款具有良好口感的低GI值餅干。

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（責任編輯：柯文輝）