低血糖生成指數食品的研究與開發

朱星桐

（南京旅游職業學院烹飪與營養江蘇省文化和旅游重點實驗室，江蘇南京 211100）

隨著現代生活節奏的加快和生活習慣的變化，肥胖、心血管疾病、糖尿病等慢性病逐漸成為威脅居民身體健康的危險因素。2018 年，《健康中國行動（2019—2030 年）》發布，文中將健康科學的飲食放在突出位置。人體攝入低血糖生成指數（Glycemic Index，GI）食物可以延長淀粉及糖的消化吸收或異生時間，減輕胰島負擔，有助于維持餐后血糖平衡，從而有利于控制肥胖和預防各種慢性疾病，而高GI食物的過度攝入已被證實會導致多種健康問題，如肥胖、心血管疾病、糖尿病等[1]。隨著人們對健康飲食關注度的不斷提升，低GI 食物越來越受到控糖、控脂、控體重等人群的歡迎。

1 低GI 食物

1.1 血糖生成指數

血糖生成指數是衡量食物中的碳水化合物對血糖水平影響的生理學指標，用于評估食物被消化吸收后引起血糖升高的程度。《食物血糖生成指數測定方法》（WS/T 652—2019）對血糖生成指數的定義為“進食含目標量（通常為50 g）可利用碳水化合物的食物后，一段時間內（≥2 h）血糖應答曲線下面積相比空腹時的增幅除以進食含等量可利用碳水化合物的參考食物（葡萄糖）后相應的增幅，以百分數表示。”

1.2 食物的GI 值

根據血糖生成指數的高低，可將食物分為高、中、低3 檔，高于70 屬于高GI 食物，55 ～70 為中等GI 食物，低于55 為低GI 食物。血糖生成指數越高的食物，食用后血糖升高得更快、更高，波動較為劇烈；而血糖生成指數較低的食物在消化吸收時會更緩慢，血糖上升較為平緩。白米飯、面包、甜點等高GI 食物會導致血糖急速升高，然后迅速下降，這使人們感到饑餓，并想再次進食，形成惡性循環。血糖生成指數較低的食物在腸胃停留時間較長，對控制血糖、減肥、保持健康有很好的效果。

2 影響食物GI 值的因素

2.1 碳水化合物類型

碳水化合物的種類對食物的GI 值有著重要的影響。淀粉是人們攝入最多的一種碳水化合物，根據聚合方式的不同，淀粉可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉被認為可以抑制淀粉糊化，支鏈淀粉含量更高，更容易糊化[2]。因此，支鏈淀粉含量較高的淀粉具有較高的GI 值。除此之外，抗性淀粉和膳食纖維在小腸內不被消化，進入結腸經細菌發酵后才被吸收，對血糖的應答也更為緩慢而平穩。因此，富含抗性淀粉和膳食纖維的食物一般GI 值相對較低[3]。

2.2 食物加工過程

食物的加工程度影響食物的GI 值，也影響食物給人帶來的飽腹感。有研究對比了生食和加工的蘋果和胡蘿卜的GI值，結果表明，食物被分解的越細小，加工得越精細，其血糖生成指數越高，飽腹感越低[4]。此外，食物的加工方式對食物的GI 值有著重要的影響。研究表明，與煮土豆相比，炸土豆的抗性淀粉含量更高。擠壓技術可以改變淀粉的物理化學結構，導致更多的糊化淀粉產生，而土豆的冷卻有助于降低其因聚集而導致的GI 值升高[5]。

2.3 食物組成

食物的成分是影響食物GI 值的重要因素，脂肪和蛋白質的存在對GI 值有著重要影響，高脂肪和高蛋白質含量的食物會減慢胃排空的速度。較高的蛋白質含量會加速胰島素分泌，而一些脂肪酸和氨基酸可以刺激胰島素和胰高血糖素的分泌，從而控制血糖水平[6]。此外，可溶性纖維有助于減少腸道葡萄糖吸收，從而降低相應的淀粉GI 值。

2.4 成熟度

淀粉類水果的GI 值隨成熟程度的不同而變化。以香蕉為例，綠色香蕉的GI 值較低，約為40，接近成熟階段的香蕉GI 值約為65，與成熟的香蕉相比，未成熟的香蕉含糖量較低[7]。隨著果實接近成熟階段，葡萄糖含量增加，抗性成分含量沒有明顯變化。土豆也有類似的情況，隨著成熟度的增加，淀粉發生轉化，GI 值增加，與儲存的土豆相比，新鮮收獲的土豆具有更低的GI 值。

2.5 粒徑大小

食物粒徑的大小會影響食品的GI 值。較小尺寸的顆粒有更多的表面積暴露在酶的作用下，消化率更好，導致更高的GI 值。一項隨機臨床試驗研究了麩皮和角豆籽面粉的粒度對面包配方食品GI 值的影響。發現面包中麩皮和角豆籽面粉的顆粒尺寸越大，人們的血糖反應越低[8]。

3 低GI 值食品的開發方向

3.1 選用低GI 值原料

開發食品中使用低GI 值的食物原料將有效降低食品的GI 值，開發低GI 值食品優選低GI 值的食物原料。常見的低GI 值食物原料見表1，其中谷薯類原料是低GI 食品開發過程中關注的重點，GI 值較低的谷薯類主要集中在全谷物和粗雜糧，這類原料制作的食品口感和風味上往往相對欠佳，因此開發既能滿足口感風味，又能保證低GI 值的食品具有重要意義。

表1 常見低GI 值食物

3.2 降低糖含量

降低食物中的糖含量可有效降低食物的GI 值。GI 值直接取決于血液中的葡萄糖水平，而血液中葡萄糖的濃度在很大程度上受到食物中碳水化合物數量和質量的影響。添加糖的減少直接影響著食物的GI 值。在減糖潮興起的大環境背景下，為滿足人們對甜味和健康的需求，非營養甜味劑迎來了飛速發展的機遇。非營養甜味劑與添加糖具有相近或更強的甜度，但是不產生熱量。非營養性甜味劑已廣泛應用于多種食物中，如飲料、冰淇淋、口香糖、巧克力、果醬、果凍、酸奶和沙拉醬等[9]。

3.3 提高膳食纖維含量

膳食纖維是一種聚合物，包括纖維素、半纖維素、木質素和β-葡聚糖等。膳食纖維含量的增加有助于降低食物的GI 值，足量的膳食纖維攝入有助于降低糖尿病風險。在食品加工過程中，多選用富含可溶性纖維的食物進行復配或直接添加膳食纖維，如燕麥、大麥、豆類等，將有助于降低食品的血糖負荷[10]。

3.4 提高抗性淀粉含量

抗性淀粉在降低食物的血糖中發揮著重要的作用。抗性淀粉葡萄糖釋放速率緩慢，延長了代謝所需的時間，因此在低GI 食物的開發中具有重要意義。研究表明，攝入意大利面、高直鏈淀粉、玉米淀粉、變性淀粉、交聯淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉和復合的高直鏈玉米淀粉可顯著降低餐后血糖和胰島素反應[3]。因此，提高抗性淀粉的含量是研究和開發低GI 食物的一個重要途徑。

3.5 提高蛋白質含量

提高食物中的蛋白質含量對于降低食物GI 值具有重要意義。為滿足人們對低GI 食物的需求，有商家使用豆類制成的高蛋白面粉，以降低傳統面粉的GI 值。豆類蛋白質的添加使面粉中的碳水化合物含量降低，從而在一定程度上降低了食物的GI 值。蛋白質的攝入有助于減慢胃排空的速度，加速胰島素分泌，調節血糖反應。

3.6 適度科學加工

在低GI 食物的開發過程中，除了從原料和食物組成的角度入手之外，還可從食物加工的角度研究與創新。降低食物的加工程度，保持食物原有的完整形態，有助于降低食物的GI值；在食物加工過程中，應對比不同加工方式對GI 值的影響情況，科學選擇避免GI 值升高的加工方式[11]。

4 低GI 飲食健康優勢

低GI 飲食已被證明具有多方面的健康優勢。低GI 飲食對于糖尿病患者具有重要意義，有助于控制血糖水平和血液膽固醇水平，降低胰島素抵抗和糖尿病并發癥的發病率[12]。低GI 飲食有助于促進心臟功能，餐后血糖水平的降低有助于改善血管壁的彈性，并改善血液流動，血液膽固醇水平的降低有助于降低動脈粥樣硬化的風險。低GI 飲食有助于降低癌癥的風險。有研究表明，低GI 飲食有助于降低結腸癌和乳腺癌的風險[13]。低GI 飲食有助于提高認知能力，低GI 飲食保證了能量的持續供應，對于大腦正常工作起著重要的作用。

5 結語

隨著人們生活水平的提高，對食物多樣化和營養健康食品的需求日益增加，功能性食品的開發日漸成為重點發展方向。低GI 值食品在預防和控制肥胖、糖尿病等慢性疾病中展現出一定的潛力，市場前景廣闊。低GI 飲食作為一種具有多種健康優勢的飲食，對人們的健康具有重要意義。