添加抗性淀粉对饼干质构特性和体外血糖生成指数的影响

高慧颖 王琦 赖呈纯 杨道富

摘 要：降低食品的血糖生成指数（GI）是国内外的一个研究热点。将抗性淀粉部分替代低筋面粉在饼干中应用，分析添加抗性淀粉对饼干质构特性（硬度和咀嚼性）和体外血糖生成指数的影响。结果表明当抗性淀粉替换量为20%的时候，饼干的硬度值（517.8±13.5）g，消费者的接受度较高，饼干保持了较好的质构特性，且体外GI值由87.18下降至67.12。

关键词：饼干;抗性淀粉;质构特性;血糖生成指数

中图分类号：TS 231 文献标志码：A 文章编号：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，精細加工后的淀粉进入人体消化系统后被分解成糖，很容易被快速吸收，导致血糖骤升，同时会造成胰岛素急速分泌，长期这种情况将导致体肉胰岛素无法正常发挥控制血糖的作用，形成糖尿病、肥胖症等慢性疾病[1]。食物的血糖生成指数（glycemic index， GI）是衡量食物引起餐后血糖反应的一项重要指标，代表了食物进入消化系统后提高人体血糖的速度和能力。一般而言，将葡萄糖或白面包作为对照且GI值定为100，那么GI>70为高GI食物，例如大多数的市售烘焙食品，它们进入胃肠后消化快，吸收率高，葡萄糖释放快，葡萄糖进入血液后峰值高;GI<55为低GI食物，它们在胃肠中停留时间长，吸收率低，葡萄糖释放缓慢，可防治餐后高血糖[2]。

因此，降低食品GI值是开发健康食品的重要方向，也符合消费者的需求。饼干是常见的一类高GI值食品，降低饼干的GI值成为开发新型饼干产品的主要目标之一。抗性淀粉（RS）是新型的膳食纤维，指的是“不被健康人体小肠所吸收的淀粉及其降解物的总称”[3]。研究表明，摄入抗性淀粉对提升胰岛素敏感性和缓解高血糖症状具有良好的功效[4-5]。为满足人们对高纤维、低GI的健康食品的需求，将人工制备的RS添加到食品中成为目前现代食品工业研究和应用的热点[6-7]。RS与纤维素等传统膳食纤维相比，具有普通淀粉的粒细、色白、风味淡、口感好的特性，因此可广泛应用于以淀粉为主要成分的各类食品中[8]。本研究在前期抗性淀粉制备和功效分析的基础上，将抗性淀粉应用于饼干加工制备，研究添加抗性淀粉对饼干质构特性和体外血糖生成指数的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

低筋面粉、黄油、膨松剂、蔗糖、鸡蛋等饼干原料均为食品级，购于本地超市。蛋白酶和猪胰α-淀粉酶购于美国Sigma公司;糖化酶购于上海阿拉丁生物科技有限公司;柠檬酸、葡萄糖、磷酸氢二钠、氢氧化钾、醋酸、3，5二硝基水杨酸等试剂均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。

1.2 试验设备

TAXT2型质构仪（英国Stable Micro System公司）;FA2004电子分析天平（上海上天精密仪器有限公司）;752N型紫外可见分光光度计（上海科晓科学仪器有限公司）;1T3L385b烤箱（佛山市顺德区美的电器有限公司）;SHAB 数显恒温水浴振荡器（金坛市泰纳仪器厂）。

1.3 试验方法

1.3.1 抗性淀粉和饼干样品的制备 首先参照前期研究确定的方法[9]进行抗性淀粉的制备，将莲子粉经过循环压热法处理后，莲子粉中的抗性淀粉含量达到32.3%。用制得的高抗性淀粉含量的莲子粉按照0%、20%和40%的比例替代低筋面粉制备曲奇饼干样品，分别命名为RS0（CK）、RS20和RS40。

曲奇饼干的配方为：以低筋面粉/抗性淀粉混合物的重量100%为基准，按比例添加35%黄油、15%蔗糖、20%鸡蛋液、膨松剂1%、7.5%奶粉和12.5%水。饼干的工艺方法如下：往融化、搅打过的黄油中分次添加蔗糖、鸡蛋液和水，搅打至其体积蓬松，呈略白的霜状形态;分次加入奶粉、低筋面粉/抗性淀粉混合物，采用压拌的方式混匀。将混匀的面团擀平，用模具挤压成型后进行烘烤（底火110℃，面火180℃，烘烤20 min），得到饼干样品，干燥条件保存，用于后续测评。

1.3.2 饼干质构特性分析 利用TA.XTPlus型质构仪对制得的饼干样品（RS0、RS20和RS40）的硬度和咀嚼性进行质构特性分析[10]。测定条件为：采用P/36R探头，测试前速度为3 mm·s-1，测定速度为1 mm·s-1，测定后速度为2 mm·s-1，2次压缩之间停留时间为6 s，压缩百分比50%。每个饼干样品测试5次取平均值。

1.3.3 饼干体外GI值测定 根据陈兵[11]的方法进行适当修改后，对饼干样品的体外GI值进行测定。称取0.5 g的样品置于具塞离心管内，加入20 mL磷酸盐缓冲液，充分混合后利用1 mol·L-1的HCl调整溶液pH值至1.5。再次混匀并加入0.2 mL蛋白酶（115 U·mL-1），在37℃水浴锅下反应30 min后冷却至室温。利用1 mol·L-1的NaOH调整溶液pH值至6.9，然后加入10 mL猪胰α淀粉酶溶液（110 U·mL-1）和40 μL糖化酶（10000 U·mL-1），再用磷酸盐缓冲液定容至50 mL。将离心管置于37℃的恒温振荡水浴锅内震荡反应90 min。取上清液1 mL，停止酶解反应后，采用3，5二硝基水杨酸（DNS）法测定葡萄糖含量，与白面包（GI=100）比较，计算测定样品的体外GI值。

1.4 数据分析

数据采用均值±标准差表示，通过DPS 7.05进行统计及分析。

2 结果与分析

2.1 添加抗性淀粉对饼干质构特性的影响

在饼干的质构特性研究中，硬度被认为是饼干质地的主要评价指标。饼干的硬度值代表饼干样品在受力后产生最大的破裂性形变现象所需的力值。由表1可以看出，随着饼干样品中抗性淀粉含量的增加，饼干的硬度值显著提高。RS0（CK）饼干的硬度值为（453.2 ± 13.4）g，而RS20和RS40的硬度值分别为（517.8±13.5）g和（642.9 ± 16.6）g。结果表明，随着饼干面团中RS含量的增加，RS对面筋网络结构的成型造成了影响，导致了饼干的硬度上升。Wang等[12]研究发现，当饼干的硬度值在450～630 g，消费者的接受度较高。因此RS0（CK）和RS20饼干的硬度值均在适宜的范围内，而RS40饼干则存在硬度过高的问题，口感不佳。

饼干的咀嚼性反映的是在人咀嚼过程中食品的抵抗性，咀嚼性越大表示饼干越难被嚼碎，饼干特有的酥松口感也会降低。从表1结果可以看出，RS0（CK）和RS20饼干的咀嚼性没有显著性差异。而继续提高RS的添加量后，RS40饼干的咀嚼性值比RS0（CK）显著提高了86.2%，这与RS增加了曲奇饼干的硬度有一定关系。从饼干的质构特性角度进行综合考虑，RS20饼干与RS0（CK）饼干进行比较，能基本保持适宜的质构特性，更容易被消费者所接受。而相对RS40饼干，虽然其中有益的RS含量更高，但是也同时造成了饼干的硬度和咀嚼性显著提升，影响了饼干的口感和消费者的接受度。

2.2 添加抗性淀粉对饼干体外GI值的影响

由表2可知，以白面包为对照组（GI=100），RS0（CK）饼干的体外GI值高达87.18，属于高GI值食品（GI>70）。随着饼干中RS含量的增加，RS20和RS40饼干的体外GI值相对于RS0（CK）饼干分别下调至67.12和54.29，降幅分别为23.0%和37.7%。其中，RS20饼干属于中GI值食品（55<GI<69），而RS40饼干更是达到了低GI值食品（GI<55）的标准。由此可知，比起传统的高血糖指数饼干，利用本方法制备的高RS含量饼干可显著降低体外GI值，符合消费者对中低GI值食品的需求。

3 讨论

近年来，随着肥胖、糖尿病等健康问题日益严重，食品的GI值高低成为影响消费者购买的重要因素。RS作为一种新型的膳食纤维可在食品加工中应用，降低食品的GI值。本试验研究了添加不同的比例的RS对饼干的质构特性（硬度和咀嚼性）和体外GI值的影响。结果表明，将RS部分替代饼干的主要成分低筋面粉，对饼干面团的面筋网络结构成型造成影响，显著提高了饼干的硬度和咀嚼性。其中，RS20饼干符合中GI值食品标准，与RSO（CK）相比能保持较好的质构特性;而RS40饼干虽然达到了低GI食品的标准，但是其过高的硬度可能影响消费者的接受度。在下一步的研究中，还需要对RS40饼干的制作工艺进行优化，进而开发出一款具有良好口感的低GI值饼干。

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[12]WANG L，LI S，GAO Q.Effect of resistant starch as dietary fiber substitute on cookies quality evaluation[J].Food Science and Technology Research，2014，20（2），263-272.

（责任编辑：柯文辉）