卢家灿 赵文祺 范志红 兰晓芳 朱瑞欣 郑飞飞
摘要:目的:研究不同蔬菜对饱腹感的影响。方法:在健康女性中利用VAS法测定等量菜花、油菜、豆角、茄子和冬瓜少油烹调后搭配白米饭食用的饱腹感评分。结果:添加菜花和豆角测试餐的饱腹感评分较高,而冬瓜和茄子测试餐较低。结论:蔬菜所提供能量及蔬菜硬度与饱腹感评分显著相关,在配合米饭食用时,具有咀嚼感的菜花、豆角等蔬菜提升饱感评分的效果优于质地柔软的蔬菜如茄子和冬瓜。
关键词:蔬菜;烹调;饱腹感;质地
肥胖是多种慢性疾病的风险因子[13],而高饱腹感的食物特性有益肥胖预防和控制[45]。蔬菜富含多种营养素、膳食纤维和植物化学物,是膳食中的重要组成部分[6],具有高纤维、高水分、体积大、能量密度低的特点。已有研究表明,蛋白质[7]、脂肪[8]、纤维含量[910]、食物体积[11]对饱腹感存在正向影响。蔬菜细胞壁中的果胶属于可溶性纤维,具有增强饱腹感[12]减慢胃排空速率的作用[13],且具有剂量依赖效果[14]。文献表明,如烹调时不加入过量食用油,则增加蔬菜的摄入能起到增强餐后饱感和减少后续能量摄入的作用[15],如在米饭中加入无油蔬菜可减少热量摄入并有效提升餐后的饱腹感[8]。然而,蔬菜的品种和质地结构可能会对其饱腹效应产生影响,但目前对不同少油烹调蔬菜进行饱腹效应比较的相关文献报道较少。本研究选择菜花、油菜、冬瓜、茄子和豆角5种常见蔬菜,用视觉模拟评分法[16](visual analogue scales,VAS)对受试者进食少油烹调蔬菜+白米饭的测试餐后240 min内的饱腹感变化进行评价。同时测定蔬菜烹调后的质量、体积、水分和果胶含量,并结合蔬菜的质构特性进行相关分析。
1材料与方法
11材料与试剂
油菜、菜花、冬瓜、豆角、茄子,实验当天购于中国农业大学东校区家属区菜市场。加碘低钠盐/300 g,中盐北京市盐业公司;金龙鱼芝麻油/220 mL,嘉里粮油(天津)有限公司。
无水乙醇AR、氢氧化钠AR,北京化工厂;硫酸AR,国药集团化学试剂有限公司;咔唑AR,西亚试剂;D半乳糖醛酸标品(≥970%),SIGMAALDRICH中国。
12仪器与设备
YP20002电子天平,上海越平科学仪器有限公司;TAXTPlus质构仪,英国Stable Micro System公司;WK2102电磁炉,广东美的生活电器制造有限公司;HD9120电蒸锅,珠海经济特区飞利浦家庭电器有限公司;FA2004分析天平,上海舜宇恒平科学仪器有限公司;TGL18M台式高速冷冻离心机,盐城市凯特实验仪器有限公司;Synergy 多功能酶标仪,美国伯腾仪器有限公司;DH101电热恒温鼓风干燥箱,天津市中环实验电炉有限公司。
13方法
131测试餐及其制作方法除葡萄糖溶液外,其余测试餐食用时搭配10g榨菜,所有受试食物均于实验当天早上在实验室完成制作,样品制备后置于保温箱中备用(表1)。
132蔬菜质量和体积的测定方法(1)质量测定方法:烹调前,用纱布擦干蔬菜表面的水分,取(300±2)g的油菜/菜花/冬瓜/豆角/茄子进行烹调。为尽量减少受热后水分快速散失对质量造成的影响,烹调后连同容器一起称重,记录天平读数稳定3 s后的数值为烹调后的质量,重复3次,取平均值。(2)體积测定方法:采用排水法,取1 000 mL量筒,加入600 mL左右的水,记录读数V1。放入烹调后的蔬菜(含煮后所剩的汤汁),并保证蔬菜在液面之下,记录读数V2。V2与V1之差即为烹调后蔬菜的体积,重复3次,取平均值。
133质构测试方法质构仪测试自动绘制力—时间曲线或力—位移曲线[17],将质构曲线中获得的最大力定义为硬度[18],用来衡量蔬菜的质地。(1)穿刺测试方法:油菜、菜花和豆角采用穿刺测试方法。参考Lin等[19]及王璐[20]的方法并加以改进,使用P/2探头,HDP/90平台进行测试。测试模式:Compression;测前速度:5 mm/s;测试速度:1mm/s;测后速度:10 mm/s。目标模式:Distance。触发类型:Force;触发力:5 g;数据采集速率:200 pps。(2)剪切测试方法:冬瓜和茄子采用剪切测试方法。使用Warnwe Bratzler切刀。测试模式:Compression;测前速度:5 mm/s;测试速度:1 mm/s;测后速度:10 mm/s。目标模式:Distance。触发类型:Force;触发力:5 g;数据采集速率:200 pps。(3)饱腹感实验:网上招募并筛选21名18~25岁的健康人为受试者。采用VAS对经培训的受试者进食后0~240 min的饱感及进食结束时的食物摄入意愿进行评价。评价时间分别为进食前(0),进食结束,进食后20 、30、45、60、90、120、150、180、210、240 min。VAS刻度均为长度为100 mm的线段,左端(0刻度)描述词为“我快要饿死了”,右端(10刻度)为“我快要撑死了”,以0刻度到受试者标记处的距离(mm)作为受试者的饱腹感刻度。进食结束后用VAS对受试者的食物摄入意愿进行评价(表2)。记录每位受试者完成每一种测试餐进食的时间(min)。
每位受试者均参加7次试验,每次试验按照随机顺序进食1种测试餐,同一受试者每次试验进食的测试餐种类均不相同。参考Wolever等[21]的梯形法则方法计算各测试餐在0~30、30~60、0~60、0~120、0~180、0~240、60~120、120~240min 内饱腹感曲线下增加面积(iAUC),分别与白米饭相应的iAUC做比,得到以白米饭为参比的各测试餐的饱腹感曲线下面积iAUC%,并将进食后1、2、3、4 h内测试餐的iAUC%定义为饱腹感评分(SSR1h、SSR2h、SSR3h和SSR4h)。
14数据分析
采用SPSS 210 和Excel 2016 软件对试验数据进行处理。组间差异用成对t检验和单因素方差分析,以P<005为显著性差异,因素之间的相关分析采用Pearson相关分析。
2结果与分析
21测试餐的营养成分
测试餐的主要营养成分见表3。
22受试蔬菜烹调后的质量和体积
生重为300 g的5种蔬菜经烹调后的质量和体积如表4所示。电蒸锅汽蒸烹调后的蔬菜(简称为蒸菜)质量变化很小,而油水混合物煮蔬菜(简称为油煮菜)的质量损失较大,是由于煮制过程中水分蒸发所致。5种蔬菜的烹调后体积排序为蒸茄子>蒸豆角和油煮油菜>油煮菜花>油煮冬瓜。
23烹调对蔬菜硬度的影响
如表5所示,蔬菜生样的硬度为:菜花>豆角>油菜;茄子>冬瓜。油菜经烹调后硬度显著高于生样(P<005),其他蔬菜烹调后硬度均显著下降(P<005)。
24测试餐的餐后饱腹感变化
受试者进餐前(0 min)的初始饱腹感无显著性差异(P=0982)。以受试者0 min的饱腹感作为基线值,用后续记录值分别减去基线值,得到Δ饱腹感随时间变化曲线。由附图可知,在进食结束后至餐后120min时C+R测试餐的Δ饱腹感均显著高于R(P<005)。在餐后120min时C+R的Δ饱腹感显著高于G+R(P =0039),餐后90min时G+R的Δ饱腹感与R相当,甚至略低于R。5种蔬菜+米饭测试餐的Δ饱腹感最小值均大于0,说明饱感一直高于空腹水平。
25测试餐在不同时段维持饱腹感的能力
以白米饭(R)为参比时,C+R的各时段iAUC%均显著高于R(P<005),B+R除0~30 min之外各时间段的iAUC%均显著高于R(P<005)。在0~240min内,C+R和B+R的iAUC%显著高于G+R(P<005)。按餐后240min饱腹感评分SSR4h比较,各测试餐中蔬菜帮助维持饱腹感的能力以菜花和豆角最高,冬瓜最低(表6)。
26测试餐的进食速度及进食结束后的摄食意愿
如表7所示,C+R对受试者胃口的满足程度最高,且显著高于E+R(P<005)。所有蔬菜+米饭测试餐进食完成时间均显著高于白米饭(P<005),C+R和B+R的进食时间显著高于其他蔬菜+米饭测试餐(P<005)。
27饱腹感与测试餐特性的相关性分析
由表8可知,测试餐的能量与1~4h各时间段饱腹感评分呈极显著正相关(P<001),碳水化合物、蛋白质含量、硬度和进食时间呈显著或极显著正相关;测试餐膳食纤维与2~4h各时间段饱腹感评分呈显著正相关(P<005),其他指标与饱腹感评分无显著相关关系。3讨论与结论
本研究表明,在摄入白米饭的基础上增加300 g蔬菜能提高健康成年女性的餐后饱腹感,抑制继续摄食的欲望。通常人们一餐中的食物的质量或体积基本固定(而非能量固定)[23],蔬菜富含纤维而能量密度低,增加蔬菜摄入有利于在自由摄食状态下降低一餐的总能量摄入[2426]。然而,这种效应的具体程度可能取决于蔬菜的品種或物理状态。同样摄入300g少油烹调蔬菜,5种蔬菜当中以菜花和豆角提升饱腹感的效果最强,而冬瓜和茄子则效果不明显。
有研究发现,食物体积是饱腹感的重要影响因素[2728],但本研究发现,质量和体积与饱腹感无关,而总能量、蛋白质和碳水化合物存在很强的正相关。由于所有测试餐都含同样数量的白米饭,这些成分的差异主要取决于蔬菜中的含量。蔬菜的血糖指数普遍很低[29],其中的碳水化合物和蛋白质消化速度慢,故其含量越高,饱腹感越强。有大型减肥研究表明,从长期维持减肥效果来说,较高的蔬菜摄入量是独立于能量摄入的重要因素[30]。
有系统综述指出,主观食欲还受到进食速度、质地和咀嚼的影响[31]。Viskaalvan等[32]对45种常见食物进行分析得出,进食速率最高的食物的消化速率是最低者的160倍,质地越坚硬,咀嚼性越强,则食物消化速率越慢[33]。较长的进食时间可以为饱腹感信号的传递提供充足的时间,及时终止进食而不至于过饱[34],咀嚼过程本身也会刺激饱腹感信号的产生[3536]。本研究发现,蔬菜硬度、进食时间与饱腹感评分之间存在显著正相关关系,茄子和冬瓜质地柔软,其对饱腹感的作用低于咀嚼性较强的豆角和菜花。
《中国居民膳食指南》推荐每日摄入300~500g的蔬菜,其中有一半为深色蔬菜[37]。本研究发现,豆角和菜花虽为浅色蔬菜,但也能起到提升饱腹感的作用,对预防肥胖可能有所贡献。但是,对于同一种蔬菜来说,是否烹调硬度变化时会影响到饱腹感评分,还需后续实验进行验证。◇
参考文献
[1]Thang S and Mike E JA clinical perspective of obesity,metabolic syndrome and cardiovascular disease [J].JRSM Cardiovascular Disease,2016,5:113
[2]Emanuele D A,Shilpa N B,David W,et alBodymass index and allcause mortality:individualparticipantdata metaanalysis of 239 prospective studies in four continents [J].The Lancet,2016,388(10046):776786
[3]NI Wenqing,Xu Jian,Liu Min,et alClustering of noncommunicable diseases risk factors in healthy adults aged 35 years and older in shenzhen,China [J]. Biomed Environ Sc,2017,30(9):661666
[4]Rebello C J,et alA review of the nutritional value of legumes and their effects on obesity and its related comorbidities [J]. Obesity Reviews,2014,15(5):392407
[5]Anthony FMinimally processed foods are more satiating and less hyperglycemic than ultraprocessed foods:a preliminary study with 98 readytoeat foods [J].Food & Fuction,2016,7(5):23382346
[6]Heiner B,Angela B,Achim B,et alCritical review:vegetables and fruit in the prevention of chronic diseases [J].European Journal of Nutrition,2012,51(6):637663
[7]Lejeune M,Westerterp K R,Adam T,et alGhrelin and glucagonlike peptide 1 concentrations,24H satiety,and energy and substrate metabolism during a highprotein diet and measured in a respiration chamber [J].American Journal of Clinical Nutrition,2006,83(1):8994
[8]Adachi C,Yamanaka O H,Katayama T,et alSingle vegetable meal content equivalence as an alternative to fat for satiety:a randomised trial in Japanese women [J].Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition,2016,25(3):478486
[9]Chang U J,et alLowering the energy density of parboiled rice by adding waterrich vegetables can decrease total energy intake in a parboiled ricebased diet without reducing satiety on healthy women [J].Appetite,2010,55(2):338342
[10]Anne F,Nikolaj T,Gregersen,et alAssociations Between Postprandial Insulin and blood glucose responses,appetite sensations and energy intake in normal weight and overweight individuals:a metaanalysis of test meal studies [J].British Journal of Nutrition,2007,98(1):1725
[11]Rolls B J,Castellanos V H,Halford J C,et alVolume of food consumed affects satiety in men [J].American Journal of Clinical Nutrition,1998,67(6):11701177
[12]Adam C L,Thomson L M,Williams P A,et alSoluble dietary fibre (pectin)increases satiety and decreases adiposity in fat rats on a high fat diet [J].Proceedings of the Nutrition Society,2015,74(OCE1):140
[13]Dhingra D,Michael M,Rajput H,et alDietary fibre in foods:a review [J].Journal of Food Science And TechnologyMysore,2012,49(3):255266
[14]Michelle J C,Joanne L SThe effect of fiber on satiety and food intake:a systematic review [J].Journal of The American College of Nutrition,2013,32(3):200211
[15]Zhou B,Yamanaka O H,Adachi C,et alAgerelated variations of appetite sensations of fullness and satisfaction with different dietary wnergy densities in a large,freeliving sample of Japanese adults [J].Journal of The Academy of Nutrition And Dietetics,2013,113(9):11551164
[16]Flint A,Raben A,Blundell J E,et alReproducibility,power and validity of visual analogue scares in assessment of appetite sensations in single test meal studies [J].International Journal of Obesity,2000,24(1):3848
[17]Chen L,Opara U LTexture measurement approaches in fresh and processed foods:a review [J].Food Research International,2013,51(2):823835
[18]Abbott J AQuality measurement of fruits and vegetables [J].Postharvest Biology And Technology,1999,15(3):207225
[19]Lin C H,Chang C YTextural change and antioxidant properties of broccoli under different cooking treatments [J].Food Chemistry,2005,90(12):915
[20]王璐汽蒸、水焯烹调对绿叶蔬菜的影响及营养评价[D].北京:中国农业大学,2014
[21]Wolever TMSEffect of blood sampling schedule and method of calculating the area under the curve on validity and precision of glycaemic index values [J].British Journal of Nutrition,2004,91(2):295300
[22]杨月欣,王光亚,潘兴昌中国食物成分表(第2版)[M].北京:北京大学医学出版社,2009
[23]Elizabeth A,et alEnergy density of foods affects energy intake in normalweight women [J].American Journal of Clinical Nutrition,1998,67(3):412420
[24]ElloMartin J A,Ledikwe J H,Rolls B JThe influence of food portion size and energy density on energy intake:implications for weight management [J].American Journal of Clinical Nutrition,2005,82(1):236241
[25]Saris WHMGlycemic carbohydrate and body weight regulation [J].Nutrition Reviews,2003,61 (52):1016
[26]Nabihah B,Hakim A,Yahya H M,et alInfluence of fruit and vegetable intake on satiety and energy intake:a review [J].Sains Malaysiana,2018,47(10):23812390
[27]Holt S,Miller JCB,Petocz P,et alSatiety index of common foods [J].European Journal of Clinical Nutrition,1995,49(9):675690
[28]Rolls B J,Bell E A,Waugh B AIncreasing the volume of a food by incorporating air affects satiety in men [J].American Journal of Clinical Nutrition,2000,72(2):361368
[29]FosterPowell K,et alInternational table of glycemic index and glycemic load values:2002 [J].American Journal of Clinical Nutrition,2002,76(1):556
[30]Christopher D,Gardner,John F,et alEffect of lowfat vs lowcarbohydrate diet on 12month weight loss in overweight adults and the association with genotype pattern or insulin secret[J].JAMA,2018,319(7):667
[31]Emma M,Krop,Marion M,et alInfluence of oral processing on appetite and food intake:a systematic review and metaanalysis [J].Appetite,2018(125):253269
[32]Mirre V,Dongen,Frans J K,et alEating rate of commonly consumed foods promotes food and energy intake [J].Appetite,2011,56(1):2531
[33]Chambers LFood texture and the satiety cascade [J].Nutrition Bulletin,2016,41(3):277282
[34]Ana M A,Geoffrey W G,Kathleen J MEating slowly led to decreases in energy intake within meals in healthy women [J].Journal of The American Dietetic Association,2008,108(7):11861191
[35]Sakata T,et alAntiobesity actions of mastication driven by histamine neurons in rats [J].Experimental Biology And Medicine,2003,228(10):11061110
[36]Lavin J H,et alAn investigation of the role of orosensory stimulation in sugar satiety [J].International Journal of Obesity,2002,26(3):384388
[37]中國营养学会中国居民膳食指南(2016)[M].北京:人民卫生出版社,2016