煮制对4种谷物淀粉消化性的影响

◎ 朱雨柔，季珊珊，吴雨洁，丁淑媛，冒钰荣，李 华

（扬州大学 食品科学与工程学院，江苏 扬州 225127）

黑小麦是由黑麦和小麦杂交形成的谷物，品种繁多，我国是黑小麦在亚洲的主要产地。黑小麦起初主要用作饲料，近年来开始越来越多地应用于食品制作[1]。淀粉是谷物中的主要营养物质，组成成分会影响到其在人体内消化的快慢和程度，从而影响餐后血糖的变化情况，因此淀粉的消化性对Ⅱ型糖尿病病人餐后血糖的控制显得尤为重要。本课题组已经从农大系列的黑小麦中筛选出一个血糖指数较低的品种[2]，本研究在此基础上，另选取了燕麦、薏仁、黑豆这3种谷物，对它们煮制前后的淀粉组成及淀粉消化性进行分析，以期筛选出适合与黑小麦搭配的品种，用于糖尿病人食品的开发。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

农大2201黑小麦，北京惠农富民公司；黑豆、燕麦、薏仁，扬州欧尚超市；胃蛋白酶（1 200 U·mg-1）、葡萄糖淀粉酶（130 000 U·mL-1）、α⁃淀粉酶（40 000 U·mg-1），上海蓝季科技；其他试剂为分析纯，国药公司。

1.2 仪器

粉碎机（JP-250A），上海久品工贸；干燥箱（DHG-9055A），上海一恒科技；分光光度计（V-1100D），上海美谱达；水浴恒温振荡器（SHZ-82A），常州盛威仪器；冷冻离心机（Allegra X-22R），美国Beckman；电饭煲（HD4528），飞利浦。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

（1）4种谷物粉的制备。挑选籽粒饱满的黑小麦、黑豆、燕麦、薏仁，分别粉碎，过孔径0.5 mm筛，密封干燥保存。

（2）煮制后谷物样品的制备。称取40 g谷物于锅中，加50 ℃水320 g，保温30 min，煮制（选择面板功能“杂粮粥”，时间90 min），将煮熟的谷物及汤汁冷冻干燥，粉碎，过孔径0.5 mm筛，-20 ℃保存。

1.3.2 淀粉含量的测定

按照GB 5009.9—2016测定样品的淀粉含量。

1.3.3 直、支链淀粉含量的测定

按照GB/T 15683—2008测定样品的直、支链淀粉含量。

1.3.4 淀粉消化性分析

（1）快消化、慢消化、抗性淀粉含量的测定。参照缪铭[3]的方法测定快、慢、抗3种淀粉。快消化淀粉（Rapidly Digestible Starch，RDS）、慢消化淀粉（Slowly Digestible Starch，SDS）、抗性淀粉（Resistant Starch，RS）的含量分别按式（1）、式（2）、式（3）计算。

式中：G20-酶水解20 min后的释放的葡萄糖量，mg；G120-酶水解120 min后释放的葡萄糖量，mg；TS-样品中总淀粉含量，mg；FG-酶解前游离葡萄糖含量，mg。

（2）体外血糖指数的测定。采用GONI等[4]的方法，测定估计血糖指数（eGI）。水解率、水解指数、eGI分别按式（4）、式（5）、式（6）计算。

1.3.5 数据统计分析

所有指标测定重复3次，结果以干基计，用平均值表示。利用Origin2021分析数据间的显著性差异（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 煮制对4种谷物淀粉组成的影响

根据体外消化的速率和程度，可将淀粉分为快消化淀粉（RDS）、慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）。RDS可引起血糖水平的迅速上升，SDS可维持血糖供应的持久稳定，而RS不能被小肠中的酶水解消化[5]。本研究分析了煮制前后黑小麦、黑豆、燕麦和薏仁的淀粉组成情况，结果见表1。煮制前，样品间总淀粉及直链淀粉含量都存在显著差异，燕麦的总淀粉含量最高，为59.82%，而含量最低的黑豆仅为16.50%。黑小麦的直链淀粉含量最高，为13.13%，而黑豆的最低仅为0.25%。样品间RDS、SDS、RS也都存在显著差异，RDS含量最高的是燕麦，为19%，而黑豆含量最低为6.12%；黑豆的SDS含量明显低于其余3种谷物；RS含量最高的是黑豆（92.71%），其次是薏仁（71.96%），黑小麦和燕麦相当。

表1 4种谷物煮制前后的淀粉组成和体外淀粉消化性表

煮制后4种谷物的总淀粉及直链淀粉含量也都存在显著差异，薏仁的总淀粉含量最高，为63.75%，而含量最低的黑豆仅为12.68%。黑小麦的直链淀粉含量最高，为10.31%，而黑豆的含量最低，仅为0.06%。样品间RDS、SDS、RS也都存在显著差异，RDS含量最高的是燕麦，为16.93%，而黑豆含量最低为4.13%；燕麦的SDS含量明显高于其余3种谷物；RS含量最高的是黑豆（91.17%），含量最低的是燕麦（51.03%），黑小麦和薏仁相当。

4种谷物煮制前后的总淀粉含量变化不一，黑豆和燕麦煮制后总淀粉含量都降低了，而薏仁明显升高，黑小麦则变化不大。4种谷物煮制后的直链淀粉含量都有所降低。煮制引起黑小麦和薏仁的SDS含量大幅下降，RS含量显著上升。煮制前后RDS含量最高的都是燕麦，含量最低的都是黑豆；煮制前SDS含量最低的是黑豆，煮制后含量最低的是薏仁；煮制前后RS含量最高的都是黑豆，最低的都是燕麦。

2.2 煮制对4种谷物体外淀粉消化性的影响

eGI是反映餐后淀粉消化速率和程度的体外指标，与体内实验结果的相关性很好且测定简便、成本低[4]。因此，本研究测定了煮制前后4种谷物的eGI，结果见表1。煮制前，薏仁的eGI最低（42.6），其次是黑豆（47.0）、黑小麦（52.6），最高的是燕麦（55.3）。煮制后，黑豆的eGI最低（50.8），其次是黑小麦（61.1）、薏仁（62.4），最高的仍是燕麦（103.1）。经煮制处理，4种谷物的eGI值都有所升高。

煮制前后4种谷物的体外淀粉消化曲线见图1。煮制前，在整个水解过程中，薏仁的淀粉水解率都明显低于另外3种谷物；水解3 h后，薏仁的淀粉水解率最低，为5.86%，然后是黑豆（11.43%）、黑小麦（20.61%），而水解率最高的是燕麦（26.15%），这与eGI的测定结果相一致。煮制后，各谷物的淀粉水解率都有明显提高，水解率由低到高依次是黑豆、黑小麦、薏仁、燕麦。研究表明[6]，eGI与RS的含量常呈反比，本研究中煮制后4种谷物的eGI与RS的含量也呈反比。

图1 煮制前后4种谷物的体外淀粉水解曲线图

3 结论

本文以黑小麦、黑豆、燕麦和薏仁4种谷物为研究对象，考察了家庭常用的煮制方式对它们的淀粉组成及消化性的影响。煮制引起4种谷物直链淀粉含量下降、淀粉水解率升高、eGI变大。其中黑豆煮制前后的eGI值均低于55，属于低血糖指数食品，可以将黑豆与黑小麦结合使用，来制作适合糖尿病患者的黑小麦食品。