◎ 关天竹,何春艳,刘义凤,钟志明,韩晓峰
(1.广东壹健康健康产业集团股份有限公司,广东 广州 510385;2.中国食品发酵工业研究院有限公司,北京 100015)
超重和肥胖目前在全球呈流行趋势,已成为危害人类健康的重大公共卫生问题。根据最新发布的《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》,我国成年人中超重或肥胖人数已超过50%,超重肥胖人数居全球第一位[1-2]。超重和肥胖形成的根本原因是机体的能量摄入大于能量消耗,从而使多余的能量以脂肪形式贮存,导致机体脂肪过多或局部脂肪含量增多及分布异常,会对健康造成一定的影响,在临床医学中肥胖被定义为慢性代谢性疾病[3]。适当控制膳食摄入量与增强身体活动相结合,使机体保持能量负平衡,被证实是一种有效的减重方式[3]。饱腹感是影响食欲和进食量的主要因素,高饱腹感的食品能够减少进食的欲望和进食量,从而起到体重管理的作用。因此,高饱腹感功能食品的开发逐渐成为体重管理领域的研究热点。
蛋白棒是一类常见的体重管理代餐食品,棒类产品携带和食用方便,受到消费者的青睐。代餐食品都具有低能量、高饱腹感的特点,饱腹感也通常作为代餐食品的主要评价指标之一。然而目前关于代餐食品的饱腹感研究报道并不多,基于此,本研究以复合坚果蔓越莓蛋白棒作为研究对象评价其饱腹感,旨在为体重管理人群选择代餐食品提供参考依据。
本研究招募并筛选31 名(男12 名,女19 名)18~45 岁的健康成人为受试者,受试者基本特征信息见表1。采用问卷填写的方式收集志愿者信息并进行筛选,要求受试者身体健康、无低血糖、无代谢性疾病、对受试食品成分不过敏及测试前能做到规律的生活作息等。在实验开始前,实验人员会对所有受试者详细说明试验相关要求,并进行饱腹感评分方面的培训,同时告知受试者相关风险,如既往存在食物、药物过敏史,最大限度避免可能发生的风险,受试者均签署《知情同意书》。
表1 受试者基本特征信息表(±s,n=31)
表1 受试者基本特征信息表(±s,n=31)
类images/BZ_157_1544_706_1546_706.png别志愿者身高/cm164.54±7.48体重/kg59.23±11.85 BMI/kg·m-221.70±2.95
受试样品为同等能量(300 kcal)的测试样品、对标样品、参比样品。3 种受试样品测试食用量及对应的营养成分见表2。
表2 受试样品食用量及营养成分信息表
测试样品:复合坚果蔓越莓蛋白棒,配料成分包含巴旦木仁、麦芽糖浆、腰果仁、蔓越莓、南瓜籽、麦香谷物颗粒、红枣谷物蛋白颗粒、椰子油、熟白芝麻、青稞颗粒、菊粉、抗性糊精和桑叶提取物等。
对标样品:市售花生巧克力棒,配料成分包含牛奶巧克力、花生仁、葡萄糖浆、白砂糖、脱脂乳粉、植物油和鸡蛋蛋白粉等。
参比样品:市售白馒头,配料成分包含小麦粉、水、白砂糖和酵母等。
采用视觉模拟评分法(Visual Analog Scale,VAS)评价受试者在进食前(0 min)以及进食后4 h 内8 个时间点(15 min、30 min、45 min、60 min、90 min、120 min、180 min 和240 min)的饱腹感及饱腹感相关指标。VAS刻度均为长度为10 cm的线段,左端(0 刻度)描述词为“非常饿”,右端(10 刻度)为“非常饱”,以0 刻度到受试者标记处的距离(cm)作为受试者的饱腹感刻度。
除饱腹感指标外,受试者每个时间点还要对继续进食受试样品的意愿(VAS 左端0 刻度描述词为“一点儿也不”,右端10 刻度描述词为“非常”)、对吃饭的渴望程度(VAS左端0刻度描述词为“一点儿也不”,右端10 刻度描述词为“非常”)、预估摄入食物的量(VAS 左端0 刻度描述词为“一点儿也不”,右端10刻度描述词为“一整顿饭”)3个方面进行主观自我评价。
同等能量的3 种受试样品分3 个非连续日进行测试,要求受试者测试前1日正常进食,测试当日进食前10 h 开始禁食禁水,测试当日清晨避免剧烈运动。受试者抵达测试现场后静坐并填写相应问卷信息后开始进食评测。每位受试者均参加3 次测试,每次测试按照随机顺序进食1 种受试样品。
通过对受试者标记的距离进行数据采集及统计处理,以时间(min)为横坐标,各时点刻度量表长度与空腹(0 min)基线的差值(cm)为纵坐标,制作饱腹感及饱腹感相关评价指标的曲线,计算饱腹感曲线下面积和饱腹感指数。数据采用Excel 进行统计学分析,使用Graph Prism 9.0 计算线下面积及绘图。差异显著性分析采用T检验,P<0.05 为存在显著差异性,P<0.01 为存在极显著差异性。
各样品9 个时间点的饱腹感数值、饱腹感曲线图如表3和图1所示,可看出3 种受试样品的饱腹感变化趋势相似,饱腹感数值均在15 min 左右达到高峰。复合坚果蔓越莓蛋白棒的饱腹感最好,15~240 min各个时间点的饱腹感数值均优于花生巧克力棒,具有显著性差异(P<0.01)。
图1 饱腹感曲线图
表3 各样品9 个时间点饱腹感表(±s,n=31)
表3 各样品9 个时间点饱腹感表(±s,n=31)
注:与花生巧克力棒组比较,*P<0.01;与白馒头组比较,#P<0.01,&P<0.05。
样品名称 0 min15 min30 min45 min60 min90 min120 min180 min240 min复合坚果蔓越莓蛋白棒 0±0 4.52±0.35* 4.54±0.33* 4.22±0.33*& 4.07±0.32*# 3.95±0.29*# 3.10±0.33*# 1.50±0.41*& 0.34±0.41*#花生巧克力棒 0±0 2.66±0.48 2.55±0.43 2.35±0.39 2.09±0.401.85±0.360.84±0.38 -0.28±0.36 -1.45±0.32白馒头0±0 3.99±0.39 3.61±0.40 3.15±0.36 2.72±0.372.21±0.381.43±0.38 0.21±0.44 -1.19±0.40
与白馒头相比,15 min、30 min 时间点,复合坚果蔓越莓蛋白棒饱腹感数值稍高,但无显著性差异;45~240 min 的6 个时间点,复合坚果蔓越莓蛋白棒饱腹感数值显著高于白馒头(P<0.01,P<0.05)。这可能与白馒头的质地蓬松、体积较大有关,摄入30 min 内饱腹感较好,随着时间的延长,食物体积带来的饱腹作用逐渐降低。
复合坚果蔓越莓蛋白棒在240 min 时的饱腹感数值高于空腹(0 min)饱腹感水平,且显著高于同时间点下花生巧克力棒和白馒头的饱腹感(P<0.01),表明在餐后4 h,提供同等热量的复合坚果蔓越莓蛋白棒与花生巧克力棒、白馒头相比,能够维持较好的饱腹感。
3 种样品的饱腹感曲线下面积(Area Under Curve,AUC)和饱腹感指数(Satiety Index,SI)如表4所示,复合坚果蔓越莓蛋白棒的AUC 显著高于对标样品花生巧克力棒(P<0.01)、参比样品白馒头(P<0.05)。将白馒头的饱腹感指数定义为100,经计算,复合坚果蔓越莓蛋白棒的SI 为273.63±52.40,显著高于花生巧克力棒的98.40±20.84(P<0.01)。花生巧克力棒与白馒头相比,饱腹感曲线下面积和饱腹感指数无显著性差异。
表4 饱腹感曲线下面积(AUC)和饱腹感指数(SI)对比表
2.2.1 对继续进食受试样品意愿的评价
继续进食受试样品的意愿,可以在一定程度上反映受试产品的饱腹感。受试者在饱的状态下,继续进食受试样品的意愿会降低,随着饥饿程度的增加,进食意愿随之增加。从图2可看出,受试者对3 种受试样品各时间点的进食意愿变化趋势相近,空腹(0 min)时,渴望程度最高,30 min 内呈下降趋势,30~240 min 呈上升趋势。3 组数值均围绕基线水平的-5~-1 cm 波动变化,差异无显著性。受试者对各样品的进食意愿均无法达到基线(0 min)水平,这与感官特异性饱腹感的描述一致,即大脑对近期食用过的食物的奖赏降低,因此短时间内再次进食的欲望无法达到未进食前的水平[4]。
图2 对继续进食受试样品意愿曲线图
对进食受试样品的意愿,能在一定程度上反映受试者对食品的喜爱程度。表5中各时间点的数据未与0 min 数值进行修约,可更直观地反映出受试者对各样品的喜好程度,受试者对3 种样品的喜好程度为复合坚果蔓越莓蛋白棒>白馒头>花生巧克力棒。
表5 各样品9 个时间点对进食受试样品的渴望程度表(未与0 min 数据修正)(±s,n=31)
表5 各样品9 个时间点对进食受试样品的渴望程度表(未与0 min 数据修正)(±s,n=31)
注:与花生巧克力棒组比较,*P<0.01,#P<0.05。
样品名称0 min15 min30 min45 min60 min90 min120 min180 min240 min复合坚果蔓越莓蛋白棒5.51±0.37* 2.30±0.40# 2.22±0.38# 2.24±0.35# 2.47±0.34* 2.69±0.32* 2.95±0.31* 3.30±0.32* 4.01±0.42*花生巧克力棒3.80±0.46 1.10±0.28 1.11±0.26 1.14±0.26 1.21±0.24 1.39±0.26 1.49±0.29 1.78±0.35 2.08±0.44白馒头5.43±0.40 1.98±0.33 1.61±0.23 1.69±0.20 2.03±0.22 2.18±0.26 2.55±0.31 2.80±0.37 3.23±0.49
2.2.2 对吃饭渴望程度的评价
对吃饭的渴望程度是饱腹感评价的相关指标。刚进食饱感强时,对进食的渴望程度低,随饿感的增加而增加。从表6和图3可以看出,对吃饭的渴望程度呈现出与饱腹感评价相反的变化趋势,从进食后开始下降,摄入3 种样品均在15 min 时达到最低值,随后均呈上升趋势。受试者摄入复合坚果蔓越莓蛋白棒后,在30~240 min 各时间点对吃饭渴望程度均明显低于花生巧克力棒(P<0.01,P<0.05),与白馒头相比无明显差异。在180 min 时,摄入花生巧克力棒和白馒头,对吃饭的渴望程度均高于空腹状态,摄入复合坚果蔓越莓蛋白棒在180 min 时仍低于空腹状态,表明复合坚果蔓越莓蛋白棒的饱腹感要优于花生巧克力棒和白馒头,这与饱腹感评价的结果一致。
表6 各样品9 个时间点对吃饭的渴望程度表(±s,n=31)
表6 各样品9 个时间点对吃饭的渴望程度表(±s,n=31)
注:与花生巧克力棒组比较,*P<0.01,#P<0.05。
样品名称 0 min15 min30 min45 min60 min90 min120 min180 min240 min复合坚果蔓越莓蛋白棒0±0 -3.50±0.51 -3.46±0.48# -3.44±0.44# -3.12±0.45# -2.93±0.44* -2.02±0.53# -0.32±0.52* 1.04±0.61#花生巧克力棒0±0 -2.23±0.47 -1.92±0.45 -1.88±0.41 -1.64±0.42 -1.15±0.45 -0.09±0.55 1.73±0.48 2.67±0.49白馒头0±0 -3.49±0.42 -3.53±0.40 -3.43±0.36 -3.02±0.40 -2.66±0.40 -1.60±0.44 0.03±0.53 2.10±0.45
图3 对吃饭的渴望程度曲线图
2.2.3 对预估摄入食物的量的评价
预估摄入食物的量同样也是饱腹感评价的相关指标。饱感强时,预估摄入食物的量少,饿感强时,预估摄入食物的量多。如表7和图4所示,对预估摄入食物的量的评价结果与对吃饭的渴望程度呈现出一致的变化趋势。预估摄入食物的量从进食后开始下降,3 种样品均在15 min 时达到最低值。在15~180 min时,摄入复合坚果蔓越莓蛋白棒的受试者预估摄入食物的量明显低于花生巧克力棒(P<0.01,P<0.05),与白馒头无显著差异。180 min 时,摄入复合坚果蔓越莓蛋白棒,预估摄入食物的量低于基线水平,花生巧克力棒的预估摄食量已超过基线水平,白馒头的预估摄食量接近基线水平。该评价结果进一步表明了复合坚果蔓越莓蛋白棒相较于花生巧克力棒和白馒头,具有更好的饱腹感。
图4 预估摄入食物量的曲线图
表7 各样品9 个时间点预估摄入食物的量表(±s,n=31)
表7 各样品9 个时间点预估摄入食物的量表(±s,n=31)
注:与花生巧克力棒组比较,*P<0.01,#P<0.05。
样品名称 0 min15 min30 min45 min60 min90 min120 min180 min240 min复合坚果蔓越莓蛋白棒0±0 -4.19±0.44# -4.15±0.41# -3.98±0.41# -3.61±0.44# -3.35±0.40# -2.54±0.47* -0.75±0.48* 0.92±0.60花生巧克力棒 0±0 -2.68±0.55 -2.84±0.47 -2.48±0.46 -2.33±0.44 -1.77±0.48 -0.60±0.54 1.25±0.46 2.36±0.46白馒头0±0 -4.00±0.44 -4.19±0.38 -3.86±0.40 -3.54±0.45 -3.10±0.44 -2.00±0.49 -0.20±0.56 1.83±0.49
饱腹感评价是基于受试人群采用科学方法对测试样品的饱腹感进行测评的过程。本实验设计过程中尽量减少外部及个人因素的影响,以空腹(0 min)时的评价数据作为比较基线,分别计算摄入样品后各个时间点指标数值,与基线进行对比分析。结果显示,将白馒头的饱腹感指数定义为100,复合坚果蔓越莓蛋白棒的饱腹感指数为273.63±52.40,显著高于花生巧克力棒的98.40±20.84(P<0.01)。空腹食用300 kcal的复合坚果蔓越莓蛋白棒,可持续4 h 的饱腹感,优于花生巧克力棒和白馒头。
基于相关文献报道中关于饱腹感影响因素的分析,本次评价结果中饱腹感相关指标的差异性可能与食物的营养成分、配方组成、血糖生成指数和食品质地等有关[5]。研究表明,食物的营养成分对饱腹感有较大的影响,同等热量的蛋白质比碳水化合物和脂肪维持饱腹感的时间更长[6]。已有大量研究证实膳食纤维具有增加饱腹感的效果,特别是可溶性膳食纤维,能够显著延缓胃排空,刺激迷走神经传导饱腹感调节信号[7]。复合坚果蔓越莓蛋白棒属于高蛋白食品,蛋白质含量为13.7 g/100 g,配方中添加有菊粉、抗性糊精等可溶性膳食纤维,相对于花生巧克力棒和白馒头,其营养成分和配方组成更加有助于增强饱腹感。
饱腹感与食物的血糖生成指数(Glycemic Index,GI)也有一定的相关性,相较于高GI 食物,低GI 食物不会引起血糖的剧烈波动,能够长时间持续供能及维持饱腹感[8]。本实验研究的复合坚果蔓越莓蛋白棒经血糖生成指数评价试验验证属于低GI 食品,白馒头属于高GI 食品,这可能是复合坚果蔓越莓蛋白棒相较于白馒头表现出较好饱腹感的原因之一。
食品的质地也会影响饱腹感,质地较为坚硬、黏稠的食物,需要较高的咀嚼程度,从而增强食物在口腔中的加工时间和总的消化作用力[9]。研究表明,咀嚼可引起与饱腹感相关的肠道激素反应而降低饥饿感,提高饱腹感,并降低随后的食物摄入量[10]。复合坚果蔓越莓蛋白棒添加有整颗的巴达木果仁、南瓜仁等坚果原料,还有谷物颗粒、蛋白颗粒等原料,产品咀嚼感明显,相比白馒头和花生巧克力棒会带来更好的饱腹感。
综上所述,复合坚果蔓越莓蛋白棒饱腹感良好,可作为健康人群的耐饥食品,亦可作为体重管理人群的良好代餐食品。