饼粕粗粮饼干制备及辅助降血糖试验

白玉飞,杨海燕

(1.首都医科大学附属北京康复医院,北京 100144;2.中国医科大学,辽宁 沈阳 110122)

受现代不良饮食和生活习惯的影响,糖尿病患者越来越多,如何加强糖尿病患者的饮食控制成为重点。糖尿病的病因是胰岛细胞功能退化,胰岛素分泌不足,是一种常见的慢性疾病,这就看出通过饮食控制血糖是辅助治疗的关键。目前,针对糖尿病患者的饮食控制,赵惠等[1]研究了膳食模式对糖尿病人高血糖的影响。试验结果表明,主食蛋豆模式对降低糖尿病人的血糖有积极作用;在赵惠研究基础上,姜林娟等[2]研究了植物乳杆菌-辣椒复合发酵剂的降血糖作用。结果表明,植物乳杆菌-辣椒复合发酵剂具有一定降血糖作用,可在一定程度降低糖尿病人血糖。但该发酵剂制作过程较为复杂,制作成本高;常君、游晓清和贾斌等[3-5]则认为,芝麻、花生和核桃中具有丰富的粗蛋白质,这些蛋白质能增加糖尿人的饱腹感,减轻糖尿病人的负担,但芝麻、花生和核桃属于多油脂类食物,过多的油脂含量会在体内转化为多糖;李剑赟等[6]则对芝麻、花生和核桃进行去油脂处理,以减少糖尿病人油脂的摄入。本研究在李剑赟等[6]研究基础上,认为要充分利用核桃、芝麻、花生中的营养物质,以及去油脂饼粕降血糖作用,进而制备一种杂粮饼干,以此为糖尿病患者的科学饮食提供一种更为轻便和健康的饮食作参考。

1 试验部分

1.1 材料与设备

核桃、芝麻、花生,市售;藜麦,市售;植物油,市售;低筋小麦粉,市售;四氧嘧啶,Sigma公司;健康雄性昆明小鼠200只,体重为(22±2) g,西安交大试验动物中心;食用小苏打,市售。

101-2A型电热鼓风干燥箱,山东屹盛重工科技有限公司;6YY280型螺旋式榨油机,沂水县良邦液压机械厂;GA-3型血糖仪,济南好来宝医疗器材有限公司;TGL-18MC型离心机,长沙湘锐离心机有限公司;GS-08型高速粉碎机,北京锟捷玉诚机械设备有限公司;气相-质谱联用仪,安捷伦(中国)科技有限公司;AU5800型物性分析仪,美国贝克曼库尔特有限公司;KDY-9820型凯氏定氮仪,北京通润源机电技术有限公司;微波炉,天津乐磁电子科技有限公司;YT-102-1型烤箱,永腾辉煌丝印机械厂。

1.2 试验过程

1.2.1去油脂饼粕复合物制备

1.2.1.1核桃去油脂饼粕制备

采用传统压榨法对核桃进行去油脂处理。具体过程为:

(1)将新鲜的核桃仁置于101-2A型电热鼓风干燥箱内烘干,然后对烘干的核桃仁进行粉碎处理。

(2)对粉碎后的核桃仁进行压榨、提油和脱酸,得到一定含油量的核桃饼,然后对制备的核桃饼进行杀菌处理,备用。

1.2.1.2芝麻去油脂饼粕制备

通过冷榨法对芝麻进行去油脂处理。具体过程为:

(1)将新鲜的芝麻清洗干净后,在质量分数为1.5%的淡碱水中恒温浸泡,使其在热水作用下将芝麻皮胀破,浸泡温度和时间分别为85℃和30 min。

(2)浸泡结束后对芝麻进行充分清洗,确保芝麻与芝麻皮完全分离。在电热鼓风干燥箱的作用下将分离后芝麻果仁烘干,烘干温度和时间分别为80℃和45 min。

(3)称取1 kg烘干后芝麻果仁放入干净的榨油用细棉布中密封包裹,然后在榨油机的作用下进行冷榨处理。处理条件为,压榨温度始终保持低于50℃,压榨压力和时间分别为50 MPa和20 min。

(4)将压榨后的芝麻取出,捣松后重新进行压榨,重复压榨步骤5次,得到芝麻去油脂饼粕。

1.2.1.3花生去油脂饼粕的制备

同样采用冷榨法对花生进行去油脂处理。具体过程为:

(1)对晒干的花生仁低温炒制30 min,然后迅速吹风对花生仁降温,当温度降低至55℃时,倒入剥衣机中去除花生包衣。

(2)在螺旋式榨油机内放入剥衣后花生仁进行去油处理,然后对去油后饼粕浸泡打浆和杀菌,最后得到干净干燥的花生粉。

1.2.1.4复合物的制备

参考李剑赟等[6]的成果,按照7∶1∶2的比例将以上制备的核桃、芝麻、花生去油脂饼粕粉末混合均匀,得到复合去油脂饼粕物,具体见图1所示。

图1 去油脂的饼粕复合物

1.2.2去油脂饼粕粗粮饼干制备

(1)将粗粮藜麦打碎过筛,使其细度与低筋小麦粉接近,备用。

(2)打适量鸡蛋,充分搅拌。将粉末状的饼粕复合物、适量的粗粮藜麦粉、低筋小麦粉倒入混合,同时加适量小苏打;充分揉搓成面团,然后放入饼干模具中。

(3)以感官评价为指标,分析饼粕复合物掺入质量分数、饼粕复合物和低筋小麦粉的比例、烤制时间、温度对饼干品质的影响。

1.3 性能测试

1.3.1标准营养物质测定

根据GB 5009.3—2016食品安全国家标准测定饼粕中的水分;根据GB 5009.4—2016食品安全国家标准测定饼粕中的灰分;根据GB 5009.6—2016食品安全国家标准测定饼粕中的脂肪;根据GB 5009.5—2016食品安全国家标准测定饼粕中的蛋白质[7-10]。

1.3.2总糖测定

根据GB/T10782—2006标准测定饼粕中的总糖[11]。

1.3.3感官评价

通过硬度、口感和气味对饼干进行评分,具体评分标准见表1。

表1 感官评价指标

1.3.4降血糖测试

1.3.4.1高血糖小鼠建模

选择200只健康的小鼠正常喂养72 h,然后随机抓取60只小鼠自由饮水,按照正常的喂养规律进行饼干喂养,对小鼠的相关数据进行测试,测试结果为空白对照(N组)。其中,测试小鼠空腹血糖时,需提前4 h禁食,自由饮水,测试其空腹血糖值。

其余小鼠提前24 h只喂水,不喂饼干,然后按照130 mg/kg体重(BW)的比例在小鼠腹腔部位注射新鲜配制的四氧嘧啶,每隔48 h注射1次,一共注射3次。待所有四氧嘧啶注射完成后,禁食4 h测试小鼠血糖,选择血糖值10～25 mmol/L的小鼠进行高血糖试验。

1.3.4.2降血糖试验

抓取40只高血糖小鼠和10只正常喂养的小鼠,测定小鼠血糖后,将40只高血糖小鼠随机分为4组,其中1组正常饼干喂养,记为M组。其余3组分别饲喂不同剂量的去油脂饼粕粗粮饼干,A组喂养剂量为16 g/100 g,B组喂养剂量为32 g/100 g,C组喂养剂量为48 g/100 g。在正常喂水的前提下,连续喂养1个月,观察小鼠的生活状态。喂养过程中,每隔5 d将小鼠依次抓出称重。喂养结束后,取小鼠下腔静脉血,然后用血糖仪对小鼠血液血糖值进行测定。

1.3.4.3糖耐试验

提前4 h对高血糖小鼠进行禁食处理,测定小鼠血糖值,按照2.0 g/kg体重(BW)的比例给小鼠饲喂葡萄糖,分别在饲喂0.5 h和2 h后观察小鼠血糖值变化。

2 结果与讨论

2.1 去油脂饼粕主要成分测定

对去油脂饼粕主要成分进行测定,结果见表2。

表2 去油脂饼粕主要成分

由表2可知,经过人为去油脂处理后,单一饼粕的粗脂肪含量均低于8%,符合国家相关标准[12]。另外,经过去油脂处理后,单一饼粕的粗蛋白质质量分数均高于40%,总糖含量约为20%。

2.2 粗粮饼干测试

2.2.1饼粕复合物添加量对面团和饼干口感的影响

不同饼粕复合物添加量对面团状况的影响见表3。

表3 饼粕复合物添加量对面团的影响

由表3可知,固定水添加量,随饼粕复合物添加量的增加,面团的柔软度也随之增加。当饼粕添加量低于50%时,面团较硬,可塑性较低。出现这个现象的主要原因在于,饼粕虽然经过了去油脂处理,但还是存在一定的油脂含量,因此饼粕添加量越多,油脂含量也越多,面团越柔软。

同时对比饼粕复合物添加量对饼干口感的影响,结果见图2。

图2 饼粕复合物添加量对饼干口感的影响

由图2可见,随着饼干饼粕复合物添加量的增加,其饼干硬度、咀嚼性、胶着性下降。这是因为饼粕中只有较少含量的低筋小麦粉,添加量越多,饼干面团的湿度和黏度有一定降低。但继续增加,反而使得其咀嚼性大大降低。因此,综上看出,饼粕复合物添加量以75%为宜。

2.2.2烘烤工艺对饼干口感的影响

烘烤工艺对饼干口感的影响见图3。

图3 烘烤工艺的影响

由图3可知,烘烤工艺几乎不影响饼干的硬度,对饼干咀嚼性的影响较大。随烘烤温度的增加,饼干胶着性增加,咀嚼性降低,但总体来说,差异并不明显。

2.2.3藜麦粉和低筋小麦粉比例对饼干口感的影响

藜麦粉和低筋小麦粉比例对饼干口感的影响见图4。

由图4可知,低筋小麦粉替代部分藜麦粉可增加粗粮饼干的咀嚼性,降低饼干的硬度,饼干胶着性几乎不受影响。这是因为在制作饼干时,饼粕复合物含有少量的油脂,对藜麦粉中筋蛋白形成面筋有阻止作用,而低筋小麦粉中不含有筋蛋白,从而添加低筋小麦粉的粗粮饼干内聚力低于纯藜麦粉粗粮饼干,使得烤制的饼干更加酥脆。综合图4可知,藜麦粉与低筋小麦粉比例为1∶1时,制作的饼干口感最好。

2.3 去油脂饼粕饼干对空腹血糖值(FBG)的影响

空腹血糖是糖尿病的重要指标,以高血糖小鼠模型为试验对象,通过测试去油脂饼粕饼干对小鼠空腹血糖的作用,表征去油脂饼粕饼干降血糖作用,结果见表4。由表4可知,M组空腹血糖值(FBG)明显高于N组FBG,这就说明成功建立小鼠高血糖模型。对比试验前后小鼠空腹血糖情况可知,在去油脂饼粕复合物的作用下,小鼠空腹血糖明显降低。这就说明本试验制备的去油脂饼粕复合物具有较好的空腹血糖的效果。

表4 饼粕复合物粗粮饼干的空腹血糖效果

2.4 饼粕粗粮饼干对糖耐性的影响

糖耐性也是糖尿病人血糖情况的重要指标,对使用去油脂饼粕粗粮饼干前后的高血糖小鼠糖耐性进行测试,结果见表5。

表5 去油脂饼粕粗粮饼干对糖耐性的影响

由表5可知,以M组数据值为对照可以发现,各个剂量的去油脂饼粕复合物均能降低小鼠的血糖值,在一定程度上增强高血糖小鼠的耐糖性。

3 结论

综上,本试验制备的去油脂饼粕粗粮饼干具有一定的降血糖作用。具体结论为:

(1)经去油脂处理后的花生、核桃、芝麻的单一饼粕粗脂肪含量均低于8%,粗蛋白质质量分数均高于40%,总糖含量约为20%。通过去油脂,去除了大量的油脂和糖。

(2)饼粕粗粮饼干的配方为:藜麦粉∶低筋小麦粉为1∶1,饼粕复合物添加量为75%。

(3)糖耐性测试表明,去油脂饼粕粗粮饼干能降低小鼠的血糖值,增强小鼠的耐糖性。

以上试验表明,本试验制备的去油脂饼粕粗粮饼干可在一定程度降低血糖,但在临床应用中还有待进一步试验。而本研究的贡献在于制备了一种新的粮食深加工产品,同时也为糖尿病患者的科学饮食提供了参考。