劉 麗,孟 娜,陸 淳,李聚澤,解曉彤,郭 慧,盧曉莉
石家莊君樂寶乳業(yè)有限公司,河北石家莊 050200
隨著國民生活水平提高,飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,由此帶來的肥胖癥、糖尿病、高血壓、高血脂、心血管疾病等多種代謝類疾病隨之增加。2010年,《中國慢性病及其危險因素監(jiān)測報告2010》中的全國慢性病數(shù)據(jù)表明,身體質(zhì)量指數(shù)(Body Mass Index,BMI)[BMI=體重(kg)/身高(m)2劃分],我國成人超重率[25.0 kg/m2<BMI<36.0 kg/m2]為27.9%,肥胖率(BMI>36.0 kg/m2)為5.1%。2017年國際糖尿病聯(lián)盟數(shù)據(jù)公布,中國成人糖尿病患者人數(shù)高達(dá)1.14 億人,其中95.0%為2型糖尿病患者[1]。不良的飲食結(jié)構(gòu)和生活方式對糖尿病有重要影響,超重或肥胖人群、過多攝入動物油、高血壓高血脂、吸煙飲酒等都可能增加2型糖尿病風(fēng)險[2]。因此,改變不良的飲食結(jié)構(gòu)和生活方式,避免攝入過多高糖、高脂食品可以有效控制血糖和體重的增加,還能夠降低糖尿病患者并發(fā)癥的產(chǎn)生。
血糖生成指數(shù)(Glycemic Index,GI)用于描述人體對食物的消化吸收速率和由此引起的血糖應(yīng)答,GI值小于55.00的被認(rèn)為是低GI食品[3,4]。長期食用低GI食品能有效控制血糖水平的提高[5]。牛奶GI值為28.00,同時可以作為多種營養(yǎng)載體[6,7]。市場上可供低糖或無糖需求人群食用的牛奶品類較少,現(xiàn)有的無蔗糖添加的酸牛奶和純牛奶營養(yǎng)成分單一,無法滿足不同人群的營養(yǎng)需求及達(dá)到營養(yǎng)的全面均衡。為解決上述問題,本研究通過設(shè)計添加膳食纖維、多種維生素和礦物質(zhì),從而開發(fā)一款全營養(yǎng)的低GI的調(diào)制牛奶。
生牛乳(石家莊君樂寶乳業(yè)有限公司),抗性糊精[羅蓋特(中國)營養(yǎng)食品有限公司],大豆分離蛋白[丹尼斯克(中國)有限公司],燕麥粉(北京朔方科技發(fā)展股份有限公司),藜麥粉(北京朔方科技發(fā)展股份有限公司),復(fù)配穩(wěn)定劑[丹尼斯克(中國)有限公司],桑葉粉[帝斯曼(中國)有限公司],乳清蛋白粉(德國莫克萊-阿勞依-米勒有限責(zé)任公司有限公司),三氯蔗糖[泰萊貿(mào)易(上海)有限公司],復(fù)合維生素(含維生素A、D、E)[帝斯曼(中國)有限公司],復(fù)合礦物質(zhì)(含鐵、鋅、鈣)[帝斯曼(中國)有限公司]。
1.2.1 樣品制備
生牛乳預(yù)熱至60 ℃后,分別加入抗性糊精、大豆分離蛋白、燕麥粉、藜麥粉、復(fù)配穩(wěn)定劑,保持溫度在55~60 ℃,8000 r/min高速剪切10 min后加入桑葉粉、乳清蛋白粉(乳清蛋白含量80%)、復(fù)合維生素、復(fù)合礦物質(zhì)、三氯蔗糖,繼續(xù)高速剪切15 min使之充分分散溶解;加入去離子水定容;升溫至60~65 ℃后20 MPa高壓均質(zhì),灌裝后進行100 ℃殺菌20 min得到成品備用。
1.2.2 貯藏穩(wěn)定性觀察
將樣品置于4 ℃、室溫和37 ℃進行穩(wěn)定性觀察。
1.2.3 快速穩(wěn)定性測試
試驗通過采用LUMiFuge穩(wěn)定性分析儀進行樣品快速穩(wěn)定性的測試。利用近紅外光對樣品進行照射,對整個樣品從上到下同時觀測和分析。利用離心加速法簡便的測試及量化分散體系分離行為,從而確定其穩(wěn)定性和貨架期。取適量樣品放入測試管中進行測試,測試時間間隔30 s,轉(zhuǎn)速4000 r/min,光因子為1.00,輪廓線255。
1.2.4 人體GI值測試
依據(jù)GI值人體測試方法的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 26642—2010[8]的要求,征集受試者和設(shè)計試驗方案。受試對象:本次測試受試者為20 人,均身體健康,無糖代謝相關(guān)疾病,BMI為18.5~23.9,近期未服用影響糖代謝藥物和保健品(包括避孕藥),近3 個月內(nèi)未患重病住院治療或手術(shù)治療。受試者在試驗前均簽署知情同意書。測定方法:受試者手指經(jīng)消毒揮干后,用無菌采血針指尖采血,采血量400 μL,離心后取血清,運用全自動血生化分析儀進行血糖濃度的測定,共計測試4 次:在不同日期開展測試,每次測試洗脫期不少于72 h,3 次飲用葡萄糖水,1 次食用調(diào)制牛奶。具體過程為:測定兩次空腹血糖(0 min)后,飲用含25 g葡萄糖水或食用等量調(diào)制牛奶(須在12~15 min 內(nèi)食用完);分別于15 min、30 min、45 min、60 min、90 min及120 min各采血1 次,測定血糖,并記錄結(jié)果。GI值按以下公式計算。
根據(jù)GI值的分類標(biāo)準(zhǔn),低于55.00為低GI,55.00~70.00為中GI,70.00以上為高GI。
1.2.5 飽腹感測試
本試飲試驗在君樂寶公司內(nèi)部招募志愿者,以問卷形式進行為期18 天的調(diào)查。具體試驗設(shè)計如表1所示。匯總試飲志愿者數(shù)據(jù)后,分析230 mL調(diào)制牛奶(蛋白含量3.5 g/100 g)和對照樣(學(xué)生純牛奶)分別搭配同種食物的飽腹感持續(xù)時間及餐后1 h、2 h、3 h饑餓感分析的差異。
表1 飽腹感試驗設(shè)計
1.2.6 數(shù)據(jù)分析
采用Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析并作圖,利用SPSS軟件進行T檢驗,P<0.05表示有顯著性差異。
表2從口感和狀態(tài)(析水量或浮油)兩個方面對不同貯藏時間的樣品進行了描述。由表中可以看出,添加兩種不同量的穩(wěn)定劑的調(diào)制牛奶4 ℃低溫冷藏60 天,未出現(xiàn)明顯的脂肪上浮情況,無沉淀和析水,口感保持正常;室溫和37 ℃儲藏30 天后,兩種調(diào)制牛奶均出現(xiàn)脂肪上浮情況;儲藏45 天后,添加2.2‰的穩(wěn)定劑的調(diào)制牛奶開始出現(xiàn)燕麥粉沉淀,添加2.4‰穩(wěn)定劑的調(diào)制牛奶體系穩(wěn)定性和口感依然保持良好。
表2 不同放置時間和放置溫度下調(diào)制牛奶穩(wěn)定性觀察
由圖1可以看出,兩種含有不同添加量穩(wěn)定劑的樣品穩(wěn)定性表現(xiàn)很好。其中樣品1穩(wěn)定性系數(shù)高于樣品2,表明樣品2穩(wěn)定性高于樣品1,同穩(wěn)定性觀察試驗結(jié)果相對應(yīng)。
圖1 Lumisizier 離心掃描圖譜穩(wěn)定性分析
受試者在食用葡萄糖和調(diào)制牛奶餐2 h后血糖水平變化情況如圖2所示。由圖中可以看出,空腹時對照組血糖檢測平均值明顯低于試驗組,飲用葡萄糖5 min后血糖出現(xiàn)先增加后降低的趨勢,在30~45 min時達(dá)到峰值,血糖水平變化明顯。飲用調(diào)制牛奶,受試者整體的的血糖水平變化平穩(wěn),在15 min、30 min、45 min、60.00 min的血糖水平明顯低于對照組,說明調(diào)制牛奶在胃腸的停留時間長,吸收不完全,葡萄糖緩慢釋放,從而使血糖能夠維持在較低水平[9,10]。
圖2 攝入食物120 min 內(nèi)血糖水平的變化情況
試驗以葡萄糖為參考食物,通過與調(diào)制牛奶樣品對比,分別計算每位受試者服用2 次葡萄糖和調(diào)制牛奶的血糖反應(yīng)曲線下面積,計算GI值,得出調(diào)制牛奶的GI值,以葡萄糖GI=100.00為標(biāo)準(zhǔn),則調(diào)制牛奶的GI值為22.86(圖3),按目前碳水化合物類食品血糖指數(shù)高低的分類原則,調(diào)制牛奶屬于低GI食品。
圖3 以葡萄糖為參照的樣品GI 對比值
由圖4可知,在5.0%顯著性水平上,樣品搭配面包、雞蛋食用時,食用后1 h和2 h,調(diào)制牛奶樣品的饑餓感評分指標(biāo)與對照組有顯著性差異(P<0.05);食用后3 h,調(diào)制牛奶樣品的饑餓感評分指標(biāo)與對照組無顯著性差異。
由圖4可知,餐后2 h內(nèi),在饑餓感出現(xiàn)的過程中,調(diào)制牛奶樣品的表現(xiàn)效果好于對照樣。餐后2~3 h內(nèi),調(diào)制牛奶樣品和對照樣有顯著性差異,說明搭配食物食用時饑餓感出現(xiàn)過程中,調(diào)制牛奶樣品的饑餓感明顯強于對照樣。根據(jù)表3數(shù)據(jù)分析,單獨食用受試樣品,調(diào)制牛奶樣品的飽腹感持續(xù)時間都明顯強于對照樣;搭配食物食用時饑餓感出現(xiàn)過程中,調(diào)制牛奶樣品的饑餓感同對照樣相比無顯著性差異。根據(jù)表4~6數(shù)據(jù)可知,食用調(diào)制牛奶樣品后,很飽和正好的人數(shù)占比均高于對照樣人數(shù)。
表3 飽腹感持續(xù)時間
表4 采用處理1 食用方案后飽腹感情況
表5 采用處理2 食用方案后飽腹感情況
表6 采用處理3 食用方案后飽腹感情況
圖4 食用不同樣品餐后饑餓感評分
樣品搭配食物食用時,調(diào)制牛奶樣品飽腹感持續(xù)時間與對照組無顯著性差異;單獨食用受試樣品時,調(diào)制牛奶樣品在飽腹感持續(xù)時間標(biāo)上與對照組有顯著性差異(P<0.05)。
目前我國仍然面臨著各種慢性疾病、老年疾病、肥胖癥以及多種亞健康等日益增多的狀況,尤其是糖尿病患病率在全球依然是增長最快的國家之一,我國將糖尿病防治工作列為重點工作[11]。此外,人們對食品健康和功能有了更高的需求,提高食品的營養(yǎng)素,開發(fā)低GI食品仍然具有一定的意義。本文開發(fā)的調(diào)制牛奶為低GI食品,GI值為22.86,可以有效降低餐后血糖水平升高。室溫儲藏30 天內(nèi)調(diào)制牛奶的穩(wěn)定性和口感良好。通過與普通牛奶的飽腹感對比,低GI牛奶具有較好的飽腹作用。單獨食用低GI牛奶飽腹感持續(xù)時間能夠延長到3 h。因此,本文開發(fā)的低GI牛奶對穩(wěn)定餐后血糖,提升餐后飽腹感具有積極作用。