糖尿病患者專用抗面的研究進展

王 旭，李九亮，徐同成，孫小琴，劉麗娜，劉 瑋，宗愛珍，賈 敏，邱 斌

（1.山東省農業科學院農產品研究所，山東省農產品精深加工技術重點實驗室，農業部新食品資源加工重點實驗室，山東濟南 250100；2.甘肅洛藍農業科技發展有限責任公司，甘肅蘭州 730030）

隨著社會的不斷發展，谷物加工精細化導致人們食物結構發生變化，加之現代人過度追求享受，飲食結構不健康，致使糖尿病的發病率逐年提高。近年來，糖尿病的發病率越來越高，據統計，我國2013年糖尿病患病人數達9 840萬人[1]，2015年全球20～79歲的人中有約4.15億人患糖尿病（患病率8.8%），另外有3.18億人糖耐量受損（前期患病率6.7%）。中國是全球糖尿病患病人數第一大國，2015年患病人數高達1.096億人。同時據IDF預測，如果不加干預，2040年全球糖尿病患者將達6.42億人，糖尿病前期人群4.81億人，我國患者數量將上升至1.54億人。糖尿病患者的因疾病而造成的經濟負擔越來越重[2]。糖尿病患者的飲食限制諸多，而且患者自己很難把控飲食中各種營養素的攝入[3]，研發一種適合糖尿病患者營養需求的食品迫在眉睫。

糖尿病的發病與體重超重有著重大關系[4]，糖尿病專用食品的研究不能拋開肥胖問題，要齊頭并進。根據《THE LANCET》2013年報告數據及世界衛生組織統計顯示[5]，我國成年人肥胖患者人數僅次于美國，且增幅逐年加大，目前成為肥胖人口的第二大國。2013年，全球肥胖人口的15%分布在中國和印度。世界衛生組織2011年和2015年公布數據顯示，我國18歲及以上人口超重率為31.8%，2014年增長為36.2%；2010年我國18歲及以上人口肥胖率為4.3%，2014年增長為5.9%。

因此，糖尿病和肥胖人群的專用食品研究和開發已成為全國共同關心的熱點課題[6-7]。對于糖尿病患者和糖尿病并發腎病患者、減肥人群來說，馬鈴薯淀粉[8]是一種適合的主食產品。馬鈴薯的淀粉在體內吸收緩慢，不會導致血糖驟然升高，可以預防肥胖、控制糖尿病，用馬鈴薯淀粉作開發糖尿病患者專用食品的原料，有著無與倫比的優勢。并且，我國有著優質的馬鈴薯資源，中國馬鈴薯產量占世界總產量的24.2%，甘肅馬鈴薯產量占全國總產量的15%。甘肅省地理位置和氣候環境非常適合生長高品質的馬鈴薯，目前甘肅省的馬鈴薯產業鏈已經形成，為進一步的技術開發提供了有利條件。所以，試驗針對目前糖尿病和肥胖患者的情況，以營養豐富的馬鈴薯粉和具備降糖功效的抗性淀粉為原料，同時添加膳食纖維，研發了一種抗性馬鈴薯纖維復合粉，該產品具有抗性淀粉和膳食纖維的功能，在人體的腸胃道結腸中與揮發性脂肪酸起發酵反應，發揮其抗性功能。與普通面粉相比，抗面在體內消化、吸收和進入血液都較緩慢，并含有大量不能被人類胃腸道中消化酶所消化、吸收利用的多糖。基于上述功能，抗面可滿足糖尿病患者或糖尿病腎病患者、減肥人群營養需求，為患者提供營養支持和健康保障。

1 抗面和抗饃的定義

抗性馬鈴薯纖維復合粉簡稱為抗面，它是指以馬鈴薯淀粉、抗性淀粉或慢消化淀粉為主要原料，輔以膳食纖維等營養素制備的配方粉狀制品。該類產品兼具抗性淀粉和膳食纖維的功能，在人體的腸胃道結腸中與揮發性脂肪酸起發酵反應，發揮其抗性功能。與普通面粉相比，抗面中膳食纖維含量高，可以增加Ⅰ型糖尿病患者單核細胞上胰島素受體結合點，從而節省胰島素的需要量；抗面的蛋白含量少，能夠為糖尿病所引發腎病的患者提供營養支持，長期食用具有輔助治療和改善作用；肥胖與糖尿病密切相關[9]，低脂肪的抗面有利于抑制體重增長、預防肥胖。抗面的升糖指數低，該產品能夠為糖尿病患者或糖尿病腎病患者、減肥人群提供營養支持，長期食用具有輔助治療和改善作用，保障了健康。

采用抗面制成的高纖維、低蛋白、低升糖指數的中國特色傳統面食稱為抗饃，它是把抗面加水調勻，發酵后蒸熟而成的食品，成品外形多為半球形。抗面保留了馬鈴薯中一些傳統主食沒有的宏量營養素，如豐富的礦物質、維生素和植物化學物，以及一般糧食作物所缺少的賴氨酸、色氨酸、胡蘿卜素、VC等獨特的微量營養素；同時在配置過程中，增加了膳食纖維含量，調整了抗性淀粉的比例及膳食結構中鈉、鉀的比值；再通過正交試驗設計和上百次的篩選，找到了理想的面筋替代物，通過添加該類替代物，能夠增加淀粉的筋度，提升面團的黏性、彈性及流變學特性。同時，根據馬鈴薯淀粉饅頭的特點，改進了加工工藝，如調整了面團的醒發時間，固定了饅頭加水量，確定了饅頭的壓面次數等，由此制作出的饅頭無論是感官品質還是質構品質都達到普通小麥饅頭的標準，其感官、品質與傳統主食相近。

2 研發思路

針對糖尿病和肥胖患者的營養需求，其中包括低蛋白基礎主食，低GL、GI飲食，輔助降血糖的膳食補充劑，具有輔助治療效果的膳食補充劑等[10]。試驗選擇營養豐富的馬鈴薯粉和具備降糖功效的抗性淀粉為原料，同時輔以膳食纖維，研發抗面和抗饃產品，既能滿足該類人群對食品營養需要，并能保持與傳統主食相近的感官品質和質構品質。

3 功能組分與糖尿病的關系

3.1 馬鈴薯

馬鈴薯所具有諸多的保健功能與其他淀粉相比，馬鈴薯淀粉更適合于糖尿病患者和糖尿病并發腎病患者、減肥人群的主食產品[11-12]。馬鈴薯是低熱能、高蛋白，含有多種維生素和微量元素的食品，馬鈴薯的淀粉在體內緩慢吸收，不會導致血糖過高，可用作糖尿病患者的食療，起到預防肥胖、控制糖尿病的作用。而且吃馬鈴薯不必擔心脂肪過剩，因為它只含0.1%的脂肪，是所有充饑食物中最少的，每天多吃馬鈴薯，可以減少脂肪攝入，使多余脂肪漸漸代謝掉，是理想的減肥食品。馬鈴薯所含的粗纖維能促進胃腸蠕動，加速膽固醇在腸道內的代謝，故有通便和降低膽同醇的作用，從而可以防治便秘和預防膽固醇升高。

3.2 抗性淀粉

抗性淀粉又稱抗酶解淀粉及難消化淀粉，在小腸中不能被酶解，但在人的腸胃道結腸中可以與揮發性脂肪酸起發酵反應[13]。這種淀粉較其他淀粉難降解[14]，因為它可抵抗酶的分解，從而在體內緩慢釋放葡萄糖，具有較低的胰島素反應，可控制血糖平衡，減少饑餓感，特別適宜糖尿病患者食用。抗性淀粉具有可溶性食用纖維的功能，抗性淀粉對人體產生作用，影響其他物質的吸收代謝，以及在結腸內發酵產生的次生產物而發揮其生理功能，食用后可以增加飽腹感和排便量，而且因食用抗性淀粉后排泄物中膽固醇和甘油三酯的量，所以抗性淀粉可減少血膽固醇和甘油三酯的量，因而具有一定的減肥作用。同時，抗性淀粉所產生的熱量只有糖類的50%，可用于控制食欲及巨量營養素的平衡，進而達到體重的控制。

抗性淀粉顆粒，指那些天然具有抗消化性的淀粉。主要存在于新鮮馬鈴薯、香蕉和高直鏈玉米淀粉中。其抗酶解的原因是具有致密的結構和部分結晶結構，其抗性隨著糊化完成而消失，而100 g的生土豆中抗性淀粉含量高達75%。

3.3 膳食纖維

膳食纖維主要是不能被人體利用的多糖，即不能被人類的胃腸道中消化酶所消化的，且不被人體吸收利用的多糖[15]。膳食纖維是健康飲食不可缺少的，纖維在保持消化系統健康上扮演著重要角色，同時攝取足夠的纖維也可以預防糖尿病及其他疾病。這是一類特殊的碳水化合物，它雖然不能被人體消化道酶分解，但因為有著重要的生理功能，也成為人體不可缺少的物質，被稱為人類的“第七大營養素”。

膳食纖維對糖尿病患者有多種保健作用：膳食纖維具有結合膽酸和膽固醇的作用，可以起到減肥的作用；纖維素比例小、體積大，在胃腸中占據空間較大，食用之后使人有飽食感，有利于減肥，并且較大的纖維素體積，在進食后可刺激胃腸道，使消化液分泌增多、胃腸道蠕動增強，可防治糖尿病所帶來的便秘，減輕糖尿病患者的痛苦；膳食纖維在腸道易被細菌酵解，其中可溶性纖維可完全被細菌酵解，而酵解后產生的短鏈脂肪酸（如乙酯酸、丙酯酸和丁酯酸）均可作為腸道細胞和細菌的能量來源，也會促進腸道蠕動，減少脹氣，從而改善糖尿病患者的便秘。

高纖維飲食可以使Ⅰ型糖尿病患者單核細胞上胰島素受體結合增加，從而節省胰島素的需要量。因此，糖尿病患者進食高纖維素飲食，不僅可改善高血糖，減少胰島素和口服降糖藥物的應用劑量，并且有利于減肥，還可防治便秘、痔瘡等疾病。

4 降糖評價

4.1 升糖指數

升糖指數[16]低的膳食可以降低血糖負荷[17]，有利于減輕糖尿病患者的癥狀，所以把升糖指數作為產品膳食功能的主要評價指標。升糖指數是指在標準定量下（一般為50 g） 某種食物中碳水化合物引起血糖上升所產生的血糖時間曲線下面積和標準物質（一般為葡萄糖）所產生的血糖時間下面積之比值再乘以100，反映了某種食物與葡萄糖相比升高血糖的速度和能力，也是反映食物引起人體血糖升高程度的指標，是人體進食后體內血糖生成的應答狀況。

4.2 升糖指數的劃分標準

（1）高升糖指數。升糖指數＞70（血糖生成指數定為100），它們進入胃腸后消化快、吸收率高，轉化為葡萄糖的速度快，血糖迅速升高。

（2）低升糖指數。升糖指數＜55（血糖生成指數定為100），它們在胃腸中停留時間長、吸收率低，轉化為葡萄糖的速度慢，血糖升高慢，人體有足夠時間調動胰島素的釋放和合成，使血糖不致于飆升。食用低GI的食物一般能夠幫助身體燃燒脂肪，減少脂肪的儲存，達到瘦身的作用；而高GI的食物恰恰相反。

4.3 升糖指數的影響因素

升糖指數會受到諸多因素的影響[18]。產品中大部分為多糖，從碳水化合物的類型和結構分析，多糖相比于單糖有更低的升糖指數；膳食纖維是不能被人類的胃腸道中消化酶所消化的一類多糖，該產品中膳食纖維含量高，可減緩消化吸收率、降低食物的升糖指數；谷類顆粒碾度越細，其升糖指數越高，而抗面不是加工細化的主食，所以有較低的升糖指數；脂肪與蛋白質的比例高，血糖升高緩慢，這樣飲食的血糖指數會下降。

5 抗面的優勢與意義

該產品的研究響應國家馬鈴薯主糧化戰略[19-20]。馬鈴薯主糧化戰略即以馬鈴薯為切入點，形成馬鈴薯與小麥、玉米、水稻三大主糧協調發展的新格局，提高馬鈴薯產業化水平，把馬鈴薯由目前的副糧、雜糧提升為我國第四大主糧。

抗面的產生填補國內食品市場空白。我國糖尿病、腎病患者等特殊人群數量占世界總數的比例非常高，呈增長趨勢[21]，且增長迅速。但是，我國針對糖尿病人群的專用食品生產還是空白，產業前景十分廣闊。從馬鈴薯育種、種植、加工等環節進行技術服務和指導，帶動當地就業，激活馬鈴薯淀粉加工企業，提高經濟效益和社會效益。首先為馬鈴薯淀粉產業的供給側產能過剩和需求側產品缺失的問題緩解了壓力，提高馬鈴薯主糧的精準供給率。

抗面營養全面，具備制造各種全營養特膳食品的基礎原料功能，它的受眾人群數量大、增長快。我國糖尿病、腎病等慢性病患者的治療方法是藥物，而忽視了身體的營養需求，大量慢性病患者專用食品缺乏，營養不足，造成病情惡化，無法醫治，目前我國1.29億人糖尿病患者中，約33%的并發不同程度腎臟病[22]，約4 300萬人每年以10%的速度增長是糖尿病患者主要死亡原因，而抗面的產生，就是為了解決這一問題，它是治療或輔助治療糖尿病腎病患者的有效手段。

[1]《中國醫院院長》編輯部.中國2013年糖尿病患病人數達9 840萬人 [J].中國醫院院長，2013（23）：23.

[2]王海鵬.我國診斷糖尿病疾病經濟負擔趨勢預測研究 [D].濟南：山東大學，2013.

[3]孫崗.糖尿病患者營養篩查及營養支持報告 [J].保健醫學研究與實踐，2013，10（2）：13-14.

[4]廣東省糖尿病流行病學調查協作組，梁奕銓，余斌杰.糖尿病與肥胖關系 [J].廣東醫學，2001（6）：463-465.

[5]Thiak.Trends in adult body-mass index in 200 countries from 1975 to 2014：A pooled analysis of 1698 populationbased measurement studies with 19.2 million participants[J].The Lancet，2016 （8）：10 026-10 032.

[6]劉艷芳.中國特殊醫學用途食品產業前景光明道路曲折 [N].中國食品報，2012-07-24（005） .

[7]李磊，周昇昇.食品中抗肥胖成分的最新研究進展 [J].食品研究與開發，2016，37（13）：220-224.

[8]謝濤，曾紅華，汪婕，等.4種抗性淀粉的主要理化特性 [J].中國糧油學報，2014，29（9）：19-23，33.

[9]薛海峰.中國成人腹型肥胖與糖尿病發病關系的前瞻性隊列研究 [D].北京：北京協和醫學院，2014.

[10]徐桂蓮.糖尿病患者的飲食誤區及飲食指導 [J].黃岡職業技術學院學報，2016，18（5）：88-92.

[11]王瑞英.馬鈴薯的營養保健功效 [G]//中國營養學會.中國營養學會第十次全國營養學術會議暨第七屆會員代表大會論文摘要匯編.北京：中國營養學會，2008：2-4.

[12]張燕鵬，莊坤，丁文平，等.豌豆淀粉與馬鈴薯淀粉、玉米淀粉理化性質比較 [J].食品工業科技，2016，37（4）：183-186.

[13]朱平，孔祥禮，包勁松.抗性淀粉在食品中的應用及功效研究進展 [J].核農學報，2015，29（2）：327-336.

[14]王潔，徐同成，劉麗娜，等.馬鈴薯淀粉消化性能研究進展 [J].中國食物與營養，2016，22（5）：34-37.

[15]陳繼英.膳食纖維功效非凡 [J].山東食品科技，2003（3）：20.

[16]劉赫.升糖指數與糖尿病 [J].實用糖尿病雜志，2007（6）：62.

[17]劉赫.低升糖指數飲食有利于控制血糖 [J].實用糖尿病雜志，2008（5）：63.

[18]劉赫.影響食物升糖指數的因素 [J].實用糖尿病雜志，2007 （6）：63.

[19]蔣晨晨，胡繼連.馬鈴薯主糧化戰略研究：一個綜述 [J].山東農業大學學報（社會科學版），2015，17（2）：52-58.

[20]聶濤.馬鈴薯主糧化戰略分析 [J].現代農業科技，2016（6）：302-303.

[21]楊柯君.中國：一組觸目驚心的糖尿病數據 [J].上海醫藥，2013，34（20）：43.

[22]譚小月.糖尿病與腎病關系研究的新進展 [N].中國中醫藥報，2004-09-16.◇