燕麥產品的血糖指數

葉 婷 范志紅 李幗婧

(中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京 100083)

全球成人糖尿病患病人數持續增長，我國20～79歲的成年人中約有0.98億糖尿病患者，居全球首位，預計在2035年將增長為1.41億[1]。胰島素抵抗和糖尿病不僅會引起一系列嚴重的并發癥，還與多種慢性疾病密切相關[2]。與高加索人種相比，亞洲人對同等碳水化合物負荷(glycemic load, GL)的餐后血糖反應更高，更易從糖尿病前期發展為糖尿病[3]。通過降低主食血糖負荷調控餐后血糖對慢性疾病防控具有重要意義[4]。

燕麥可分為帶稃型的皮燕麥和無稃型的裸燕麥，富含淀粉、蛋白質、不可溶性膳食纖維，同時富含燕麥β-葡聚糖、燕麥蒽酰胺、生育酚和燕麥皂苷[5]，且常以全谷物的形式食用。全谷物是整粒谷物或糊粉層、胚、麩皮占比與整谷粒相同的加工品，富含維生素、礦物質、植物化學物及膳食纖維，與糖尿病、心血管疾病等多種疾病風險降低有關[6]。

本文綜述了影響燕麥食品(包括燕麥粒、燕麥片、燕麥粉和燕麥含量超過50%的混合食物)餐后血糖反應的加工相關因素，以便為以燕麥為原料開發營養健康食品提供參考。

1 燕麥的血糖指數

多項人體干預試驗表明燕麥產品能顯著降低餐后血糖[7-13]，但也有少數研究未發現食用燕麥產品對餐后血糖有明顯影響[14]。受試者和燕麥品種的差異可能帶來上述研究結果的矛盾，但研究中所使用燕麥品種和加工食用方法可能也是重要的差異來源。由于燕麥需要烹熟食用，加工方式、溫度和時間的組合使快消化淀粉、慢消化淀粉及抗性淀粉比例變化，影響燕麥淀粉在消化道中的消化吸收速率，最終影響餐后血糖反應。

目前文獻數據表明，不同燕麥產品的血糖指數(glycemic index, GI)相差較大，從39到88不等[15]。在流行病學和人體干預研究中，受試者往往只提供攝入燕麥等全谷物的數量信息，沒有具體烹飪加工信息，難以確認食物狀態和消化速度，因此無法針對這些因素對餐后血糖的影響進行統計分析。這很可能是許多燕麥食物與血糖控制相關研究結果不一致的原因[15]。表1中列出了部分國內外全谷物燕麥產品的GI值測定數據。

從表1中可見，即便對于純燕麥，其GI值也有較大差異。其中燕麥籽粒較為完整的產品GI值較低，而籽粒完整性受到較大破壞的產品GI值較高。多項研究表明，熱加工方式、物理結構、β-葡聚糖含量和混合產品中配合食用的其他食物都是影響燕麥產品GI值的重要因素。

2 加工方式對燕麥產品GI值的影響

2.1 熱加工的影響

谷物加工中常有熱加工環節。燕麥淀粉加水并受熱后糊化會產生大量快消化淀粉，會引起餐后血糖、胰島素濃度急速上升[20]。Granfeldt等[21]發現，糊化度為16.4%的烤燕麥片和糊化度為24.1%的蒸烤燕麥片(厚度為0.5 mm)的GI值分別為99和114，與白面包均無顯著差異，推測可能是薄燕麥片淀粉顆粒受熱后結晶度下降，從而使其更易消化吸收[22]。而1.0 mm糊化度為0%的生燕麥片、糊化度為16.4%烤燕麥片和糊化度為15.6%蒸燕麥片GI值分別為78、72、76，顯著低于白面包[21]。可見熱加工方式和糊化度對薄燕麥片中淀粉狀態的影響較大，而對厚燕麥片影響較小[21]。

表1 全谷物燕麥產品GI值[15]

注：*GI為以葡萄糖為餐比的血糖指數，**AC為可利用碳水化合物，***N為健康受試者，D為糖尿病受試者，表中未另標注參考文獻的均來自文獻[15]。

整粒燕麥通常蒸煮食用，加水比例和蒸煮時間均影響淀粉糊化程度，進而影響消化性質和餐后血糖反應。常壓蒸煮80 min的燕麥飯GI值為62[16]，而煮制20 min的燕麥粥GI值為49[23]。與傳統加熱方式相比，微波烹調的燕麥粥顆粒感更強，黏度更小，糊化分散的淀粉和溶解的β-葡聚糖更少，因此也可能引起燕麥GI值的差異[24]。

對焙烤后用于沖糊的燕麥粉來說，沖糊時的水溫影響較大。體外消化實驗表明，沖糊終溫為74 ℃的燕麥糊的抗性淀粉含量顯著低于沖糊終溫為66 ℃的燕麥糊，提示較高沖糊溫度時GI值可能更高[16]。電鏡圖片還顯示，將烤制溫度從90 ℃提升到120 ℃后，燕麥粉的淀粉團粒表面緊密度下降，大團粒減少；沸水沖糊后抗性淀粉含量下降[25]。

2.2 物理結構完整性的影響

食物天然物理結構的保存狀態和加工后的質構狀態對碳水化合物消化速率均有影響[26]。沸水沖即食燕麥片和速食燕麥片煮成的粥GI值分別為89和93，而完整燕麥粒煮成的粥GI值僅為60[22]。國內學者測得整粒燕麥的GI值為50[18]，整粒壓片燕麥的GI值為52[19]。

有研究發現，在糊化度同為16.4%時，0.5 mm的薄燕麥片GI值為99，而1.0 mm的厚燕麥片GI值僅為72，與未糊化的厚燕麥片相似，表明谷粒的物理結構對血糖反應有重要作用[21]。厚燕麥片胚乳外層或細胞壁破壞較少，降低了淀粉酶的可接觸性，延緩了餐后血糖的上升[21]。這種效應在與其他食物同食時仍然存在。同樣與125 mL半脫脂牛奶搭配食用，jumbo燕麥(大燕麥片)粥的GI值為40，小燕麥片粥GI值為61；燕麥片形態完整者煮粥后的GI值顯著低于散碎程度更高者[27]。

對鋼切燕麥、厚燕麥片、速食燕麥和即食燕麥等不同加工方式燕麥產品的GI值進行全面比較，進一步證實燕麥產品的物理結構完整性與其血糖反應相關[15]。鋼切燕麥是直接將整粒燕麥切成2～4段，GI值為55；厚燕麥片又稱老式燕麥片、傳統燕麥片或jumbo燕麥片，是將輕度加熱或蒸汽處理后的燕麥通過一對間隙較大的對輥磨，GI值為53；速食燕麥片又稱薄燕麥片，是將加熱或蒸汽處理后的燕麥用間隙較小的對輥磨碾成，GI值為71；即食燕麥片則先經更高溫度蒸汽處理使淀粉部分糊化，然后切段后通過間隙較小的對輥磨，GI值為75[18, 28]。鋼切燕麥和厚燕麥片對燕麥天然物理結構的破壞較小，淀粉需要較長時間才能充分糊化，淀粉酶與淀粉也較難接觸[21]，故GI值較低。速食燕麥片和即食燕麥片對天然結構的破壞更大，使其可迅速在沸水中吸水膨脹，更易被酶水解[15]。體外消化實驗表明，剛切燕麥淀粉消化速度慢于速食燕麥[29]。

與完整谷粒相比，磨粉后烹調食用使血糖反應顯著上升[30]。焙烤后打粉處理徹底破壞了燕麥的致密結構，使燕麥淀粉的峰值黏度下降[25]，更易與淀粉酶接觸，從而加快了淀粉消化吸收速率，故焙烤打粉后沸水沖成的燕麥糊GI值可高達83[16]。

隨著加工程度加深，燕麥細胞壁的完整性逐漸喪失，顆粒度變小。燕麥有效吸水面積增大，崩解程度加劇，淀粉糊化溫度、最終黏度、崩解值和回生值均顯著降低[31]，淀粉更易在短時糊化。淀粉酶與淀粉可以直接接觸，并且等質量淀粉與消化酶接觸面積迅速增大，使其GI值上升。同時β-葡聚糖逸出分散到谷物中，其分子質量下降，黏度減小[32]，引起GI值上升。此外，物理粒度較大時消化率降低，未消化部分還可能通過對腸道菌群的作用間接影響餐后血糖[33]。

隨機對照人體實驗證實了該推測。食用完整燕麥粒的干預實驗降低餐后血糖的效果均優于對照組[12-16]，而張堅等[17]在高膽固醇血癥患者中進行的隨機對照研究顯示，持續6周每天食用100 g即沖即食燕麥片對血糖的影響與掛面組無顯著性差異。

3 β-葡聚糖含量和黏度的影響

燕麥產品的低GI特性常被認為與β-葡聚糖相關[34]。研究表明，健康人[35]和Ⅱ型糖尿病人[36]食用富含β-葡聚糖的燕麥產品均有降低餐后血糖和胰島素反應的作用。目前認為β-葡聚糖可延緩胃排空，在小腸中保持黏性而減緩食物在消化道中的運輸和吸收；形成將蛋白和淀粉包裹在其中的網絡結構；抑制內源性葡萄糖的產生；被腸道菌群發酵產生短鏈脂肪酸，從而發揮降血糖代謝效應[37]。

歐洲食品安全局指出，為達到降低血糖反應的效果，每30 g可利用碳水化合物中至少需含4 g燕麥β-葡聚糖[38]。然而，對多項關于燕麥產品與餐后血糖反應的研究進行匯總后發現，整燕麥粒的GI值與β-葡聚糖含量無關，只要種子完整結構不被破壞，100%可以達到降低餐后血糖反應的效果。僅在籽粒完整性已經被嚴重破壞的情況下，燕麥加工品的GI值才與產品中β-葡聚糖的含量呈負相關[39]。

4 其他同食食物的影響

燕麥常與其他谷物、牛奶、堅果、果干等共同食用，也常有加入糖進行調味的情況，食物配合也影響其血糖反應。牛奶與燕麥同食具有幫助控制餐后血糖的作用[33]。在即食熱燕麥粥中加入半脫脂牛奶，可使混合餐GI值從83降低為47(其中牛奶提供9.7 g可利用碳水化合物)[40]。加入150 mL全脂奶和20 g蔗糖的Jungle燕麥及Bokomo燕麥GI值分別為63、68，不加奶和糖的OatsoEasy速食燕麥粥GI值為65，三者并無顯著性差異[41]。

木斯里和格蘭諾拉是燕麥片與水果干、堅果、種子等混合的早餐谷物產品，其中還可能添加少量油和糖，食用前通常不再經熱處理[15]。果干、堅果、種子、牛奶、蔗糖的GI值范圍分別為30～65、7～23、8～47、11～46、58～84[42]，因此不同原料和組成的木斯里和格蘭諾拉GI值范圍跨度很大，從39到70不等[15]。而同一系列不同風味，如漿果味、水果味、蜂蜜味、可可味等風味的燕麥產品GI值相似，可見風味不同并無影響[40]。有研究表明，通過搭配蛋白類、油脂類及富含膳食纖維的食物，可以使混合食物的實際GI值低于原料算數加和所得GI值，這與對胃腸道蠕動速度及胰島素和胰高血糖素分泌的影響有關[43]。

5 結論與展望

燕麥是適用于血糖管理的食材，但其對血糖控制的具體效果可能與品種、熱加工程度、物理結構完整性、β-葡聚糖含量和粘度及食物搭配等因素有關。目前已有較多國外燕麥產品的GI測定數據，但我國燕麥加工產品的相關數據較少，對合理食用方法的研究也不足。今后的研究需要育種、加工、營養和醫學等方面的研究者通力合作，為開發控制餐后血糖功效最大化的燕麥產品提供可靠數據支持。