棗干和米飯-棗混合餐餐后血糖反應

朱瑞欣，董 洋，范志紅*，葉 婷，王琳琳，林金雪嬌

（中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京食品營養與人類健康高精尖創新中心，北京 100083 ）

棗干是鮮棗（Zizyphus jujuba Mill.）果實的干制品[1]，是中國傳統藥食同源的食材之一，常常被添加于面食、米飯、粥湯中作為主食的一部分來食用。棗干中富含三帖酸[2]、黃酮、酚酸[3]、腦苷脂[4]、礦物質[5]、多糖[6]等物質，大量研究證明其可能具有抗氧化[7]、抗炎[8]、免疫調節[9]、預防乳腺癌[10]等功效。

目前，國外已有多項短期和長期的人體實驗揭示了葡萄干、無花果干、蘋果干、李干等富含膳食纖維、抗氧化物質和鉀的水果干類食物能夠顯著降低餐后血糖反應[11-12]、胰島素反應[13]和糖化血紅蛋白的含量[14]，但鮮見與棗干血糖指數（glycemic index，GI）相關的報道，也鮮有研究對棗烹調前后不同質構狀態的食物餐后血糖反應變化進行探討。

本研究測定了棗干、蒸棗、燉棗樣品的質構指標，研究了不同烹調處理的棗以及棗+米飯、棗米飯、棗米粥等混合食物的餐后血糖反應特征，以期為不同消化能力及有血糖控制需求的人群提供有關日常烹調食用棗的科學數據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選擇產于新疆和田的棗干（品種為‘駿棗’，Zizyphus jujuba Mill.）為實驗材料。

無水乙醚、二硝基水楊酸試劑、6 mol/L氫氧化鈉、無水葡萄糖、0.05 mol/L鹽酸、2 mol/L鹽酸、質量分數2%硼酸水溶液、加速劑（無水硫酸銅10 g、硫酸鉀150 g）、體積分數95%乙醇溶液、石油醚（沸程30～60 ℃）、三羥甲基氨基甲烷、2-(N-嗎啉代)乙烷磺酸、硫酸、熱穩定α-淀粉酶（（10 000±1 000）U/mL）、蛋白酶（300～400 U/mL）、淀粉葡萄糖苷酶（2 000～3 300 U/mL）等。其他試劑為分析純 北京化工廠。

1.2 儀器與設備

KDN型凱氏定氮儀 上海纖檢儀器有限公司；TA.XT plus型物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司；Synergy多功能酶標儀 美國伯騰儀器有限公司；UV-5200紫外-可見分光光度計 上海元析儀器有限公司；ONE TOUCH UltraEasy穩豪倍易型血糖儀和試紙 強生（中國）醫療器材有限公司。

1.3 方法

1.3.1 測試餐及其烹調方法

1.3.1.1 參比餐

粳米飯：準確稱取含有50 g可利用碳水化合物的粳米66.1 g，加入92.5 g去離子水，上鍋常壓蒸煮40 min，功率為1 000 W。進食時配合200 mL溫水。葡萄糖溶液：準確稱取50.0 g葡萄糖粉，溶于200 mL溫水中。

1.3.1.2 棗干

準確稱取含有50 g可利用碳水化合物的去核棗肉84.0 g。進食時配合200 mL溫水。

1.3.1.3 蒸棗

稱取含有50 g可利用碳水化合物的去核棗肉84.0 g，加入200 mL去離子水，密封后放蒸鍋中隔水蒸40 min，功率為1 000 W。進食時配合200 mL溫水。

1.3.1.4 燉棗

稱取含有50 g可利用碳水化合物的去核棗肉84.0 g，加入200 mL去離子水，使棗全部浸泡在水中，密封后放蒸鍋中隔水燉40 min，功率為1 000 W。實驗時要求受試志愿者將燉棗水也全部喝完。

1.3.1.5 棗+米飯

取含有25 g可利用碳水化合物的已蒸好的米飯79.4 g（含33.1 g生粳米和46.3 g去離子水），配以含有25 g可利用碳水化合物的未烹調棗肉42.0 g。進食時配合200 mL溫水。

1.3.1.6 棗米飯

分別稱取含有25 g可利用碳水化合物的粳米33.1 g和棗肉42.0 g，混合均勻后加入57 mL去離子水，上鍋常壓蒸煮40 min，功率為1 000 W。進食時配合200 mL溫水。

1.3.1.7 棗米粥

分別稱取含有25 g可利用碳水化合物的粳米33.1 g和棗肉42.0 g，混合均勻后加入500 mL去離子水，于電磁爐上常壓煮40 min，功率為1 000 W。烹調完畢后，取出直接進食。

所有測試餐樣品（每份）的總體積大約為380 mL。

1.3.2 樣品中營養素含量的測定

水分含量的測定參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[15]中的直接干燥法；脂肪含量的測定參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》[16]中的索氏抽提法；蛋白質含量的測定參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》[17]中的凱氏定氮法；總膳食纖維含量的測定參考GB 5009.88—2014《食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定》[18]中的酶重量法。

1.3.3 不同烹調處理樣品的質構測定

參考Exponent軟件sample project中的方法并略作改進。選取大小、形狀、手感等相近的棗，去核切成兩半，按照1.3.1節的烹調方式進行處理，用物性測試儀的剪切探頭（HDP/BS）測定。主要參數為：觸發力5 g；測試前、中、后探頭的運行速率分別為2.0、1.0 mm/s和2.0 mm/s；測定剪切運行距離為25 mm；測試運行時間35 s；調整摩擦至零。

定義物性儀檢測到的最大力（Fmax）為樣品硬度，單位為g；定義受力曲線下的正面積作為樣品的堅實度，單位為g·s。

1.3.4 血糖反應實驗

1.3.4.1 研究對象的選擇

參考Brouns等[19]的方法，受試者人數為10的餐后血糖反應實驗的結果具有80%的把握度。因此本研究選擇在網上招募并篩選11 名18～24 歲的健康女性作為受試者。納入條件如下：身體質量指數在18～30 kg/m2；在1 年內及現階段沒有進行節食減肥，體質量較為穩定；在1 年內及現階段不吸煙、不飲酒；無葡萄糖不耐受癥；血糖處在正常值范圍內；無任何代謝性疾病；女性受試者未懷孕或處于哺乳期；有吃早餐的習慣。本研究經中國農業大學倫理委員會許可后（倫理審批號：2015027），與受試者簽訂書面協議。要求所有受試者在整個實驗期間內不能做劇烈運動，不能有飲酒、暴飲暴食、熬夜等生活行為，避免食用煎炸食物，并保證在每次實驗的前1 d規律飲食。

1.3.4.2 血糖反應指標測定

受試者從實驗前1 d 22∶00開始禁食，實驗當天8∶00進食測試餐，并在15 min內完成進食。分別于實驗開始前5 min及實驗開始后15、30、45、60、90、120、150、180、240 min采集指尖血，為防止血液樣品污染，棄去第一滴血，采集第二滴血。每位受試者均參加8 次實驗，每次實驗按照隨機順序進食1 種測試餐，同一受試者每次實驗進食的測試餐種類均不相同。參考Wolever等[20]的梯形法則計算各測試餐在0～60、0～120、120～240 min內血糖反應曲線下正面積（iAUC0-60、iAUC0-120和iAUC120-240）和面積（AUC0-60、AUC0-120和AUC120-240），以及血糖變化峰值、谷值、餐后240 min內最大血糖波動幅度（maximum amplitudes of glycemic excursion，MAGE240）和血糖反應曲線下的負面積（negative area under curve，NAUC）。并根據iAUC0-120，以葡萄糖作為參考食物GI（GI＝100），計算方法為含有50 g碳水化合物的測試食物或測試餐進食后引起的iAUC0-120與50 g無水葡萄糖進食后引起的iAUC0-120之比。

1.4 數據統計分析

用SPSS 21.0和Excel 2010軟件對實驗數據進行處理，結果以平均值±標準差表示。組間差異分析采用成對t檢驗及單因素方差分析，因素之間的相關分析采用Pearson相關分析。

2 結果與分析

2.1 測試餐中營養素的含量

測試餐中營養素的含量見表1。

表1 測試餐的營養素含量Table 1 Nutritional composition of tested meals

2.2 烹調處理對棗干質構特性的影響

表2 烹調處理對棗干質構特性的影響Table 2 Effect of cooking treatment on the texture of dried jujubes

由表2可見，烹調前棗干的硬度及堅實度均顯著高于烹調處理后的樣品；蒸棗的硬度和堅實度顯著大于燉煮棗樣品（P＜0.05）。這可能是由于烹調熱處理破壞了棗細胞結構的完整性，引起其中果膠、細胞壁多糖等其他組織成分水解，從而降低細胞間的黏著力，導致其硬度下降[21]；也可能是因為細胞破裂后細胞膨壓的喪失[22]。實際烹調中發現，燉煮后棗果肉部分變得極軟，大量糖分溶出到燉煮水中，表明細胞結構已被嚴重破壞。

2.3 烹調處理后棗樣品對餐后血糖濃度的影響

圖1 烹調處理后棗樣品的餐后血糖反應曲線（n=11）Fig. 1 Postprandial GR curves of jujubes cooked under different treatments (n = 11)

以餐后血糖濃度減去空腹血糖濃度的變化值繪制不同烹調處理后棗樣品的血糖反應曲線。由圖1血糖反應曲線可見，在餐后60 min內，未烹調棗干的血糖濃度變化值低于葡萄糖和粳米飯，但烹調后棗的餐后血糖反應曲線呈現快速上升而后快速下降的特征。其中蒸棗的血糖濃度變化值上升速率較快，但后期血糖下降速率與未烹調棗干無顯著差異。燉棗的餐后血糖變化峰值與粳米飯相當，而在150 min之后甚至出現了血糖濃度低于空腹血糖濃度的情況。

表3 烹調處理棗樣品的餐后血糖反應特征分析（n=11）Table 3 Analysis of postprandial GR characteristics of jujubes with different cooking treatments (n= 11)

表3對烹調前后樣品的餐后血糖反應特征進行了分析。棗干的GI與燉棗相當，都處在中等GI范圍內，二者GI均高于國際血糖指數表[23]中蘋果干（29）和杏干（30）的數值，低于無花果干（61）的數值。但是，從血糖反應特征可見，燉棗的GI顯著低于蒸棗，這是由于燉棗在60～120 min間血糖下降速率較快（圖1），曲線下面積較小。雖然GI相同，但燉棗的MAGE240顯著大于未烹調棗干，NAUC顯著小于未烹調棗干（P＜0.05）。研究提示，血糖濃度波動大是影響糖尿病并發癥風險的重要因素[26]，一般認為GI低的食物血糖濃度波動小[24]，但本研究發現兩者并不一致：燉棗的iAUC0-60與粳米飯接近，很容易造成前期血糖濃度過高；而燉棗的NAUC與葡萄糖無顯著差異，下一餐前易引起低血糖，因此它并不適合有控糖需求的人群食用。

2.4 烹調處理后棗米混合餐對餐后血糖濃度的影響

圖2 3 種棗粳米混合餐的餐后血糖反應曲線（n=11）Fig. 2 Postprandial GR curves of three jujubes and rice meals (n = 11)

棗+米飯、棗米飯、棗米粥混合餐的餐后血糖反應見圖2。棗米飯的血糖變化峰值超過了粳米飯參比，棗米粥的峰值甚至與葡萄糖參比處于同一水平。然而，米飯和棗混合烹調樣品后期維持血糖穩定的能力較好。

不同烹調處理對棗粳米混合餐的餐后血糖反應特征分析見表4。本研究中棗米粥的GI為85，顯著高于粳米飯（P＜0.05），屬于GI極高的食物，并不適合有控制血糖需求的人群食用。此外，相比于未烹調棗干和粳米飯的混合餐，棗和粳米經過烹調制成的棗米飯和棗米粥在餐后初期血糖濃度上升更快，后期下降更快，GI也更大。

表4 3 種棗粳米混合餐的餐后血糖反應特征分析（n=11）Table 4 Analysis of postprandial glycemic response characteristics of three jujubes and rice meals (n= 11)

目前醫學研究和食品研究中往往用單個食材的GI實測值來簡單計算混合食物的GI[27]。而在本研究中，根據混合食物GI計算公式[28]代入米飯和棗干各自的GI實測值求得的米飯和棗干混合餐的GI計算值、棗+米飯的GI實測值、棗干與米飯同煮后的棗米飯樣品的GI實測值分別為67、75和82，并不相等，混合餐的GI實測值明顯較計算值大。這說明，采用公式計算混合食物的GI可能會帶來較大的誤差。該誤差可能來源于兩個方面：食物中其他組分對消化吸收功能造成的影響；食物烹調加工方式對消化吸收速度造成的影響。

2.5 血糖反應與質構指標的相關性分析

表5 棗樣品質構指標與餐后血糖指標的相關系數Table 5 Correlation coefficients between texture parameters and postprandial GR characteristics

食物的餐后血糖反應受多種因素的影響，如營養成分、糖組分、抗營養因素及質構特性等。由表5可以發現，烹調前后棗的硬度和堅實度與MAGE240之間存在顯著負相關關系（P＜0.05），這說明烹調加工對細胞結構的破壞越大，餐后血糖波動幅度相應越大。

早在1993年，Wolever等[29]就發現對于2型糖尿病人，新鮮水果及水果干的GI低于果汁或者罐頭制品。多項研究發現整粒谷物經加工后，由于其完整性被破壞，餐后的血糖濃度會上升，在食物中碳水化合物種類不變的前提下，破壞食物天然結構對餐后血糖濃度的影響更大[30-31]。因此，有控制血糖需求的人群可選擇未烹調的棗干，而消化能力弱的人可選擇對棗進行燉煮處理。

3 結 論

干棗屬于中等GI食物，餐后血糖反應較為平穩，在替代部分淀粉類食物的前提下，適合有血糖控制需求的人少量食用。經蒸煮處理之后，棗的硬度和堅實度顯著降低。棗與粳米的混合餐具有較好地維持后期血糖平穩的能力，但隨著質地的軟爛化，血糖峰值高，血糖波動幅度加大。從數據來看，棗和粳米飯的混合餐可能起到促進碳水化合物消化吸收的作用。將棗與粳米一起蒸制或煮制后食用，是消化不良人群較為理想的食用方式，但不適宜需要控制血糖的人群。此外，烹調后混合食物的血糖反應需要實測，而不能簡單地通過混合食物中各單一食材的GI乘以相應的系數再相加而求得。