低血糖生成指數液態奶的開發及測試

劉 麗，孟 娜，陸 淳，李聚澤，解曉彤，郭 慧，盧曉莉

石家莊君樂寶乳業有限公司，河北石家莊 050200

0 引言

隨著國民生活水平提高，飲食結構發生變化，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測報告2010》中的全國慢性病數據表明，身體質量指數（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年國際糖尿病聯盟數據公布，中國成人糖尿病患者人數高達1.14 億人，其中95.0%為2型糖尿病患者[1]。不良的飲食結構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型糖尿病風險[2]。因此，改變不良的飲食結構和生活方式，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癥的產生。

血糖生成指數（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答，GI值小于55.00的被認為是低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，現有的無蔗糖添加的酸牛奶和純牛奶營養成分單一，無法滿足不同人群的營養需求及達到營養的全面均衡。為解決上述問題，本研究通過設計添加膳食纖維、多種維生素和礦物質，從而開發一款全營養的低GI的調制牛奶。

1 材料與方法

1.1 材料

生牛乳（石家莊君樂寶乳業有限公司），抗性糊精[羅蓋特（中國）營養食品有限公司]，大豆分離蛋白[丹尼斯克（中國）有限公司]，燕麥粉（北京朔方科技發展股份有限公司），藜麥粉（北京朔方科技發展股份有限公司），復配穩定劑[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-米勒有限責任公司有限公司），三氯蔗糖[泰萊貿易（上海）有限公司]，復合維生素（含維生素A、D、E）[帝斯曼（中國）有限公司]，復合礦物質（含鐵、鋅、鈣）[帝斯曼（中國）有限公司]。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

生牛乳預熱至60 ℃后，分別加入抗性糊精、大豆分離蛋白、燕麥粉、藜麥粉、復配穩定劑，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%）、復合維生素、復合礦物質、三氯蔗糖，繼續高速剪切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，灌裝后進行100 ℃殺菌20 min得到成品備用。

1.2.2 貯藏穩定性觀察

將樣品置于4 ℃、室溫和37 ℃進行穩定性觀察。

1.2.3 快速穩定性測試

試驗通過采用LUMiFuge穩定性分析儀進行樣品快速穩定性的測試。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GI值人體測試方法的國際標準ISO 26642—2010[8]的要求，征集受試者和設計試驗方案。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 個月內未患重病住院治療或手術治療。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制牛奶（須在12～15 min 內食用完）；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，并記錄結果。GI值按以下公式計算。

根據GI值的分類標準，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部招募志愿者，以問卷形式進行為期18 天的調查。具體試驗設計如表1所示。匯總試飲志愿者數據后，分析230 mL調制牛奶（蛋白含量3.5 g/100 g）和對照樣（學生純牛奶）分別搭配同種食物的飽腹感持續時間及餐后1 h、2 h、3 h饑餓感分析的差異。

表1 飽腹感試驗設計

1.2.6 數據分析

采用Excel軟件對試驗數據進行分析并作圖，利用SPSS軟件進行T檢驗，P＜0.05表示有顯著性差異。

2 結果與討論

2.1 不同添加量的穩定劑對樣品貯藏穩定性的影響

表2從口感和狀態（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定劑的調制牛奶4 ℃低溫冷藏60 天，未出現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，兩種調制牛奶均出現脂肪上浮情況；儲藏45 天后，添加2.2‰的穩定劑的調制牛奶開始出現燕麥粉沉淀，添加2.4‰穩定劑的調制牛奶體系穩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制牛奶穩定性觀察

由圖1可以看出，兩種含有不同添加量穩定劑的樣品穩定性表現很好。其中樣品1穩定性系數高于樣品2，表明樣品2穩定性高于樣品1，同穩定性觀察試驗結果相對應。

圖1 Lumisizier 離心掃描圖譜穩定性分析

2.2 人體GI 值測試

受試者在食用葡萄糖和調制牛奶餐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后血糖出現先增加后降低的趨勢，在30～45 min時達到峰值，血糖水平變化明顯。飲用調制牛奶，受試者整體的的血糖水平變化平穩，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 內血糖水平的變化情況

試驗以葡萄糖為參考食物，通過與調制牛奶樣品對比，分別計算每位受試者服用2 次葡萄糖和調制牛奶的血糖反應曲線下面積，計算GI值，得出調制牛奶的GI值，以葡萄糖GI=100.00為標準，則調制牛奶的GI值為22.86（圖3），按目前碳水化合物類食品血糖指數高低的分類原則，調制牛奶屬于低GI食品。

圖3 以葡萄糖為參照的樣品GI 對比值

2.3 調制牛奶飽腹感測試

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，調制牛奶樣品的饑餓感評分指標與對照組有顯著性差異（P＜0.05）；食用后3 h，調制牛奶樣品的饑餓感評分指標與對照組無顯著性差異。

由圖4可知，餐后2 h內，在饑餓感出現的過程中，調制牛奶樣品的表現效果好于對照樣。餐后2～3 h內，調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過程中，調制牛奶樣品的饑餓感明顯強于對照樣。根據表3數據分析，單獨食用受試樣品，調制牛奶樣品的飽腹感持續時間都明顯強于對照樣；搭配食物食用時饑餓感出現過程中，調制牛奶樣品的饑餓感同對照樣相比無顯著性差異。根據表4～6數據可知，食用調制牛奶樣品后，很飽和正好的人數占比均高于對照樣人數。

表3 飽腹感持續時間

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，調制牛奶樣品飽腹感持續時間與對照組無顯著性差異；單獨食用受試樣品時，調制牛奶樣品在飽腹感持續時間標上與對照組有顯著性差異（P＜0.05）。

3 結論

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，提高食品的營養素，開發低GI食品仍然具有一定的意義。本文開發的調制牛奶為低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 天內調制牛奶的穩定性和口感良好。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牛奶飽腹感持續時間能夠延長到3 h。因此，本文開發的低GI牛奶對穩定餐后血糖，提升餐后飽腹感具有積極作用。