低血糖生成指数食品的研究与开发

朱星桐

（南京旅游职业学院烹饪与营养江苏省文化和旅游重点实验室，江苏南京 211100）

随着现代生活节奏的加快和生活习惯的变化，肥胖、心血管疾病、糖尿病等慢性病逐渐成为威胁居民身体健康的危险因素。2018 年，《健康中国行动（2019—2030 年）》发布，文中将健康科学的饮食放在突出位置。人体摄入低血糖生成指数（Glycemic Index，GI）食物可以延长淀粉及糖的消化吸收或异生时间，减轻胰岛负担，有助于维持餐后血糖平衡，从而有利于控制肥胖和预防各种慢性疾病，而高GI食物的过度摄入已被证实会导致多种健康问题，如肥胖、心血管疾病、糖尿病等[1]。随着人们对健康饮食关注度的不断提升，低GI 食物越来越受到控糖、控脂、控体重等人群的欢迎。

1 低GI 食物

1.1 血糖生成指数

血糖生成指数是衡量食物中的碳水化合物对血糖水平影响的生理学指标，用于评估食物被消化吸收后引起血糖升高的程度。《食物血糖生成指数测定方法》（WS/T 652—2019）对血糖生成指数的定义为“进食含目标量（通常为50 g）可利用碳水化合物的食物后，一段时间内（≥2 h）血糖应答曲线下面积相比空腹时的增幅除以进食含等量可利用碳水化合物的参考食物（葡萄糖）后相应的增幅，以百分数表示。”

1.2 食物的GI 值

根据血糖生成指数的高低，可将食物分为高、中、低3 档，高于70 属于高GI 食物，55 ～70 为中等GI 食物，低于55 为低GI 食物。血糖生成指数越高的食物，食用后血糖升高得更快、更高，波动较为剧烈；而血糖生成指数较低的食物在消化吸收时会更缓慢，血糖上升较为平缓。白米饭、面包、甜点等高GI 食物会导致血糖急速升高，然后迅速下降，这使人们感到饥饿，并想再次进食，形成恶性循环。血糖生成指数较低的食物在肠胃停留时间较长，对控制血糖、减肥、保持健康有很好的效果。

2 影响食物GI 值的因素

2.1 碳水化合物类型

碳水化合物的种类对食物的GI 值有着重要的影响。淀粉是人们摄入最多的一种碳水化合物，根据聚合方式的不同，淀粉可分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉被认为可以抑制淀粉糊化，支链淀粉含量更高，更容易糊化[2]。因此，支链淀粉含量较高的淀粉具有较高的GI 值。除此之外，抗性淀粉和膳食纤维在小肠内不被消化，进入结肠经细菌发酵后才被吸收，对血糖的应答也更为缓慢而平稳。因此，富含抗性淀粉和膳食纤维的食物一般GI 值相对较低[3]。

2.2 食物加工过程

食物的加工程度影响食物的GI 值，也影响食物给人带来的饱腹感。有研究对比了生食和加工的苹果和胡萝卜的GI值，结果表明，食物被分解的越细小，加工得越精细，其血糖生成指数越高，饱腹感越低[4]。此外，食物的加工方式对食物的GI 值有着重要的影响。研究表明，与煮土豆相比，炸土豆的抗性淀粉含量更高。挤压技术可以改变淀粉的物理化学结构，导致更多的糊化淀粉产生，而土豆的冷却有助于降低其因聚集而导致的GI 值升高[5]。

2.3 食物组成

食物的成分是影响食物GI 值的重要因素，脂肪和蛋白质的存在对GI 值有着重要影响，高脂肪和高蛋白质含量的食物会减慢胃排空的速度。较高的蛋白质含量会加速胰岛素分泌，而一些脂肪酸和氨基酸可以刺激胰岛素和胰高血糖素的分泌，从而控制血糖水平[6]。此外，可溶性纤维有助于减少肠道葡萄糖吸收，从而降低相应的淀粉GI 值。

2.4 成熟度

淀粉类水果的GI 值随成熟程度的不同而变化。以香蕉为例，绿色香蕉的GI 值较低，约为40，接近成熟阶段的香蕉GI 值约为65，与成熟的香蕉相比，未成熟的香蕉含糖量较低[7]。随着果实接近成熟阶段，葡萄糖含量增加，抗性成分含量没有明显变化。土豆也有类似的情况，随着成熟度的增加，淀粉发生转化，GI 值增加，与储存的土豆相比，新鲜收获的土豆具有更低的GI 值。

2.5 粒径大小

食物粒径的大小会影响食品的GI 值。较小尺寸的颗粒有更多的表面积暴露在酶的作用下，消化率更好，导致更高的GI 值。一项随机临床试验研究了麸皮和角豆籽面粉的粒度对面包配方食品GI 值的影响。发现面包中麸皮和角豆籽面粉的颗粒尺寸越大，人们的血糖反应越低[8]。

3 低GI 值食品的开发方向

3.1 选用低GI 值原料

开发食品中使用低GI 值的食物原料将有效降低食品的GI 值，开发低GI 值食品优选低GI 值的食物原料。常见的低GI 值食物原料见表1，其中谷薯类原料是低GI 食品开发过程中关注的重点，GI 值较低的谷薯类主要集中在全谷物和粗杂粮，这类原料制作的食品口感和风味上往往相对欠佳，因此开发既能满足口感风味，又能保证低GI 值的食品具有重要意义。

表1 常见低GI 值食物

3.2 降低糖含量

降低食物中的糖含量可有效降低食物的GI 值。GI 值直接取决于血液中的葡萄糖水平，而血液中葡萄糖的浓度在很大程度上受到食物中碳水化合物数量和质量的影响。添加糖的减少直接影响着食物的GI 值。在减糖潮兴起的大环境背景下，为满足人们对甜味和健康的需求，非营养甜味剂迎来了飞速发展的机遇。非营养甜味剂与添加糖具有相近或更强的甜度，但是不产生热量。非营养性甜味剂已广泛应用于多种食物中，如饮料、冰淇淋、口香糖、巧克力、果酱、果冻、酸奶和沙拉酱等[9]。

3.3 提高膳食纤维含量

膳食纤维是一种聚合物，包括纤维素、半纤维素、木质素和β-葡聚糖等。膳食纤维含量的增加有助于降低食物的GI 值，足量的膳食纤维摄入有助于降低糖尿病风险。在食品加工过程中，多选用富含可溶性纤维的食物进行复配或直接添加膳食纤维，如燕麦、大麦、豆类等，将有助于降低食品的血糖负荷[10]。

3.4 提高抗性淀粉含量

抗性淀粉在降低食物的血糖中发挥着重要的作用。抗性淀粉葡萄糖释放速率缓慢，延长了代谢所需的时间，因此在低GI 食物的开发中具有重要意义。研究表明，摄入意大利面、高直链淀粉、玉米淀粉、变性淀粉、交联淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉和复合的高直链玉米淀粉可显著降低餐后血糖和胰岛素反应[3]。因此，提高抗性淀粉的含量是研究和开发低GI 食物的一个重要途径。

3.5 提高蛋白质含量

提高食物中的蛋白质含量对于降低食物GI 值具有重要意义。为满足人们对低GI 食物的需求，有商家使用豆类制成的高蛋白面粉，以降低传统面粉的GI 值。豆类蛋白质的添加使面粉中的碳水化合物含量降低，从而在一定程度上降低了食物的GI 值。蛋白质的摄入有助于减慢胃排空的速度，加速胰岛素分泌，调节血糖反应。

3.6 适度科学加工

在低GI 食物的开发过程中，除了从原料和食物组成的角度入手之外，还可从食物加工的角度研究与创新。降低食物的加工程度，保持食物原有的完整形态，有助于降低食物的GI值；在食物加工过程中，应对比不同加工方式对GI 值的影响情况，科学选择避免GI 值升高的加工方式[11]。

4 低GI 饮食健康优势

低GI 饮食已被证明具有多方面的健康优势。低GI 饮食对于糖尿病患者具有重要意义，有助于控制血糖水平和血液胆固醇水平，降低胰岛素抵抗和糖尿病并发症的发病率[12]。低GI 饮食有助于促进心脏功能，餐后血糖水平的降低有助于改善血管壁的弹性，并改善血液流动，血液胆固醇水平的降低有助于降低动脉粥样硬化的风险。低GI 饮食有助于降低癌症的风险。有研究表明，低GI 饮食有助于降低结肠癌和乳腺癌的风险[13]。低GI 饮食有助于提高认知能力，低GI 饮食保证了能量的持续供应，对于大脑正常工作起着重要的作用。

5 结语

随着人们生活水平的提高，对食物多样化和营养健康食品的需求日益增加，功能性食品的开发日渐成为重点发展方向。低GI 值食品在预防和控制肥胖、糖尿病等慢性疾病中展现出一定的潜力，市场前景广阔。低GI 饮食作为一种具有多种健康优势的饮食，对人们的健康具有重要意义。