韩 悦，范志红
(中国农业大学，食品科学与营养工程学院，北京 100083)
面条是我国和很多国家的传统主食之一，因其丰富的口感和烹调便利性深受消费者喜爱。然而，面条制作通常使用精白小麦粉，去除了麸皮和胚芽部分，在降低产品维生素和矿物质含量的同时，也升高了消费者患糖尿病等慢性代谢疾病的风险[1,2]。同时，面条餐往往主食比例大，搭配荤素菜肴数量较小，容易造成膳食营养结构不均衡，也可能对餐后血糖的控制带来不利影响[3,4]。
血糖指数(glycemic index, GI)是反映人体餐后血糖反应的重要生理指标之一。富含碳水化合物食物可划分为高GI食物(GI≥70)、中GI食物(55 以精制小麦粉制作的传统小麦面条对餐后血糖波动和人体代谢有着重要影响，对传统小麦面条与餐后血糖反应的关系的探索也促进了对控制血糖效果更好的面条的研制。一项以亚洲人群为基础的横断面研究发现[8]，大量食用精制小麦制品包括小麦面条等，会增大血糖代谢的负担，并可能与2型糖尿病风险增加有关。Ang等[9]研究表明，与直链淀粉质量分数为15%和25%的小麦面条相比，直链淀粉质量分数为45%的面条在餐后2 h的所有时间段内，血糖浓度曲线下面积都显著较低，且血糖波动幅度最小。Zhang等[10]对添加了全粒绿色小麦粉的面条进行了碳水化合物消化特性研究。研究发现，随着绿色小麦的添加量增大到30%，面条的β-葡聚糖含量升高，降低了面条的消化速率，体外预测的GI值达到79.9，显著低于传统小麦面条体外预测GI值(85.4)。有研究证实，全麦食品的摄入与降低死亡率和代谢疾病风险之间存在关联[11,12]。Jang等[13]在探究不同小麦粉和水胶体对面条体外淀粉消化率的影响时发现，与精制小麦面条相比，全麦面条表现出了更低的淀粉消化率，葡萄糖释放量比精制小麦面条降低约100 mg/g，为控制餐后血糖提供了一种较好的饮食选择。 在我国食物成分表中，面条的GI值范围在27～57之间，其中强化蛋白质的面条具有最低的GI值[14]。整体较低的GI值可能与烹调条件有关，然而，有关烹调处理对小麦面条血糖反应的影响目前还缺乏文献数据。 杂粮面条指添加除小麦粉之外其他淀粉食材的面条产品。随着近年来高血糖人群不断增加，开发可以替代传统小麦面条、更有利于控制血糖的杂粮面条成为了研究热点。除了用大米、玉米制作的类似面条的产品之外，目前市场上常见的杂粮面条包括荞麦面条、燕麦面条、青稞面条、藜麦面条以及豆类面条等，其GI值及其对餐后血糖反应的影响不尽相同[15]。 荞麦富含膳食纤维以及多种维生素和矿物质，其中苦荞麦具有降血压、降血脂、控制血糖、保护肝脏等多种作用[16,17]，是慢性疾病患者的较好主食食材。研究表明，荞麦面条的GI值为59.3，明显低于新鲜的小麦面条(GI=81.6)[18]。翟小童等[19]研究了51%苦荞粉-小麦粉混合挂面的淀粉消化速率和GI值，发现与普通小麦粉制成的面条相比，苦荞面条所需消化时间显著增加，释放还原糖的速度更慢，血糖浓度变化曲线较为平缓。其GI值为68.7，显著低于小麦面条，属于中GI食物。赵芳芳等[20]采用苦荞粉添加量为70%的面条对17名2型糖尿病患者开展了时长为10周的膳食干预实验。在所有患者维持原有治疗方案不变的情况下，与对照组相比，摄入70%苦荞面条的糖尿病患者的血糖浓度和糖化血红蛋白含量均明显下降。荞麦对血糖控制的作用，不仅是低GI的特性，还与其中的芦丁等成分相关[16]。由于该成分易溶于水，在泡发和煮制过程中难免有一定损失。如果能够制成方便湿面类的产品，可能更好地保持其中的保健成分。 燕麦籽粒中含有高黏度的β-葡聚糖，这种高黏度成分可以延缓胃排空速率和小肠中葡萄糖的吸收速度，并有利降低人体甘油三酯以及总胆固醇水平[21]。有研究显示每天摄入50 g燕麦即可降低2型糖尿病患者的餐后血糖、糖化血红蛋白和血脂指标[22]。我国传统特色粮食作物莜麦属于裸燕麦，传统上用来制作莜麦面条等产品。燕麦粉的GI值只有44.7，属于低GI食物[23]，燕麦麸的GI值也只有55[14]。孙伊琳[24]将燕麦粉添加到小麦面条中，结果表明，在12周的膳食干预后，燕麦粉和小麦粉以7∶3的比例混合制作而成的燕麦挂面能够延缓代谢综合征患者餐后血糖上升速率，受试者的空腹血糖较干预前下降12.69%，血糖变化曲线下面积减少6.13%。 燕麦β-葡聚糖成分在煮制后容易分散在水中，影响面条的滑爽口感。同时，如果不喝面汤，溶出的β-葡聚糖被弃去，可能降低燕麦面条促进餐后血糖稳定的效果。研究表明一次摄入4 g以上的葡聚糖才能有效控制餐后血糖[25]。蒸制后拌食是一个较好的方式，可以有效保留面条中的β-葡聚糖成分。也可以考虑将燕麦麸加入到调味包中，作为面卤成分，配合燕麦面条食用。 青稞属于大麦类，是我国西藏地区的特色作物，其膳食纤维含量较高，也富含β-葡聚糖，可通过延缓胃排空速率、抑制脂肪酶活性等作用达到控制血糖、降低血脂的效果[26,27]。有研究发现青稞中的可溶性膳食纤维和直链淀粉成分都对血糖指数有所贡献[28]。由于青稞粉不易形成延展性良好的面筋结构网络，青稞面条的开发需要配合小麦粉等原料。贾斌等[29]研究发现青稞添加量超过45%时青稞面条品质显著下降。方圆等[30]研究表明，经过挤压以及蒸煮过程后，青稞鲜湿面、青稞挂面(青稞粉添加量为40%)的GI值分别为60和51，属于中GI和低GI食物。市场上一种黑青稞粉添加量达到70%的面条产品，其GI值仅为46[31]，属于低GI食物。 藜麦不属于传统谷物，其中不含面筋蛋白，其蛋白质的生物价值高于麦类作物，膳食纤维含量较为突出，有利控制血糖和血脂水平。藜麦饭属于低GI食物(GI=54)[31]。国内对含藜麦的配料和工艺研究较多，但对GI值研究较少。由于其中膳食纤维的影响，会破坏面筋的连续结构，使面团的稳定性降低，但同时胶黏性增强，蒸煮损失减少，体外碳水化合物消化速度随着藜麦的添加量增加而降低[32]。张鑫等[33]在藜麦谷朊混合粉中加入不同比例的卡拉胶进行和面和挤压，探究低GI藜麦面条的最佳原料配比，藜麦面条的体外消化速率显著低于普通小麦面条，预测GI值为45，属于低GI食物，适合有控制血糖需求的人群食用。由于藜麦并不含有面筋蛋白，故需要与小麦粉配合制作面条，常需额外添加谷朊粉、卡拉胶、改性淀粉等配料来改善口感[34,35]。 淀粉豆类(杂豆)均属于低GI食材，富含蛋白质和直链淀粉，常被添加到谷物中作为主食配料食用。有研究表明，经常食用豆类食物可以降低2型糖尿病风险，淀粉豆和稻米混合制成的杂粮饭能够更好地控制餐后血糖反应[36]。 华燕菲[37]对小米绿豆复合面条的配方进行了改良优化并探究其消化特性。结果表明，绿豆全粉添加量超过20%时难以满足面条生产的要求，小米全粉和绿豆全粉添加量分别为31%和19%时可制成口感较理想的复合面条，其GI值为48.9。Beniwal等[38]开发了以小麦粉、鹰嘴豆种皮、碎米为原料和以小麦粉、碎鹰嘴豆和碎米为原料的2种混合面条，并进行了人体血糖研究。实验结果表明，2种面条中总膳食纤维、可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维含量显著增加，可利用碳水化合物含量显著降低，2种面条的GI值分别为56.1和45.8，显著低于小麦面条(66.4)。 杂豆面条是具有民间饮食文化传统的食物之一，特别是作为火锅配料和夏日凉面的原料，具有良好的接受性，对其餐后血糖调控价值应做进一步的研究。添加适量大豆粉能改善面筋结构，提高面条的抗拉断性，同时亦可提升蛋白质和维生素含量。在小麦粉中添加10%的全脂大豆粉即可把面条的GI值从77降低到69[39]。 细长形意大利面(spagetti)由于具有与中式面条相似的外观和烹调方式，已被我国人群广泛接受。其原料通常是高面筋含量的硬粒小麦，形成独特的面筋结构和流变特性，具备较低的淀粉消化速度和较平缓的餐后血糖反应。文献表明，用精白硬粒小麦粉制作的细长形意大利面的GI值在33～52之间，均为低GI食品[31]。除高蛋白质含量的硬粒小麦外，大麦也常常作为意大利面的原料。在5项有关大麦原料制作的意大利面条的研究中，面条产品的平均GI值为62[31]。 Simonato等[40]分别用波兰小麦(Triticumpolonicum)、硬粒小麦(Triticumdurum)和二粒小麦(Triticumdicoccum)制作意大利面，其中波兰小麦制意大利面的淀粉消化率和GI值最低，仅为41.6； 受加工工艺和烹调方式等因素影响，各种面条的GI值在不同研究中差异较大。对于小麦面条而言，通过向小麦粉中添加全麦粉或杂粮粉能够在相同的烹调方式处理下降低其GI值； 表1 不同种类、烹调方式的面条GI值 面条的主要成分包括碳水化合物、蛋白质、脂肪、膳食纤维，以及盐、碱、植物胶等添加成分[14]。已有研究证实[9]，即使不含面筋蛋白，高直链淀粉面条也可以有效降低健康人群的餐后血糖。使用高直链淀粉玉米和大米制作的意大利面产品的GI值为51； 膳食纤维能够增加饱腹感、延缓胃排空，有利延缓餐后血糖反应。Donatella等[51]以大麦、亚麻籽种皮、菊粉等物质替代部分硬粒小麦粉制备意大利面，发现面条的血糖反应与淀粉颗粒的膨胀特性有关。在富含可溶性膳食纤维的面团中，在一定限度内，随着面团的弹性和吸水率增加，淀粉颗粒的膨胀率逐渐降低。相较于普通硬粒小麦粉制作的意大利面，添加大麦和亚麻籽种皮成分的意大利面的GI值有明显降低。但不溶性膳食纤维如全麦面条中所含有的麦麸等成分，会对已有的面筋蛋白-淀粉连续结构造成一定程度的破坏，使消化酶更易与淀粉颗粒接触[52]，可能反而提升餐后血糖反应。因此和精白硬粒小麦粉制作的意大利面相比，全麦意大利面并没有表现出在影响餐后血糖反应方面的优势[42]。类似地，以去麸大麦为原料制作的意大利面在煮5 min后的GI值为64，而以全粒大麦粉为原料制作的产品，在经过同样的烹调处理之后的GI值反而更高，为73(以面包为参考食物)[31]。 植物胶质配料有利于延缓消化速度和平缓血糖反应。一项随机双盲交叉临床实验发现，和传统乌冬面相比，食用添加海藻酸钙的乌冬面的受试者餐后血糖峰值显著降低[55]。添加植物胶和钙离子可能均对血糖控制有所帮助，在杂粮面条中添加卡拉胶和改性淀粉亦有利于产品的质地和口感。矿物质成分对面条的质构和餐后血糖反应也有重要影响。食盐可增加面筋的延展性和弹性，从而提高了面团的稳定性[53]。适量的食用碱能使面筋蛋白和淀粉形成更加紧密有序的结构[54]，在提升面团弹性和面条口感的同时，连续的面筋网络结构也可以延缓淀粉消化，抑制餐后血糖的上升。 Tian等[56]探究了煮、蒸、微波加热对面条的抗性淀粉含量及消化特性的影响。研究发现，面条的抗性淀粉含量与其消化速率表现出明显的负相关关系，并随煮制和蒸制时间的延长而降低。此外，相较于煮制的面条，蒸制、微波烹调对面条的微观结构破坏更小，淀粉与蛋白质的复合结构更加紧密完整，因此预测的GI值均低于煮制的面条。Kim等[43]研究发现在烹调和食用方式相同的情况下，小麦面条的GI值低于湿拉面，推测挤压工艺可使淀粉和蛋白质形成更加紧密的网状结构，延缓淀粉的消化过程，从而控制餐后血糖的上升。 烹调过程中的韧化处理(annealing)也会对淀粉颗粒结构和餐后血糖反应产生重要影响。季寒一等[57]研究发现韧化会导致淀粉颗粒的序列重排，使分子间结构更加紧密有序，抗性淀粉含量增加。淀粉的水解指数和GI值在经韧化处理后明显降低。 除烹调方式和食物成分外，食物搭配和进食顺序也会对餐后血糖反应和GI值产生较大影响。牛肉面的GI值高达89[14]，可能是由于面条数量较多，而肉类和蔬菜数量较低。有研究发现，将面条与25 g瘦肉和50 g生菜搭配食用，能够明显降低面条的GI值，单独食用的面条GI值为62.6，而与瘦肉和生菜搭配食用的面条GI值为51.6[58]。 胡鹏等[59]选择了238名2型糖尿病患者对改变进食顺序带来的餐后血糖反应变化进行了比较研究。研究表明，当进食顺序改变为高纤维蔬菜、含蛋白质或者脂肪的菜、含碳水化合物的主食时，受试者的空腹血糖、餐后血糖以及糖化血红蛋白等指标明显降低。李瑶等[60]对106名糖尿病前期病人进行了相似的饮食干预，证实在改变饮食顺序后，受试者的空腹血糖、糖化血红蛋白和餐后血糖水平均显著低于主食与其他食物一起食用的对照组受试者。 在不改变面条本身GI值、不改变碳水化合物摄入量的前提下，通过大幅度增加面条餐的配菜数量，以及调整进食顺序，先摄入部分蔬菜和蛋白质食物再吃面条，对延缓面条餐的餐后血糖反应具有积极的作用，值得进一步进行研究和探索。 现有研究证据表明，通过增加蛋白质和直链淀粉的含量，以及引入更多的膳食纤维、抗营养成分和β-葡聚糖等成分，可以延缓面条在体内的消化过程，抑制消化酶活性，从而实现对餐后血糖和胰岛素水平的调控。在面条原料中添加全谷杂粮和豆类，为丰富面条的种类和改善面条的血糖反应提供了更多的可能性。 在今后的研究中，要探索更多适合制作面条的新素材，引入更多的保健成分，同时又要解决膳食纤维和抗消化成分对质地连续性和口感接受性的不良影响，切实降低预期GI值。也要更多地探索挤压、韧化等生产工艺和蒸面、方便湿面等食用方式，探索使面条外观品质良好而食用后血糖反应平稳的加工烹调方法。同时，也要重视对消费者的食用指导，使其食用面条时配合更多的蔬菜和蛋白质食物，以保证面条产品的餐后血糖反应稳定，使面条产品能够更加适合需要减肥和控血糖人群的膳食方案。2.1 荞麦面条
2.2 燕麦面条
2.3 青稞面条
2.4 藜麦面条
2.5 豆类面条
硬粒小麦意大利面(GI=54.9)和二粒小麦意大利面(GI=56.5)大致相当。Vanhatalo等[41]比较了4种采用硬粒小麦制作而成的面制品，其中细长形意大利面的2 h餐后血糖曲线下面积比蒸粗麦粉和面包分别减少了40%和41%。Camps等[42]以葡萄糖为参比食物，测定了米饭(GI=80)、小麦面条(GI=74)、普通意大利面(GI=53)以及全麦意大利面(GI=54)在餐后3 h内的血糖以及胰岛素反应，发现两种意大利面控制餐后血糖的效果均优于小麦面条，且具有更低的胰岛素反应，二者之间无显著差异。由于各种意大利面产品均表现出较低的GI值，可以作为普通小麦粉面条的替代品用于需要控血糖的人群。但其煮制条件与餐后血糖反应的关系尚需进一步研究。
而在原料相同时，未经过充分挤压加工的鲜湿面可能会引起更大的餐后血糖波动。此外，在关于意大利面的研究中，全麦成分会对面筋网络结构造成一定程度的破坏，削弱其延缓淀粉消化的作用，从而使产品的GI值有所升高。表1列出了部分文献中的面条食物的GI值。
4.1 原料成分的影响
采用大米和豌豆粉制作的意大利面产品的GI值为68[31]。增加主食的蛋白质含量可以减弱餐后血糖反应。蛋白质与淀粉可以形成致密的复合结构，淀粉颗粒被包裹在蛋白质网络中导致消化酶的作用延缓[48]。此外，蛋白质可以通过干扰酶与淀粉颗粒的结合过程影响淀粉的消化水解[49]。有证据表明，通过添加谷朊粉、豆类蛋白等成分来增加面条产品中的蛋白质含量有利于降低面条的血糖反应。尹显婷等[39]研究了全脂豆粉、脱脂豆粉、大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、大豆组织蛋白等5种大豆蛋白制品对小麦面条的加工以及GI值的影响，发现添加各种大豆蛋白后，小麦面条淀粉水解率和GI值均有不同程度的降低。吕佳琪[50]将谷朊粉添加到5种杂粮面条当中，发现添加谷朊粉面条的水解率和预测GI值均低于小麦面条。4.2 加工烹调方法的影响
4.3 食物搭配和进食顺序的影响