CN101940276A - 一种有助于控制血糖生成的食品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有助于糖尿病人控制血糖生成的食品，其特征在于，每百克食品干物质中营养素的构成和重量为，蛋白质5-20g、脂肪0.5-12g、糖0-10g、难利用淀粉5-30g、膳食纤维0.5-6g。其中，所称难利用淀粉为慢消化淀粉与抗性淀粉按任意比例的组合。本食品配方利用天然淀粉的消化特性，调配三大营养物质配比获得慢消化碳水化合物比例高的食品，既保持较好的口感，又能满足糖尿病患者控制血糖的需要。

Description

一种有助于控制血糖生成的食品

技术领域

本发明涉及食品营养素的构成成分，特别涉及适合糖尿病患者食用、有助于控制血糖的食品的营养素成分和配比。

背景技术

当前糖尿病患者以惊人的速度增长，中国的糖尿病患病率达6％以上且呈逐年递增趋势。实行营养治疗并给予健康膳食是控制糖尿病不可缺少的手段。1971年后，美国相继推出了糖尿病患者营养与饮食推荐原则、医学营养治疗理论、基于循证医学的糖尿病营养供给量标准。当今市场出现了大量宣称“适于糖尿病患者”的食品。这些“糖尿病食品”可以归纳为以下几个类别：

(一)低糖或以甜味剂替代糖的食品

通常意义上的“糖”是指葡萄糖、蔗糖、砂糖、红糖、麦芽糖等具有甜味口感的品类，它们分子量低，容易吸收，引起血糖升高，是糖尿病患者应该限食的。市场上众多所谓无糖、低糖食品限制了食品中糖含量，或以甜味剂替代糖，但却忽视了食品中淀粉的用量。淀粉是碳水化合物的一类，是食物中含量最高的成分，经过人体消化同样具有生糖作用，对血糖的影响甚至不亚于葡萄糖。所以，大量低糖食品实际上对控制血糖没有良好效果。

2.用填充物替代食品中碳水化合物量

为避免食品中含有高量碳水化合物，有些食品采用胶类、脂肪等物质替代碳水化合物。但过多的胶类蛋白质会消耗人体更多的能量，过多的脂肪虽可降低一次性餐后血糖，但长期食用则可引起糖脂代谢紊乱，反过来使血糖增高。因此，用胶类、脂肪等物质替代碳水化合物的食品不适于糖尿病患者长期食用。

3.掺加了膳食纤维的食品

有些“糖尿病食品”其中添加了膳食纤维，并声称具有降血糖作用。其实，膳食纤维的降糖作用因纤维种类、食用方法和食用时间而异，不是所有膳食纤维都具有降血糖作用。可溶性膳食纤维(如低聚糖、多糖单体等)因溶于水在人体消化道内通过小肠，到大肠内才被发酵利用；而不溶性膳食纤维(如麦麸)则根本不在肠道内消化。如果单独食用膳食纤维(比如胶囊形式)或者餐后食用，膳食纤维仅能影响大肠蠕动，不会影响到血糖变化；如果把膳食纤维(包括可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维)加到食品中替代糖，可起到一定降低血糖的作用，但应用量有一定限制：不溶性膳食纤维质地粗糙，口感不良，不易被消费者接受；可溶性膳食纤维由于加工工艺复杂而价格较贵。

4.添加微量元素的食品

含有铬和锌等微量元素的产品，在某种程度上具有调节血糖的作用，但其作用是十分有限的，必须作为饮食的辅助因子才更能发挥有效作用。

所以食品作为血糖调节的一个最主要的环节必需通过合理的调配和科学的配方加以设计，既满足瞬时的餐后血糖应答又满足远期的血糖调控。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种符合科学的健康理念，合理搭配蛋白质、脂肪、碳水化合物、微量营养素比例，有助于调控血糖的食品。

本发明目的是按以下技术方案实现的：

本发明有助于控制血糖生成的食品，其特征在于，每百克食品干物质中营养素的构成和重量比例为，蛋白质5-20g、脂肪0.5-12g、糖0-10g、难利用淀粉5-30g、膳食纤维0.5-6g。

其中，难利用淀粉为慢消化淀粉与抗性淀粉之和。在本发明食品营养素构成中，难利用淀粉可以是单纯慢消化淀粉，可以是单纯抗性淀粉，也可以是慢消化淀粉与抗性淀粉按任意比例的组合。

快消化淀粉、慢消化淀粉、抗性淀粉的界定主要依据Englyst方法和AOAC/AACC方法进行检测的结果。采用Englyst方法进行体外模拟消化实验，20min内被α-淀粉酶消化的淀粉为快消化淀粉；20min-120min内被消化的淀粉为慢消化淀粉；抗性淀粉指采用Englyst方法120min内不能被消化的淀粉或采用AOAC方法16h内不能被消化的淀粉。慢消化淀粉在人体小肠内被缓慢消化、吸收；抗性淀粉在人体小肠内不被消化，进入大肠后可以被发酵，参与肠道微生物的代谢。燕麦、荞麦等谷物中含有较高的慢消化淀粉，马铃薯、生香蕉、高直链玉米淀粉中含有较高的抗性淀粉。在本发明文件的记载中和发明人以往的论著中将慢消化淀粉和抗性淀粉统称为难利用淀粉。

本发明有助于控制血糖生成的食品的成分，除以上所限定的物质外，其余成分因使用不同的食品原料而有所不同，在使用通常的食品原料制作食品时，其余成分以快消化淀粉为主，还有维生素、矿物质等。

本发明所称“有助于控制血糖生成的食品”的营养素构成的优选比例为，每百克食品干物质中各营养素的重量比例为，蛋白质8-15g、脂肪2-8g、糖0-5g、难利用淀粉6-20g、膳食纤维1-4g。

本发明有助于控制血糖生成的食品的营养素构成的最佳比例为，每百克食品干物质中各营养素的重量比例为，蛋白质10g、脂肪5g、糖0g、难利用淀粉10g、膳食纤维3g。

作为优化，本发明有助于控制血糖生成的食品，其营养素成分中还包括锌0.002-0.010g/百克干物质。

采用多种常用的或不常用的食品原料，都可以制作出符合本发明上述营养素构成比例的食品。常用的食品原料举例如下：

获取食品蛋白质成分可使用的原料有，谷物(包括米、麦、玉米、高粱等)、豆粉、奶粉、薯类、蛋类、肉类等。

获取食品脂肪成分可使用的原料有，植物油、乳脂。谷物、豆类等食品原料在提供蛋白质的同时，其中还含有脂肪。

获取食品糖成分可使用的原料有，葡萄糖、蔗糖、砂糖、麦芽糖及糖浆等。

获取食品难利用淀粉可使用的原料有薯类(包括马铃薯、甘薯、木薯等)、燕麦、高粱、荞麦、高直链淀粉(≥40％)、玉米粉、香蕉片、豆粉等。

获取食品膳食纤维可使用的原料有，全麦、麦麸、大豆提取物、葡聚糖、菊粉、蔬菜粉等。

获取食品锌可使用的原料有动物内脏、化工产品硫酸锌、葡萄糖酸锌等。

适宜于达到本发明食品营养素配比的食品包括蒸制食品、烤制食品、粥糊类食品、冲调食品、快餐食品等食品类型。糖尿病患者可以选择作为主食或替代主食的副食，每餐食用量根据糖尿病患者的体重、病情和日常饮食状况控制在每餐100-200g(2-4两)。为控制餐后血糖升高患者也可采用少食多餐的方法予以应用，每次控制在50g-100g(1-2两)。

本发明食品配方利用天然淀粉的消化特性，调配三大营养物质配比获得慢消化碳水化合物比例高的食品，既保持较好的口感，又能满足糖尿病患者控制血糖的需要。应用本配方可以在不改变饮食习惯的基础上，起到调节血糖的效果，其中包括预防餐前低血糖和餐后高血糖。发明人在中国新疆和北京首都医科大学进行的研究中采用此配方食品给糖尿病患者进行膳食干预，结果发现给予该配方食品3个月后，糖尿病患者血糖得到明显控制。

附图说明

图1为实验例5所记载的20种谷物体外消化实验走势曲线图。图中每条曲线代表1种谷物，横坐标为消化时间，纵坐标为被消化淀粉占总淀粉的比例，比例的差异说明食品间消化速率的差异，越低说明消化速率越慢。

图2为实验例5所记载的食物中快消化淀粉和糖(总称易利用糖)的含量与血糖应答关系曲线直观图。

图3为实验例6所记载的和白面包(0号)相比，9种蛋白质、脂肪、难利用淀粉不同配比的受试物餐后血糖应答曲线直观图。图中横坐标代表餐后血糖监测时间(min)，纵坐标为血糖水平(mg/ml)。

图4为实验例6所记载的难利用淀粉对餐后血糖应答曲线下面积的影响。横坐标为难利用淀粉3个不同水平，纵坐标为餐后血糖曲线下面积，随着难利用淀粉比例升高，血糖明显下降。

图5为实验例6所记载的难利用淀粉和脂肪降血糖作用的综合效应曲线图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1-11各实施例所采用的原料品种、配比，加工制作的食品类别和食品成品营养素构成，列表如下。

以下实验例说明本发明食品配方的科学依据，证明本发明食品所能得到的有益效果。

实验例1

选择60只雄性Wistar大鼠，随机分为三组，对照组给予“基础饲料”、模型组给予“高糖饲料”(含蔗糖50％、快消化淀粉18％、蛋白质20％、脂肪5％)；实验组给予按本发明实施例7方法制备的食品代饲料，其特点为用高直链玉米淀粉替代快消化淀粉的高糖饲料，内含难利用淀粉10％。观察12周内大鼠血糖变化。结果发现从喂养第8周起，模型组大鼠中有30％出现皮肤坏死、外生殖器出血等症状，从第10周开始出现餐后血糖、糖化血红蛋白升高，和正常对照组相比差异有统计学显著意义(P＜0.05)；喂养第12周时处死大鼠，发现模型组大鼠除血糖变化外，肝糖原升高、肌糖原下降，甘油三酯有上升趋势；同时组织细胞转运酶活性降低(与糖化水平密切相关)、锌丢失增加，血锌库下降倾向，表现出典型的葡萄糖耐量受损和糖尿病发病前期的症状。和模型组相比之下，饲喂本发明食品代饲料的实验组大鼠餐后血糖没有出现明显的升高，尽管肝糖原有上升趋势但与正常对照组没有显著差异，并且细胞转运酶活性处于正常水平。结果提示难利用淀粉可以预防高糖饲料引起的高血糖的早期表现，改善高糖血症和锌代谢紊乱。

实验例2

选用60只雄性Wistar大鼠，给予高脂饲料(脂肪含量30％，占供能比55％)喂养，5周后和10只采用基础饲料(脂肪含量5％，占供能比10％)喂养的大鼠(N组)相比，出现明显的体重增加、血脂升高、血糖应答异常、胰岛素敏感指数下降等改变，制成胰岛素抵抗动物模型(IR)。将IR模型大鼠随机分为6组，1组为对照组更换为正常基础饲料，2组为模型对照组继续给以高脂饲料；3-5组为实验剂量组，分别给予含有不同浓度难利用淀粉(10％-30％)的高脂饲料；6组改为喂饲含有难利用淀粉的低脂饲料(脂肪10％，基础饲料与实施例11按1∶1混合)。连续等能量喂食干预6周，结果发现，1组由于改回正常基础饲料喂养体重增长速度趋于稳定(461±29g)，2组体重则表现为持续高增长(482±38g)，两组相比有明显的统计学差异；3个实验组随着饲料中难利用淀粉比例增高，大鼠体重增高变缓，其中5组体重(465±29g)与2组一致；6组由于在正常饲料基础上增加了难利用淀粉体重开始恢复(435±27g)，基本靠近正常N组(441±22g)。葡萄糖耐量试验显示给予各组大鼠口服葡萄糖后，高脂饲料喂养大鼠餐后90-120min时血糖高于N组和1组，而6组血糖呈现降低趋势；对胰岛素分泌情况的分析，发现2组胰岛素水平增高，胰岛素敏感指数下降(25.8±4.1，和N组34.2±3.5，1组32.4±3.2相比，P＜0.05)，而给予高含量难利用淀粉的5组和6组胰岛素分泌水平和胰岛素敏感性(5组31.2±3.9，6组31.7±5.2)与N组和1组相当。本实验结果提示在饲料中加入一定量的难利用淀粉可改善因高脂饲料喂养引起的胰岛素抵抗指征，其中以相当于实施例11方法制备的模式为好。

实验例3

将40例II型糖尿病患者分为两组采用交叉实验设计观察食品降血糖效果。患者随机分为2组，A组患者20例，男9例，女11例，平均年龄(51.1±7.9)岁，病程(5.48±5.7)年；B组患者20例，男8例，女12例，平均年龄(52.2±11.1)岁，病程(5.38±5.27)年；2/3(27例)患者体型肥胖。两组患者(A、B)分两个阶段，第一阶段A组给予采用普通面粉制成的馒头/面条/饼作为每日主食，B组给予按本发明实施例1方法制作的馒头/面条/饼(原料为70％小麦标准粉与30％高直链玉米粉，含有8％难利用淀粉和7％蛋白质)进行干预。经食物干预4周后进行医学项目检测，1周后对两组食物进行互换，4周后再次进行医学项目检测。结果发现：给予实施例1食物后第一阶段的B组和第2阶段的A组糖尿病患者空腹血糖、餐后血糖、血胆固醇、血甘油三酯明显下降，胰岛素敏感指标升高，各观察指标差值的二阶段交叉设计方差分析结果显示各指标处理间变异均P＜0.05，说明干预组与对照组相比糖尿病得到较好的控制。相比之下普通主食对患者血糖没有改善作用。(见表1)

表1.食物干预对糖尿病患者血糖控制的影响

#血糖、血脂、果糖胺单位mmol/L，胰岛素mU/L

实验例4

因为猪的代谢过程接近人类，发明人选择6只小型猪作为试验对象，分成2组，分别给予采用普通大米配制的饲料和按本发明实施例4方法配制的饲料，后者采用高抗性淀粉大米作饲料原料。经过6周喂养进行医学项目检测。结果表明：给予本发明饲料的猪肠道转运速率提高、排便量增多、肠道双歧杆菌菌落数都优于喂食普通大米饲料组；同时餐后血糖稳态优于普通大米饲料组。

实验例5

将18种食品(饼干、面包、油条、馒头、燕麦片、膨化食品、淀粉、豆类、薯类等)进行宏量营养素、碳水化合物分类和消化特性分析，结果如图1所示，其中燕麦片、薯类淀粉、豆类淀粉消化速率较慢。然后按照等份原则设计制作食品，由健康受试者作进食试验，测定进食前、进食后2h内每隔15-30min的血糖变化，计算血糖应答响应强度以及与糖消化力的关系。结果如图2所示，食品所含快消化淀粉和糖含量越高，餐后血糖应答反应越高，血糖生成指数(GI)越高。二者呈正相关。而难利用淀粉在6-20％水平时，控制餐后血糖升高的效果比较明显，并且不引起过分肠道反应，证明6-20％是食品所含难利用淀粉的优选比例。

实验例6

为探讨蛋白质、脂肪、难利用淀粉用量对血糖的综合影响并确立最佳配方，选择健康人分别给予蛋白质0-20g，脂肪0-20g，淀粉总量控制在50g(其中难利用淀粉比例占0-60％，相当于0-30g)、水100g的配伍膳食(9种，见表2)，通过正交试验进行试食试验。以葡萄糖或白馒头、白面包为对照，以9种膳食为待测样，观测进食不同膳食后糖吸收利用和血糖应答的差异。

表2蛋白质、脂肪、难利用淀粉配伍膳食

结果从图3可见，给予葡萄糖或普通白面包、白馒头(0号)后血糖波动幅度最大，餐后30min血糖生成达到最高峰。而给予搭配不同蛋白质、脂肪和难利用淀粉的1-5号食物，曲线波动平缓，血糖峰值下降；6-9号食物的血糖波动最平缓。提示不同搭配的蛋白质、脂肪和难利用淀粉，对血糖应答曲线有影响。析因分析和方差显示，含较多难利用淀粉的受试膳食餐后血糖应答较低。难利用淀粉比例与降血糖作用呈明显的剂量反应关系，脂肪含量＞10g时可以降低餐后血糖。餐后1h发现不同水平的难利用淀粉对血糖影响较大，其次为脂肪(p＜0.05)(图4，图5)。但到餐后2h时仅难利用淀粉对血糖生成指数(GI)影响较大，采用极差分析确定使食物GI值最低的组合是A3B1C3，即高水平难利用淀粉、蛋白质和低水平脂肪。提示适当增加难利用淀粉和蛋白质含量可以降低GI值。综合考虑对血糖、肠道反应的影响，以及过量高脂高糖可能引起的葡萄糖耐量低减或胰岛素抵抗的作用，选优设计配方蛋白质用量为20％，难利用淀粉用量30％，脂肪用量10％。按实施例3方法制备的食品加鸡蛋一枚可以实现此目标。

Claims (8)

1.一种有助于控制血糖生成的食品，其特征在于，每百克食品干物质中营养素的构成和重量为，蛋白质5-20g、脂肪0.5-12g、糖0-10g、难利用淀粉5-30g、膳食纤维0.5-6g；其中，难利用淀粉为慢消化淀粉与抗性淀粉按任意比例的组合。

2.根据权利要求1所述的食品，其特征在于，每百克食品干物质中营养素的构成和重量为，蛋白质8-15g、脂肪2-8g、糖0-5g、难利用淀粉6-20g、膳食纤维1-4g。

3.根据权利要求1所述的食品，其特征在于，每百克食品干物质中营养素的构成和重量为，蛋白质10g、脂肪5g、糖0g、难利用淀粉10g、膳食纤维3g。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的食品，其特征在于，其营养素成分中还包括锌，每百克食品干物质中锌的重量为0.002-0.010g。

5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的食品，其特征在于，所制作的食品类型为蒸制食品、烤制食品、粥糊类食品或快餐食品。

6.根据权利要求1-3任一权利要求所述的食品，其特征在于，制作该食品的原料为标准型小麦粉和高直链玉米粉，二者的用量重量比为，标准型小麦粉∶高直链玉米粉＝7∶3。

7.根据权利要求1-3任一权利要求所述的食品，其特征在于，制作该食品的原料为大米粉50kg、马铃薯粉20kg、藕粉20kg、瘦肉松8kg、糖2kg；它们的用量重量比为，大米粉∶马铃薯粉∶藕粉∶瘦肉松∶糖＝5∶2∶2∶0.8∶0.2。

8.根据权利要求4所述的食品，其特征在于，制作该食品的原料为燕麦片、脱脂奶粉、蔬菜粉和硫酸锌；它们的用量重量比为，燕麦片∶脱脂奶粉∶蔬菜粉∶硫酸锌＝7∶2∶1∶0.002。

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