文摘
天然食品和加工食品相比通常被认为是更健康的选择。对于营养的考虑,全麦面包是推荐的白面包。然而,它有一个同样高影响血糖响应(GR)作为白面包。本研究的目的是评估全麦面粉的组织(世界自然基金会),白色的面粉(WF),鹰嘴豆面粉(BF),混合,面团和GR的面包。扫描电子显微镜的微观结构分析显示清楚的区别三个面粉。世界自然基金会粒度分布最广泛的扩散和多分散性指数(PDI) 1.0(±0.0)和更广泛的平均直径,值为1679.5(±156.3)相比,粒径为658.9(±160.4)和0.740 (±0.04)PDI WF后跟男朋友的粒径394.1(±54.9)和0.388 (±0.07)(PDI )。数量明显下降( )低WWF WF或男朋友相比,表明高阿尔法淀粉酶活性。因此,面包由世界自然基金会没有男朋友替换表现出较高的血糖反应类似于WF制成的面包。当部分替换为男朋友,面包由世界自然基金会或WF的GR减少显著( )在健康的个体。
1。介绍
小麦面包是一个基本的主食的世界各地的人们和一个不太富裕的人口的主要蛋白质来源。因此,多数的研究一直致力于改善其氨基酸(1- - - - - -4]。相对较少的关注了淀粉,这是一个主要组件的面粉,控制面团的物理特性和烘焙产品。此外,淀粉质量,决定了对血糖的影响反应(GR)的面包。
小麦面包是归类为高血糖指数(GI)的食物。快速海拔更频繁地在消费高GI食物后血糖可能导致代谢压力,特别是与胰岛素抵抗和2型糖尿病5]。复杂的碳水化合物,包括全麦产品,因为他们的高纤维和其他营养成分,建议实现更好的健康状况。然而,当涉及到小麦面包,已经证明了没有区别的通用电气精制白面面包(WB)和全麦面包(WWB) [6- - - - - -9]。的平均GI面包,13项研究的基础上,由全麦面粉或白色等于 (8,9]。
碳水化合物食品的研究到目前为止定义胃肠道作为餐后财产由消化吸收的速度决定的。然而,血糖的面包是一种复杂的相互作用的几个餐前的因素,列举几项,淀粉的化学结构,改变淀粉分子在加热,淀粉颗粒的大小,粒度的面粉和淀粉之间的干扰物质的存在和水解酶。因此,开发一个较低的优质小麦面包GR,必须理解的因素影响小麦面粉的显微组织特征以及面团,这可能会影响面包的血糖反应。
淀粉在面包存在于两种化学形式:支链淀粉,一个α,1 - 4与葡萄糖链与分支α、1 - 6的联系和直链淀粉α,1 - 4葡萄糖聚合物呈现淀粉结构的无定形和结晶区域。淀粉分子经过凝胶化过程中加热后的水。水进入无定形的空间,导致淀粉颗粒膨胀,破坏其与直链淀粉的晶体结构浸到周边地区。加热成胶状淀粉和冷却结晶过程中,这种现象称为逆行。结晶度越高,发生在淀粉分子会导致消化率较低,因此,为了降低GR (10]。
淀粉颗粒的形状或大小也会影响其消化率和GR。较大的淀粉颗粒具有更大的表面积,以更大的凝胶化趋势和更好的酶法水解的概率11]。存在的脂质、蛋白质和纤维已被证明在GR减少,可能通过降低凝胶化的程度,例如,通过疏水lipid-amylose复杂的形成,并通过蛋白质以及纤维争夺可用的水阻碍了可访问性淀粉颗粒,从而影响淀粉凝胶和淀粉酶水解的12,13]。
豆类、优质蛋白质和膳食纤维的来源,还总淀粉低高直链淀粉淀粉,可以转换为抗性淀粉在烘烤,使其产生低GR。补充鹰嘴豆面粉(BF)小麦面粉可以帮助减少GR的小麦面包。BF-supplemented复合小麦面包已经评估了增强营养质量的许多研究人员,但只有很少的研究存在的GR面包与不一致的结果14,15]。
本研究旨在探索全麦的假设微观结构特征和精制面粉团不同,因此不一影响面包品质及其血糖效果;wheat-chickpea复合混合也会调整为生产优质面包面团属性表现出较低的血糖效应。这项研究的目标是评估的微结构差异团由世界自然基金会、WF、及其与鹰嘴豆面粉混合(BF);测试团的餐前的差异(如果有的话)在餐后血糖反应影响面包;和确定最佳的比例wheat-chickpea混合生产低糖面包。为了实现这些目标,进行了三个实验测量(1)的微观结构特性面团由世界自然基金会和WF和(2)wheat-BF混合在不同比率和(3)WWB GR和世行单独或与BF复合混合。
2。材料和方法
2.1。实验1:世界自然基金会的显微组织特征和WF团
2.1.1。粒度分析
世界自然基金会和WF从科威特面粉厂&面包店公司采购,Shuwaikh。商用的男朋友是来自当地市场。
粒度分析是由动态光散射法(16)使用动态光散射仪(模型:ZEN3500,莫尔文仪器有限公司,英国。分析了每个样本一式三份,并报告为平均值 。光源使用532 nm, 50兆瓦的绿色激光。在25°,测量和强度数据处理使用适当的软件(DTS5 / nanoapplications)。从本质上说,通用分析模型;仪器测量扩散系数( )分散的粒子和评价水力半径(rh)的Stokes-Einstein方程: ,在哪里 , ,和介质的粘度,Boltzman常数,分别与绝对温度。观察到的值(intensity-weighted平均dia (nm),多分散性指数(PDI)),即,width of particle size distribution peak, and areas under the particle size distribution peaks have been reported.
2.1.2。扫描电子显微镜(SEM)
世界自然基金会和WF面团样品的微观结构是评估使用SEM (JEOL,地产- 5410 lv、东京、日本)的加速电压20 kV。面团准备利用淀粉测定记录仪吸水(澳洲公平工作委员会)17]。面粉样本中直接测量粉末形式而世界自然基金会和WF团第一次冷冻乾(Virtis模型:Unitop 800 l,美国),然后粗碎,加入大提琴磁带在扫描电镜测量在这些块的干面团块。每个样本在溅射镀黄金涂布机(结构探测、西切斯特、PA)在被扫描并拍摄在不同的放大,从250年到5000年。
2.1.3。测量数量下降
数量下降值的混合按照标准协会法测定56 - 81 b (17)与仪器(Perten仪器,瑞典)数量下降。数字的下降(FN)方法是一种可靠的快速确定方法α淀粉酶的活性小麦面粉。FN价值越高,越低α淀粉酶活性,反之亦然。
2.2。实验2:世界自然基金会的微观结构特性:男朋友和WF:高炉混合和面团
男朋友取代世界自然基金会和WF在不同比例(10%,20%,30%,40%);混合被彻底搅拌在干燥条件准备。含水率在这些面粉,混合,面团是由标准协会法44-15A [17]。
粒度分析、扫描电镜图像和FN测量的鹰嘴豆面粉,面粉混合物由男朋友替换WWF和WF和面团都由相同的过程解释了在前面的部分。
2.3。实验3:面包测试
2.3.1。面包的制作
复合面包来自世界自然基金会和WF取代高炉在0%(控制),20、30,40%水平准备使用前面给出的公式(15,18)在标准条件下的直dough-optimized程序制作面包、协会的方法10-10B [17]。
2.3.2。血糖反应测试
年轻健康的男性和女性,年龄18-28年( 的 )与正常体重指数(公斤/米的范围2) ,参与这项研究。受试者招募了生命科学学院的,科威特大学,通过传单。样本大小( )计算是基于权力从类似的研究分析来检测之间的显著差异水平的面包吗0.05和0.08 [15]。排除标准包括主题 ,那些有糖尿病或服用药物影响血糖浓度,不吃早餐,克制的食客。女性受试者不安排一个测试会话期间月经周期,以避免任何激素对血糖的影响。研究协议批准的这项研究是科威特大学的健康科学人类伦理委员会。所有研究对象签署了知情同意书。
一项随机、单盲试,反复研究设计后的措施。主题是在同一时间对所有测试会话8:30到10:30点之间一夜后很快。受试者被要求使用preweighed面包在九个不同的顺序是随机的,大约4 - 5天。受试者被建议使用面包和一瓶矿泉水10分钟之内,而坐在单独的摊位。八个实验部门的烘焙面包准备测试实验室,和一个测试面包(平原,白面包,通常被当地人)为参考从当地市场购买(科威特面粉厂和面包店有限公司)。商业面包营养成分相似的实验控制面包。所有的测试提供了面包和消费的数量供应50克碳水化合物。血糖浓度测量基线,然后在15日,30日,45岁,60岁,90分钟的检测方法使用Monojector柳叶刀设备和便携式血糖监测系统(第一次接触超,LifeScan公司和强生公司、美国)。
2.4。统计分析
所有的结果面粉和面团的组织表达湿度14%。研究数据分析了方差分析使用SPSS 17为Windows版本。只要合适, 这些样品通过显著性水平 提出了。
重复测量方差分析进行血糖浓度的变化在每个时间点从基线评估治疗,时间,和任何时间治疗交互使用双向方差分析超过90分钟,其次是图基的事后测试识别重要的意思差异治疗在每个时间点的测量。血糖浓度曲线下的面积进行了分析使用单向方差分析和图基的事后评估。数据了 ,显著性水平是设定在 。
3所示。结果与讨论
世界自然基金会、WF和男朋友用于研究水分含量为10.58,10.54和7.61%,分别。
3.1。颗粒大小的面粉样品
WF的粒子大小的分布,世界自然基金会,和男朋友样本提出了表1和图1。从表中的数据1,世界自然基金会明显不同的价值( )WF和男朋友。更高的intensity-weighted平均直径(nm)世界自然基金会可能是由于麦麸的大颗粒13]。图1表明,高炉样本非常均匀的粒度(单个峰面积)与WF和世界自然基金会有两个峰值区域。多分散性指数最低的0.388(±0.07)还表明,高炉样品的粒度分布更均匀,以及更小,比WF和世界自然基金会样本。世界自然基金会样本PDI最高价值( )表明一个更广泛的粒径分布。
3.2。扫描电子显微镜
WF的扫描电子显微镜图像,世界自然基金会,男朋友生面粉,面粉团,和60:40比混合团提出了数字2(一个)- - - - - -2 (c)。这些显微图显示小麦面粉的淀粉颗粒的形态特征和男朋友以及连续片状结构的发展覆盖这些面团制作后淀粉颗粒。WF和世界自然基金会显示两种类型的淀粉粒分布,大颗粒测量约35μ对2 - 10 m和小颗粒μ米,而男朋友显示了大约10的小颗粒μ米,但很多蛋白质身体和wedge-like结构(图2(一个):上面,中间,和底部行)。身体的原因更多的蛋白质在男朋友是其高蛋白质含量约27%约13 - 15%的小麦面粉样品(19]。
(一)
(b)
(c)
小麦面粉和男朋友制成时各自团使用最优数量的纯蒸馏水,一种蛋白质片状结构是在小麦面粉团(图2 (b):顶端和中间行),但保持淀粉颗粒形态身份没有暖气是涉及干扰他们的粒状结构。加热的面团在烘烤涂胶这些淀粉颗粒导致糊化淀粉的发展持续矩阵(12,20.]。由于更高的蛋白质存在于男朋友,一个连续片状结构开发期间面团,笼罩了几乎所有的淀粉颗粒的鹰嘴豆面粉(图2 (b):底下一行)。特别,很明显,在更高比例的60:40小麦面粉和男朋友,当来自男朋友蛋白质含量越高,淀粉颗粒的小麦和鹰嘴豆满是一个连续的薄片状结构的蛋白质(图2 (c)分别为:顶部和底部行)。
3.3。数量下降
值获得了WF数量下降,世界自然基金会,与男朋友展示在表的混合2。WF的替代高炉各级FN值显著增加。类似的趋势观察世界自然基金会时替换为不同程度的男朋友。FN值是显著降低( )世界自然基金会比WF和男朋友,观察WF和男朋友之间无显著差异。FN值影响面粉造粒、发芽损伤类型(增加α淀粉酶含量的1000倍),和程度的破损淀粉含量的面粉样品,这最终会影响面包成品的质量(21]。虽然男朋友有一个更好的造粒,这是非常低的α淀粉酶酶,从而给类似FN WF的值。也,因为细粒子的男朋友糊化速度快得多,给高粘度FN装置,这将导致更高的FN价值(表2)。
FN值获取理想的体积在锅面包必须在250年到300年,这通常是通过添加α淀粉酶的来源,如谷物麦芽和细菌或真菌α-amylases。我们的主要目标在本研究不是关于锅面包的面包体积但检查鹰嘴豆面粉的影响血糖面包准备从这些混合物的性质。使用更快的FN旨在不仅找到了方法α淀粉酶活性状态的WF: BF和世界自然基金会:高炉混合还检查如果男朋友除了抑制α淀粉酶活性在这些混合物通过检查FN的值。表示抑制获得更高的FN值α淀粉酶活性水平的男朋友时增加在这些混合物。这种低α淀粉酶活性在鹰嘴豆:小麦面粉混合,只有平底锅面包特定的面包卷是降低与控制WF或世界自然基金会样品相比,但是感觉质量不是不利影响。大量的研究表明,鹰嘴豆面粉蛋白质的分数,抑制α淀粉酶活性。即使是酚类化合物存在于豆面粉,包括鹰嘴豆面粉,已被证明具有酶抑制活性提供福利个人患有高血糖和高血压22]。埃尔詹和El-Nehir23)首次显示的存在α淀粉酶和脂肪酶抑制剂在鹰嘴豆以及面粉甲虫。王等人。24)表明,因预测领域的蛋白质α淀粉酶抑制剂在鹰嘴豆。艾克塔等。25)为特征的作用为抑制某些多糖存在于鹰嘴豆α淀粉酶活性和建议使用的降血糖药管理2型糖尿病。在最近的另一个研究中,邹et al。26]显示蛋白质的的存在α淀粉酶抑制剂减缓淀粉消化的面食产品。因此,使用FN值测量旨在确凿的观点减缓淀粉消化的抑制α淀粉酶活性降低血糖的影响生产喂养小麦面粉:鹰嘴豆面粉面包。
3.4。血糖反应测试
血糖的变化测量超过90分钟,曲线下的面积计算呈现在图3。血糖反应遵循类似的模式由一系列面包来自世界自然基金会和WF控制,他们与BF复合混合,和商业面包,这是用于比较。血糖水平的最大变化观察到所有的面包是在大约30分钟,后持续下降,到实验的最后。并不奇怪,没有记录在不同血糖浓度在两个之间的任何时间点控制面包由世界自然基金会、WF、其他工人也宣布没有区别的GR用全麦面包或精制小麦粉6,8,9]。然而,lab-prepared面包都明显低于商业面包在所有时间点(数据3(一个)和3 (d))。
(一)
(b)
(c)
(d)
缺乏控制面包GR之间的差异可以解释为物理世界自然基金会和WF的微观结构特征的差异,这消除了餐后GR差异。例如,世界自然基金会的大粒径明显高于就证明了这一点值为1679.5(±156.3)和658.9 (±160.4)WF(表1)已经呈现世界自然基金会高度容易酶法水解在烘焙面包面团发展和阶段(27]。微观结构差异的影响的证据的面粉进一步加强517年降低FN(±26)在691年世界自然基金会与WF(表(±2.8)2)建议增加世界自然基金会的水解淀粉由于更高的世界自然基金会淀粉酶可访问性淀粉颗粒相比WF粒子。阿尔法,发现小麦粮食的糊粉层,保留在世界自然基金会,但不是在WF,精制小麦粉(28]。淀粉酶对淀粉水解的影响已经承认在食品工业,包括面包行业(29日]。
补充与α-amylases面粉的标准化是一种常见的实践antistaling和体积增强效果在商业面包制作(25]。Beta-amylase丰富自然发生在小麦面粉,但迅速灭活在烘烤之前完全糊化淀粉,而理想的水解产品,如极限糊精、麦芽糖分子,和单糖,不断发布的阿尔法淀粉酶在烘焙的第一阶段(30.,31日]。这些水解产物的混合物(31日,32)有利于提高身体素质,如柔软和体积的面包,但他们很快把全麦碳水化合物转换成可吸收简单的碳水化合物,提高面包的血糖效应。世界自然基金会和WF GR的类似的结果在目前的研究数据3(一个)和3 (d))或其他地方报道(6,8,9)可能是因为自然存在的淀粉酶在全麦面粉或添加外源性的来源,也证明了这一点产生的明显高于GR商业面包在当下研究(数据用于比较3(一个)和3 (d))。
鹰嘴豆面粉替换生效但只有在更高水平的30 - 40%在这两个系列的面包,同样,相比控制面包(没有男朋友)后45 - 60分钟的时间(数字3 (b)和3 (c))。世界自然基金会的微观结构改变,WF,各自团,和复合面团的男朋友比60:40展示了人物的形态变化2(一个)- - - - - -2 (c)。覆盖的淀粉颗粒的存在较高的蛋白质含量在男朋友,这掩盖了淀粉分子的酶的可及性,从而限制了餐前的淀粉水解,生理上表现为餐后的GR减少小麦面粉。
充裕的文献在餐后血糖反应的碳水化合物的食物,影响因素,修改淀粉结构和消化酶的可访问性,在肠道的水平。例如,抗性淀粉的发展通过再结晶通过后退的过程中,淀粉分子形成amylose-lipid复杂,存在蛋白质和纤维,等等,所有的限制在活的有机体内淀粉水解,释放葡萄糖进入血液循环10,13,21]。然而,当前的研究强调,全麦面粉的微观结构特性,因为大型淀粉颗粒的表面积可用于酶行动影响面包的血糖反应,大概是在餐前的淀粉分解的产品,如从碳水化合物水解单糖。此外,鹰嘴豆面粉可以调节的高GR小麦面包(WB和WWB)屏蔽淀粉与蛋白质分子层造成干扰的阿尔法淀粉酶水解淀粉,呈现自然的小麦面粉。
4所示。结论
这项研究是第一个我们的知识相比,全麦面粉的微观结构特性和精制面粉团和他们的面包在活的有机体内血糖反应。较大的粒子的平均尺寸和最广泛的传播世界自然基金会反映在显著降低数量值下降,表明高淀粉因其过度的可访问性α淀粉酶活性比WF和男朋友。因此,较高的水解淀粉的全麦产品,据说复杂碳水化合物比例较高的纤维,WWB转换成高血糖面包与面包从白色面粉、精制碳水化合物。较低的血糖反应的更高的男朋友:小麦面粉复合面包(40:60水平)可能是由于涂层的淀粉颗粒的存在大量的蛋白质和纤维在男朋友,就是明证扫描电子显微镜的结果。
健康专家推荐的高纤维全麦面包和其他养分含量需要谨慎建议糖尿病患者,因为糖尿病患者,考虑WWB白面包是一个更好的选择,可以消耗过度,使他们的血糖规定停止。从这些数据,wheat-chickpea复合面包将会是一个更好的选择比普通的全麦面包控制血糖水平在正常范围内。未来的研究集中在微观结构对水解酶调制特性,自然或补充,和其他添加剂的小麦面粉面包的血糖反应或无糖尿病患者是有效的,为了成功开发高质量的主要锅面包与较低的血糖指数。
数据可用性
从获得的数据报告的研究结果和讨论“表和数据的形式。“如果需要的话,可根据客户要求提供加工数据。
的利益冲突
作者都没有任何利益冲突。
确认
我们感谢纳米实验室的工作人员(马哈茂德·苏莱曼,阿里Shcakaban)体育学院协助扫描电镜和粒度分析。