功能性甜点:紫薯果酱淀粉的消化率及其益生元潜力

《Applied Food Research》:The functional dessert: purple yam jam starch digestibility and prebiotic potential

【字体: 时间:2025年10月29日 来源:Applied Food Research 6.2

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  紫薯酱(PYJ)经体外消化实验分析显示其快速消化淀粉(RDS)31.09%、慢速消化淀粉(SDS)26.30%、抗性淀粉(RS)42.61%,估算升糖指数(eGI)53,属于低升糖指数食物。未消化部分通过益生菌发酵实验验证其益生元潜力,乳酸乳球菌(L. casei)在紫薯酱补充培养基中生长速率(0.08 h?1)和缩短 doubling time(8.64 h)优于菊粉对照,预生物活性评分(PAS)0.77,证实紫薯酱兼具低升糖和高益生元特性,可作为功能性食品开发。

  紫色山药果酱(Purple Yam Jam,简称PYJ)是一种源自菲律宾的经典甜点,由紫色山药(*Dioscorea alata* L.)块茎、糖和起酥油等制成。该研究旨在通过体外模拟消化和发酵实验,评估PYJ的淀粉消化特性及其潜在的益生元作用。结果显示,PYJ的淀粉成分中,快速消化淀粉(RDS)占比为31.09%,缓慢消化淀粉(SDS)为26.30%,抗性淀粉(RS)为42.61%,其水解指数(HI)为24.17%,预计血糖指数(eGI)为53.00。根据标准分类,eGI低于56的食品被视为低GI食品,这表明PYJ在提升血糖水平方面表现较温和,适合需要控制血糖的人群。

此外,研究还评估了PYJ中未消化部分的益生元潜力。实验中,选用*乳酸菌*(*Lacticaseibacillus casei*)作为益生菌,与*大肠杆菌*(*Escherichia coli*)作为潜在致病菌进行对比。结果显示,*L. casei*在PYJ未消化部分作为培养基时,其生长速率(0.08 h?1)和倍增时间(8.64小时)均优于在以菊粉为唯一碳源的培养基中(生长速率0.06 h?1,倍增时间11.29小时)。PYJ的益生元活性评分为0.77,这一数值表明其能够有效促进有益菌的生长,同时抑制潜在致病菌的增殖,符合益生元食品的标准。

研究还发现,PYJ中存在大量抗性淀粉,这与山药块茎的物理结构及加工过程中形成的抗性淀粉-脂质复合物有关。在制作过程中,山药粉经历多次加热和冷却,这有助于形成抗性淀粉(RS3),同时起酥油中的脂肪酸与淀粉中的直链淀粉结合,形成抗性淀粉-脂质复合物(RS5)。这些结构在人体消化系统中难以被消化,因此在肠道中可以被益生菌发酵,产生短链脂肪酸,这些物质具有益于肠道健康、预防肥胖和2型糖尿病等作用。

在体外消化实验中,通过模拟胃和小肠的消化过程,研究人员发现PYJ的葡萄糖释放曲线相较于白面包更为平缓,说明其在消化过程中释放葡萄糖的速度较慢,从而有助于维持血糖水平的稳定。这一特性使得PYJ在健康饮食中具有独特优势,尤其适合那些对血糖波动敏感的人群。

益生元活性评分(PAS)的计算基于*E. coli*和*L. casei*在不同培养基中的生长情况。研究发现,PYJ未消化部分对*L. casei*的生长有显著促进作用,同时对*E. coli*的生长产生抑制效应。这种差异可能是由于PYJ中含有的非消化性寡糖(NDOs)和抗性淀粉具有选择性地支持有益菌生长的能力。NDOs能够作为益生菌的营养来源,而同时对致病菌的附着能力产生抑制,从而改变肠道微生物群的组成,改善肠道健康。

进一步的统计分析显示,PYJ在促进*L. casei*生长方面优于菊粉。这一结果表明,PYJ不仅具有较低的血糖指数,还具备显著的益生元特性,能够作为功能性食品被推荐。功能性食品是指那些除了提供基本营养外,还具有促进健康的特性,如调节肠道微生物群、改善消化功能等。

研究还强调了饮食纤维在PYJ中的重要性。这些纤维成分不仅有助于降低血糖反应,还能够被肠道微生物发酵,产生有益代谢产物。这些代谢产物有助于维持肠道内环境的酸碱平衡,促进有益菌的增殖,并减少致病菌的生长。此外,研究提到,PYJ中的酚类化合物可能对淀粉的消化性产生影响,有助于进一步提高其抗性淀粉的含量。

综上所述,紫色山药果酱不仅是一种受欢迎的甜点,更是一种具有健康益处的功能性食品。其低血糖指数和益生元特性使其成为适合糖尿病患者和其他对血糖管理有需求人群的替代食品。通过科学的加工方法,如反复加热和冷却,以及添加起酥油,PYJ的淀粉结构被优化,使其在消化过程中释放葡萄糖的速度较慢,从而减少血糖波动的风险。同时,其未消化部分为益生菌提供了良好的生长环境,有助于改善肠道健康,预防多种慢性疾病。因此,PYJ在现代营养学和食品科学中具有重要的研究价值和应用前景。
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