用异株荨麻（Urtica dioica L.）粉末和赤藓糖醇对酥饼进行功能性改良：对感官品质、血糖生成指数和血糖负荷的影响

《Nutrients》：Functional Reformulation of Shortbread Cookies with Urtica dioica L. Powder and Erythritol: Effects on Sensory Quality, Glycaemic Index and Glycaemic Load

　　

背景/目的：利用功能性配料和无糖替代品对烘焙产品进行改良是改善营养品质和降低餐后血糖反应的重要策略。本研究评估了异株荨麻（Urtica dioica L.）粉末的添加以及用赤藓糖醇替代蔗糖对酥饼感官特性、血糖生成指数（GI）和血糖负荷（GL）的影响。方法：研究人员通过用荨麻粉替代0–50%的小麦粉，并使用蔗糖或赤藓糖醇作为甜味剂制备酥饼。采用9点喜好标度对120名消费者进行感官评价。基于感官接受度，选择荨麻粉添加量为0%、10%和20%的酥饼，按照ISO 26642:2010标准在22名健康成年人中进行GI和GL的体内测定。数据采用单因素和双因素方差分析。结果：增加荨麻添加量显著降低了感官接受度，尤其是颜色、味道、气味和总体可接受性，而含有10–20%荨麻粉的酥饼仍被良好接受。添加荨麻显著降低了蔗糖和赤藓糖醇甜味酥饼的GI，分别从73.77 ± 11.05降至52.10 ± 11.02，以及从68.69 ± 12.10降至48.10 ± 9.03。最低GI（48.10 ± 9.03）出现在含20%荨麻粉和赤藓糖醇的酥饼中。赤藓糖醇对GI无显著影响（p = 0.797），但与蔗糖相比显著降低了GL（p < 0.001）。最低GL见于20%荨麻-赤藓糖醇配方（4.16 ± 0.80）。荨麻粉添加量与甜味剂类型之间对GI或GL均无显著交互作用。结论：添加10–20%荨麻粉在感官接受度和降低血糖影响之间提供了最有利的平衡，而更高的替代水平则显著损害感官品质。赤藓糖醇通过降低标准食用分量中可利用碳水化合物的含量进一步降低了GL，尽管在用于GI测定的碳水化合物标准化条件下，其对GI无显著影响。因此，适度的荨麻强化与赤藓糖醇的组合可能提供一种具有可接受感官特性的低GI、低GL食品选择。然而，这些发现基于一小群健康年轻成年人，不应被解释为治疗效果的证据，也不能直接外推到葡萄糖代谢受损的人群。

**异株荨麻粉与赤藓糖醇对酥饼品质及血糖影响的研究解读**

**1. 研究背景与目的**

烘焙产品因方便可得、价格亲民且接受度高，是日常饮食的重要组成部分。然而，传统酥饼通常富含精制小麦粉、饱和脂肪酸和蔗糖，导致其营养价值相对较低，且餐后血糖反应较高。随着消费者对健康膳食需求的增长，利用功能性配料改良烘焙产品成为改善其营养品质的重要方向。异株荨麻（*Urtica dioica* L.）作为一种传统药食两用植物，富含膳食纤维、叶绿素、类胡萝卜素、酚类化合物、维生素和必需矿物质，并具有抗氧化、抗炎、抗菌和抗糖尿病等活性，被认为是具有潜力的功能性食品配料。已有研究表明，在烘焙产品中添加荨麻可提高膳食纤维和矿物质含量，并降低淀粉消化性及预估血糖生成指数。另一方面，过量添加糖摄入与肥胖、2型糖尿病和心血管疾病风险增加相关，因此减少添加糖成为烘焙改良的重要策略。赤藓糖醇是一种广泛接受的糖醇，其甜度接近蔗糖但能量极低，且几乎不影响血糖和胰岛素浓度，适合用于需要血糖控制的人群。

目前，有关荨麻强化烘焙产品的研究多集中于工艺特性或体外预估血糖反应，同时探究荨麻添加与赤藓糖醇替代对传统酥饼感官品质及体内血糖生成指数（GI）和血糖负荷（GL）影响的研究尚属空白。因此，本研究旨在评估以不同比例荨麻粉替代小麦粉并以赤藓糖醇替代蔗糖对酥饼感官特性、GI和GL的影响。研究人员假设，中等剂量（10–20%）荨麻粉与赤藓糖醇组合可降低血糖反应，同时保持可接受的感官特性，为开发营养改善型烘焙产品提供依据。

**2. 研究设计与方法**

研究人员采用市售商业干荨麻叶粉（*Urtica dioica* L.，Diet-Food，波兰Opatówek），以0%、10%、20%、30%、40%、50%的重量比例部分替代小麦粉（450型），并分别使用蔗糖或赤藓糖醇作为甜味剂，制备12种酥饼配方。所有原料购自当地零售商店。酥饼制作包括干料混合、面团调制、冷藏、辊压切割、烘烤和调理等步骤。感官评价由120名未经训练的消费者组成，采用9点喜好标度对颜色、味道、气味、脆度和总体可接受性进行评分，并按照赫尔辛基宣言和伦理委员会批准进行。根据感官结果，选择荨麻粉含量为0%、10%、20%的蔗糖（SU0、SU10、SU20）和赤藓糖醇（EU0、EU10、EU20）酥饼进行体内GI和GL测定。营养组成根据原料制造商营养标签计算，未进行最终产品直接化学分析。体内GI测定遵循FAO/WHO指南和ISO 26642:2010标准，共纳入22名健康成年人（平均年龄23.0±1.3岁，平均BMI 20.1±1.78 kg/m²）。受试者空腹血糖正常，无影响糖代谢的疾病或药物使用，不吸烟，体力活动适中。测试时，每份测试产品提供25 g可利用碳水化合物，因此各配方食用质量不同（SU0为54 g，SU10为57 g，SU20为60 g，EU0为79 g，EU10为86 g，EU20为93 g）。采集空腹及餐后15、30、45、60、90和120分钟的毛细血管血样，采用Accu-Chek Active血糖仪测定葡萄糖浓度。GI按测试产品与参考葡萄糖溶液的血糖反应曲线下增量面积（iAUC）之比计算，GL按GI乘以食用部分可利用碳水化合物含量除以100计算。统计分析采用Shapiro–Wilk正态性检验、单因素方差分析（ANOVA）和Tukey HSD事后检验，双因素ANOVA用于评估荨麻粉添加量与甜味剂类型的交互效应，显著性水平设为p<0.05。

**3. 主要研究结果**

**3.1 感官评价结果**

感官评价结果显示，随着荨麻粉添加量的增加，消费者对所有感官属性的接受度逐渐降低。颜色接受度在对照酥饼中最高，在50%荨麻粉酥饼中最低；味道和气味也呈现类似下降趋势，且在较高荨麻水平下下降最为明显。脆度在荨麻粉添加量达20%时仍保持相对较高，但在更高替代水平下显著下降。总体可接受性与各单项属性趋势一致，对照配方得分最高，随荨麻添加增加而逐渐降低，尤其在20%以上时下降明显。含10–20%荨麻粉的酥饼保持了较高的感官接受度，因此被选作后续体内血糖反应测定。

**3.2 血糖生成指数（GI）**

在蔗糖甜味酥饼中，荨麻粉添加量从0%增至20%时，GI从73.77±11.05显著降至52.10±11.02（p=0.001）；在赤藓糖醇甜味酥饼中，GI从68.69±12.10降至48.10±9.03（p=0.008）。相同荨麻添加水平下，蔗糖与赤藓糖醇酥饼之间的GI差异均无统计学意义（p>0.05）。根据国际GI分类标准，含20%荨麻粉且以赤藓糖醇甜味的酥饼属于低GI产品（GI≤55），而不含荨麻粉的蔗糖对照酥饼呈高GI反应（GI≥70）。

**3.3 血糖负荷（GL）**

按标准化30 g食用分量计算，最高GL出现在不含荨麻粉的蔗糖酥饼中（10.33±1.97），最低GL出现在含20%荨麻粉的赤藓糖醇酥饼中（4.16±0.80）。无论甜味剂类型，荨麻粉添加均显著降低GL（p<0.001），且降低幅度与荨麻添加量成正比。在各荨麻水平下，赤藓糖醇甜味酥饼的GL均显著低于对应蔗糖甜味酥饼（p<0.05）。

**3.4 双因素方差分析**

双因素ANOVA显示，荨麻粉添加量对GI和GL均有显著主效应（p<0.001）；甜味剂类型对GL有显著主效应（p<0.001），但对GI无显著影响（p=0.797）；荨麻添加量与甜味剂类型对GI和GL均无显著交互作用（GI p=0.569，GL p=0.160）。

**4. 讨论与结论**

讨论部分指出，荨麻添加导致的感官品质下降与荨麻粉的天然深绿色、草药风味以及高纤维含量对面团结构的干扰有关，但脆度变化仅来自感官评价，缺乏仪器质构数据支持。荨麻添加降低GI和GL可能与其增加膳食纤维、酚类化合物含量以及改变食物基质有关，但本研究未直接测定这些机制，不能确证因果关系。赤藓糖醇显著降低GL主要源于其替代蔗糖减少了可利用碳水化合物含量，而其本身几乎不升高血糖。GI未因甜味剂类型而显著差异，这与GI测定中使用含25 g可利用碳水化合物的标准化分量有关，该条件无法体现真实食用分量下甜味剂替换的生理效应。双因素交互作用不显著，说明荨麻和赤藓糖醇通过不同机制独立发挥作用。研究的优势在于结合感官评价和符合国际标准的体内GI测定，并同时考察两种改良策略；局限在于受试者为22名健康年轻人，结果不能外推至糖代谢异常人群，且未进行仪器质构分析、生物活性成分定量及多目标优化。

研究结论：添加异株荨麻粉和用赤藓糖醇替代蔗糖能够在中等荨麻添加量下保持可接受的感官品质，并改善酥饼的血糖特性。增加荨麻粉比例显著降低GI和GL，其机制可能与膳食纤维含量增加、生物活性化合物存在及食物基质改变有关，但这些机制未在本次研究中直接验证。在测试范围内，含10–20%荨麻粉的酥饼展现了感官接受度和降低血糖影响之间的最优组合；更高添加量会显著损害颜色、味道、气味、脆度和总体可接受性。赤藓糖醇替代显著降低了GL，但在GI测定条件下对GI无显著影响。荨麻与甜味剂对血糖参数无显著交互作用，提示两者通过不同途径起作用。因此，中等荨麻强化与赤藓糖醇替代的组合是开发低血糖影响酥饼的有前景策略，但效果仅在健康年轻成人中验证，不能视为治疗性证据，未来需在更大人群和机制层面进一步确认。