楊雯珺　劉晶

摘要：隨著糖尿病人群增多，控糖冰淇淋的開發(fā)成為了冷飲行業(yè)的一種趨勢，新型健康冷飲，需要同時考慮產(chǎn)品的口感以及減少對健康的危害。目前大多數(shù)控糖冰淇淋在保證產(chǎn)品感官、品質(zhì)不受影響的基礎上，主要是通過取代物和添加輔助降血糖成分來實現(xiàn)。本文分別對近年來控糖冰淇淋加工中選用的脂肪取代物、蔗糖取代物、添加輔助降血糖的益生菌、功能因子等進行了綜述。希望為新型冷飲產(chǎn)品發(fā)展提供參考。

關鍵詞：控糖冰淇淋;脂肪取代;蔗糖取代;降血糖成分

中圖分類號：S-3

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191115008

基金項目：河北省科技計劃項目（項目編號：16236802D-4）;石家莊市科學技術研究與發(fā)展計劃（項目編號：181170152A）

據(jù)調(diào)查顯示，國內(nèi)冷飲市場，在最近10a內(nèi)增長速度較快，產(chǎn)品種類達到3000多種。冰淇淋市場在10a內(nèi)增加了16倍;隨著人們消費意識的轉變，冷飲消費不再具有隨意性和季節(jié)性，這些變化也是近年冷飲消費擴大的原因之一，預計未來5a，整個行業(yè)將繼續(xù)保持20%的增長速度[1]。同時，我國糖尿病群體也在日漸增加，在這種情況下，為了避免糖尿病病情惡化，很多糖友更希望能食用口感和健康都能保證的控糖冰淇淋，這種健康傾向的消費觀也為整個行業(yè)開辟了新的發(fā)展方向，健康型食品的研究變得十分迫切，控糖冰淇淋的研究不但能夠彌補普通冰淇淋中對健康的危害，還可以豐富冷飲市場的品種，提高其消費模式。尤其是最近幾年糖尿病逐漸呈現(xiàn)低齡化，作為冷飲行業(yè)的主體消費人群，這也為控糖冰淇淋的研究和生產(chǎn)提供了發(fā)展契機。

1 背景介紹

1.1 糖尿病現(xiàn)狀

糖尿病是當前世界范圍內(nèi)面臨的最大的流行病，是危害公眾健康的十大威脅之一。在過去10a，隨著經(jīng)濟的快速增長以及人們較高的預期壽命和不健康的生活方式，糖尿病等非傳染性疾病在中國逐漸盛行。中國糖尿病患病率從1980年的0.67% 上升到1994年的2.51% ，2013年上升到10.9% 。到目前為止，糖尿病流行趨勢并沒有出現(xiàn)緩和[2， 3]。

1.2 糖尿病機理及其控制

對Ⅱ型糖尿病而言，基因占Ⅱ型糖尿病發(fā)病風險的60%～90%;環(huán)境因素，包括缺乏身體運動、肥胖、飲食和腸道微生物群的改變，是造成Ⅱ型糖尿病剩余風險的原因[4]。在糖尿病的自然發(fā)病過程中，胰島素水平變化遵循倒“U”形曲線：它們隨著糖尿病發(fā)病前的肥胖和胰島素抵抗增加而上升，在糖尿病發(fā)病時間達到峰值，之后逐漸下降[5， 6]。除了基因限制外，為了避免糖尿病發(fā)生或者降低改善糖尿病人的血糖，可以有效利用環(huán)境進行改善，如經(jīng)常鍛煉、健康飲食等，都有利于降低糖尿病的發(fā)病風險。

1.3 冰淇淋行業(yè)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)冰淇淋是以水、乳、蛋、甜味劑、食用油脂等為主要原料，再加入香料、穩(wěn)定劑、乳化劑、著色劑等食品添加劑混合，經(jīng)過過濾、殺菌、均值、老化、冷凍等工藝制得的冷凍乳制品[7]。冰淇淋的混合液是各種原料經(jīng)處理后的乳狀膠體溶液或者真溶液，在機器中攪拌同時充入空氣凍結而成[8]。后來國內(nèi)開始有人在冰淇淋的傳統(tǒng)工藝基礎上對其加工進行了改進。例如：硬化是冰淇淋加工的最后工序，它對冰淇淋的成型起著至關重要的作用，硬化速度越快，冰淇淋形成的冰晶顆粒越小，得到的產(chǎn)品口感越細膩;反之，硬化速度慢，冰晶顆粒大且多，冰淇淋口感差?；谶@一點，汪云對不同的硬化方式進行了研究，與傳統(tǒng)加工采用的直接硬化和冷藏硬化相比，隧道式硬化效果比兩者更好[9];候團偉等人用大豆粉取代了傳統(tǒng)乳粉為原料，研制出了低脂的功能性冰淇淋，和傳統(tǒng)冰淇淋相比較，它多了功能性保健成分，能夠有助于調(diào)理腸胃、延緩衰老等[10];陳東等人通過對糖和糖醇在冰淇淋中的作用研究表明，晶體麥芽糖醇和聚葡萄糖形成冰晶最小，能夠取代傳統(tǒng)加工中的蔗糖，不僅使得冰淇淋口感更佳，還有利于身體健康[11]。國外在冰淇淋的研究上比中國更早，且加工先進，很多企業(yè)通過將特殊原料和配方運用到冰淇淋生產(chǎn)中，從而產(chǎn)生了很多備受歡迎的冰淇淋品牌，如哈根達斯（Haagen-Dazs）、幕溫匹克（Moevenpick）等[12]。近幾年肥胖病和心腦血管疾病發(fā)病率的逐漸上升，使得冰淇淋產(chǎn)品的研究方向開始轉向低脂和低熱量的研發(fā)。通過使用脂肪取代物取代冰淇淋加工所用的動物脂肪，既能保持冰淇淋口感不變，還能降低冰淇淋中的脂肪含量[13]。Tekin等人通過雙乳化法制得的冰淇淋可以將冰淇淋的脂肪含量降低到2.8%，同時保證其品質(zhì)不會受影響[14]。

1.4 控糖冰淇淋工藝關鍵

飲食是控制糖尿病的1個關鍵因素，《中國居民膳食指南（2016）》建議每天糖的攝入量不應該超過50g，最好低于25g，冰淇淋一直是大眾深受喜愛的冷飲，但是市面上普通冰淇淋一般含糖量都在15g左右，相當于全天食糖量的30%，因此人們往往不敢多食，而糖尿病人則更需注意[15]。在既要滿足消費者對產(chǎn)品口感喜愛的同時，還要他們滿足對健康產(chǎn)品的期待，這使得新食品的開發(fā)變得越來越具有挑戰(zhàn)[16]。過多食用糖類食物，使得胰腺α細胞對胰島素作用敏感性降低，表現(xiàn)出血糖升高產(chǎn)生Ⅱ型糖尿病;過多的脂肪飲食，胰島β細胞則會長期攝取游離脂肪酸（Free Fatty Acids FFA），而β細胞FFA代謝缺陷導致胰島脂質(zhì)沉積，胰島素分泌減少，最終造成Ⅱ型糖尿病[17， 18]。因此低糖低脂是控糖冰淇淋的重點，但是糖和油脂對冰淇淋的口感、質(zhì)地、可塑性、硬度等都起著至關重要的作用，如何實現(xiàn)控糖冰淇淋的低糖低脂，對整個產(chǎn)品加工而言尤為重要[19]。

2 控糖冰淇淋

由于加工冰淇淋的蔗糖和油脂往往能夠賦予冰淇淋細膩的口感、良好的形態(tài)、適宜的硬度，以及恰到好處的顆粒感，所有蔗糖和油脂在冰淇淋加工中的取代往往存在一定問題，油脂和蔗糖含量較低的冰淇淋，口感顆粒過于粗糙，抗融性差，膨脹率低，不易成形和穩(wěn)定，整體風味欠缺。通過使用不同的取代物實現(xiàn)控糖冰淇淋的功效，大致從以下幾個方面進行。

2.1 油脂的取代

食用油脂是冰淇淋總固形物的重要組分，對冰淇淋的芳香、口感、形狀、粘度具有重要影響;油脂還能夠使冰淇淋質(zhì)地均勻、細膩，防止冰淇淋硬化，改善冰淇淋的可塑性等[20]。然而，由于其較高的卡路里值，患有糖尿病且不想攝入高熱量食物的人往往不會食用冰淇淋，于是人們期望使用不同的原料，制作出控糖冰淇淋[21]?？靥潜苛苣康脑谟诮档吞悄虿“l(fā)病風險，需要在冰淇淋加工中減少對脂肪的食用，但是脂肪的減少會對產(chǎn)品質(zhì)地、風味和外觀帶來不好的影響，為了改進控糖冰淇淋的質(zhì)量，可以全部或部分使用脂肪取代物，它們與油脂具有相同的特性，能夠保證冰淇淋的感官質(zhì)量，還具有預防糖尿病發(fā)生或降低血糖等作用，同時對人體無毒無害[22]。本文對近年來國內(nèi)外冰淇淋加工中采用的脂肪取代物進行了總結，見表1。

蛋白質(zhì)類脂肪取代物和碳水化合物類脂肪取代物往往價格較高，不適于加工原料。在控糖冰淇淋中常用植物油脂取代傳統(tǒng)冰淇淋加工中使用的人造奶油、氫化油等，主要是由于植物油脂更為健康，油脂種類豐富（植物油不飽和脂肪酸均在84%以上;動物油不飽和脂肪酸含量在55 %以下，另外動物油中亞油酸和亞麻酸含量非常低， 而在植物油中亞油酸和亞麻酸含量較高，其中大豆油中亞油酸含量高達54.99%），能夠預防糖尿病發(fā)生;選用與加工控糖冰淇淋植物油脂，由于其所含不飽和脂肪相對較高，其達到固化所需的時間相對更少，并且由于它們較好的抗融性，能保持組織結構堅硬，例如棕櫚油和椰子油[35， 36]。綜上所述，控糖冰淇淋中的脂肪取代物主要是棕櫚油、椰子油等植物油脂，它們不僅能模擬出傳統(tǒng)冰淇淋加工所有油脂賦予冰淇淋的質(zhì)地、口感、風味和良好形態(tài)，主要還在于它們具有很好的降脂和輔助降血糖功能[37]。

2.2 蔗糖的取代

傳統(tǒng)冰淇淋加入蔗糖除了增加甜味和提供熱能外，它還能在冰淇淋加工工藝中改善形態(tài)口感，優(yōu)化其膨脹率等[38]。在低溫狀態(tài)下，蔗糖冷凍結晶并均分包埋在冰淇淋的網(wǎng)狀結構中，提高冰淇淋的硬度，不過蔗糖含量過多會使得凝固點下降，冰淇淋膨脹率降低，除此之外，蔗糖是易于人體吸收利用的糖類，食用過多導致人體能量過剩、血糖上升、糖尿病風險增加[39]。為了保證健康，需要降低人體對蔗糖的吸收，因此可以使用蔗糖替代物來降低冰淇淋中的蔗糖，不僅能夠保證取代物不會影響冰淇淋特性，提供人們所需要的質(zhì)量，還能降低能量吸收甚至具有輔助降血糖功效。本文對近年來國內(nèi)外冰淇淋加工中采用的蔗糖取代物進行了總結，見表2。

2.3 降血糖功能性成分

控糖冰淇淋的實現(xiàn)除了脂肪和蔗糖取代物之外，還可以按比例添加食物中的活性成分來輔助降血糖。根據(jù)添加方式不同又可以分為2類：在傳統(tǒng)冰淇淋配方基礎之上，向其中添加益生菌成分，通過調(diào)節(jié)腸道健康，從而達到輔助降血糖的效果;向其中添加具有降血糖效果的天然活性因子，從而實現(xiàn)輔助降血糖。

2.3.1 降血糖的益生菌冰淇淋

目前發(fā)現(xiàn)益生菌除了改善腸道菌群、調(diào)節(jié)免疫、抗氧化、降低血清膽固醇之外，作為額外補充的活體微生物，益生菌能夠通過改善宿主腸道菌群的平衡，從而起到輔助降血糖和降血壓作用[47-51]。目前關于益生菌降血糖機理主要有：益生菌根據(jù)其表面的黏附作用與腸道黏膜構成屏障，維持機體平衡，同時釋放免疫因子，提高免疫[52];抑制興奮性神經(jīng)活動，提高自主性神經(jīng)活動，降低腎上腺素分泌，降低血糖[53];以及益生菌自身的酶系統(tǒng)促進血糖代謝;抗氧化，修復自由基對胰島β細胞的氧化損傷來控制血糖等[54]?？靥潜苛艿膶崿F(xiàn)可以通過在加工過程中向其中加入少許活的益生菌，當一定數(shù)量以后，會在人體腸道形成穩(wěn)定的對人體健康有益的腸道菌群，從而調(diào)節(jié)人體血糖健康。例如：乳桿菌類，能夠降低血糖還能調(diào)節(jié)單鏈脂肪酸水平[55， 56];嗜酸乳桿菌類，與降血糖藥物同用能夠通過降低血清TG水平改善血糖[57];羅伊乳桿菌類，能夠改善胰島素抵抗和脂肪肝的形成降低血糖[58]。

益生菌在控糖冰淇淋中除了改善腸道健康，輔助降血糖之外，還能通過自身代謝，產(chǎn)生特殊代謝產(chǎn)物，如雙歧桿菌代謝產(chǎn)生的有機酸調(diào)節(jié)腸內(nèi)pH環(huán)境，保護腸道內(nèi)環(huán)境，阻止致病菌的生長繁殖[59]。乳桿菌在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生雙乙酰、胞外多糖等風味物質(zhì)，因此還能進一步優(yōu)化控糖冰淇淋的口感和風味[60， 61]。

2.3.2 降血糖的活性因子

很多食物都含有降血糖活性成分，鑒于冰淇淋工藝的特殊性，并不是所有的原料都能用于控糖冰淇淋加工，有些較為特殊的食物因為含有不愉快的味道或者顏色，用于控糖冰淇淋加工必須經(jīng)過特殊的脫色、除異味處理，這就會使得控糖冰淇淋成本大大增加;另外還有一些食物因為具有獨特的物理化學特性，在控糖冰淇淋加工過程中會與某些物質(zhì)發(fā)生反應或是在某些加工步驟導致降血糖活性因子揮發(fā)，甚至某些食物原料的加入會使得冰淇淋質(zhì)量整體下降等，這幾類食物原料都不適于控糖冰淇淋的加工。因此在此基礎上，選擇適合用于控糖冰淇淋加工的活性食物原料，必須在具有降血糖作用的前提下，還不能影響產(chǎn)品的整個質(zhì)量，如結晶度、溶解率、形態(tài)、質(zhì)地、口味等。本文對近年來國內(nèi)外冰淇淋加工中采用的活性因子進行了總結，見表3。

2.4 其它降血糖方法

除了上述方式實現(xiàn)控糖冰淇淋，還可以在冰淇淋加工過程中，添加國標允許的具有降血糖功效的膳食補充劑。例如：不能被人體消化吸收的木二糖，能夠使腸道益生菌增值，調(diào)節(jié)腸道健康，能夠降低人體TG水平等[81];D-木醇，甲基化手性D-肌醇的衍生物，能夠調(diào)節(jié)血糖平衡[82];乳清蛋白也能夠平衡餐后血糖的增加等[83]。這些膳食補充劑目前廣泛應用于糖尿病人膳食以及保健藥中，但是在控糖冰淇淋中的應用未見很多，因此在降血糖食品類中的應用仍待開發(fā)[84]。除此之外，還有一些生活中常見的食物中存在某些降血糖因子，這些原料不僅取材方便而且價格低廉，甚至可以起到廢物利用的作用，且不會對身體造成副作用，例如茶葉中富含的茶多酚，是一種酸性的多糖類物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)其對血糖降低有一定促進作用[85， 86];尹紅利等人通過對黑木耳的研究，也證實了其中所含有的黑木耳多糖能夠通過在體外抑制α-葡萄糖甘酶，使得血糖降低[87]。綜上表明控糖冰淇淋的研究開發(fā)具有十分遠大的前景。

3 展望

隨著消費者對健康意識的增加，尤其是對糖尿病人而言，低脂低糖的食物消費成了一種趨勢，但是絕大多數(shù)糖尿病人并不愿意為了健康而放棄他們適應的質(zhì)地、口感和香氣，因此，對乳品工業(yè)而言，面臨的挑戰(zhàn)是在保證質(zhì)量和口感不受損壞的同時降低冰淇淋的脂肪和糖含量，而一些食物中常有的脂肪替代物、蔗糖替代物不僅可以改善食品風味還能為消費者提供健康的冰淇淋產(chǎn)品。

綜上所述，本文從多方面考慮了控糖冰淇淋實現(xiàn)的可能性及方式，不僅為整個冷飲行業(yè)提供了一個新的產(chǎn)品思路，也為糖尿病人的治療提供了有用參考。在此基礎之上，控糖冰淇淋的機械生產(chǎn)加工過程能否得到改進從而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本也還需要進一步研究。

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作者簡介：

楊雯珺（1995-），女，碩士在讀。研究方向：保健食品的研究與開發(fā);

劉晶（1974-），女，教授，博士。研究方向：保健食品的研究與開發(fā)。