本文来自微信公众号:CIB烘焙技术研究所(ID:CIBTCN),作者:Mogu,注:本文首发于2020年5月20日,题图来自:视觉中国
“在这个丰饶的时代,最幸福的也许只是吃一块喷香的面包,对身体来说却又没增加太多热量“。
是的,最终还是没有免俗,在食用面包时仍不时会想到卡路里的概念。最近看到BBC的一档纪录片“The Truth About Carbs”,里面讲到“面包冷藏后加热再吃,会减少卡路里摄入”,实现方法也很简单,只需简单两步:
将淀粉类食物,比如白面包放冰箱冷藏;
过段时间后拿出,加热后再吃。
按纪录片的说法,当食物煮熟冷却时,周围的物质会附着在淀粉分子上,变成复杂难分解的抗性淀粉。当冷却后再次加热时,会有更多脂质附着在淀粉分子上,进一步增加抗性淀粉的含量。
而抗性淀粉无法被小肠消化吸收热量,只能将难题交给大肠。
这个结论很诱人,但问题也来了:面包爱好者大都知晓面包冷藏后,在0~4摄氏度的温度带会迅速老化,口感大打折扣,像纪录片里这种通过牺牲味道的方式来减少热量摄入,是否靠谱,又是否值得呢?
为了搞清楚这些问题,我们就必须了解抗性淀粉的产生方式以及其在人体中的运作机制:
什么是抗性淀粉?抗性淀粉如何获得?
为什么抗性淀粉可减少热量摄入?
烹熟后冷却再加热,抗性淀粉增加,这一方法适用于所有面包吗?
抗性淀粉对面包口感有什么影响?
一、“脆弱”又“坚强”的抗性淀粉
抗性淀粉(Resistant Starch,以下简称RS)指的是:“健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物总和”。多数学者根据淀粉的来源和试验结果的不同,将其进行了种类划分。
从上图我们可以直观了解到RS1和RS2”比较娇柔脆弱“,多存在于天然食物和未深加工的食物中,容易在食品深加工过程中流失,RS4因工艺和操作步骤,对我们来说并不易获得,所以研究抗性淀粉的目光一直以来都聚焦在RS3上。
当将食物加水烹熟,淀粉分子会从淀粉粒中脱离出来和水分子拥抱在一起,食物变得柔软粘稠也容易被消化酶接触消化,这个过程就是糊化。而冷却时,一部分已经糊化的淀粉重结晶(这也就是我们常说的面包老化的原因),就变成了难以被消化的抗性淀粉RS3。
这就是纪录片中提到的面包先放冰箱冷藏的原理背书。
片中接着说食物经过冷却后,再重新加热会进一步增加抗性淀粉的含量。那这又是为什么呢?
这就要引出我们上面没有具体解释到的第5类抗性淀粉RS5:一种由脂质与直链淀粉形成的特殊复合物。
这类复合物对淀粉的膨糊化和溶解有强抑制作用,DSC分析显示,RS5在95℃至110℃形成,并在155℃左右具有酶抗性。
所以冷藏之后的面包再拿出加热,抗性淀粉会增加。而且RS3和RS5热稳定性强,不会随着加热而大幅减少,是抗性淀粉家族中的tough boy。
简而言之,面包在冷藏、加热这一连串的过程中,会因为淀粉的老化回生和脂质与直链淀粉结合产生抗性淀粉RS3和RS5。搞清楚这一点,估计已经足够跟朋友说道说道了。
但烹饪中的化学反应又岂是如此的泾渭分明互不侵犯呢,抗性淀粉家族中的RS3和RS5在生成过程中就已经开始掐架:因为RS5这种脂质和直链淀粉形成的复合物,会竞争性的降低直链淀粉间结晶,也就是RS5的生成,会降低RS3的含量,但从总量上来看,无论两者如何竞争,抗性淀粉的总量是提升的。嗯,结果是好的,就放任他们竞争去好了。
二、抗性淀粉好处多又多
嗯,经过烹熟→冷却→加热的一系列操作,我们终于增加了面包中抗性淀粉的含量。那么下一个问题来了:为什么抗性淀粉可以减少卡路里的摄入?
1. 无法被小肠吸收,不产生热量
首先,抗性淀粉可以抵抗酶水解,得益于其结晶结构,阻止了淀粉酶活性基因中结合部位与淀粉分子的结合,从而产生抗酶解性。小肠无法消化抗性淀粉释放出热量。
2. 喂养肠道菌群、有助于阻止脂肪堆积
一路滑到大肠的抗性淀粉,开始受尽荣宠,成了肠道菌群最喜欢的食物之一。
比如多形杆状菌,会将抗性淀粉分解生成短链脂肪酸,从而阻止脂肪细胞吸收脂肪,抑制脂肪堆积,此外,短链脂肪酸还能作用于肌肉细胞,帮助燃烧脂肪,简直就是神助攻。
反之,抗性淀粉摄入不足,会使得多形杆状菌数量不足,严重的甚至从肠道中消失,短链脂肪酸也会随之减少。所以抗性淀粉对于维持体重、远离肥胖有着重要的积极作用。
△抗性淀粉浓度对益生菌菌体数量(OD)的影响,GLU:葡萄糖基础培养基,RS3:抗性淀粉培养基,SS:可溶性淀粉培养基
此外经研究,抗性淀粉为碳源为双歧杆菌、嗜酸乳酸菌、保加利亚乳酸菌的生长具有促进作用,有助于抵抗肠道疾病、维持肠道健康。
3. 是膳食纤维,可平衡血糖
纪录片中还讲到抗性淀粉是纤维素的一种。其实早在1999年,学术界就进行了讨论将抗性淀粉归纳于膳食纤维行列。
不过抗性淀粉有点儿胜于蓝的意思,相比膳食纤维可在结肠内100%被细菌发酵和重吸收。又因为跟纤维的功能相似,不会被分解为葡萄糖,所以可平衡血糖水平。另一方面,因为作用2中,抗性淀粉被多形杆状菌吃掉产生短链脂肪酸,可以促进胰岛素分泌。摄入抗性淀粉可增强胰岛素敏感性,对糖尿病患者有益。
综上3点,我们就对抗性淀粉进入身体后的发生机制有了较为全面的了解,也就清楚了为什么抗性淀粉可以减少能量摄入,从而有助于减肥了。
三、抗性淀粉在面包中的应用现状
上面两部分我们已经了解了抗性淀粉的产生和原理,如此好处多多的抗性淀粉简直就是香饽饽,那目前国内外对其的研究和应用到达了哪一步呢?
抗性淀粉因其色白、无异味,且吸湿性明显高于原淀粉,可以使其在添加到一些食品后不至于影响口感。比如来代替其它一些高纤维面包中的膳食纤维,可以弥补膳食纤维造成的面包颜色深、体积小、口感差、风味不明显等品质缺陷。
此外,抗性淀粉分子之间和分子内部的相互作用力大于普通淀粉分子,失去了普通淀粉的糊化特性,具有很高的热稳定性,可以经受大多数食品加工过程。
美国国民淀粉公司曾用总膳食纤维为23%和40%的抗性淀粉与燕麦纤维、小麦纤维、纤维素进行试验研究,结果表明抗性淀粉对面团的流动性、酵母发酵几乎无影响,所以用抗性淀粉来代替普通膳食纤维添加到面包中,成品更优。
那么除了功能性面包,对于普通面包来说,抗性淀粉的添加又会产生怎样的效果呢?
从上图我们看出,添加5%抗性淀粉的强筋粉面包的硬度和咀嚼性与原小麦粉面包相似,品质相当。但当抗性淀粉添加量达到10%~15%时,强筋粉和中筋粉面包的硬度和咀嚼性显著增加,面包内部组织变得粗糙,弹柔性下降,口感明显下降。
以直链淀粉为例,抗性淀粉RS3和RS5的生成都与其有着正相关的关系,因此若食材本身直链淀粉的比例就不大,那即便通过物理形式来刺激生成抗性淀粉,那量也很小,作用也非常有限。
其次蛋白质含量对于抗性淀粉RS3的生成也有很大影响:蛋白质可对淀粉形成保护,防止淀粉老化,从而减少了抗性淀粉RS3的生成。
所以,若食材本身直链淀粉含量较高,又有脂质的辅助,那通过纪录片的方式确实可以获得抗性淀粉,只是会牺牲掉口感。
所以与其通过烹熟后冷藏再加热的方式来食用面包,这种颇费心思又让面包变得难吃的方式来降低碳水的摄入,倒不如一开始就选择更减肥的全麦类面包。
而其它的深加工面包也并非洪水猛兽,毕竟口腹之欲是生活幸福的底色。真正的健康并非视一切碳水为敌人,而是在饮食搭配和运动等健康的生活方式中找到平衡。
主要参考资料:
1. 抗性淀粉研究进展
2. 抗性淀粉的研究现状
3. 小麦抗性淀粉理化特性的研究
4. 非化学改性谷物抗性淀粉的研究进展
5. 抗性淀粉对淀粉理化性质和酶解速率的影响
6. 抗性淀粉与小麦粉配粉对面包加工品质的影响
7. 直链淀粉含量对小麦RS_3型抗性淀粉得率的影响
8. Eat Your Starches: Yhy Safe Starches Are Healthy
9. Short-Chain Fatty Acids and Human Colonic Function: Roles of Resistant Starch and Nonstarch Polysaccharides
10. Starch - lipid interactions and formation of resistant starch in high - amylose barley
本文来自微信公众号:CIB烘焙技术研究所(ID:CIBTCN),作者:Mogu