再造型胡蘿卜復(fù)合脆片中類胡蘿卜素生物利用度

候春輝，易建勇，畢金峰，金新文*，彭 健，劉嘉寧，趙圓圓，劉常金

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457；3.新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，新疆 石河子 832000）

類胡蘿卜素是一類廣泛存在于果蔬中，具有8 個(gè)類異戊二烯基本結(jié)構(gòu)的脂溶性天然色素，具有VA原活性、抗氧化、預(yù)防心血管疾病、保護(hù)視網(wǎng)膜等功效[1]。在植物組織中，類胡蘿卜素主要存在于細(xì)胞內(nèi)的有色體中，在有色體的發(fā)育過程中，形成油脂類、蛋白質(zhì)和類胡蘿卜素組成的特殊亞結(jié)構(gòu)單元，常見的有色體結(jié)構(gòu)形態(tài)有晶體狀、球狀、纖維狀、膜狀或管束狀等[2-3]，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)對(duì)類胡蘿卜素在加工過程中的釋放率、穩(wěn)定性以及消化率有很大的影響[4]。由于類胡蘿卜素的脂溶特性和其特殊的胞內(nèi)存在形式，類胡蘿卜素被人體利用前必須從植物組織細(xì)胞中釋放出來，然后在消化過程中進(jìn)入油相并形成脂滴，進(jìn)而形成可被小腸吸收的微膠束。因此，大部分果蔬食品中類胡蘿卜素的生物利用度通常很低，不到10%[5]。

眾所周知，發(fā)揮類胡蘿卜素上述生理功效的決定因素是生物利用度而不是食品中類胡蘿卜素的絕對(duì)含量[6]。實(shí)現(xiàn)生物利用度的前提條件是其生物有效性[7]，即食物經(jīng)胃腸道消化后釋放出來的，且可被小腸吸收的那部分類胡蘿卜素[8]，因?yàn)樵诤芏嘌芯恐袑⑵渥鳛樯锢枚龋诒緦?shí)驗(yàn)中亦將生物有效性稱作生物利用度。雖然人體與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是研究營(yíng)養(yǎng)素生物利用度最直接有效的方式，但這些方法受到技術(shù)和倫理的限制[9]，而采用體外消化模型能很好地解決以上問題。體外消化模型相對(duì)容易，且適用于大量的樣品，適合作為研究各種消化條件或其他因素對(duì)營(yíng)養(yǎng)素生物利用度影響的手段[1]。近年來，在類胡蘿卜素的體外消化模型研究中，一方面集中于機(jī)械破碎程度（粒徑大?。10-11]、加熱過程[12-13]以及油脂類別[14-15]等因素對(duì)類胡蘿卜素的釋放、保留率和生物利用度的影響；另一方面集中于利用高壓均質(zhì)、加熱、超聲處理、加入油脂等[16-18]方式提高果蔬食品中類胡蘿卜素生物利用度，且基本停留在對(duì)汁狀、乳狀或漿狀樣品[9,19]的胃和小腸階段的體外模擬消化層面。但是對(duì)固體或干燥產(chǎn)品的消化特點(diǎn)，尤其是真實(shí)的口腔咀嚼對(duì)生物利用度影響的研究很少，口腔咀嚼部分被機(jī)械破碎方式（切碎、打粉、篩分、打漿等）所代替，然而這樣的機(jī)械方式不足以反映咀嚼食物的真實(shí)性。Epriliati等[20]發(fā)現(xiàn)牙齒對(duì)食物既有猛烈的沖擊作用又有溫和的擠壓作用；而且Hoerudin等[21]發(fā)現(xiàn)咀嚼與機(jī)械破碎對(duì)蔬菜細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞有顯著性差異；除此之外，咀嚼還包括潤(rùn)滑、軟化以及唾液的稀釋等過程[22]，這是機(jī)械方式不能模擬的。

胡蘿卜中富含類胡蘿卜素，其中β-胡蘿卜素含量較高。本研究以前期研究得到的感官品質(zhì)較佳的胡蘿卜鮮樣、熱風(fēng)聯(lián)合壓差閃蒸干燥胡蘿卜脆片（以下簡(jiǎn)稱AD-DIC脆片）、熱風(fēng)聯(lián)合壓差閃蒸干燥再造型胡蘿卜復(fù)合脆片（以下簡(jiǎn)稱R-AD-DIC脆片）、真空冷凍干燥聯(lián)合壓差閃蒸干燥再造型胡蘿卜復(fù)合脆片（以下簡(jiǎn)稱R-FD-DIC脆片）為對(duì)象，將人體口腔咀嚼與胃、小腸的體外模擬消化結(jié)合，探究不同加工方式和口腔咀嚼程度對(duì)胡蘿卜產(chǎn)品消化特性以及類胡蘿卜素生物利用度的影響，為開發(fā)品質(zhì)優(yōu)良且具有較高類胡蘿卜素吸收率的再造型復(fù)合果蔬休閑產(chǎn)品提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

胡蘿卜（品種：黑田五寸；產(chǎn)地：河北）、馬鈴薯（品種：大白花，產(chǎn)地：河北）、麥芽糖醇購于北京上地小營(yíng)批發(fā)市場(chǎng)，均存放于4 ℃冷庫。

胃蛋白酶（≥250 U/mg）、脂肪酶（100～500 U/mg）美國(guó)Sigma公司；豬膽鹽 國(guó)藥集團(tuán)有限公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

CPA-125電子天平 德國(guó)Sartorius公司；DHG-9123A電熱恒溫鼓風(fēng)箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；QDPH10-1壓差閃蒸干燥設(shè)備 天津市勤德新材料科技有限公司；ALPHA1-4Lplus真空冷凍干燥設(shè)備 德國(guó)Christ公司；UV-1800紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；907 Titrando全自動(dòng)電位滴定儀 瑞士Metrohm有限公司；Mastersizer 2000激光粒徑儀 英國(guó)Malvern公司；LSM 880激光共聚焦掃描顯微鏡 德國(guó)蔡司公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制作

胡蘿卜脆片：胡蘿卜→清洗、去皮→切片→－18 ℃冷凍12 h→常溫滲透90 min（麥芽糖醇液60 °Brix）→熱風(fēng)預(yù)干燥至干基水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%～40%→壓差閃蒸干燥（閃蒸溫度100 ℃，停滯時(shí)間15 min，抽空溫度65 ℃，抽空時(shí)間3 h）。

再造型胡蘿卜復(fù)合脆片：胡蘿卜、馬鈴薯→清洗、去皮、切條→蒸汽加熱30 min→復(fù)配（胡蘿卜、馬鈴薯質(zhì)量比1∶1）→打漿→添加輔料（麥芽糖醇：添加量為漿料總質(zhì)量的11.6%）→攤片→預(yù)干燥至干基水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%→壓差閃蒸干燥。

其中，再造型胡蘿卜復(fù)合脆片的預(yù)干燥分別采用真空冷凍（FD）和熱風(fēng)（AD）預(yù)干燥，真空冷凍預(yù)干燥條件為：再造型漿片在－80 ℃條件下進(jìn)行預(yù)凍，預(yù)凍12 h后隨即真空冷凍干燥12 h，冷阱溫度為－49 ℃，真空度約為0.37 mbar；熱風(fēng)預(yù)干燥條件為：熱風(fēng)溫度70 ℃，將復(fù)合脆片預(yù)干燥至干基水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%（需要3.5～4.0 h）。壓差閃蒸干燥的條件均為：閃蒸溫度90 ℃，停滯時(shí)間10 min，抽空溫度65 ℃，抽空時(shí)間1 h。

1.3.2 口腔咀嚼與體外胃腸消化模擬

1.3.2.1 口腔消化

分別稱取胡蘿卜鮮樣、AD-DIC脆片、R-AD-DIC脆片、R-FD-DIC脆片1.0 g，用純凈水將口腔漱干凈后，再將樣品放入口中進(jìn)行咀嚼，由6 名志愿者分別咀嚼5、15、30 次后收集于容器中。再用19 mL純凈水漱口，將消化液收集于同一個(gè)容器中。按口腔消化液總質(zhì)量計(jì)算，加入1%的玉米油。將上述樣品分別置入37 ℃水浴鍋中保溫10 min。

1.3.2.2 體外模擬胃消化

胃和小腸的體外消化模擬參照Espinal-Ruiz等[23]的方法并稍作調(diào)整。提前將人工胃液儲(chǔ)備液（2 g NaCl、7 mL HCl定容于1 L蒸餾水中）配制好，溶液可在4 ℃冰箱中貯藏一個(gè)月。胃蛋白酶工作液現(xiàn)配現(xiàn)用，消化實(shí)驗(yàn)前45 min將質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.32%胃蛋白酶加入人工胃液儲(chǔ)備液中配成胃蛋白酶工作液，按照工作液與口腔液質(zhì)量比1∶1配制，并攪拌30 min后，于37 ℃水浴鍋中保溫15 min。將口腔階段后的消化液pH值調(diào)節(jié)到2.50±0.02，再加入胃蛋白酶工作液，攪拌混勻，隨后調(diào)節(jié)pH值到2.50±0.02，置于37 ℃恒溫水浴鍋中100 r/min振蕩2 h。

1.3.2.3 體外模擬小腸消化

消化實(shí)驗(yàn)前24 h配制好膽鹽溶液（54 mg/mL，溶于5 mmol/L磷酸鹽緩沖液中），并提前45 min配制好脂肪酶工作液（24 mg/mL，溶于5 mmol/L磷酸緩沖液中），分別攪拌30 min，于37 ℃水浴鍋中保溫15 min。將胃消化階段后的消化液（40 mL）轉(zhuǎn)移至pH自動(dòng)電位滴定儀的水循環(huán)杯中（溫度37 ℃），用0.25 mol/L NaOH溶液將消化液的pH值滴定至6.995±0.005后，加入2 mL小腸鹽溶液（含0.25 mol/L CaCl2和3.0 mol/L NaCl）和5 mL膽鹽溶液。消化液充分混合后，再加入3.5 mL脂肪酶溶液。用pH自動(dòng)電位滴定儀將pH值恒定在6.995±0.005，小腸消化階段持續(xù)2 h。將消化結(jié)束后的消化液在4 ℃、9 048hg條件下離心40 min，取出上清液，用于類胡蘿卜素含量和生物利用度分析。

1.3.3 類胡蘿卜素的提取與測(cè)定

根據(jù)Knockaert等[24]的方法調(diào)整后進(jìn)行測(cè)定。取消化后的上清液20.0 g，加入0.2 g的NaCl或CaCl2，再加入50 mL提取液（50%（體積分?jǐn)?shù)，下同）正己烷、25%丙酮、25%乙醇、0.1% 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚），混合液在室溫下攪拌20 min后，加入15 mL蒸餾水，再攪拌10 min。用分液漏斗將含胡蘿卜素的有機(jī)相和水相分離，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，用正己烷溶解殘?jiān)⑥D(zhuǎn)移至容量瓶中定容至5 mL，并在450 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度，以正己烷作對(duì)照。類胡蘿卜素含量及生物利用度分別按式（1）、（2）計(jì)算。

式中：A為450 nm波長(zhǎng)處的吸光度；V為提取液總體積/mL；m為測(cè)定用樣品的質(zhì)量/g；ε1%為β-胡蘿卜素在正己烷中的摩爾消光系數(shù)（2 560 cm2/mol）。

式中：C上清液為離心后在上清液中提取的類胡蘿卜素含量/（μg/g）；m總消化液為消化結(jié)束后消化液的質(zhì)量/g；m消化樣品為消化樣品所測(cè)得的類胡蘿卜素總質(zhì)量/μg。

1.3.4 粒徑分布測(cè)定

將各階段結(jié)束后的消化液搖勻，穩(wěn)定體系1 min，使大顆粒和殘?jiān)恋淼降撞?，取出消化液的上清液部分（口腔?0 mL、胃：30 mL、小腸：30 mL）放入裝有蒸餾水的測(cè)量杯中，在激光粒度儀（1 250 r/min）中進(jìn)行測(cè)定，每種樣品重復(fù)2 次，平均粒徑用體積平均粒徑（D32）表示，粒徑分布用相對(duì)體積含量表示。

1.3.5 微觀結(jié)構(gòu)觀察

電子掃描顯微鏡：胡蘿卜樣品→采樣→固定→噴金→電子顯微鏡掃描→電子顯微鏡拍照觀察。

激光共聚焦熒光顯微鏡：取出2 mL各消化階段的消化液，加入20 μL尼羅紅染液（1 mg/mL溶于無水乙醇中儲(chǔ)存在－4 ℃冰箱中，稀釋4 倍使用）。尼羅紅是一種親脂性的熒光染色劑，能夠跟蹤油脂和脂溶性類胡蘿卜素的位置與大小[15]。將染色后的樣品放在共聚焦熒光顯微鏡上，分別用20 倍目鏡和60 倍物鏡進(jìn)行觀察拍照。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

本實(shí)驗(yàn)中采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，方差分析采用ANOVA程序，差異顯著性采用Duncan多范圍檢驗(yàn)方法，P＜0.05表示差異顯著；采用Origin9.0、Zen軟件處理圖像。

2 結(jié)果與分析

2.1 胡蘿卜鮮樣與脆片的微觀結(jié)構(gòu)變化

圖1 未消化胡蘿卜樣品的掃描電子顯微鏡圖Fig.1 Scanning electron microscopic images of carrot samples before digestion

咀嚼或機(jī)械破碎的難易程度與食物基質(zhì)的結(jié)構(gòu)（細(xì)胞壁、聚集體的緊密程度）密切相關(guān)，同時(shí)也控制了類胡蘿卜素的釋放程度，從而影響到產(chǎn)品中類胡蘿卜素的生物利用度。由圖1a可知，胡蘿卜鮮樣的結(jié)構(gòu)緊湊致密，孔隙小且數(shù)量較多，由于胡蘿卜中的細(xì)胞小且形狀不規(guī)則，細(xì)胞壁厚且堅(jiān)固緊密，所以胡蘿卜鮮樣有較大的硬度[25]，使其不易咀嚼，類胡蘿卜素不易釋放出來，而且在消化過程中，消化酶也不易進(jìn)入鮮樣的細(xì)胞內(nèi)，可能會(huì)降低樣品的消化率。AD-DIC脆片（圖1b）經(jīng)過熱風(fēng)聯(lián)合壓差閃蒸干燥后，體積較鮮樣略微皺縮，但口感比較硬脆，可能由于細(xì)胞受到破壞，細(xì)胞間隙變大[26]，從而使微觀結(jié)構(gòu)受到破壞，孔隙數(shù)量變少，體積變大，孔隙壁變厚，與鮮樣相比，這種微觀結(jié)構(gòu)可能較容易釋放出類胡蘿卜素。再造型胡蘿卜復(fù)合脆片（圖1c和d）是經(jīng)過質(zhì)構(gòu)重組后壓差閃蒸聯(lián)合干燥而成的產(chǎn)品，所以與原有胡蘿卜樣品的微觀結(jié)構(gòu)有很大的差異，尤其是經(jīng)過真空冷凍聯(lián)合壓差閃蒸干燥的再造型胡蘿卜脆片（R-FD-DIC脆片）。由圖1c可知，R-AD-DIC脆片外觀平整、薄而脆，由于在熱風(fēng)預(yù)干燥階段皺縮較嚴(yán)重，所以微觀結(jié)構(gòu)明顯塌陷，孔隙數(shù)量少、大小不均勻，排列松散，較易咀嚼；由圖1d可知，R-FD-DIC脆片由于進(jìn)行了預(yù)凍和真空冷凍預(yù)干燥，保持了脆片原始的外觀形態(tài)，在冷凍干燥期間樣品的微觀結(jié)構(gòu)基本沒有受到破壞，但經(jīng)過壓差閃蒸后，使得脆片的微觀結(jié)構(gòu)受到輕微破壞，所以R-FD-DIC脆片的孔隙大小、排列均不規(guī)律，容易受到咀嚼力的破壞。

2.2 加工方式和咀嚼程度對(duì)胡蘿卜樣品消化過程中消化液粒徑的影響

由表1可知，在不同的消化階段，4 種胡蘿卜產(chǎn)品的消化液平均粒徑都分布在7～90 μm之間。因粒徑分析時(shí)所取樣品為消化液上部溶液，因此上述粒徑范圍不包括消化液底部的大顆粒沉淀。在同一消化階段中，鮮樣和AD-DIC脆片的消化液平均粒徑較小，而再造型胡蘿卜脆片的消化液平均粒徑較大，可能是因?yàn)樵僭煨秃}卜脆片在咀嚼后大部分顆粒溶解在消化液中，黏性增大，增強(qiáng)了絮凝作用[27-28]，從而提高了消化液的平均粒徑。在不同的消化過程中，鮮樣的消化液平均粒徑在胃消化階段明顯變?。≒＜0.05），而在小腸消化階段變大；AD-DIC脆片消化液的平均粒徑呈現(xiàn)出與新鮮胡蘿卜樣品一樣的變化趨勢(shì)，即消化液粒徑經(jīng)胃消化變小后又在小腸消化階段顯著增加，表明樣品中的顆粒在胃消化階段被消化分解后，其中的懸浮物質(zhì)在小腸階段由于絮凝作用又逐漸聚集到一起。與鮮樣和胡蘿卜脆片不同的是，再造型胡蘿卜脆片消化液的平均粒徑在胃和小腸階段都顯著增加。再造型胡蘿卜脆片在加工過程中經(jīng)歷了蒸煮和打漿破碎等環(huán)節(jié)，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)完全破壞，導(dǎo)致淀粉糊化和細(xì)胞壁中的果膠等物質(zhì)大量溶出，進(jìn)入胃消化階段，在機(jī)械力的作用下淀粉和果膠等大分子可能逐漸聚集形成凝膠[29]，這可能是再造型脆片消化液在胃消化階段粒徑增大的原因。此外，由于在胃和小腸消化過程中加入的消化液中含有大量蛋白酶、脂肪酶等物質(zhì)，它們可能與消化液中的懸浮顆粒發(fā)生絮凝作用[30]，進(jìn)一步增大消化液的平均粒徑。

表1 不同胡蘿卜樣品咀嚼15 次后消化過程中的消化液D32Table1 Average particle size D32 of digestive solutions from different carrot samples chewed 15 timesμm

表2 不同咀嚼程度的AD-DIC脆片在消化過程中的消化液平均粒徑D32Table2 Average particle size D32of digestive solutions from AD-DIC chips with different mastication degreesμm

由于不同咀嚼程度對(duì)再造型胡蘿卜脆片消化過程中消化液的粒徑分布沒有明顯影響，所以本研究?jī)H選取了AD-DIC脆片作為研究對(duì)象。由表2可知，在口腔階段，AD-DIC脆片的消化液平均粒徑隨著咀嚼程度的增加而增大；在胃和小腸階段，消化液的平均粒徑也隨著咀嚼程度增高而增大，但是咀嚼程度對(duì)平均粒徑的影響明顯體現(xiàn)在胃和小腸消化階段，可能是由于隨著咀嚼程度的提高，樣品的破碎程度越高，分散在消化液中的樣品顆粒數(shù)量越多，更容易產(chǎn)生絮凝與聚集作用[15]，所以消化液粒徑增大。

圖2 不同樣品咀嚼15 次后消化過程中的消化液粒徑分布Fig.2 Particle size distribution of digestive solutions from different carrot samples chewed 15 times

由圖2a、b可見，鮮樣和AD-DIC脆片在口腔階段消化液的粒徑較小，隨著消化過程的進(jìn)行，粒徑分布向大粒徑方向移動(dòng)，即在胃和小腸消化階段粒徑變大，這可能是因?yàn)榻?jīng)過胃和小腸階段的振蕩、消化酶的作用，消化液中的顆粒逐漸聚集且可能與溶液中的蛋白等大分子物質(zhì)發(fā)生了絮凝作用，所以粒徑逐漸變大。由圖2c、d可見，對(duì)于再造型復(fù)合脆片，在口腔、胃和小腸消化過程的粒徑分布未發(fā)生顯著性變化（P＞0.05），可能消化液的粒徑在胃和小腸階段存在變大的情況，但是由于只有小部分顆粒凝聚變?yōu)榇箢w粒，所以并沒有影響到整體分布。

圖3 不同咀嚼程度的AD-DIC脆片消化過程中的消化液粒徑分布Fig.3 Particle size distribution of digestive solutions from AD-DIC chips with different mastication degrees

由圖3可知，咀嚼次數(shù)增加，尤其是咀嚼30 次的AD-DIC脆片的粒徑在消化過程中明顯趨向于變大（右移），可能是樣品破碎程度越高，顆粒變小、數(shù)量變多，導(dǎo)致絮凝。

2.3 加工方式和咀嚼程度對(duì)胡蘿卜樣品消化過程中消化液微觀結(jié)構(gòu)的影響

為了研究消化過程中消化液中樣品的消化程度、脂滴狀態(tài)以及類胡蘿卜素的釋放程度，采用共聚焦熒光顯微鏡觀察了消化液的微觀結(jié)構(gòu)。由圖4、5可知，鮮樣和胡蘿卜脆片在消化過程中消化液的油滴分布狀態(tài)變化是一致的，即在口腔消化階段均可觀察到較大樣品顆?；虺示奂癄顟B(tài)的油脂滴；經(jīng)過胃消化后，脂滴被分散開成為小脂滴，游離地分散在消化液中并包裹在樣品周圍；經(jīng)過小腸階段膽鹽和脂肪酶的作用，脂滴被水解，與類胡蘿卜素形成膠束，所以一些大的脂滴消失，只能看到被分解的脂質(zhì)小顆粒和許多微型膠束。這種變化趨勢(shì)和Xia Ziyuan等[31]針對(duì)不同胡蘿卜素狀態(tài)的生物利用度的研究是一致的。由圖4可知，胡蘿卜鮮樣在小腸消化階段仍有少量的大脂滴存在，說明油脂消化不徹底，同時(shí)也沒有較多的類胡蘿卜素參與形成膠束，這可能導(dǎo)致類胡蘿卜素生物利用率降低；AD-DIC脆片與R-AD-DIC脆片在小腸消化階段的消化液狀態(tài)沒有顯著性差別；與R-AD-DIC脆片比較，R-FD-DIC脆片在口腔和胃消化階段有大的凝聚團(tuán)塊出現(xiàn)，這種聚合行為將不利于小腸消化階段形成類胡蘿卜素膠束。

圖4 不同胡蘿卜樣品咀嚼15 次后消化過程中的共聚焦熒光顯微鏡圖Fig.4 Confocal fl uorescent microscopic images of digestive solutions from different carrot samples chewed 15 times

圖5 不同咀嚼程度的AD-DIC脆片消化過程中的共聚焦熒光顯微鏡圖Fig.5 Confocal fl uorescent microscopic images of digestive solutions from AD-DIC chips with different mastication degrees

由圖5可見，隨著咀嚼程度變高AD-DIC脆片在小腸消化階段的消化狀態(tài)越好，即油脂分解程度高、微型膠束也較多，可能隨著咀嚼程度增高類胡蘿卜素的生物利用度也會(huì)提高。但是共聚焦熒光顯微鏡與激光粒度儀所測(cè)得的結(jié)果略有不同，激光粒度儀顯示最大的顆粒聚集體在小腸階段，而共聚焦熒光顯微鏡顯示最大的顆粒聚集體在口腔階段，這種現(xiàn)象同樣出現(xiàn)在Espinal-Ruiz[23]和Xia Ziyuan[31]等的研究中?？赡苁怯捎趦煞N方法的原理不同，激光粒度儀分析過程中的稀釋和攪拌過程會(huì)使得小顆粒聚集，大顆粒破碎分散，從而使粒徑大小趨于平衡[32]，尤其是口腔消化階段所形成的大聚集體可能被破碎而分散，使得激光粒度儀所測(cè)得的粒徑較小。由于激光粒度儀所測(cè)得的粒徑主要是取決于儀器的操作條件而不是樣品本身的特性[32]，所以消化液的微觀結(jié)構(gòu)變化主要還是依據(jù)共聚焦熒光顯微鏡所觀察到的結(jié)果。

2.4 加工方式和咀嚼程度對(duì)胡蘿卜樣品中類胡蘿卜素生物利用度的影響

從圖6A可知，由于胡蘿卜鮮樣被打漿機(jī)破碎導(dǎo)致細(xì)胞破碎釋放出類胡蘿卜素，鮮樣的類胡蘿卜素含量（以干基計(jì)）最高，大約是胡蘿卜脆片含量的3 倍。Mayer-Miebach等[33]研究得出胡蘿卜中的類胡蘿卜素尤其是胡蘿卜素在高溫干燥條件下會(huì)降解大約20%，因此經(jīng)過壓差閃蒸聯(lián)合干燥的AD-DIC脆片類胡蘿卜素含量降低。再造型胡蘿卜復(fù)合脆片類胡蘿卜素含量最低，其含量是AD-DIC脆片含量的43.3%～56.7%（圖6A），原因是再造型脆片是胡蘿卜與馬鈴薯按質(zhì)量比1∶1復(fù)合而成；R-AD-DIC與R-FD-DIC脆片的類胡蘿卜素含量無顯著性差異，推測(cè)是因?yàn)槠渚?jīng)過了壓差閃蒸干燥，該過程是工藝中導(dǎo)致類胡蘿卜素降解的主要操作階段。

由圖6B可知，胡蘿卜鮮樣的類胡蘿卜素生物利用度最低，原因可能是鮮樣咀嚼后破碎程度不高。類胡蘿卜素被人體吸收利用需要經(jīng)歷從果蔬原料中釋放、溶解、經(jīng)消化形成水溶性的膠束，進(jìn)而被小腸吸收利用這幾個(gè)重要階段。然而，由于類胡蘿卜素主要存在于胡蘿卜色素母細(xì)胞內(nèi)的有色體中，所以要實(shí)現(xiàn)類胡蘿卜素的生物利用，首先需要破除有色體膜、細(xì)胞壁等天然存在的結(jié)構(gòu)性物理屏障[33]。新鮮胡蘿卜樣品經(jīng)咀嚼后，仍有大量類胡蘿卜素被有色體、細(xì)胞壁或多細(xì)胞組織包裹于其中，消化酶不能接觸到這部分類胡蘿卜素，所以導(dǎo)致生物利用度較低；由于AD-DIC脆片在壓差閃蒸過程中細(xì)胞和結(jié)構(gòu)受到破壞，所以在咀嚼和消化過程中較易釋放出類胡蘿卜素，提高了其生物利用度；而R-AD-DIC脆片的生物利用度最高。Thakkar[34]與Lemmens[35]等發(fā)現(xiàn)加熱與機(jī)械破碎程度（粒徑大小）顯著提高類胡蘿卜素的釋放以及生物利用度。本研究中，再造型脆片是經(jīng)過加熱、打漿破碎后干燥而成，所以其細(xì)胞破碎程度高，易咀嚼，利于消化，從而類胡蘿卜素的生物利用度最高；而R-FD-DIC脆片的生物利用度降低，可能是因?yàn)榇嗥奈⒂^結(jié)構(gòu)不均勻以及在小腸消化階段形成的膠束較少，從而降低了類胡蘿卜素的生物利用度?？傮w上，胡蘿卜鮮樣與胡蘿卜脆片的類胡蘿卜素生物利用度隨著咀嚼程度增加也呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，但不同咀嚼程度的再造型胡蘿卜復(fù)合脆片的類胡蘿卜素生物利用度并沒有顯著性差異（P＞0.05）。由此可見，再造型胡蘿卜復(fù)合脆片無需精細(xì)咀嚼即可實(shí)現(xiàn)較高的類胡蘿卜素生物利用度，這符合現(xiàn)代人們進(jìn)食節(jié)奏快的特點(diǎn)。

3 結(jié) 論

胡蘿卜鮮樣、胡蘿卜脆片、再造型復(fù)合脆片3 種不同產(chǎn)品形式顯著影響其消化液平均粒徑，胡蘿卜脆片消化過程中的平均粒徑會(huì)隨著咀嚼程度增加而減小，但卻促進(jìn)了消化液中顆粒物質(zhì)的聚集；胡蘿卜鮮樣的組織結(jié)構(gòu)緊密，咀嚼后類胡蘿卜素不易從細(xì)胞有色體中釋放出來，形成的膠束較少，生物利用度最低，因此從補(bǔ)充類胡蘿卜素角度考慮，推薦選擇那些包含破碎工藝的胡蘿卜加工制品；胡蘿卜脆片雖在壓差閃蒸過程中結(jié)構(gòu)受到破壞，但細(xì)胞結(jié)構(gòu)依然存在，只有提高咀嚼程度才能有效提高類胡蘿卜素的生物利用度；再造型胡蘿卜復(fù)合脆片加工過程中，經(jīng)歷了組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)被完全破碎后重組，產(chǎn)品經(jīng)壓差膨化后結(jié)構(gòu)疏松，易受到咀嚼力的破壞，所以類胡蘿卜素容易釋放出來并在消化中形成較多膠束，生物利用度較高。總地來看，經(jīng)過熱風(fēng)聯(lián)合壓差閃蒸干燥的再造型胡蘿卜復(fù)合脆片的類胡蘿卜素生物利用度相對(duì)較高，這種形式的產(chǎn)品是一種能有效補(bǔ)充類胡蘿卜素的果蔬休閑產(chǎn)品。