關(guān)于超高壓番茄汁體外消化中活性成分溶出情況的探索
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生鮮、超高壓或熱殺菌番茄汁中番茄紅素和VC的保留率雖有不同，但其存在形態(tài)是否便于人體消化吸收，尚無研究報道。通常，消化吸收與食物成分在胃腸液中的溶出率呈正相關(guān)。研究超高壓殺菌、熱殺菌和未殺菌生鮮番茄汁在體外消化中番茄紅素和VC的溶出狀況，以更科學(xué)、合理地評價三種處理方式對其吸收利用率的影響。
1 材料與方法
1.1材料與儀器
新鮮番茄，市售；番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品：Sigma公司；抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品：上海廣銳生物科技有限公司；胃蛋白酶（酶活力3 000-3 500 U）：國藥化試；胰酶（酶活力11.0×USP）：生工生物；豬膽鹽混合物（混合物）：國藥化試；甲醇、乙腈、丙酮、石油醚、硫脲、2，6-=氯靛酚、2，4-=硝基苯肼，色譜純：國藥化試；二氯甲烷（色譜純）：萊寶凌峰化試；碳酸氫鈉、濃鹽酸、濃硫酸、磷酸，分析純：國藥化試；超純水。
YCB630/2.5型食品超高壓處理裝置：兵器工程第五二研究所，容器容積l L；Agilent 1200液相色譜儀：Agilent公司（配有二元泵、手動進(jìn)樣器等）；72 1紫外分光光度計：上海第三分析儀器廠；DZQ-400多功能真空包裝機(jī)：上海嘉歆包裝機(jī)械有限公司；JYL-C012攪碎機(jī)：九陽公司；T25 digital Ultra-Turrax高速均質(zhì)機(jī)：德國IKA公司；潔康數(shù)控超聲波清洗機(jī)；Sigma 3K15高速離心機(jī)：德國Sigma公司;868型pH計：上海精密科學(xué)儀器有限公司；板式熱交換器：淄博泰勒換熱器設(shè)備有限公司；HH-60恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設(shè)備有限公司；SPH恒溫振蕩器：金壇市成輝儀器廠。
1.2試驗方法
1.2.1 番茄汁的制取
對同批紅熟番茄進(jìn)行挑選，剔除爛果，用純凈水清洗后去除果蒂和果皮，再用榨汁機(jī)將其打成勻漿，脫氣后真空包裝于PE袋中，待用。要求全部番茄汁樣品均一次制作完成，4 cC冰箱內(nèi)避光保存，并且每次全部試驗在12 h內(nèi)完成。
1.2.2超高壓、熱處理番茄汁的制備與保存
1.2.2.1 超高壓處理番茄汁
取生鮮番茄汁，裝PE袋，真空密封；參考文獻(xiàn)[9]，選擇壓力450 MPa，溫度30 cC，保壓時間15 min，進(jìn)行番茄汁超高壓殺菌處理。處理后番茄汁微生物指標(biāo)達(dá)到了國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。處理后將試樣存于4℃冰箱，待測。
1.2.2.2熱處理番茄汁
取生鮮番茄汁，用熱交換器將其加熱到121 cC，并維持60。以殺死凝結(jié)芽孢桿菌，然后迅速冷卻到90。C-95 0C，裝滿于三角瓶并密封，階段式冷卻至35 0C以下…]。全部熱殺菌過程在15 min內(nèi)完成，而后存于4cC冰箱，待測。熱處理番茄汁微生物指標(biāo)達(dá)到國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。
1.2.3體外消化試驗
體外消化試驗分為兩部分：模擬胃消化階段和模擬胃腸消化階段。
1.2.3.1模擬胃消化階段
于敞口杯中加入250 mL番茄汁樣品勻漿，再加入5 mL胃蛋白酶溶液（2 9溶于16 mL 0.1 mol/L HCI），用1 mol/L HCl將pH調(diào)為2.0，37 0C搖床振蕩4h，振蕩速度100 r/min。設(shè)置酸消化組以區(qū)分酸環(huán)境產(chǎn)生的作用和酶的作用�？瞻讓φ战M用等體積的水代替HCI。所有組均用錫箔紙包裹避光，且在氮氣流下反應(yīng)以避免空氣氧化。各組設(shè)置3個平行試驗。均質(zhì)后所得未處理勻漿作為胃消化Oh樣品。在消化時間0.5，1，1.5,2和3h取部分樣品于50 mL螺口離心管，4 0C12 000 r/min離心15 min。分裝上清液，4℃保存以備后用。
1.2.3.2模擬胃腸消化階段
基于胃消化樣品的分析結(jié)果，在胃消化1 h后，樣品中營養(yǎng)成分溶出趨于平穩(wěn)。在經(jīng)胃消化t h后結(jié)束胃消化階段，取樣離心，作為腸消化Oh樣品。用1 mol/L NaOH將空白組和樣品組的pH都調(diào)至6.9;加入20 mL胰蛋白酶和膽汁混合液（0.375 9胰蛋白酶和2.25 gHB汁溶于60 mL 0.1 mol/L NaHC03緩沖液pH 6.9）。所有組均用錫箔紙包裹避光，且在氮氣流下反應(yīng)以避免氧化。各組設(shè)置3個平行試驗。37 0C下于0.5，1，1.5，
2.3和4h取部分樣品于50 mL螺口離心管，4 cC，
12 000 r/min離心15 min。分裝上清液，4 cC保存以備后用。
1.2.4番茄紅素溶出量測定
1.2.4.1 番茄紅素總量測定預(yù)處理方法
不同殺菌工藝番茄汁15 MPa下均質(zhì)處理后，再超聲波處理10 min。取30 mL番茄汁置于250 mL錐形瓶中，加入30 mL丙酮一石油醚混合溶液，用高速攪拌器攪拌后靜置，使番茄紅素充分溶解。經(jīng)砂芯漏斗真空抽濾后，全部濾液再轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，靜置分層；
上層有機(jī)相收集至圓底燒瓶中，下層水相繼續(xù)用石油醚萃取，收集有機(jī)相，至萃取液無色止。全部有機(jī)相在水浴溫度35℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮至近干，用30 mL二氯甲烷溶解，過0.45 ym微孔濾膜，待測。
1.2.4.2番茄紅素溶出量測定預(yù)處理方法
直接取30 mL模擬消化的番茄汁樣品置于250 mL錐形瓶中，加入30 mL丙酮一石油醚混合溶液，用高速攪拌器攪拌后靜置，使番茄紅素充分溶解。后續(xù)處理方法參照總量預(yù)處理方法。
1.2.4.3 番茄紅素測定采用HPLC法
番茄紅素測定采用HPLC法。色譜分析條件：色譜柱為ODS C18柱（150 mm×4.6 mm，5um）；流動相為V（甲醇）：V（乙腈）：V（二氯甲烷）=40：40：20;流速1 mL/min；柱溫30 cC;檢測波長472 nm；進(jìn)樣量10 pL。
1.2.5 總VC量測定用苯肼比色法
苯肼比色法可測得番茄汁中抗壞血酸和脫氫抗壞血酸的總量。將2，6-_氯靛酚法與2，4-_硝基苯肼比色法結(jié)合起來，用2，6-=氯靛酚替代活性炭作氧化劑，測定總VC含量‘1 6J。2，6一二氯靛酚作為氧化劑可直觀從溶液顏色變化來判斷加入量與氧化時間，容易控制。測定方法：20 mL番茄汁樣品于試管中，以2，6-二氯靛酚滴定至粉色，加入一滴硫脲和0.5 mL 2，4-_硝基苯肼，加蓋置于37 0C保溫箱3 h；再滴加85%硫酸2 mL，邊滴邊搖，放置30 min后在分光光度計540nm下檢測。
1.2.6 VC溶出量測定用高效液相色譜法
高效液相法測量番茄汁模擬消化中VC溶出量。高效液相色譜分析條件：色譜柱ODS C．s柱(150 mm×4.6 mm,5I_Lm)；流動相為y（0.05%磷酸水）：V（甲醇）=98：2（體積分?jǐn)?shù)）；流速1 mL/mln;柱溫30℃；檢測波長246 nm;進(jìn)樣量10L。
1.2.7溶出量表示和溶出率計算
溶出量指100 9原料中溶出有效成分的毫克數(shù)，單位用mg/100 9表示。
溶出率是番茄汁體外消化中番茄紅素或VC溶出量與總含量的比值，用百分比表示。
溶出率：（溶出量/總含量）×100% (1)
1.2.8統(tǒng)計分析
采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行分析，顯著性界值以p<0.05為差異顯著，p>0.05為差異不顯著。試驗數(shù)據(jù)來自三組平行試驗，結(jié)果表示為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差。
2結(jié)果與分析
2.1 超高壓汁、熱殺菌汁、生鮮汁中番茄紅素與VC含量
三種不同加工方式番茄汁中番茄紅素與VC含量見表1。由表1可見，三種不同加工方式番茄汁中，熱殺菌汁較生鮮汁，其中VC與番茄紅素總量損失較大；相對于生鮮汁，超高壓汁中VC與番茄紅素含量差異均不顯著(p>0.05)。
2.2超高壓、熱處理和生鮮番茄汁在體外消化中番茄紅素溶出率的變化
2.2.1模擬胃消化階段番茄紅素溶出量變化
超高壓、熱處理、生鮮番茄汁在模擬胃液中的番茄紅素溶出量變化如圖1。如圖l所示模擬胃消化組消化l h番茄紅素溶出量顯著性上升(p<0.05)，分別增加原始量的32.9%，33.2c70和23.20-/0。th后番茄紅素溶出量基本趨于平穩(wěn)(p>0.05)。模擬胃消化過程促進(jìn)番茄紅素溶出作用明顯。
圖l中超高壓、熱處理、生鮮組樣品在模擬胃消化過程中番茄紅素溶出量的直觀對比，其中胃消化1 h時溶出量大小順序依次是熱處理組( 6.98±0.32)g/100 9，超高壓組(6.69±0.13) mg/100 9，生鮮組( 5.81±0.11) mg/100 9。究其原因，熱處理番茄汁組織細(xì)胞破碎更加徹底，其番茄紅素更易從細(xì)胞組織中釋放，溶出量一直高于超高壓組和生鮮組番茄汁。
2.2.2模擬胃腸消化階段番茄紅素溶出量變化
超高壓、熱處理、生鮮番茄汁在模擬腸液中的番茄紅素溶出量變化如圖2。
由圖2胃消化th后番茄紅素溶出量趨于穩(wěn)定(p>0.05)，因此選擇胃消化th后開始腸消化階段，并視為腸消化Oh（腸Oh）。如圖2所示模擬腸消化th番茄紅素溶出量呈顯著性上升(p<0.05)，分別比胃消化t h時增加20.88%，25.56%和12.870-/0。腸液中胰酶進(jìn)一步促進(jìn)番茄汁細(xì)胞的破碎，番茄紅素選一步從基質(zhì)中釋放；而后與膽酸鹽作用形成水溶性膠束。
圖2中超高壓、熱處理、生鮮番茄汁經(jīng)模擬胃腸消化后番茄紅素溶出量變化的直觀比較，樣品先后經(jīng)胃消化1 h和胃腸消化l h后番茄紅素溶出量大小順序依次是：熱處理組( 8.76±0.33) mg/100 9，超高壓組( 8.08±0.27) mg/100 9，生鮮組(6.55±0.31)mg/100 9。
2.3超高壓、熱處理和生鮮番茄汁在體外消化中VC溶出量的變化
2.3.1模擬胃消化階段VC溶出量變化
超高壓、熱處理和生鮮番茄汁在模擬胃消化中VC溶出量變化如圖3。圖3所示模擬胃消化對番茄汁中VC溶出作用顯著(p<0.05)，胃消化組溶出量普遍高于酸消化組和空白組。消化1 h后VC溶出量分別比原始量增加了3 8.ggo-/o，25 .700-/0和23.17%。
圖3中超高壓、熱處理、生鮮組樣品在模擬胃消化中VC溶出量的直觀對比，其中胃消化l h時VC溶出量大小順序依次為超高壓汁( 33.11±0.21)mg/100 9，生鮮汁(29.20±0.75) mg/100 9，熱處理汁( 20.29±0.38) mg/100 9。熱處理番茄汁受熱后VC損失嚴(yán)重；生鮮番茄汁含VC總量一定，其模擬胃消化速率較慢，VC從細(xì)胞組織中釋放緩慢，胃消化1 h時 VC溶出率顯著低于超高壓組(p<0.05)，胃消化1.5h后溶出趨于穩(wěn)定(p>0.05)。
2.3.2模擬腸消化階段VC溶出量變化
超高壓、熱處理和生鮮番茄汁在模擬腸消化中VC溶出量變化如圖4。圖4表示番茄汁在體外胃腸消化中，VC溶出量逐漸降低，胃腸消化th內(nèi)VC溶出量分別增加-5.74%，-11.43qo和+2.57%。這可能是因為腸液的非酸性環(huán)境使得VC更易被氧化，較大的VC氧化速率抵消了其消化溶出量。
圖4中比較不同方式處理番茄汁胃、腸消化后VC溶出量的變化趨勢，先后經(jīng)胃消化th和胃腸消化1 h后番茄汁vc溶出量大小順序依次為：超高壓組( 31.21±0.38) mg/100 9，生鮮組(29.95±0.41)mg/100 9，熱處理組(17.97±0.21) mg/100g。
2.4體外消化中VC、番茄紅素溶出率比較。
不同加工方式番茄汁VC與番茄紅素總量及模擬胃、腸消化中VC與番茄紅素溶出量的量表如表2。
表2生鮮番茄汁中VC和番茄紅素的原始含量雖高，但其消化溶出率并不高。這可能與生番茄汁消化中細(xì)胞破碎程度不高、番茄紅素或VC多呈結(jié)合態(tài)相關(guān)。相比之下熱處理番茄汁的VC損失大導(dǎo)致其溶出量較低，但其番茄紅素溶出量最高；超高壓番茄汁VC溶出率最高，番茄紅素溶出率略次于熱處理番茄汁。這是由于超高壓同熱殺菌一樣，可以起到破碎番茄細(xì)胞的作用，其中番茄紅素和VC更易溶出。
3結(jié)論
1)超高壓對番茄汁中VC和番茄紅素幾無損失。但熱殺菌汁的VC損失達(dá)到30%，番茄紅素也有損失。
2)經(jīng)模擬胃腸液處理后，超高壓汁中番茄紅素總?cè)艹隽柯缘陀跓釟⒕? 8.08 mg/100 g<8.76 mg/100g)，但兩者均高于生鮮番茄汁中番茄紅素總?cè)艹隽? 6.55 mg/100 9)。
3)經(jīng)模擬胃腸液處理后，超高壓汁中VC總?cè)艹隽窟h(yuǎn)高于熱處理汁( 31.21 mg/100 g>17.97 mg/100g)，也高于生鮮番茄汁(29.95 mg/100 g)。
4)超高壓番茄汁在保留生番茄汁的生鮮風(fēng)味同時，提高了其中番茄紅素和VC消化溶出率。
4摘 要
比較不同殺菌工藝對番茄汁中番茄紅素和VC的體外消化溶出率的影響。生番茄經(jīng)破碎制汁后，分別用超高壓、熱殺菌，考察生鮮汁、超高壓殺菌汁、熱殺菌汁的番茄紅素和VC損失率和在體外消化中的溶出量變化。結(jié)果表明，超高壓、熱殺菌和生鮮番茄汁的初始番茄紅素含量分別是12.83, 11.69和12.84 mg/100g經(jīng)體外消化（胃消化、腸消化各I fl）后番茄紅素溶出量分別是8. 08.8.76和6.55 mg/100 g初始VC含量分別是36. 59, 24. 83#r.36. 43mg/100g經(jīng)體外消化（胃消化、腸消化各1 h）后VC溶出量分別是31.21, 17.97和29.95 mg/100g。超高壓汁的番茄紅素和VC損失均低于熱殺菌汁：熱殺菌汁的VC損失嚴(yán)重。經(jīng)體外消化后，超高壓汁中VC溶出量遠(yuǎn)高于熱殺菌汁，番茄紅素溶出量接近于熱殺菌汁。
