干燥方式和粉碎程度對(duì)蘋果皮全粉理化特性及酚類生物利用度的影響

馬千程 易建勇 畢金峰,* 趙圓圓 吳昕燁 陳芹芹

(1 大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院， 遼寧 大連 116034；2 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)

蘋果是日常膳食中酚類物質(zhì)的主要來(lái)源之一。蘋果中的酚類物質(zhì)大部分來(lái)源于果皮，其含量是果肉的2～7倍，且抗氧化能力更強(qiáng)[1]，具有很高的利用價(jià)值。蘋果皮是蘋果深加工過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，除部分應(yīng)用于發(fā)酵飼料和農(nóng)業(yè)堆肥外，其余均未得到有效利用，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。Alibas等[2]將微波干燥后的蘋果皮添加到?jīng)霾栾嬃现幸载S富涼茶的香氣和營(yíng)養(yǎng)；Rupasinghe等[3]通過(guò)添加經(jīng)對(duì)流熱風(fēng)干燥粒徑為1 mm的蘋果皮粉，提高了松餅中膳食纖維和總酚的含量以及抗氧化活性。因此，若將廢棄的蘋果皮加工成蘋果皮全粉，既可以充分回收蘋果皮中大量的酚類物質(zhì)，提高蘋果全果的綜合利用率，又可以減少因處理不當(dāng)而導(dǎo)致的環(huán)境污染。同時(shí)，蘋果皮制粉后具有良好的耐儲(chǔ)性和便攜性，可作為膳食輔料滿足特殊消費(fèi)需求。

干燥方式和粉體粒徑會(huì)顯著影響果蔬粉的加工特性和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)溶出特性。目前蘋果皮干燥應(yīng)用較多的是傳統(tǒng)熱干燥方式，如熱風(fēng)干燥、滾筒干燥等[4-6]。但另有研究[1]表明真空冷凍干燥與熱風(fēng)干燥相比可以更大程度地保持物料本身的形態(tài)、色澤和營(yíng)養(yǎng)成分；熱泵干燥因可以控制空氣濕度，回收熱量，比熱風(fēng)干燥更溫和、高效[7]。超微粉碎是改善粉體物理和營(yíng)養(yǎng)特性的有效途徑，通過(guò)機(jī)械力或流體動(dòng)力將原料粉碎至微米級(jí)[8]，增大粉體顆粒比表面積和孔隙率等，從而改善粉體的均一性、流動(dòng)性和溶解性等[9]。此外，超微粉碎還會(huì)增大細(xì)胞破碎率，使活性成分更易通過(guò)細(xì)胞膜/壁，提高其在人體小腸部位的吸收，如褚洪標(biāo)等[10]研究發(fā)現(xiàn)，適度的微粉化(中位徑為27.02 μm)可以促進(jìn)厚樸粉中多酚在胃腸中的溶出。但目前尚鮮見不同粉碎程度對(duì)蘋果皮粉品質(zhì)影響的研究。盡管人們?nèi)粘z入的食物中含有大量酚類物質(zhì)，但實(shí)際上只有少部分(0.5%～1%)能夠通過(guò)人體胃腸消化過(guò)程進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞而被吸收代謝[11-12]，因此研究不同制粉方式對(duì)蘋果皮全粉中酚類物質(zhì)在人體消化過(guò)程中的生物利用度十分必要。

本研究通過(guò)真空冷凍干燥(vacuum freeze-drying，F(xiàn)D)和65℃熱泵干燥(heat pump drying，HP)以及不同時(shí)間的超微粉碎制備蘋果皮全粉，全面探究不同制粉方式對(duì)蘋果皮全粉粒徑、色澤、微觀結(jié)構(gòu)和粉體行為特性(壓縮性、容積密度和流動(dòng)性)的影響，并利用體外模擬胃腸消化模型，探討加工后蘋果皮全粉中酚類物質(zhì)的生物利用度，旨在為蘋果皮制粉加工和新產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選用山東富士蘋果，購(gòu)買于北京清河小營(yíng)市場(chǎng)，貯藏于4℃冷庫(kù)。

胃蛋白酶(≥250 U·mg-1)、胰蛋白酶(8×USP)、福林酚試劑，美國(guó)Sigma公司；氯化鈉、碳酸氫鈉、無(wú)水乙醇、濃鹽酸、豬膽鹽，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲醇(色譜純)，美國(guó)Thermo Fisher試劑公司；沒食子酸、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、表兒茶素、阿魏酸、金絲桃苷、蘆丁、根皮苷等標(biāo)準(zhǔn)品、10 kDa透析袋，上海源葉生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Alpha1-4Lplus真空冷凍干燥設(shè)備，德國(guó)Christ公司；ZWH-KFY-BT4I/HG閉環(huán)除濕熱泵干燥機(jī)，東莞正旭新能源科技有限公司；DE-100萬(wàn)能高速粉碎機(jī)，衢州普潤(rùn)日用品有限公司；KCW-10超微粉碎振動(dòng)磨，北京錕捷玉誠(chéng)機(jī)械設(shè)備有限公司；S3500激光粒度分析儀，美國(guó)Microtrac公司；CM-700D1手持分光色差儀，日本Konica Minolta公司；S-570掃描電子顯微鏡，日本Hitachi公司；FT4多功能粉末分析儀，英國(guó)Freeman Technology公司；UV1800紫外分光光度計(jì)，日本島津公司，Waters-1525高效液相色譜，美國(guó)Waters公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蘋果皮全粉制備 取新鮮無(wú)傷病的蘋果，清水輕洗，手工削皮，獲得厚度約3 mm有果肉附著的蘋果皮，隨后立即進(jìn)行干燥，直至果皮干基水分含量低于0.06 g·g-1。

FD：將果皮置于干燥托盤，于-80℃預(yù)凍12 h后，放入凍干機(jī)中。設(shè)置真空度0.01 kPa，冷阱溫度-55℃， 托盤溫度25℃，干燥時(shí)間約48 h。

HP：干燥溫度65℃，濕度12%，風(fēng)速2.0 m·s-1, 干燥時(shí)間2 h。

利用高速粉碎機(jī)將干燥的蘋果皮粗粉碎，打粉15 s，間歇15 s，重復(fù)3次后，過(guò)20目篩，得到蘋果皮粗粉樣品FD-c和HP-c；利用振動(dòng)磨將蘋果皮粗粉超微粉碎5和25 min，分別過(guò)100目和200目篩，得到樣品FD-5、HP-5、FD-25和HP-25，密封保存在干燥器中，盡快測(cè)定其物理指標(biāo)，隨后保存于-20℃，用于測(cè)定酚類物質(zhì)。

1.3.2 粒徑分布的測(cè)定 通過(guò)激光粒度分析儀測(cè)定蘋果皮全粉的粒徑分布情況并計(jì)算粒徑分布的離散度[13]。

(1)

式中，D10、D50和D90分別表示10%、50%和90%的粉體可以通過(guò)的粒徑大小。

1.3.3 微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)定 將待測(cè)樣品分散固定于粘有導(dǎo)電膠的載物臺(tái)上，通過(guò)離子濺射儀對(duì)樣品表面噴金，將其置于掃描電子顯微鏡下，在600倍和3 000倍下觀測(cè)粉體的微觀形態(tài)[14]。

1.3.4 色澤測(cè)定 利用手持色差計(jì)，經(jīng)黑白板校正后，對(duì)樣品池中的粉體進(jìn)行色澤測(cè)定，記錄明度指數(shù)L*、色品指數(shù)a*和b*，L*值越大，亮度越大；a*值越大，顏色越紅；b*值越大，顏色越黃。

1.3.5 容積密度、壓縮性和流動(dòng)性測(cè)定 采用多功能粉末分析儀測(cè)定蘋果皮全粉的行為特征參數(shù)[15]。將樣品填滿25 mL規(guī)模的玻璃杯，測(cè)試前設(shè)備自動(dòng)對(duì)樣品進(jìn)行一次預(yù)處理以消除粉體顆粒間的殘余應(yīng)力和空氣。選用Compressibility模式測(cè)定粉體容積密度和壓縮性，其中螺旋攪拌角度5°，攪拌速度40 mm·s-1，壓力參數(shù)6 kPa，壓力時(shí)間1 min。選用Flowability模式測(cè)定粉體流動(dòng)性，測(cè)定攪拌速度為10、40、70、100 mm·s-1，得到的BFE(basic flowability energy)值為粉體基本流動(dòng)能，表示粉體流動(dòng)時(shí)所需外界提供的能量。

1.3.6 酚類物質(zhì)提取 準(zhǔn)確稱取0.3 g樣品粉于50 mL離心管中，加入10 mL 80%甲醇，室溫下避光超聲1 h，然后于11 000 r·min-1離心10 min，取上清液，沉淀物中再加入10 mL 80%甲醇，重復(fù)操作2次，合并3次的上清液，用80%甲醇定容至30 mL，得到消化前的酚類物質(zhì)提取液(undigested samples, US)，于4℃冰箱保存待測(cè)。

1.3.7 體外模擬胃腸消化 參考Bouayed等[16]的方法。

胃消化：取0.3 g蘋果皮全粉于50 mL錐形瓶中，加入7.5 mL 9 mg·mL-1氯化鈉溶液，1.2 mL 0.1 mol·L-1鹽酸溶液和0.6 mL活性胃蛋白酶溶液，調(diào)節(jié)pH值至2.0，于37℃、100 r·min-1水浴振蕩1 h。一份離心取上清液，定容至20 mL，即為胃消化提取液(gastric digestion samples，GS)，在-20℃保存待用；另一份繼續(xù)進(jìn)行小腸消化。

小腸消化：用9 mg·mL-1氯化鈉溶液沖洗透析袋內(nèi)外，一端用棉線系緊，按1∶1的體積比在透析袋中加入9 mg·mL-1氯化鈉溶液和0.5 mol·L-1碳酸氫鈉溶液，系緊另一端，浸沒在上述胃消化提取液中，于37℃、100 r·min-1水浴振蕩45 min，此時(shí)錐形瓶中溶液的pH值應(yīng)為6.5～7.0。繼續(xù)加入2.7 mL活性胰酶-膽汁混合液(2 mg·mL-1胰液和12 mg·mL-1膽汁提取物溶解于0.1 mol·L-1碳酸氫鈉)于錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH值為7.0～7.5，于37℃、55 r·min-1水浴振蕩2 h。消化完成，取出透析袋，將透析袋內(nèi)液體定容至5 mL，即為可透析酚溶液(dialysis samples, DS)；剩余液體離心取上清液，定容至20 mL，即為小腸消化提取液(intestinal digestion samples, IS)，保存于-20℃。另設(shè)空白組(不加食物基質(zhì))，消化過(guò)程與樣品條件一樣。

根據(jù)公式計(jì)算酚類物質(zhì)的生物利用度[17]：

(2)

式中，BA為酚類物質(zhì)的生物利用度，%；BCdialysed為所透析酚溶液中的酚類物質(zhì)的含量，μg·g-1；BCnon-digested為消化前酚類物質(zhì)提取液中酚類物質(zhì)的含量，μg·g-1。

1.3.8 酚類物質(zhì)測(cè)定 采用高效液相色譜(high performance liquid chromatography，HPLC)法，將各單酚標(biāo)準(zhǔn)品、US、GS、IS和DS經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾后分別上機(jī)進(jìn)行梯度洗脫。色譜條件：Eclipse XDB-C18色譜柱(250 mm × 4.6 mm，5 μm)；流動(dòng)相：A相為2%乙酸，B相為甲醇；柱溫：35℃；全波長(zhǎng)檢測(cè)；流速：1.0 mL·min-1；進(jìn)樣量: 10 μL。根據(jù)各單酚標(biāo)準(zhǔn)品的出峰時(shí)間和出峰面積對(duì)照樣品中的酚類物質(zhì)進(jìn)行定性定量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

每組樣品至少進(jìn)行3次測(cè)定，采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，Origin 8.5軟件進(jìn)行繪圖，SPSS Statistics 20軟件進(jìn)行方差分析，試驗(yàn)結(jié)果均以干基表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 粒徑分布

通常將粒徑小于25 μm的粉末定義為超微粉[18]。由表1可知，不同干燥方式對(duì)同一粉碎時(shí)間的粉體粒徑分布無(wú)顯著影響。粉碎時(shí)間越長(zhǎng)，粉體粒徑越小，其中，F(xiàn)D-25和HP-25粉體的D50分別為24.95和25.04 μm，其粒徑均顯著小于粗粉，說(shuō)明這兩種樣品中至少有50%粉體達(dá)到了超微粉級(jí)別。離散度可以反映超微粉碎的效果，其數(shù)值越小，粉體越均一，分散性和溶解性越好[19]。與粗粉相比，超微粉碎蘋果全皮粉的離散度顯著下降，但不同超微粉碎時(shí)間對(duì)粉體的離散度無(wú)顯著影響。

表1 不同制粉方式蘋果全皮粉粉體粒徑分布

2.2 微觀結(jié)構(gòu)

由圖1可知，在同等放大倍數(shù)下，蘋果皮粗粉顆粒較大，其中FD粗粉顆粒的形狀比HP完整，而HP粗粉顆粒的形狀多為不規(guī)則的厚片狀。經(jīng)超微粉碎后，粉體顆粒的大小明顯減小，隨著振動(dòng)磨的沖擊和研磨，部分顆粒趨于球狀，表面趨于光滑。此外，3種不同粒徑的粉體中均出現(xiàn)了團(tuán)聚現(xiàn)象，但圖像中未發(fā)現(xiàn)粉體粒徑大小與團(tuán)聚程度之間的關(guān)系。

2.3 色澤變化

色澤作為判斷果粉質(zhì)量最直觀的指標(biāo)，影響著果粉作為功能性食品輔料的使用范圍。如表2所示，不同粉碎時(shí)間對(duì)蘋果皮全粉的色澤影響顯著，與兩種粗粉相比，超微粉碎后的蘋果皮全粉L*和a*值變大，b*值變小，說(shuō)明其粉體亮度增加，紅色變深，黃色變淺，蘋果皮全粉整體由肉色趨于淺粉色，與圖2所示相符。這可能是由于蘋果皮中纖維含量較多，與果肉相比不容易被輕易磨碎，因此隨著碾磨、剪切和沖擊等機(jī)械力的持續(xù)作用，紅色的果皮被進(jìn)一步粉碎混勻，致使果粉呈現(xiàn)趨于淺粉色的狀態(tài)。

圖2 不同粒徑蘋果皮全粉外觀圖

表2 不同粒徑蘋果皮全粉的色澤變化

2.4 粉體特性

FT4多功能粉末分析儀測(cè)定粉體行為特性有別于休止角、卡爾指數(shù)等靜態(tài)表征的方法，其可模擬不同加工過(guò)程和實(shí)際應(yīng)用中的不同環(huán)境，具有動(dòng)態(tài)表征技術(shù)[20]。

2.4.1 流動(dòng)性 粉體的流動(dòng)性對(duì)加工過(guò)程各操作單元及成品品質(zhì)均有影響。BFE值越低，代表粉體流動(dòng)性能越好[21]。由圖3可知，F(xiàn)D-c和HP-c的粉體流動(dòng)性相對(duì)穩(wěn)定，隨著超微粉碎時(shí)間的延長(zhǎng)，F(xiàn)D與HP蘋果皮全粉的BFE值呈現(xiàn)不同變化趨勢(shì)，但未發(fā)現(xiàn)粉體粒徑與流動(dòng)性之間的關(guān)聯(lián)性，這與左力旭等[15]和張明等[22]的粉體粒徑越小，其流動(dòng)性越差的結(jié)論不同，可能是因?yàn)槌⒎鬯槭狗垠w顆粒性質(zhì)變得不穩(wěn)定，加劇了團(tuán)聚現(xiàn)象的發(fā)生，從而影響了流動(dòng)性。在相同超微粉碎時(shí)間下，不同干燥方式的蘋果皮全粉表現(xiàn)出不同的流動(dòng)性，其中FD-5粉體BFE值最小，在所有粉體樣品中流動(dòng)性最好，F(xiàn)D-25粉體的流動(dòng)性最差，而HP-5和HP-25粉體的流動(dòng)性趨勢(shì)與對(duì)應(yīng)的FD粉體相反。

注：10、40、70、100表示不同的測(cè)試速度。

2.4.2 容積密度和壓縮性 容積密度是指單位體積內(nèi)粉體顆粒的質(zhì)量，它與粉體的壓縮性成反比。由圖4可知，與粗粉相比，同一干燥方式下超微粉碎后的蘋果皮全粉容積密度顯著增加，壓縮性顯著降低，其中FD-25和HP-25粉體的容積密度分別是其粗粉的1.16和1.14倍，其壓縮性分別是其粗粉的77.43%和72.76%。而超微粉碎5與25 min的粉體之間在壓縮性方面差異不顯著。此外，F(xiàn)D蘋果皮全粉的容積密度小于HP粉，壓縮性大于HP粉。

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.5 體外模擬消化對(duì)蘋果皮全粉單酚組成的影響

根據(jù)標(biāo)品的出峰時(shí)間和出峰面積，確定不同制粉方式的蘋果皮全粉在消化前后，其可溶性多酚的組分和含量的變化如表3所示。在消化前的US中檢測(cè)到的蘆丁和綠原酸是蘋果皮全粉中含量最豐富的2種酚類物質(zhì)，蘆丁在HP-c中的含量最高(1 888.35 μg·g-1)， 綠原酸在FD-c中含量最高(1 053.57 μg·g-1)。在相同粉碎時(shí)間下，HP樣品中綠原酸和表兒茶素的含量低于FD；除超微粉碎25 min的粉體外，HP樣品中金絲桃苷和蘆丁的含量顯著高于FD，在相同干燥方式下，綠原酸和表兒茶素的含量隨著粉碎時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。

表3 蘋果皮全粉體外模擬消化前后酚類物質(zhì)組成變化

經(jīng)胃消化后，樣品中的蘆丁含量升高，達(dá)到了消化前的1.05～1.47倍，同時(shí)4種酚類物質(zhì)含量下降，其降解程度按降次排序分別為表兒茶素(30.50%～34.08%)、根皮苷(22.36%～32.94%)、金絲桃苷(12.48%～21.58%)和綠原酸(10.53%～15.94%)。此外，在GS中還檢測(cè)出新的酚類物質(zhì)——兒茶素，其含量為142.41～165.48 μg·g-1。經(jīng)小腸消化后，兒茶素含量增加了2.00～2.34倍，而其他酚類物質(zhì)在腸消化中的降解程度明顯高于胃部消化，其中表兒茶素降解完全，除FD-c與FD-5粉體外，其余樣品中的綠原酸也降解完全，金絲桃苷、蘆丁和根皮苷與消化前相比分別降解了約41.45%、76.37%和44.95%。這與酚類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)。

與IS中酚類物質(zhì)的含量相比，透析過(guò)程導(dǎo)致兒茶素、金絲桃苷、蘆丁和根皮苷分別損失了43.07%～57.34%，37.36%～58.55%，14.67%～43.39%，17.99%～33.94%。在DS中得到的可透過(guò)小腸上皮細(xì)胞的酚類物質(zhì)含量與消化前(US)酚類物質(zhì)含量的比值乘以100%即為該物質(zhì)的生物利用度，它取決于酚類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性、與其他成分(如蛋白質(zhì)和多糖)的相互作用以及其從食物基質(zhì)中的釋放量[11,23]。由表4可知，酚類物質(zhì)生物利用度按降次排序分別是兒茶素(202.94%～282.90%)、根皮苷(39.18%～42.96%)、金絲桃苷(27.16%～33.07%)和蘆丁(15.18%～24.68%)。

表4 蘋果皮全粉中主要酚類物質(zhì)生物利用度

3 討論

本研究將加工副產(chǎn)物蘋果皮先后經(jīng)不同干燥方式和不同程度的超微粉碎制備成蘋果皮全粉，結(jié)果表明干燥方式和粉碎程度對(duì)蘋果皮全粉的粉體特性和酚類物質(zhì)含量有不同程度的影響，但與胃腸消化后酚類物質(zhì)生物利用度之間的規(guī)律性不明顯。

本研究還發(fā)現(xiàn)，蘋果皮經(jīng)干燥粉碎后產(chǎn)生了團(tuán)聚現(xiàn)象，這是因?yàn)榉垠w粒徑變小，顆粒比表面積變大，使得顆粒間的表面聚合力和吸附性增大，需要通過(guò)團(tuán)聚使粉體保持穩(wěn)定[24]，這也是比表面積更大的厚片狀的HP粗粉團(tuán)聚現(xiàn)象更嚴(yán)重的原因。同時(shí)，超微粉碎會(huì)使蘋果皮細(xì)胞中的糖分大量溶出，導(dǎo)致粉體顆粒之間的黏結(jié)[25]，加劇了團(tuán)聚現(xiàn)象的發(fā)生。團(tuán)聚會(huì)使粉體小顆粒聚成“大顆?！盵9]，可能造成粉體粒徑和離散度的測(cè)量范圍比實(shí)際更大。此外，團(tuán)聚現(xiàn)象也影響了粉體流動(dòng)性的測(cè)定，如FD-5和HP-25，這兩種粉體中可能產(chǎn)生了因團(tuán)聚形成的“大顆粒”，或者超微粉碎后增加的細(xì)粉充當(dāng)了大顆粒之間的潤(rùn)滑劑，導(dǎo)致出現(xiàn)“滾珠效應(yīng)”[26]，使其流動(dòng)性的測(cè)定變得不穩(wěn)定。

超微粉碎還會(huì)使粉體顆粒形狀趨于規(guī)則，表面趨于光滑，而這些小顆粒更易填充粉體中的孔隙，導(dǎo)致孔隙減少，粉體壓縮性減小。此外，F(xiàn)D蘋果皮全粉的容積密度略小于HP，這與周葵等[27]和李珂昕等[28]的結(jié)論一致，可能是由于不同干燥方式影響了粉體顆粒的質(zhì)地，F(xiàn)D的蘋果皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)較為完整，孔壁更薄，使粉體整體質(zhì)地較為疏松，而HP蘋果皮的細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生塌陷，形成褶皺，導(dǎo)致其粉體顆粒更緊實(shí)致密。

干燥方式和粉碎程度對(duì)蘋果皮全粉中酚類物質(zhì)的含量有一定的影響，這是因?yàn)椴煌瑔畏拥臒崦舾行圆煌G原酸和表兒茶素遇熱更易氧化分解[29-30]，而蘆丁、金絲桃苷和根皮苷在65℃條件下相對(duì)穩(wěn)定[31]。同樣，超微粉碎會(huì)使研磨腔中的溫度急速升高，導(dǎo)致綠原酸和表兒茶素流失[17]。在模擬胃消化過(guò)程中，胃的蠕動(dòng)作用以及低pH值環(huán)境促進(jìn)了蘆丁從蘋果基質(zhì)中的釋放[16,32]，而其他酚類物質(zhì)含量的降低可能由于其未完全釋放或已發(fā)生降解，或可能與環(huán)境中的胃蛋白酶相結(jié)合[33]。此外，胃消化過(guò)程中產(chǎn)生的兒茶素可能來(lái)源于蘋果皮中的原花青素B2，它在酸性的胃環(huán)境中會(huì)分解成兒茶素和表兒茶素[34]。在小腸消化過(guò)程中，大部分酚類物質(zhì)都發(fā)生了更大程度的降解[33]，其中酚酸類物質(zhì)在弱堿性的腸液中比黃酮類更加不穩(wěn)定[11,35]，同時(shí)，表兒茶素向兒茶素差向異構(gòu)化[36]，而兒茶素在腸環(huán)境中較為穩(wěn)定，從而導(dǎo)致了綠原酸、表兒茶素的完全降解和兒茶素的增加，這與Kahle等[34]和Gayoso等[37]的研究結(jié)果一致。在透析過(guò)程中，仍存在未被酶解的黃酮苷，以及由可溶性游離單酚與消化酶結(jié)合成的大分子復(fù)合物，由于其無(wú)法透過(guò)半透膜[15]而造成損失。在DS中檢測(cè)出的兒茶素、金絲桃苷、蘆丁和根皮苷均屬于黃酮及其糖苷類，這與Gi?o等[38]的研究結(jié)果相似。這4種單酚在透析膜兩側(cè)形成被動(dòng)擴(kuò)散，最終到達(dá)結(jié)腸被微生物所利用。

4 結(jié)論

本研究采用真空冷凍干燥和65℃熱泵干燥，再經(jīng)不同時(shí)間的超微粉碎制備蘋果皮全粉，探究不同制粉方式對(duì)蘋果皮全粉的粒徑分布、色澤、微觀結(jié)構(gòu)、流動(dòng)性、容積密度和壓縮性以及體外模擬胃腸消化過(guò)程中酚類物質(zhì)生物利用度的影響。結(jié)果表明，超微粉碎可顯著減小蘋果皮全粉的粉體粒徑，使粉體顆粒形狀趨于規(guī)則、表面趨于光滑，同時(shí)改善粉體色澤。與粗粉碎相比，超微粉碎可使粉體容積密度增大、壓縮性顯著降低，便于貯存、運(yùn)輸。但超微粉碎5和25 min對(duì)粉體壓縮性的影響并不顯著，且超微粉碎導(dǎo)致粉體性質(zhì)變得不穩(wěn)定，影響了粉體的流動(dòng)性。此外，真空冷凍干燥加劇了蘋果皮全粉中金絲桃苷、蘆丁和根皮苷的降解，熱泵干燥和超微粉碎加劇了綠原酸和表兒茶素的降解。蘋果皮中酚類物質(zhì)在胃消化階段相對(duì)穩(wěn)定，主要降解發(fā)生在小腸消化階段，經(jīng)透析后，只有兒茶素、金絲桃苷、蘆丁和根皮苷這4種單酚可進(jìn)一步被吸收利用，最終發(fā)現(xiàn)HP-5粉體的酚類物質(zhì)生物利用度總體較高?？紤]到蘋果皮全粉物理性質(zhì)的穩(wěn)定性和酚類物質(zhì)的生物利用度，65℃熱泵干燥聯(lián)合5 min超微粉碎是制備高品質(zhì)蘋果皮全粉的工藝手段，可有效提高副產(chǎn)物蘋果皮的利用價(jià)值，在膳食補(bǔ)充劑等方面具有良好的應(yīng)用前景。