任 欣， 王林萱， 張 敏, 方 圓， 張晨陽(yáng)

(1.北京工商大學(xué) 食品營(yíng)養(yǎng)與人類健康北京高精尖創(chuàng)新中心/北京市食品添加劑工程技術(shù)研究中心，北京 100048；2.國(guó)家糧食產(chǎn)業(yè)(青稞深加工)技術(shù)創(chuàng)新中心， 北京 100048)

固態(tài)食物的口腔加工作為消化系統(tǒng)的第一步，同時(shí)包括2個(gè)動(dòng)作:通過(guò)機(jī)械咀嚼將食物分解成小顆粒和通過(guò)分泌唾液將顆粒潤(rùn)濕，利于吞咽[1]。前期有關(guān)體外模擬淀粉消化研究中，人們重點(diǎn)關(guān)注淀粉基食品在胃及小腸中的消化，而口腔加工作為消化系統(tǒng)的第一步，長(zhǎng)期以來(lái)受到的關(guān)注較少。口腔加工僅被視為一種粗糙的機(jī)械加工，人們粗略地認(rèn)為食物在短時(shí)間內(nèi)(20～30 s)幾乎沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化[2]。在體外模擬淀粉消化過(guò)程中，多數(shù)研究?jī)H通過(guò)簡(jiǎn)單的、不統(tǒng)一的機(jī)械破壞方法來(lái)模擬口腔加工過(guò)程[3]，其中粉碎及研磨是最常用的樣品前處理方法。然而已有研究指出，樣品的體外淀粉消化率與體內(nèi)真實(shí)消化情況相差較大[4]，這很可能是由于樣品前處理，即口腔加工環(huán)節(jié)不能較好模擬體內(nèi)咀嚼情況。

食物顆粒大小已被證實(shí)是決定食物血糖生成指數(shù)的關(guān)鍵因素[5]，咀嚼過(guò)程可以細(xì)化食品的原始粒度。一般而言，隨著粒度的減小，食品的表面積增加，酶的可及性增強(qiáng)[6]。與此同時(shí)，口腔加工過(guò)程中唾液與食物顆?；旌显谝黄穑梢云鸬剿蜐?rùn)滑口腔的作用，唾液中的α-淀粉酶可以導(dǎo)致淀粉的瞬時(shí)水解[7]。

因此，本研究以青稞饅頭和小麥饅頭為模型食品，探討不同模擬口腔加工處理方法對(duì)饅頭類制品體外模擬淀粉消化特性及消化動(dòng)力學(xué)的影響，以期揭示口腔加工在體外模擬消化過(guò)程中的關(guān)鍵地位，探求更接近人體咀嚼狀況的體外模擬淀粉消化的樣品前處理方法，并為血糖控制人群提供膳食指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

北青3號(hào)青稞(總淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.7%、蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.6%、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.2%、膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.5%、水質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.2%),山西東方亮生命科技有限公司；金沙河小麥粉(總淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)67.6%、蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.2%、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%、膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.5%、水質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.1%)、食鹽，北京永輝超市；胃蛋白酶(P7000,酶活≥250 U/mg)、淀粉葡萄糖苷酶(10113，酶活≥120 U/mg)、轉(zhuǎn)化酶(I4504,酶活≥300 U/mg)、胰酶(P7545)，美國(guó)Sigma公司；葡萄糖測(cè)定試劑盒，南京建成生物工程研究所；氫氧化鉀、乙酸、無(wú)水乙醇等，均為分析純，北京半夏科技發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JHMZ 200型和面機(jī)，北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；F200- PRO型酶標(biāo)儀，帝肯貿(mào)易有限公司；SALD- 2300型粒度儀，日本島津公司；TMS- Pilot型質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)FYC公司；THZ- 82A型水浴恒溫振蕩器，北京天林恒泰科技有限公司；DF 101S型磁力攪拌器，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；VORTEX- 2型渦旋混合器，美國(guó)Scientific Industries 儀器公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1青稞粉的制備

青稞生粉依次由80目和120目篩粉碎得到。

青稞擠壓粉由青稞生粉經(jīng)80目篩粉碎機(jī)粉碎后，進(jìn)行擠壓膨化處理[8]，螺桿轉(zhuǎn)速為260 r/min，1～4區(qū)溫度分別為40、70、100、150 ℃，模口直徑3.9 mm，粉碎后過(guò)120目篩得青稞擠壓粉。

1.3.2樣品的制備

青稞饅頭：稱取一定量青稞生粉、青稞擠壓粉、小麥粉(質(zhì)量比1∶1∶3)，將其與37 ℃水[料液比(g/mL)為2∶1]、0.5%酵母混合均勻后，用和面機(jī)(4檔)和面4次，30 ℃醒發(fā)箱發(fā)酵2～3 h，揉搓成團(tuán)，于蒸鍋中蒸25 min。

小麥饅頭：以小麥粉為原料，制作方法與青稞饅頭一致。

1.3.3唾液和酶液的制備

人工唾液制備：依次將氯化鈉0.4 g、氯化鉀0.4 g、氯化鈣0.795 g、磷酸二氫鈉0.78 g、硫化鈉0.005 g、尿素1.0 g、羧甲基纖維素10.0 g、α-淀粉酶59 mg，加入1 L去離子水中混勻[9]。

混合酶液制備：取0.75 mL 1 200 U/mL的淀粉葡萄糖苷酶溶液和1 mL 3 000 U/mL的轉(zhuǎn)化酶溶液加入15 mL的胰酶上清液中混勻，得到混合酶溶液，使用前37 ℃預(yù)熱[10]。

1.3.4青稞饅頭與小麥饅頭的模擬口腔加工方法

1)切塊(C)加工：用刀將饅頭切成3 cm×3 cm×3 cm的顆粒，然后稱取5 g饅頭顆粒放入裝有3.745 g去離子水的50 mL離心管中。

2)切塊+渦旋(CV)加工：用刀將饅頭切成3 cm×3 cm×3 cm的顆粒，然后稱取5 g饅頭顆粒放入裝有3.745 g去離子水的50 mL離心管中，3 200 r/min渦旋30 s。

3)切塊+研磨(CY)加工：用刀將饅頭切成3 cm×3 cm×3 cm的顆粒，然后稱取5 g饅頭放入裝有3.745 g去離子水的研缽中，用研杵手動(dòng)按壓30次。

4)切塊+渦旋+人工唾液(CVR)加工：用刀將饅頭切成3 cm×3 cm×3 cm的顆粒，然后稱取5 g饅頭顆粒放入裝有3.745 g人工唾液的50 mL離心管中，3 200 r/min渦旋30 s。

5)切塊+研磨+人工唾液(CYR)加工：用刀將饅頭切成3 cm×3 cm×3 cm的顆粒，然后稱取5 g饅頭放入盛有3.745 g人工唾液的研缽中，用研杵手動(dòng)按壓30次，移入50 mL離心管中。

6)口腔咀嚼(HM)：志愿者(女性，22歲)，牙列完整，咬合正常，要求志愿者咀嚼一塊饅頭(5 g)，直到準(zhǔn)備吞咽時(shí)，吐出食團(tuán)，用于后續(xù)測(cè)定。志愿者口腔咀嚼和食團(tuán)收集方式參考本實(shí)驗(yàn)室前期建立的方法[11]。

1.3.5粒徑的測(cè)定

將模擬口腔加工后的饅頭樣品與蒸餾水混合，采用激光衍射粒度分析儀測(cè)定均勻化的顆粒樣品的粒度分布，相對(duì)折射率為1.70[6]。

1.3.6水分含量的測(cè)定

參考GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》進(jìn)行。

1.3.7質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

樣品質(zhì)構(gòu)通過(guò)在質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA雙重壓縮測(cè)試來(lái)測(cè)量[12]，樣品以5 mm/s的速度壓縮到高度的50%，以5 mm/s的速度返回，等待5 s再次施力。第一個(gè)峰值力為硬度。

1.3.8體外淀粉消化率的測(cè)定

1.3.8.1 淀粉消化速率測(cè)定

準(zhǔn)確稱取0.4 g經(jīng)過(guò)不同模擬口腔加工的饅頭置于50 mL離心管中，向其中加入5顆小玻璃珠和10 mL新鮮配制的0.5%胃蛋白酶溶液，渦旋混勻后橫向放入37 ℃水浴振蕩器中振蕩，30 min后向離心管中加入10 mL 0.1 mmol/L的醋酸鹽緩沖溶液(pH值5.5)，渦旋混勻后取0.2 mL消化液于4 mL無(wú)水乙醇中進(jìn)行滅酶，1 500 r/min離心5 min后取上清液用于測(cè)定0 min時(shí)的葡萄糖釋放量。

向模擬胃消化后的離心管中加入5 mL混合酶溶液以啟動(dòng)消化，渦旋混勻后橫向放入37 ℃水浴中震蕩，分別于模擬腸消化的20、40、60、90、120、180 min時(shí)取0.2 mL消化液于4 mL無(wú)水乙醇中進(jìn)行滅酶，1 500 r/min離心5 min后取上清液用于測(cè)定模擬腸消化過(guò)程中葡萄糖釋放量。

總葡萄糖釋放量(TG)的測(cè)定：將消化180 min后的消化液充分渦旋后取出5 mL，沸水浴加熱30 min后冰水浴15 min冷卻至0 ℃，加入2.118 mL 7 mol/L的氫氧化鉀溶液，冰水浴30 min。然后分別取0.2 mL樣本溶液加入1 mL含40 μL 100 U/mL的淀粉葡萄糖苷酶的1 mol/L的醋酸溶液中，70 ℃水浴加熱30 min后沸水浴10 min，冷卻至室溫后再加入20 mL去離子水，1 500 r/min離心5 min后取上清液用于測(cè)定總葡萄糖的釋放量。

1.3.8.2 葡萄糖含量的測(cè)定

葡萄糖含量的測(cè)定嚴(yán)格按照試劑盒操作說(shuō)明進(jìn)行。反應(yīng)溶液在37 ℃溫育10 min后用酶標(biāo)儀在505 nm處測(cè)吸光度。分別配制濃度為0.125、0.250、0.500、1.000、1.500、2.000、2.500 mmol/L的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=5.890 6X-0.212 5(R2=0.999 4)。

1.3.9預(yù)估血糖生成指數(shù)的測(cè)定

測(cè)定體外模擬淀粉消化過(guò)程中20、40、60、90、120、180 min時(shí)葡萄糖含量，利用式(1)對(duì)消化過(guò)程進(jìn)行擬合[13]，計(jì)算體外淀粉消化動(dòng)力學(xué)參數(shù)。以小麥饅頭為參照物，通過(guò)待測(cè)樣品水解曲線下面積與參照物水解曲線下面積的比值計(jì)算得出水解度(HI)，通過(guò)式(2)計(jì)算預(yù)估血糖生成指數(shù)(eGI)。

C=C∞(1-e-kt) ；

(1)

eGI=39.71+0.549HI。

(2)

式(1)、式(2)中，C∞為最終水解平衡時(shí)的葡萄糖水解率，%；k為動(dòng)力學(xué)常數(shù)，min-1；t為水解時(shí)間，min。

根據(jù)體外消化數(shù)據(jù)，淀粉可被分為不同消化組分，快消化淀粉(RDS)、慢消化淀粉(SDS)及抗性淀粉(RS)[14]，不同組分的含量計(jì)算見(jiàn)式(3)～式(6)。

RDS=(G20-FG)×0.9/TS；

(3)

SDS=(G180-G20)×0.9/TS；

(4)

TS=(TG-FG)×0.9 ；

(5)

RS=(TS-G180)×0.9/TS。

(6)

式(3)～式(6)中，G20為體外水解20 min時(shí)釋放的葡萄糖質(zhì)量，mg；G180為體外水解180 min時(shí)釋放的葡萄糖質(zhì)量，mg；FG為游離葡萄糖質(zhì)量，mg；TS為總淀粉干質(zhì)量，mg；0.9為轉(zhuǎn)換系數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。數(shù)值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用IBM SPSS Statistics 25.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用Origin 2018繪圖，P<0.05表示顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 模擬口腔加工對(duì)饅頭物理指標(biāo)的影響

2.1.1對(duì)饅頭表觀形態(tài)的影響

青稞饅頭和小麥饅頭采用不同的體外模擬口腔加工方式及體內(nèi)口腔咀嚼得到的樣品形態(tài)如表1。由表1可直觀地看出，簡(jiǎn)單的切塊處理后，饅頭結(jié)構(gòu)松散；研磨過(guò)后，饅頭呈扁平狀；渦旋以及添加人工唾液后，饅頭成團(tuán)塊狀，結(jié)構(gòu)相對(duì)緊實(shí)。

表1 不同體外模擬口腔加工后青稞饅頭和小麥饅頭表觀形態(tài)

2.1.2對(duì)饅頭質(zhì)構(gòu)的影響

圖1顯示了不同體外模擬口腔加工方式對(duì)青稞饅頭和小麥饅頭硬度、內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性和膠黏性的影響。

由圖1可知，青稞饅頭的平均硬度(20.00 N)顯著高于小麥饅頭 (13.00 N)(P<0.05)；未添加人工唾液的食團(tuán)顆粒硬度明顯高于添加人工唾液后的食團(tuán)顆粒硬度；而2種饅頭CVR、CYR、HM處理組食團(tuán)硬度無(wú)顯著性差異，結(jié)果表明體外模擬口腔處理對(duì)樣品硬度有實(shí)際影響[15]，且添加人工唾液比單純物理方法得到的食團(tuán)顆粒硬度更低。這可能是因?yàn)榍袎K和研磨的方法能夠很好地控制顆粒的大小和形狀，而不會(huì)過(guò)度破壞其多孔結(jié)構(gòu)，而與人工唾液混合的過(guò)程，大大減小了顆粒的尺寸，并產(chǎn)生了粒度均勻的小顆粒[16-17]。與未添加人工唾液的處理方式相比，CVR和CYR處理組食團(tuán)具有更低的硬度(青稞饅頭3.23～3.77 N,小麥饅頭0.73～1.85 N)和更低的膠黏性(青稞饅頭1.49～1.71 N,小麥饅頭1.19～2.02 N)。在所有的模擬口腔加工方法中，C處理得到的樣品內(nèi)聚性最高，CVR和CYR處理得到的樣品內(nèi)聚性最低。

不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同加工方式的樣品差異顯著(P<0.05)。圖1 不同體外模擬口腔加工后青稞饅頭和小麥饅頭的物理特性Fig.1 Physical properties of highland barley and wheat steamed bread after different in vitro simulated oral processing

樣品較硬的質(zhì)地很大程度上歸因于其較低的水分含量[18]。本研究結(jié)果顯示，食團(tuán)硬度與水分含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.980 64,P<0.05)，與前期體內(nèi)研究結(jié)果一致[15]。人工唾液的添加是導(dǎo)致膠黏性差異的主要原因[19]，在本研究中使用的人工唾液缺乏黏蛋白，這導(dǎo)致添加了人工唾液的樣品比沒(méi)添加的膠黏性更低。在5種不同的體外模擬口腔加工方法中， CVR和CYR處理后饅頭的低膠黏性可能與其小粒度和強(qiáng)烈混合作用有關(guān)[20]，這2種方法促進(jìn)了人工唾液的均勻吸收和顆粒表面的良好濕滑性。體外模擬口腔處理方式對(duì)饅頭質(zhì)構(gòu)有顯著影響， CVR和CYR處理食團(tuán)與HM實(shí)際情況最為接近。

2.1.3對(duì)饅頭粒徑的影響

在體外模擬口腔加工過(guò)程中，因?yàn)闇u旋、研磨和唾液浸漬處理，饅頭從一種充氣固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N明顯均勻的、潮濕的糊狀混合物[21]。不同體外加工處理后，饅頭外觀不同，結(jié)構(gòu)被破壞的水平也不同，CVR和CYR處理使饅頭基質(zhì)劇烈地解體，表現(xiàn)為大量的小顆粒(表1)。不同體外模擬口腔加工方式對(duì)饅頭粒徑的影響見(jiàn)圖2。未添加人工唾液和添加人工唾液的體外模擬口腔加工方法存在明顯差異，小麥饅頭的粒徑主要分布在374～471 μm(C、CV、CY組)和155～352 μm(CVR、CYR組)，青稞饅頭的粒徑主要分布在541～526 μm(C、CV、CY組)和282～351 μm(CVR、CYR組)。

不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同加工方式的樣品差異顯著(P<0.05)。圖2 不同體外模擬口腔加工后青稞饅頭和 小麥饅頭的粒徑Fig.2 Grain size of highland barley and wheat steamed bread after different in vitro simulated oral processing

5種加工方法中，CVR組的顆粒最小。與口腔咀嚼相比，本研究采用的體外模擬口腔加工方法在縮小顆粒尺寸方面效率較低。且粒度大小與唾液的添加有關(guān)，唾液吸收改變了細(xì)胞壁強(qiáng)度[22]，并導(dǎo)致了粒徑的減小。

在體外模擬消化的20、40、60、90、120、180 min，不同體外模擬口腔加工方式對(duì)粒徑影響如圖3。C、CV、CY組的初始顆粒較大，并逐漸分解為較小的顆粒。相比之下，CVR組初始顆粒尺寸小，在整個(gè)模擬胃消化過(guò)程中變化不大。不同模擬口腔加工方法之間的差異在胃消化結(jié)束時(shí)減小。結(jié)果表明：顆粒縮小速率隨初始顆粒尺寸的不同而變化，而顆粒縮小程度則由不同體外加工方式?jīng)Q定。

由圖3可知，通過(guò)CVR處理的青稞饅頭，初始粒徑在281.34 μm，在180 min時(shí)的粒徑為157.89 μm，在整個(gè)消化過(guò)程中，顆粒的縮小速率在68.89 μm/min，而C、CV、CY的方式，顆粒縮小速率維持在40～50 μm/min，不同模擬口腔加工方式對(duì)顆?？s小程度的影響有明顯差異。且在180 min時(shí)，CVR的粒徑(157.89 μm)是最為接近180 min HM的粒徑(143.81 μm)。CVR處理的小麥饅頭初始粒徑在155.05 μm，180 min時(shí)粒徑為83.09 μm，同樣最為接近180 min HM組粒徑(68.06 μm)。進(jìn)一步驗(yàn)證通過(guò)CVR處理的食團(tuán)在消化過(guò)程中，基質(zhì)大量裂解成小顆粒，更為接近口腔咀嚼的真實(shí)狀況。

不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同樣品差異顯著(P<0.05)。圖3 青稞饅頭和小麥饅頭不同消化節(jié)點(diǎn)的粒徑變化Fig.3 Grain size changes of different digestive nodes of highland barley and wheat steamed bread

無(wú)論采用何種體外加工方法，淀粉水解速率都會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低。平均而言，消化初期的反應(yīng)速率最高；在消化的后期，由于底物的耗盡，淀粉水解的速率降低。小腸中淀粉水解的速度和程度取決于消化過(guò)程中腸道中食團(tuán)顆粒大小。一般來(lái)說(shuō)，淀粉食品的大小和表面積是淀粉水解速率的主要決定因素。與口腔和胃階段相比，腸道中食團(tuán)的粒徑崩解要小得多。CVR處理組觀察到的淀粉消化程度較高，是因其粒徑較小，這有助于在腸道階段進(jìn)行更徹底的消化。

2.1.4對(duì)饅頭水分含量的影響

不同模擬口腔加工方法對(duì)饅頭水分含量的影響見(jiàn)圖4。經(jīng)由CVR和CYR處理的樣品水分含量(62%～64%)遠(yuǎn)高于C、CV、CY處理的樣品(40%～42%)(P<0.05)。CVR和CYR方法產(chǎn)生的高水分含量可能與顆粒粒徑小、比表面積大有關(guān)，從而提高了食團(tuán)與唾液的混合效率有關(guān)。并且淀粉水解水平與粒徑呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.934 94,P<0.05)，粒徑越小，淀粉水解率就越高。還應(yīng)注意的是，在體外制備過(guò)程中，并不是100%的人工唾液被吸收到組織中[23]。人工唾液吸收量的差異可能會(huì)影響淀粉在口腔期的水解，在體外研究中應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。

不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同加工方式的樣品差異顯著(P<0.05)。圖4 不同體外模擬口腔加工后青稞饅頭和 小麥饅頭的水分含量Fig.4 Moisture content of highland barley and wheat steamed bread after different in vitro simulated oral processing

2.2 體外模擬口腔加工對(duì)饅頭體外淀粉消化率的影響

本研究測(cè)定了不同體外模擬口腔加工方式對(duì)青稞饅頭和小麥饅頭體外淀粉消化率的影響，見(jiàn)圖5。青稞饅頭和小麥饅頭體外淀粉消化率在早期迅速增加，隨后緩慢增加，最終在120 min時(shí)趨于平穩(wěn)。不同體外模擬口腔加工方式使淀粉消化率存在顯著性差異(P<0.05)。添加人工唾液的體外口腔加工方法的淀粉消化率都高于同時(shí)間沒(méi)有添加人工唾液的體外口腔加工方法，這可能是由于人工唾液中含有α-淀粉酶[20]。當(dāng)食物顆粒與人工唾液相接觸時(shí)，α-淀粉酶通過(guò)切斷α-1,4-糖苷鍵來(lái)分解直鏈淀粉和支鏈淀粉[24]，α-淀粉酶存在于人體唾液中，當(dāng)食物進(jìn)入口腔后，由于口腔咀嚼的持續(xù)時(shí)間較短，人們通常認(rèn)為α-淀粉酶在食物的淀粉消化過(guò)程中作用不大[25]，因此在體外模擬淀粉消化率測(cè)定的前處理過(guò)程中，通常只考慮將食物破碎成小顆粒以模擬食物在口腔被咀嚼破碎的過(guò)程，忽略了α-淀粉酶的作用。從圖5可看出，α-淀粉酶對(duì)淀粉消化率有較大的影響。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，α-淀粉酶在經(jīng)過(guò)短暫的口腔咀嚼階段后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍能在胃中保持活性，繼續(xù)水解食物中的淀粉[4]，甚至可能到達(dá)小腸而不失活[26]，表明唾液中的α-淀粉酶對(duì)淀粉水解起重要作用。此外，食物顆粒的大小是淀粉水解率的另一主要決定因素[26]，CVR組通過(guò)渦旋儀破碎形成的顆粒小于其他模擬口腔加工組，更利于酶的接觸，因此CVR組體外模擬淀粉水解率高于CYR組。本研究結(jié)果顯示，淀粉水解水平與粒徑呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.934 94，P<0.05)。CVR處理的饅頭與人工唾液混合更加均勻，更有利于α-淀粉酶與淀粉的接觸，所以消化更徹底，更接近HM處理后的食團(tuán)。

不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同類別樣品差異顯著(P<0.05)。圖5 不同體外模擬口腔加工后淀粉體外水解曲線Fig.5 In vitro hydrolysis curves of starch after different in vitro simulated oral processing

不同模擬口腔加工方法對(duì)不同消化速率淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也有顯著性影響，見(jiàn)圖6。青稞饅頭中，HM處理方法的RDS質(zhì)量分?jǐn)?shù)(40%)顯著高于其余體外口腔加工方法(P<0.05)，RS質(zhì)量分?jǐn)?shù)(31%)顯著低于其余體外口腔加工方法(P<0.05)；CVR處理僅RDS質(zhì)量分?jǐn)?shù)(32%)顯著低于HM處理，而SDS質(zhì)量分?jǐn)?shù)(29%)和RS質(zhì)量分?jǐn)?shù)(38%)與HM處理組均無(wú)顯著性差異，表明CVR處理是最接近真實(shí)口腔咀嚼狀態(tài)的體外模擬方法。對(duì)于小麥饅頭，CVR處理RDS質(zhì)量分?jǐn)?shù)(29%)接近HM處理方法的RDS質(zhì)量分?jǐn)?shù)(33%)，且顯著高于其余模擬口腔加工方法(P<0.05)；通過(guò)CVR處理的SDS(51%)與HM組(52%)無(wú)顯著差異。

不同小寫(xiě)字母表示同一時(shí)間不同類別樣品差異顯著(P<0.05)。圖6 不同體外模擬口腔加工后不同淀粉組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Fig.6 Mass fraction of different starch components after different in vitro simulated processing

2.3 體外模擬口腔加工對(duì)饅頭體外淀粉消化動(dòng)力學(xué)的影響

不同體外模擬口腔加工方法對(duì)青稞饅頭和小麥饅頭體外淀粉消化動(dòng)力學(xué)的影響如表2、表3。各種體外口腔加工方法的最終水解率(C∞)相差較大，經(jīng)過(guò)180 min水解后，CVR處理的青稞饅頭中有65.34%±3.48%的淀粉被水解，與HM處理組72.23%±2.73%的淀粉水解率最為接近，而C處理只有38.37%±2.06%的淀粉被水解。k值越小說(shuō)明淀粉的體外消化達(dá)到C∞的速度越慢[27]，淀粉樣品中RS質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，其C∞的值越低。但是C∞與k的變化并不完全一致，其中青稞饅頭的k值顯著高于小麥饅頭的k值，但其C∞卻比小麥饅頭的要低，表明青稞饅頭早期的水解速率比小麥饅頭快，但水解平衡時(shí)的水解率卻低，最終導(dǎo)致青稞饅頭的eGI顯著低于小麥饅頭。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，粒徑與eGI成極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.901 51,P<0.05)，這一趨勢(shì)與淀粉消化率一致，表明機(jī)械破壞的方式和水平以及固體顆粒與唾液混合的方式都會(huì)影響食團(tuán)形成[28]，進(jìn)而影響?zhàn)z頭的消化動(dòng)力學(xué)。

表2 青稞饅頭淀粉體外模擬水解動(dòng)力學(xué)方程的特征參數(shù)

表3 小麥饅頭淀粉體外模擬水解動(dòng)力學(xué)方程的特征參數(shù)

3 結(jié) 論

不同體外模擬口腔加工方式對(duì)饅頭顆粒大小和物理性質(zhì)有顯著影響。CVR處理后饅頭顆粒粒徑小，浸漬效率高，導(dǎo)致淀粉水解率高，顆粒大小與淀粉水解率呈顯著正相關(guān)。與C、CV、CY組相比，CVR組對(duì)團(tuán)塊結(jié)構(gòu)的廣泛破壞使淀粉在模擬胃腸道消化過(guò)程中水解得更快更徹底,也更貼近于體內(nèi)口腔咀嚼。綜合考量各指標(biāo)，CVR這種體外模擬口腔加工方式最適合饅頭類制品的體外模擬淀粉消化?？紤]到口腔加工對(duì)淀粉基食品消化特性的顯著影響，可在體外模擬淀粉消化實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增加口腔前處理階段。