果汁是水果深加工的重要形式，富含多酚类、类胡萝卜素、VC、矿物质和膳食纤维等多种生物活性成分，是日常膳食中重要的营养载体。流行病学与临床研究表明，适量摄入富含上述成分的果汁有助于降低心血管疾病发病风险，改善肠道微生态，并发挥抗氧化和抗炎等生理功能。相较于整果，果汁通过细胞破壁提高了活性成分的可摄入性和感官接受度，尤其适用于儿童、老年人及咀嚼功能受限人群。然而，在榨汁、均质、浓缩和杀菌等加工过程中，果汁中生物活性成分易发生氧化降解、热异构化、酶促褐变及基质结合等变化，导致营养密度和功能活性显著下降。已有研究指出，传统热杀菌可显著降低果汁中总酚、总黄酮和抗坏血酸含量，并削弱其抗氧化能力。
加工诱导的稳定性下降与生物利用度受限已成为制约果汁营养品质提升的关键问题。一方面，多酚、类胡萝卜素和VC等成分中高反应性结构易与热、氧和剪切等加工应力发生耦合反应；另一方面，复杂食品基质（纤维-蛋白-脂质）形成的空间网络会影响成分释放、胶束化与小肠吸收速率。现有研究多从单一工艺或单一成分出发，活性成分稳定性与生物利用度之间的协同调控机制仍缺乏系统认识。
近年来，非热加工技术及基质工程策略为果汁营养品质调控提供了新的思路，但其作用机制及与消化吸收过程的耦合关系仍存在争议。基于此，华中农业大学食品科学技术学院的蔡含娜、徐港和潘思轶*等人系统综述果汁加工过程中生物活性成分稳定性变化及生物利用度调控机制，重点分析关键单元操作的作用特征，并探讨非热技术与基质工程的应用潜力（图1），以期为营养导向型果汁加工体系的构建提供理论依据。
1 果汁中的关键生物活性成分及其加工敏感性
1.1 多酚类物质
果汁中的多酚类化合物是其发挥抗氧化能力和健康功效的重要物质基础，主要包括类黄酮及非类黄酮多酚，后者多以与有机酸、糖或醇结合的衍生形式存在。多酚可通过氢原子转移和单电子转移机制清除自由基，从而减轻氧化应激相关的细胞损伤。
在果汁制备过程中，组织结构破碎是多酚释放的前提条件。机械剪切、高压均质和超声（US）等物理作用可破坏细胞壁多糖网络，促进结合态多酚向游离态转化，短期内提高其表观含量。但与此同时，多酚暴露于氧气、光照及升温环境中，其氧化反应风险显著增加。多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）可催化酚类生成醌类中间体，并进一步发生缩合反应，形成高分子褐变产物，导致功能活性与色泽劣变；此外，金属离子和溶解氧参与的自由基链反应亦可加速多酚的非酶促氧化与聚合。
热处理作为果汁杀菌的关键单元，对多酚稳定性具有双重影响。适度加热可引发糖苷键断裂和酚酸解离，促进游离态黄酮释放，提高总酚溶出率和潜在生物可及性；如Sawicki等发现低温巴氏杀菌（74 ℃，2 min）较高温处理更有利于猕猴桃汁中多酚保持及抗氧化活性增强。相反，过度加热易引发脱羟基化、芳环开裂及氧化聚合反应，导致多酚含量及抗氧化能力下降。相比之下，非热加工技术（如高压处理、US和膜分离）在避免热诱导氧化的同时，可较好保留多酚的结构完整性和功能特性，其在猕猴桃汁、刺梨汁、沙棘汁中的效果已得到验证。但需注意的是，在极端参数条件下，部分非热技术仍可能诱发瞬态自由基或改变体系氧化还原状态，导致黄酮和酚酸发生聚合或异构化，其作用机制仍需进一步定量解析。此外，乳酸菌发酵可将结合态多酚转化为游离态，从而提高其生物利用度。
加工环境理化条件同样显著影响多酚稳定性。其中，pH值是关键调控因子：酸性条件下花青素易发生结构互变，而在中性或碱性环境中则更易发生氧化裂解。同时，多酚与蛋白质或多糖之间的非共价作用及共价交联，可改变其溶解性、胶体行为及体外消化特性，在化学稳定性与生物利用度之间形成动态平衡。目前相关研究多集中于单一因素，不同加工单元间的协同或拮抗效应仍缺乏系统阐释。
总体而言，果汁加工过程中多酚变化是酶促氧化、非酶促自由基反应与结构重排共同作用的结果，不同加工条件通过调控氧暴露、酶活性和能量输入水平，决定多酚以释放、转化或降解为主导路径（图2）。
1.2 类胡萝卜素
类胡萝卜素是赋予果汁橙黄至红色的脂溶性天然色素，同时具有抗氧化活性并可作为VA前体。其在植物基质中以游离态和酯化态并存，长链共轭双键结构对氧、光及热高度敏感，易发生顺反异构化。加工过程中，其含量与构型变化受化学降解、酶促裂解、物理释放及基质相互作用等多重因素调控。典型化学降解包括自由基介导的加氧断链与低聚产物生成；顺反异构化改变光谱特征并降低生物活性；类胡萝卜素裂解酶通过特定位点切割生成挥发或非挥发产物，是色泽和风味变化的重要酶促途径；同时，其与蛋白、多糖及小分子的相互作用可影响溶解性与生物可及性。
在不同加工单元中，工艺条件对类胡萝卜素的保留效果表现出显著差异。适度热处理可通过细胞破碎与脂相释放短期提高生物利用度，但过高温度会加速氧化裂解和异构化，导致活性损失。高压均质/超高压均质（HPH/UHPH）及低温超高压处理（HPP）可破坏细胞壁，促进类胡萝卜素释放，短时间内可使提取量增加，Hu Kai等研究发现，100 MPa高压处理可显著提高芒果汁类胡萝卜素的生物可及性，类似现象也在橙汁、胡萝卜汁得到验证；然而，高压剪切及局部升温亦可能诱发氧化降解，表明“破壁促进-氧化损失”的动态平衡是非热加工优化的关键议题。其变化过程主要体现在类胡萝卜素的释放、异构化及裂解等关键环节（图3）。
从营养学角度，类胡萝卜素总量与生物利用度并非等同。其在消化过程中依赖脂质介导的乳化与微乳化，因此脂相组成、颗粒尺寸、均质程度及共存成分（如膳食纤维、多酚）会显著影响体外生物可及性和吸收率。Liu Jianing等发现不含果胶的果汁模型类胡萝卜素生物可及性最高，表明果胶可能抑制吸收。加工产生的氧化或异构化产物往往会降低VA活性和抗氧化效能，而温和均质或脂质辅助处理可提高微乳化率与细胞摄取率。
1.3 其他功能活性成分
除多酚和类胡萝卜素外，果汁中还含有维生素（如VC、VE及部分B族维生素）、植物甾醇、短肽、游离氨基酸、低聚糖、果胶衍生物及生物碱等。这些组分在抗氧化、免疫调节、降胆固醇及维护肠道健康等方面发挥重要作用，对果汁营养与功能品质贡献显著。
此类成分普遍具有加工敏感性，易受热、氧、光及pH值影响。以VC为例，其烯醇羧酸基团易氧化，加热可转化为脱氢抗坏血酸（DHAA），最终分解为无生理活性的二酮古洛糖酸，抗氧化活性及吸收效率显著下降。研究表明，95 ℃加热20 s后橙汁中DHAA含量显著升高，温度进一步升高可导致VC总量损失超过50%。其他小分子组分如有机酸（苹果酸、柠檬酸）及抗氧化肽亦对加工条件高度敏感，热处理可引发部分分解并改变酸度与风味平衡。尽管已有研究揭示了功能活性成分变化的总体趋势，但不同加工单元下各组分的降解动力学、反应路径及对生物利用度的具体影响仍缺乏系统阐释。未来研究应关注多因子协同作用下微量活性成分的稳态特征及相互作用，为果汁功能品质的精准调控提供理论依据。
2关键加工单元对生物活性成分的影响与品质调控策略
在榨汁、均质、浓缩及杀菌等加工环节中，生物活性成分同时经历释放、转化与损失：细胞破坏能够促进生物活性成分溶出，提高生物可及性，热、氧及酶等因素会引起生物活性成分异构化或聚合，从而改变其活性，而不可逆氧化或降解则会造成生物活性成分永久损失，其最终结果由加工参数及成分自身化学特性共同决定（图4）。
2.1 榨汁
榨汁是果汁加工的初始环节，直接决定了生物活性成分的提取效率、初始损失程度及后续加工稳定性。该阶段的核心影响机制源于机械损伤引发的酶促反应与细胞结构破坏导致的成分释放动态。一方面，在榨汁过程中，果肉中的细胞会被破坏。然而位于不同亚细胞区室的酶（如位于细胞壁的β-葡萄糖苷酶）和底物彼此靠近，从而刺激酶促反应，影响果汁品质变化。例如，在苹果榨汁过程中，未经钝酶处理的破碎浆料中PPO可在数分钟内将儿茶素氧化为邻醌，进而聚合成褐色高分子色素，导致总多酚含量下降。另一方面，细胞破壁程度显著影响生物活性成分的释放效率：适度破碎可促进花青素、类胡萝卜素等脂溶性/结合态成分从细胞器中溶出，提高汁液得率与营养密度；但过度破碎会增加氧气接触面积与酶-底物反应界面面积，促进氧化降解。Tomas等研究发现研磨阶段因细胞破裂诱发PPO等内源性酶活化，导致总多酚、总黄酮和总花青素发生明显氧化损失；而随后的捣碎（糖化）和压榨过程通过抑制酶促氧化并促进结合态多酚释放，提高了多酚向果汁相的转移效率，最终使超过50%的果实多酚得以回收至果汁中。而对于热带水果类（橙子、柠檬、酸橙、橘子和葡萄柚等），在压榨过程中，会释放这些水果外果皮中存在的化合物（黄酮类化合物和柠檬苦素类化合物），并可能使果汁产生不良的苦味。何婉莹等采用破壁机、胶体磨和湿法超微粉碎机结合复合酶法制备蓝莓汁，结果发现湿法超微粉碎提高了蓝莓汁中生物活性物质含量以及蓝莓汁的抗氧化能力。
榨汁品质可通过温度、气体环境及设备优化调控。低温榨汁（≤10 ℃）可抑制氧化酶活性，减少多酚损失并提高抗氧化性；惰性气体保护（如氮气、二氧化碳）可降低氧分压，防止氧化降解，已在猕猴桃汁、苹果汁等中得到验证。脉冲电场（PEF）等预处理可在温和条件下促进细胞破裂而不加剧氧化，离心式榨汁机可减少剪切和热积累，也有利于活性成分保留。结合低温储存或超高压杀菌等后续单元，可进一步减轻自由基及氧化中间体对活性成分的破坏，实现“从源头减损”的品质调控。
2.2 均质
果汁均质化通过施加压力将固体颗粒和油滴分散为更小颗粒，从而改善黏度、颜色、浑浊度及悬浮稳定性，并提高产量。其核心在于粒径减小引发的双重效应：一方面，HPH破坏残余细胞壁及蛋白-多酚复合体，促进结合态花青素、类胡萝卜素等功能成分释放并均匀分散，提升营养密度与抗氧化活性；另一方面，颗粒比表面积增加，加大了与氧气、光照及残留酶的接触面积，可能加速氧化降解。例如，适度压力处理番茄汁（30～120 MPa）可提高其物理稳定性，且番茄汁中番茄红素质量浓度从25.0 μg/mL增加到28.2 μg/mL，生物可及性从9.0%增加到14.1%；但过高压力或过多循环次数易因局部升温和空化效应导致活性成分损失。
为兼顾功能成分释放与降解风险，应精准调控压力、循环次数和进料温度，同时辅以其他技术手段。适中压力和有限循环次数可促进颗粒细化和成分释放，同时避免热敏营养素降解；添加乳化剂可改善脂溶性成分的生物利用度，如胡萝卜-橙汁复配果汁中添加海藻酸钠并结合HPH处理，可显著提升类胡萝卜素生物利用度。控制氧暴露或使用惰性气氛（脱气、氮气置换、封闭循环）可抑制酶促及非酶促氧化，减少VC及芳香物质损失并延长货架期。联合预处理或后处理，如HPH结合PEF、US或温和热处理，可在较低能量输入下增强细胞释放并抑制酶活性，从而通过破坏细胞壁和细胞器之间的屏障，降低功能成分与结构多糖或蛋白的结合限制，促进其溶出与转移至可消化相，提高功能成分的可利用性，同时抑制褐变与风味损失，例如，HPH与US结合处理番茄汁可在增强番茄红素释放和异构化的同时，提高其生物可及性。
2.3 浓缩
浓缩是提升果汁便携性、延长保质期和降低运输成本的关键环节，但水分去除过程中易加剧成分间相互作用，同时热蒸发或机械应力会破坏热敏性物质结构，导致功能丧失。其核心机制包括物理浓缩效应与热/氧诱导降解：水分减少使溶质浓度上升，导致多酚、类胡萝卜素与糖类或蛋白发生美拉德反应或Schiff碱聚合，生成褐变高分子物质，降低抗氧化活性并产生异味；传统热蒸发通过热传导与汽液界面氧扩散，加速VC氧化及花青素热开环降解。例如，常规加热使石榴汁可溶性固形物含量达到40 °Brix时，颜色、抗氧化能力和花青素含量均明显下降。冷冻浓缩虽能够避免高温，但冰晶生长可能破坏细胞残余结构，局部高渗环境会诱发酶促氧化。
因此，在实现高品质果汁浓缩脱水的过程中，单一冷冻浓缩并非普适最优方案，而应通过低温、低氧、选择性水分脱除等温和技术路径，尽量规避热与氧对活性成分的不利影响。膜浓缩技术温和，可有效减轻损失。膜浓缩分离方法包括反渗透（RO）、正向渗透（FO）、膜蒸馏和渗透蒸发，可在常温或接近环境温度下高效脱水浓缩，果汁可溶性固形物含量可达65 °Brix以上，显著减少热加工对风味与营养的破坏。例如，RO和FO处理黑莓汁可更好地保留营养完整性和感官特性。秦贯丰等发现，冷冻浓缩可保留苹果汁大部分营养成分。Zhang Zhiwei等比较真空热浓缩、冷冻浓缩和膜浓缩对沙棘清汁的影响发现，膜浓缩法既能够保留酸甜风味，又能够降低刺激性醛、酸类香气物质含量；FO结合微滤或超滤可提高澄清度，同时减少风味损失并提升目标化合物保留率。劳颖仪等探究真空浓缩、膜浓缩、冷冻浓缩和热浓缩对梨汁的影响，综合评价发现，真空浓缩对梨汁的抗氧化能力保留方面具有显著优势。
2.4 杀菌
杀菌是果汁加工的最后防线，其目标在于灭活致病微生物和腐败酶（如PPO、POD），同时尽量保留生物活性成分。传统热杀菌（巴氏杀菌、HTST、超高温瞬时灭菌）操作成熟、成本低，能有效灭活微生物与酶类，但高温易引起VC、多酚降解、色泽和风味变化，并生成呋喃或5-羟甲基糠醛，从而缩短保质期。非热技术在保留活性成分方面具有优势。HPP（100～1 000 MPa，＜45 ℃）通过等静压破坏微生物细胞膜和蛋白氢键，可使微生物失活超过6 个对数级，PPO残余活性仅为10%～30%，而小分子稳定性高（VC、多酚保留率大于85%），但需要指出的是，高压处理可能导致体系中溶解氧含量增加及金属离子释放，从而在后续贮藏过程中催化氧化反应。通过结合低温贮藏，可在一定程度上抑制上述不利反应，并有助于提升生物活性物质的生物利用度，类似结论已在非浓缩还原葡萄汁中得到证实。PEF（20～40 kV/cm，50～200 μs）通过瞬时电穿孔灭活微生物，对热敏成分保护效果良好（VC保留率＞90%），但局部自由基可加速多酚聚合。US（20～100 kHz、200～600 W）通过空化剪切与微射流破坏微生物壁，并协同温和加热（50～60 ℃）灭活酶（聚甲基半乳糖醛酸酶残余活性＜5%），声化学效应产生·OH，VC损失率小于15%，同时促进类胡萝卜素从蛋白复合体解离，生物可及性提升20%～30%。
品质调控应从反应抑制、结构保护和工艺协同3 个方面入手：控制溶解氧、pH值及金属离子络合状态可抑制氧化链反应与褐变；利用多糖-多酚络合或蛋白包埋保护多酚和类胡萝卜素；采用多单元协同策略（如预处理与杀菌参数匹配、压力与气体介质复合）可减少单一强度处理的损失。总体而言，杀菌应在确保食品安全的前提下，实现营养、功能与风味的协同保持。
3面向生物利用度提升的加工策略与机制解析
图5系统展示了从机制到应用的生物利用度提升路径。物理场辅助释放技术（HPP、PEF、US）主要作用于“释放效应”，通过非热破壁提高活性成分生物可及性；基质工程策略针对“基质效应”，通过添加脂质、乳化剂或多糖优化消化微环境，促进胶束形成与跨膜转运；多技术协同则为最高层次，将多种手段串联或并联，兼顾“释放”“转化”和“基质”优化，实现全链条增效。
3.1 生物利用度的概念与评价体系
生物利用度是指膳食来源生物活性成分在消化、吸收及体内代谢后进入体循环或靶组织并发挥生理功能的比例，由生物可及性、吸收效率和体内利用率共同决定。在果汁体系中，多酚、类胡萝卜素等成分受限于食品基质结构与分子相互作用，其生物利用度通常显著低于纯品水平。其中，生物可及性表征功能成分在胃肠消化过程中从食品基质中释放并进入消化液胶束相的能力，被认为是决定生物利用度的关键限速指标；后续的肠道转运及代谢过程进一步影响其系统暴露水平；因此，生物可及性已成为果汁加工优化中最常用的评价指标之一。目前，INFOGEST国际共识体外消化模型被广泛用于表征果汁中功能成分的生物可及性，其结果与体内吸收水平具有较好的相关性，可为加工工艺调控提供有效依据。
3.2 加工作用于生物利用度的核心机制
3.2.1释放效应
释放效应聚焦于细胞壁多糖网络与细胞器膜系统的机械/渗透破坏，促进结合态成分向消化液的溶出与扩散，是提升生物可及性的首要驱动因素。高压均质（100～200 MPa）能够通过空化剪切与湍流将细胞碎片粒径减小，协同产生活性氧轻微氧化细胞壁，研究表明，橙汁中类胡萝卜素和环氧胡萝卜素的生物可及性因HPH处理而增加了5倍。PEF（30 kV/cm）以电穿孔机制选择性增加膜通透性，从而避免整体组织崩解，经PEF处理后花青素从液泡释放的效率提升，且无显著热降解。这些技术能够共同降低扩散阻力，使INFOGEST模型小肠相中成分浓度显著升高。因此，释放效应主要通过削弱细胞结构屏障，使结合态成分进入消化体系，为后续结构转化与基质调控创造前提条件。
3.2.2 转化效应
转化效应则体现为加工诱导的分子结构重构，直接改变成分的吸收形态与代谢命运。类胡萝卜素在热处理（＞80 ℃）或高压均质中发生顺-反异构化，反式构型向9-cis/13-cis转化，后者因空间构象更易嵌入混合胶束，可使Caco-2转运率提高2～3倍；但过度加热会引发氧化裂解，生成阿朴胡萝卜醛，导致生物活性丧失。花青素在pH值波动或温和热（60 ℃）条件下部分水解为苷元，苷元脂溶性增强，跨膜被动扩散效率提升，但苷元不稳定，易在肠道碱性环境聚合。多酚类经HPP或PEF处理可发生轻度氧化聚合，形成二聚体或没食子酸酯，分子质量增加虽能够降低扩散速率，却会增强与胆盐结合稳定性。例如，橙汁在HPP（600 MPa，3 min）和PEF处理（120 kJ/L、24 kV/cm）条件下获得了最高的生物活性物质含量和抗氧化能力；体外消化后，PEF处理的样品中总酚含量、总黄酮含量和总花青素含量最高。在释放基础上，转化效应进一步通过改变分子构型或聚集状态，直接影响活性成分的胶束化行为与跨膜吸收效率。
3.2.3 基质效应
基质效应通过加工过程对果胶、脂质等宏量组分结构及其相互作用的重塑，间接调控脂溶性活性成分在消化过程中的释放、胶束形成及黏膜转运行为。果胶结构特征与类胡萝卜素生物可及性密切相关，HPH可通过降低颗粒尺寸、破坏细胞壁及削弱果胶-细胞壁相互作用，从而促进类胡萝卜素释放。同时，HPH诱导果胶分子解聚，降低分子质量与黏度，并调控半乳糖醛酸含量及甲酯化程度，从而构建更有利于消化酶作用和胶束化的微环境，使类胡萝卜素生物可及性提高约22%。此外，HPP作用下脂质乳化为更细小油滴，增加其与胆盐的接触面积，进一步促进脂溶性成分增溶；在柑橘汁中引入乳液-果胶复配体系后，类胡萝卜素生物可及性显著提升。类似的基质调控机制亦可提高多酚类化合物的稳定性与消化保留率，如HPH处理能够通过果胶结构重构提高花青素消化后保留率，并已在桃汁酚类及沙棘汁类黄酮体系中得到验证。相比之下，基质效应更多体现在消化过程中，通过调控果胶与脂质结构及其相互作用，持续影响活性成分的稳定性与转运过程。
总体而言，加工诱导的生物利用度提升依赖于释放增强、吸收形态优化及基质微环境重构的协同作用，多技术协同处理可进一步放大这一效应，如PEF和欧姆加热联用可提高番茄汁中番茄红素和叶黄素向Caco-2细胞的总递送量，效果远高于单一技术。
3.3 提升生物利用度的定向调控策略
3.3.1 物理场辅助释放
物理场辅助释放技术（主要包括HPP、PEF及US）是一类基于非热或温和能量输入的新型高效提取策略。其核心机制在于通过特定的物理场效应（如高压静水应力、电穿孔与空化效应）对植物细胞结构进行选择性破坏，从而显著促进细胞内结合态生物活性成分的溶出，并有效规避传统热处理导致的热敏性降解。具体而言，HPP利用高压（100～600 MPa）诱导细胞壁与膜系统的物理变形，在显著提升柑橘汁中类胡萝卜素含量（且无热异构化）的同时，也能促进混合果蔬汁中羟基肉桂酸、鞣花酸等酚类物质及脯氨酸的释放。PEF则通过短时高压脉冲（0.5～10 kV/cm）在细胞膜上形成电穿孔，不仅可高效提取香草醛、可可碱等芳香成分与生物碱类成分，还能通过激活植物应激响应通路诱导酚类物质的生物合成。US通过约20 kHz的高频声波处理液体食物，由于其空化现象，可用于从内部细胞基质中提取类胡萝卜素，使其更容易获得。未来可通过技术耦合（如HPP预压＋PEF穿孔）以及参数化调控实现活性物质分级释放，并降低能耗。
3.3.2 基质工程
基质工程通过外源脂质、乳化剂或功能多糖的精准添加，重塑消化道胶束形成与黏膜递送微环境，显著提升疏水性成分的增溶与转运效率。在芒果汁中添加果胶，果胶摩尔质量在较低范围（＜20×10 5 g/mol）时能够增加总类胡萝卜素含量。同时，由于液滴尺寸较小，与直接添加番茄籽油相比，通过乳液形式添加番茄红素获得了更高的生物可及性，这表明液滴尺寸较小的乳液消化更快、更彻底，并能够促进番茄红素转移到混合胶束中，从而更有效地增强番茄红素在番茄汁中的生物可及性。有研究发现，蛋白质与富含类胡萝卜素的基质（如番茄汁、胡萝卜汁和菠菜）共消化时，蛋白质对番茄汁中（富含胡萝卜素）类胡萝卜素生物可及性的积极影响比对胡萝卜汁和菠菜汁（富含叶黄素）更为明显。基质工程调控策略同样适用于多酚类、黄酮类及生物碱等亲水或弱疏水性活性物质。这些物质在消化过程中的释放与稳定性高度依赖于基质微环境。通过引入功能多糖或蛋白质，可与之形成可逆复合体，在胃肠道中起到保护作用，并实现在小肠的特异性或延迟释放，从而提高其生物可及性，例如在苹果汁中加入带有绿茶提取物的壳聚糖包裹脂质体，发现包裹0.1%壳聚糖的脂质体表现出更高的多酚保留率，改善了其肠道的可及性和体内吸收能力。此外，基质工程可与生物转化过程协同，例如通过发酵、酶解等转化活性成分形态或削弱其与细胞结构的结合，从而提升其在消化过程中的释放率与吸收潜力，例如嗜热链球菌发酵软枣猕猴桃汁能够有效提高黄酮含量，进而提升其抗氧化能力，与此同时，脂质与有机酸含量也相应增加。
3.3.3 多技术协同
多技术协同整合物理场、基质工程与分离纯化优势，通过序贯或并行耦合实现成分保护、释放与递送的全链条增效。研究表明，臭氧联合US（500 W，5 min）处理通过空化效应提升类胡萝卜素释放效率，并显著降低氧化酶活性，使橙汁中该类成分的生物利用度提高超过10%，同时VC与总酚含量得到显著保留。类似地，热超声与微波协同处理可在甘蔗汁中提升多酚和黄酮含量，储存90 d后抗氧化能力仍维持在90%以上。针对体外模拟消化系统（如INFOGEST）的研究表明，HPH与PEF处理样品在小肠阶段释放率和胶束形成能力显著提升，主要归因于颗粒粒径减小与胶体稳定性增强。非热处理与天然乳化剂（如果胶、阿拉伯胶）协同构建的乳液体系也能显著提升脂溶性成分的分散性和胶束化率。例如，将HPH与多糖类载体结合有助于增强胡萝卜素在模拟肠道环境中的转运效率。
综上，定向调控需以机制解析为导向，物理场破壁释放、基质工程递送增溶、多技术协同全链保护，方可将果汁功能成分生物利用度从＜20%提升至＞60%，实现营养健康价值最大化。
4结语
果汁中多酚类、类胡萝卜素及其他生物活性成分在加工过程中普遍面临稳定性与生物利用度的双重约束，其变化并非由单一因素主导，而是贯穿原料预处理、结构破坏与杀菌稳定化等关键单元的系统性响应结果。尽管不同活性成分在化学结构与理化性质上存在差异，其在加工条件下的行为演变仍呈现出若干共性规律。从稳定性角度看，加工过程通过温度、氧气、pH值、光照及酶活性等因素影响分子构象与反应环境，诱导氧化、异构化及聚合等反应；非热或高强度加工虽可抑制酶促反应，但往往伴随界面暴露增加，从而影响非酶促反应动力学。上述机制在多类活性成分中具有普遍适用性，表明稳定性调控本质上取决于加工与果汁基质之间的平衡。从生物利用度角度看，加工对活性成分的影响主要体现在释放效率、结构转化及基质相互作用3 个方面。细胞结构破坏有利于成分释放，但过度破坏可能降低分子稳定性；加工诱导的构象变化可在一定程度上改善消化过程中可溶化与转运潜力；同时，膳食纤维、脂质及蛋白质等基质组分的重构决定了消化微环境的形成方式。“释放-转化-基质协同”构成多类活性成分生物利用度调控的共性框架。
总体而言，温和与非热加工技术为多种活性成分的协同保留与功能实现提供了新的可能，但现有研究仍偏重单一成分或单一指标。未来有必要在多活性成分协同视角下，系统解析加工-结构-功能之间的内在关联，推动果汁加工由品质导向向营养功能导向转变，为功能性果汁产品的科学设计提供理论依据。
作者简介
通信作者：
潘思轶，华中农业大学教授，湖北省食品科学技术学会理事长；2018年湖北省“荆楚楷模·食美药安先进人物”；原国家柑橘现代产业技术体系副产物综合利用岗位科学家。湖北省有突出贡献的中青年专家。研究领域为植物性农产品高效加工利用的技术理论和化学变化机理。近5年主持国家和省部级科技项目9 项，获湖北省科技进步一等奖3 项，授权国家发明专利20 件。在果蔬深加工与综合利用方面具有深厚的积累。针对我国果蔬加工中存在的重大科学与技术问题，带领团队围绕地区优势及特色果蔬资源，开展了系列研究工作。创新性地构建了我国柑橘绿色加工和高效利用技术体系；开发和集成柑橘副产物深度转化利用及“零废弃”加工技术，工业化生产柑橘囊胞、精油、健康馅料等产品，促进了柑橘加工产业的结构升级与提质增效。
第一作者：
蔡含娜，华中农业大学硕士研究生，研究方向为果蔬加工。现任职生物技术研究生第二党支部纪检委员和导师助理，获得2024—2025年度甲等奖学金和三好研究生称号。联系方式：15916490518。
引文格式：
蔡含娜, 徐港, 曹小敏, 等. 果汁加工过程中生物活性成分的稳定性变化机制与生物利用度调控研究进展[J]. 食品科学, 2026, 47(12): 393-402. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251114-106.
CAI Hanna, XU Gang, CAO Xiaomin, et al. Stability mechanisms and bioavailability regulation of bioactive components in fruit juice processing: a review[J]. Food Science, 2026, 47(12): 393-402. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251114-106.
实习编辑：俞逸岚；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
为进一步促进动物源食品科学理论的完善与创新，加速科研成果向实际生产力的转化，助力产业实现高质量、可持续发展，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、中国食品杂志社与海南大学、海南热带海洋学院、江西农业大学共同举办的“2026年动物源食品科学与人类健康研讨会”，将于2026年11月14-15日（11月13日报到）在中国 海南 海口召开。
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