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摘要:為研究超微粉碎處理芒果皮理化特性的影響,采用干法超微粉碎技術處理芒果皮,比較不同處理時間芒果皮超微粉的粒徑、色度、休止角、滑角、溶解度和多酚含量。結果表明,超微粉碎15min后的粒徑為28.87μm,達到超微粉級別;相比于粗粉,超微粉碎處理會改變芒果皮的色澤,顏色更白亮;隨著超微時間增加,粉體粒徑變小,休止角、滑角和溶解度增大,粉體流動性變好,持水力和持油力提高,同時,多酚溶出量增加。研究結果為超微粉碎技術綜合開發利用芒果皮提供理論依據。
關鍵詞:超微粉碎;芒果皮;理化特性
芒果(Mangiferaindica)是世界第二大熱帶水果,有“熱帶水果之王”的美譽,我國熱帶和亞熱帶地區均有種植,主要分布于廣東、廣西、海南、云南、福建、四川和臺灣等。芒果除鮮食外,芒果還被加工成芒果飲料、芒果干制品等,在芒果加工過程和直接食用中產生大量被廢棄的芒果皮,約占鮮果重的9%~16%。芒果皮中富含豐富的膳食纖維、果膠和多酚類物質。如果將芒果皮再加工,作為添加劑應用到食品工業或化工行業中,不但可以變廢為寶,創造更多的經濟價值,還可以解決環境的污染和資源的浪費問題。目前,已有研究報道,將芒果皮制備成芒果粉加入餅干、面團中作為膳食纖維來源的添加劑。超微粉碎技術是近年來發展較快的新型食品加工技術,物料在微細化后,能明顯改善纖維性食品的口感和吸收性,同時具有獨特的物理和化學性質,如良好的溶解性、分散性、吸附性和化學活性等。超微粉碎技術對芒果皮的研究鮮見報道,因此,試驗利用超微粉碎技術處理芒果皮,并對芒果皮超微粉的物理化學性質進行測定,以期為芒果皮的開發利用提供理論依據。
1材料與方法
1.1材料與儀器
芒果:市售海南產凱特芒。WZJ6型振動式超微粉碎機:濟南倍力粉技術工程有限公司;Mastersizer2000激光粒度儀:馬爾文儀器有限公司;X-Rite色差儀:美國愛麗色公司;BT-1000粉體綜合特性測試儀:丹東百特科技有限公司;752N紫外分光光度計:上海精密儀器儀表有限公司。
1.2試驗方法
1.2.1芒果皮超微粉制備
芒果用清水沖洗干凈后,手工剝離得果皮,經60℃干燥后經萬能粉碎機進行粗粉碎,粗粉經超微粉碎機粉碎5,10和15min,得3種芒果皮超微粉。
1.2.2粒徑測定
通過激光粒度儀對制得的超微粉進行粒徑測定。
1.2.3色度測定
將粉末裝于透明比色皿,X-Rite色差儀經過標準白板黑板標定后,對樣品進行測定,獲得L*、a*、b*、C*和H*;L*值越大,表示粉體越白亮,正a*表示紅色,值越大顏色越紅;正b*表示黃色,值越大顏色越黃;C*表示彩色程度,值越大色彩越濃;H*越大,灰度越大。
1.2.4休止角和滑角測定
通過粉體測定儀進行休止角和滑角的測定。休止角:通過粉體振動篩落到下方試驗臺,不斷堆積形成近似錐形體,堆面崩塌2~3次后重新形成較較穩定椎體時,測量粉體堆積層與水平面形成的夾角,測量時從3個不同位置測定休止角,然后取平均值。滑角:將平板伸入托盤中,將樣品撒落在的托盤中,直到埋沒平板,然后將托盤緩緩降低,平板與式樣托盤完全分離,此時用測角器測定留在平板上粉體所形成的角度。
1.2.5溶解度測定
準確稱取1.0g(m0,g)樣品于150mL燒杯中,加入50mL蒸餾水,60℃下磁力攪拌2h,3000r/min離心20min,取10mL上清液于恒重的鋁盒(m1,g)中,90℃水浴蒸干,然后放入105℃烘箱烘干至恒重(m2,g),溶解度=(m2-m1)×10/m0。
1.2.6持水力、持油力測定
準確稱取1.000g樣品置于100mL燒杯中,加蒸餾水40mL,電磁攪拌24h,轉移至離心管中,在3500r/min的速度下離心30min,取出,傾去上清液,擦干管壁附著的水分,稱其質量。持水力=(濕品質量(g)-干品質量(g))/干品質量(g)。持油力測量方法同持水力測量,僅需將40mL蒸餾水改為40mL大豆油。
1.2.7多酚含量測定
多酚的測定方法為福林-肖卡(Folin-Ciocalteus)法:將物料稱取5.00g,放入250mL的三角瓶中,加入60mL的甲醇,提取溫度為45℃,用40kHz的超聲波輔助提取55min,在9000r/min條件下離心15min,取上清液1mL,定容到10mL。取1mL,按照繪制標準曲線的方法,測定其吸光度,確定樣品多酚的溶出量。
2結果與分析
2.1粒徑測定
干法超微粉碎技術處理芒果皮,隨著超微粉碎時間的增加,芒果皮的粒徑減少。芒果皮超微處理初期粒徑下降速率快,隨著超微時間的增加,粒徑下降速率減少,處理5min得到的超微粉粒徑和粗粉的比下降近3倍,處理15min的超微粉和處理10min的超微粉比下降1.4倍;超微粉碎15min的超微粉粒徑為28.87μm,達到超微粉級別。
2.2色度測定
不同超微粉碎時間對芒果皮顏色的影響見表2,從表中結果可知,3種超微粉色度各測量值非常相近,與粗粉有差異。超微粉的L*值和H*值比粗粉的值大,而a*值、b*值和C*值減小。表明與粗粉的顏色相比,超微粉的亮度更白亮。超微粉色澤改變主要由于其粒徑的減小,顆粒間混合更均勻,同時隨著比表面積的增大,物料中的膳食纖維等內容物逐漸顯露出來,從而影響到超微粉的顏色。
2.3休止角和滑角測定
粉體的休止角和滑角是表征粉體狀態的一項基本指標,對粉體的加工特性有較大影響。由表3可知,超微粉的休止角、滑角均大于粗粉,休止角和滑角越大,表明粉體的流動性越好,因此,芒果皮超微粉隨著粉體粒度變小,粉體流動性變好,這可能是由于微粒具有吸附和凝聚特性引起表面聚合力增大,吸附性能增強所致。
2.4溶解度測定
超微粉的溶解度反映了樣品的水合能力,超微粉碎處理芒果皮得到不同粒度超微粉結果如圖1所示。從圖可知,粗粉溶解度為42.29%,超微粉15min的溶解度為74.73%。芒果皮隨著粒徑的減小,溶解度逐漸增大,說明超微粉碎可以促進芒果皮的溶解,可能由于超微粉碎后形成粒度較小的顆粒導致表明能增加,比表面積增大,活性點增多。2.5持水力、持油力測定芒果皮超微粉的持水力和持油力結果如圖2所示,由圖可知,芒果皮粗粉持水力和持油力分別為1.85g/g和0.79g/g,超微粉15min的持水力和持油力分別為2.11g/g和0.98g/g。超微粉隨著超微時間的增加,芒果皮超微粉粒徑的不斷減小,持水力和持油力提高,其中持水力更為明顯。可能原因是在超微粉碎的作用下,芒果皮的組織結構被疏松,顆粒的比表面積、表面能和孔隙率提高,并且在超微粉碎作用下部分細胞破碎,纖維素和半纖維素中更多的親水性基團暴露出來,顆粒與水的接觸面積、接觸部位增多,其分散性增強,因而持水力和持油力提高。
3結論
芒果皮含有豐富膳食纖維、果膠和多酚等功能組分,可通過再加工進行開發應用于食品工業和化工行業中。采用超微粉碎技術對芒果皮進行處理,超微粉碎15min后的粒徑為28.87μm,達到超微粉級別。通過不同超微粉碎時間得到粒徑不同的芒果皮粉體進行理化指標檢測,相對于粗粉,超微粉碎處理會改變芒果皮的色澤,顏色更白亮。芒果皮超微粉隨著粉體粒度變小,休止角、滑角和溶解度增大,粉體流動性變好,隨著芒果皮超微粉粒徑的不斷減小,持水力和持油力提高,其中持水力更為明顯,粗粉持水力為1.85g/g,超微粉碎15min的持水力為2.11g/g,同時,超微粉碎可以提高多酚溶出量。因此,試驗為超微粉碎處理芒果皮的綜合開發利用提供理論依據。
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作者:林麗靜1;黃曉兵1;龔霄1;茍永剛2;彭芍丹1;李積華1 單位:1.中國熱帶農業科學院農產品加工研究所,2.嶺南師范學院