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超微粉碎对芒果皮理化特性的重要性

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摘要:为研究超微粉碎处理芒果皮理化特性的影响,采用干法超微粉碎技术处理芒果皮,比较不同处理时间芒果皮超微粉的粒径、色度、休止角、滑角、溶解度和多酚含量。结果表明,超微粉碎15min后的粒径为28.87μm,达到超微粉级别;相比于粗粉,超微粉碎处理会改变芒果皮的色泽,颜色更白亮;随着超微时间增加,粉体粒径变小,休止角、滑角和溶解度增大,粉体流动性变好,持水力和持油力提高,同时,多酚溶出量增加。研究结果为超微粉碎技术综合开发利用芒果皮提供理论依据。

关键词:超微粉碎;芒果皮;理化特性

芒果(Mangiferaindica)是世界第二大热带水果,有“热带水果之王”的美誉,我国热带和亚热带地区均有种植,主要分布于广东、广西、海南、云南、福建、四川和台湾等。芒果除鲜食外,芒果还被加工成芒果饮料、芒果干制品等,在芒果加工过程和直接食用中产生大量被废弃的芒果皮,约占鲜果重的9%~16%。芒果皮中富含丰富的膳食纤维、果胶和多酚类物质。如果将芒果皮再加工,作为添加剂应用到食品工业或化工行业中,不但可以变废为宝,创造更多的经济价值,还可以解决环境的污染和资源的浪费问题。目前,已有研究报道,将芒果皮制备成芒果粉加入饼干、面团中作为膳食纤维来源的添加剂。超微粉碎技术是近年来发展较快的新型食品加工技术,物料在微细化后,能明显改善纤维性食品的口感和吸收性,同时具有独特的物理和化学性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性和化学活性等。超微粉碎技术对芒果皮的研究鲜见报道,因此,试验利用超微粉碎技术处理芒果皮,并对芒果皮超微粉的物理化学性质进行测定,以期为芒果皮的开发利用提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料与仪器

芒果:市售海南产凯特芒。WZJ6型振动式超微粉碎机:济南倍力粉技术工程有限公司;Mastersizer2000激光粒度仪:马尔文仪器有限公司;X-Rite色差仪:美国爱丽色公司;BT-1000粉体综合特性测试仪:丹东百特科技有限公司;752N紫外分光光度计:上海精密仪器仪表有限公司。

1.2试验方法

1.2.1芒果皮超微粉制备

芒果用清水冲洗干净后,手工剥离得果皮,经60℃干燥后经万能粉碎机进行粗粉碎,粗粉经超微粉碎机粉碎5,10和15min,得3种芒果皮超微粉。

1.2.2粒径测定

通过激光粒度仪对制得的超微粉进行粒径测定。

1.2.3色度测定

将粉末装于透明比色皿,X-Rite色差仪经过标准白板黑板标定后,对样品进行测定,获得L*、a*、b*、C*和H*;L*值越大,表示粉体越白亮,正a*表示红色,值越大颜色越红;正b*表示黄色,值越大颜色越黄;C*表示彩色程度,值越大色彩越浓;H*越大,灰度越大。

1.2.4休止角和滑角测定

通过粉体测定仪进行休止角和滑角的测定。休止角:通过粉体振动筛落到下方试验台,不断堆积形成近似锥形体,堆面崩塌2~3次后重新形成较较稳定椎体时,测量粉体堆积层与水平面形成的夹角,测量时从3个不同位置测定休止角,然后取平均值。滑角:将平板伸入托盘中,将样品撒落在的托盘中,直到埋没平板,然后将托盘缓缓降低,平板与式样托盘完全分离,此时用测角器测定留在平板上粉体所形成的角度。

1.2.5溶解度测定

准确称取1.0g(m0,g)样品于150mL烧杯中,加入50mL蒸馏水,60℃下磁力搅拌2h,3000r/min离心20min,取10mL上清液于恒重的铝盒(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、持油力测定

准确称取1.000g样品置于100mL烧杯中,加蒸馏水40mL,电磁搅拌24h,转移至离心管中,在3500r/min的速度下离心30min,取出,倾去上清液,擦干管壁附着的水分,称其质量。持水力=(湿品质量(g)-干品质量(g))/干品质量(g)。持油力测量方法同持水力测量,仅需将40mL蒸馏水改为40mL大豆油。

1.2.7多酚含量测定

多酚的测定方法为福林-肖卡(Folin-Ciocalteus)法:将物料称取5.00g,放入250mL的三角瓶中,加入60mL的甲醇,提取温度为45℃,用40kHz的超声波辅助提取55min,在9000r/min条件下离心15min,取上清液1mL,定容到10mL。取1mL,按照绘制标准曲线的方法,测定其吸光度,确定样品多酚的溶出量。

2结果与分析

2.1粒径测定

干法超微粉碎技术处理芒果皮,随着超微粉碎时间的增加,芒果皮的粒径减少。芒果皮超微处理初期粒径下降速率快,随着超微时间的增加,粒径下降速率减少,处理5min得到的超微粉粒径和粗粉的比下降近3倍,处理15min的超微粉和处理10min的超微粉比下降1.4倍;超微粉碎15min的超微粉粒径为28.87μm,达到超微粉级别。

2.2色度测定

不同超微粉碎时间对芒果皮颜色的影响见表2,从表中结果可知,3种超微粉色度各测量值非常相近,与粗粉有差异。超微粉的L*值和H*值比粗粉的值大,而a*值、b*值和C*值减小。表明与粗粉的颜色相比,超微粉的亮度更白亮。超微粉色泽改变主要由于其粒径的减小,颗粒间混合更均匀,同时随着比表面积的增大,物料中的膳食纤维等内容物逐渐显露出来,从而影响到超微粉的颜色。

2.3休止角和滑角测定

粉体的休止角和滑角是表征粉体状态的一项基本指标,对粉体的加工特性有较大影响。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,表明粉体的流动性越好,因此,芒果皮超微粉随着粉体粒度变小,粉体流动性变好,这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,吸附性能增强所致。

2.4溶解度测定

超微粉的溶解度反映了样品的水合能力,超微粉碎处理芒果皮得到不同粒度超微粉结果如图1所示。从图可知,粗粉溶解度为42.29%,超微粉15min的溶解度为74.73%。芒果皮随着粒径的减小,溶解度逐渐增大,说明超微粉碎可以促进芒果皮的溶解,可能由于超微粉碎后形成粒度较小的颗粒导致表明能增加,比表面积增大,活性点增多。2.5持水力、持油力测定芒果皮超微粉的持水力和持油力结果如图2所示,由图可知,芒果皮粗粉持水力和持油力分别为1.85g/g和0.79g/g,超微粉15min的持水力和持油力分别为2.11g/g和0.98g/g。超微粉随着超微时间的增加,芒果皮超微粉粒径的不断减小,持水力和持油力提高,其中持水力更为明显。可能原因是在超微粉碎的作用下,芒果皮的组织结构被疏松,颗粒的比表面积、表面能和孔隙率提高,并且在超微粉碎作用下部分细胞破碎,纤维素和半纤维素中更多的亲水性基团暴露出来,颗粒与水的接触面积、接触部位增多,其分散性增强,因而持水力和持油力提高。

3结论

芒果皮含有丰富膳食纤维、果胶和多酚等功能组分,可通过再加工进行开发应用于食品工业和化工行业中。采用超微粉碎技术对芒果皮进行处理,超微粉碎15min后的粒径为28.87μm,达到超微粉级别。通过不同超微粉碎时间得到粒径不同的芒果皮粉体进行理化指标检测,相对于粗粉,超微粉碎处理会改变芒果皮的色泽,颜色更白亮。芒果皮超微粉随着粉体粒度变小,休止角、滑角和溶解度增大,粉体流动性变好,随着芒果皮超微粉粒径的不断减小,持水力和持油力提高,其中持水力更为明显,粗粉持水力为1.85g/g,超微粉碎15min的持水力为2.11g/g,同时,超微粉碎可以提高多酚溶出量。因此,试验为超微粉碎处理芒果皮的综合开发利用提供理论依据。

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作者:林丽静1;黄晓兵1;龚霄1;苟永刚2;彭芍丹1;李积华1 单位:1.中国热带农业科学院农产品加工研究所,2.岭南师范学院

西南农业学报责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次
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