不同物理方法處理刺梨果渣理化性質(zhì)分析

孟 滿，張 瑜，林 梓，許培振，丁筑紅*

（貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州省藥食同源植物資源研究開(kāi)發(fā)中心，貴州 貴陽(yáng) 550025）

不同物理方法處理刺梨果渣理化性質(zhì)分析

孟 滿，張 瑜，林 梓，許培振，丁筑紅*

（貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州省藥食同源植物資源研究開(kāi)發(fā)中心，貴州 貴陽(yáng) 550025）

以刺梨果渣為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)果渣纖維進(jìn)行改性，提高其加工適應(yīng)性及功能品質(zhì)。采用雙螺桿擠壓、超微粉碎和擠壓-超微粉碎聯(lián)用處理方式對(duì)刺梨果渣基本營(yíng)養(yǎng)成分、微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：3 種改性方式對(duì)刺梨果渣營(yíng)養(yǎng)成分、理化性質(zhì)等影響顯著，其中擠壓處理對(duì)果渣水溶性膳食纖維（soluble dietary fiber，SDF）含量提高效果最佳，其含量為24.39%，是原果渣SDF含量的3.11 倍；超微粉碎組（粒徑250～150 μm）和擠壓處理組果渣膨脹力較對(duì)照組（過(guò)60 目篩的原刺梨果渣粉）提高，持水力較對(duì)照組都有所降低，葡萄糖吸附能力除擠壓組在個(gè)別葡萄糖濃度條件下吸附量較對(duì)照組略高，其余各組都低于對(duì)照組。超微粉碎、擠壓和擠壓-超微粉碎聯(lián)用處理使果渣的水溶性得到顯著提高（P＜0.05）。擠壓-超微粉碎聯(lián)用處理對(duì)果渣陽(yáng)離子交換能力改善最明顯。刺梨果渣經(jīng)改性后理化性質(zhì)得到改善，可更好地發(fā)揮其生理功能，為開(kāi)發(fā)制備高膳食纖維的功能性產(chǎn)品提供基礎(chǔ)依據(jù)。

刺梨果渣；雙螺桿擠壓；超微粉碎；擠壓-超微粉碎；理化特性

引文格式：

孟滿, 張瑜, 林梓, 等. 不同物理方法處理刺梨果渣理化性質(zhì)分析[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(15): 171-177. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201715028. http://www.spkx.net.cn

MENG Man, ZHANG Yu, LIN Zi, et al. Effect of different physical treatments on physicochemical properties of Rose roxburghii Tratt. pomace[J]. Food Science, 2017, 38(15): 171-177. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201715028. http://www.spkx.net.cn

刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）又叫山王果、文先果、刺莓果，是薔薇科多年生落葉灌木繅絲花的果實(shí)，果實(shí)為球形漿果，成熟時(shí)為黃棕色。刺梨具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用功能，富含可溶性糖、維生素（主要是VC）、黃酮、膳食纖維及各種人體必需的氨基酸、微量元素等，研究表明刺梨具有增強(qiáng)免疫力延緩衰老的作用，在抗腫瘤和癌癥方面也有一定的效果[1]。

近年來(lái)，刺梨在食品和藥用領(lǐng)域有很多技術(shù)成果和上市產(chǎn)品，刺梨果渣是刺梨榨汁后的廢棄物，富含原刺梨果的多種營(yíng)養(yǎng)及藥用功能成分，具有很好的利用價(jià)值[2]。新鮮果渣容易變質(zhì)，未及時(shí)處理會(huì)腐敗、霉變，不利于果渣的再次利用，也容易造成環(huán)境污染。刺梨是貴州省的特色水果，貴州有著豐富的刺梨資源，鮮果蘊(yùn)藏量在30萬(wàn) t左右，隨著刺梨逐漸被重視，刺梨加工也越來(lái)越多樣化，隨之而來(lái)的是每年產(chǎn)生大量刺梨果渣。目前，對(duì)于這些廢渣還沒(méi)有很好的處理加工方法，大多都是作為垃圾直接丟棄或是簡(jiǎn)單加工添加于肥料中，資源再利用方面進(jìn)行較少。目前，李小鑫等[3]以刺梨鮮渣為原料，研究出了果渣含量24.59%，口感細(xì)膩柔糯，酸甜適口的刺梨果渣軟糖；康志嬌等[4]用刺梨渣為主要原料研制了顏色金黃、口感酸爽的刺梨果醋；張瑜等[5]通過(guò)發(fā)酵法以刺梨果渣為原料生產(chǎn)了具有刺梨特殊香味的飼料蛋白等的相關(guān)研究。但其綜合開(kāi)發(fā)高效利用研究還較欠缺。刺梨果渣中VC、多酚、三萜、黃酮類(lèi)活性物質(zhì)含量豐富，尤其是膳食纖維含量最為豐富，因此，對(duì)刺梨果渣進(jìn)行有效加工處理提高其原料品質(zhì)及加工適應(yīng)性，對(duì)其后續(xù)深加工和高效開(kāi)發(fā)利用具有重要意義。

大量研究表明，物理、化學(xué)及生物技術(shù)法被廣泛應(yīng)用于果渣膳食纖維的改性。近年來(lái)，一些學(xué)者嘗試用微生物發(fā)酵法從果渣中制取膳食纖維，如蘋(píng)果、柑橘類(lèi)及甘藍(lán)菜的副產(chǎn)物已經(jīng)被用來(lái)加工成膳食纖維產(chǎn)品[6]；螺桿擠壓用于食品生產(chǎn)具有生產(chǎn)效率高、工藝簡(jiǎn)單、能耗低及一機(jī)多能等特點(diǎn)，生產(chǎn)出的食品易消化吸收、口感細(xì)膩、營(yíng)養(yǎng)成分損失少、食用方便。利用雙螺桿擠壓技術(shù)對(duì)香蕉粉進(jìn)行糊化，再冷藏來(lái)增加抗性淀粉含量，以提高香蕉粉的保健功能[7]等。研究表明，單螺桿擠壓機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速，進(jìn)料速率、機(jī)筒溫度對(duì)大米淀粉中膨化率、持水力和水溶性等理化指標(biāo)有極顯著影響[8]。超微粉碎技術(shù)應(yīng)用在果渣中，可使果渣中的膳食纖維大分子組分連接鍵斷裂，轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?，使物料的粒度減小、比表面積增大[9]，使水不溶成分轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄猿煞?，使致密的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷傻目臻g網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，還有可能對(duì)其微粒的結(jié)晶狀態(tài)產(chǎn)生影響[10]，進(jìn)而使非水溶性膳食纖維（insoluble dietary fi ber，IDF）分子中的親水基團(tuán)暴露率增大，持水力、膨脹力和結(jié)合水力提高[11]，擠壓、超微粉碎技術(shù)用于含膳食纖維多的物料中，可以起到改善營(yíng)養(yǎng)和使物料改性的作用，更好地發(fā)揮膳食纖維的功能。因此，在食品加工方法中作為高新技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

刺梨：購(gòu)于貴州省龍里縣，貴農(nóng)5號(hào)品種，挑選新鮮無(wú)霉?fàn)€變質(zhì)，清洗，冷凍保藏（≤-10 ℃），將刺梨榨汁后取果渣（出汁率50%）備用。

耐高溫α-淀粉酶、中性蛋白酶、糖化酶 美國(guó)Sigma公司；所用有機(jī)溶劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DS32-Ⅱ雙螺桿擠壓機(jī) 濟(jì)南賽信機(jī)械有限公司；YR-8超微粉碎機(jī) 濟(jì)南銀潤(rùn)包裝機(jī)械有限公司；CSF-6膳食纖維測(cè)定儀 嘉盛（香港）科技有限公司；S-3400N掃描電子顯微鏡 日本Hitachi公司；WSC-S測(cè)色色差計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；LS13320激光粒度分析儀 美國(guó)貝克曼公司；FW100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)、GX-45B遠(yuǎn)紅外干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 不同處理刺梨果渣的制備

刺梨原果渣經(jīng)FW100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎，過(guò)60 目篩后得原刺梨果渣粉作為對(duì)照。

1.3.1.1 擠壓刺梨果渣制備

刺梨果渣在雙螺桿擠壓機(jī)中水分含量調(diào)整為33%；雙螺桿擠壓機(jī)參數(shù)設(shè)為：螺桿轉(zhuǎn)速144 r/min、溫度150 ℃、喂料速率79 r/min，在此擠壓條件下得到的擠壓產(chǎn)品經(jīng)遠(yuǎn)紅外50 ℃烘干至含水量5%左右，經(jīng)FW100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎，過(guò)60 目篩后樣品（E）封袋保存。

1.3.1.2 超微粉碎刺梨果渣制備

刺梨果渣在遠(yuǎn)紅外50 ℃條件下干燥至水分含量5%左右，經(jīng)FW100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎，過(guò)60 目篩后經(jīng)超微粉碎機(jī)4 ℃條件下粉碎20 min后，分別過(guò)100、200、300 目篩制得粒徑在250～150（G1）、150～75（G2）、75～48 μm（G3）及≤48 μm（G4）共4 個(gè)樣品，分別封袋保存。

1.3.1.3 擠壓-超微粉碎聯(lián)用刺梨果渣制備

果渣在1.3.1.1節(jié)條件下進(jìn)行擠壓處理后，產(chǎn)品烘干至水分含量5%左右，放入超微粉碎機(jī)中4 ℃粉碎20 min，過(guò)60 目篩得擠壓-超微粉碎聯(lián)用刺梨果渣樣品（EG），封袋保存。

1.3.2 基本成分測(cè)定

水分含量的測(cè)定：GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》；灰分含量的測(cè)定：GB 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》；蛋白質(zhì)含量的測(cè)定：GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；膳食纖維含量的測(cè)定：GB 5009.88—2014《食品中膳食纖維的測(cè)定》；粗脂肪含量的測(cè)定：GB/T 14772—2008 《食品中脂肪的測(cè)定》；葡萄糖含量的測(cè)定：GB/T 16285—2008《食品中葡萄糖的測(cè)定》；淀粉含量的測(cè)定：采用酸水解法。

1.3.3 理化性質(zhì)測(cè)定

1.3.3.1 激光粒度分析

將樣品以蒸餾水為分散劑配制成0.02 g/L的溶液，采用LS13320激光粒度分析儀測(cè)定其粒度分布狀況，結(jié)果用儀器自帶粒度分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.3.3.2 掃描電子顯微鏡觀察

將處理好的刺梨果渣粉用導(dǎo)電膠粘在樣品座上，在氮?dú)猸h(huán)境下用離子濺射法在樣品表面噴射一層金膜，通過(guò)掃描電子顯微鏡對(duì)制備好的樣品進(jìn)行觀察分析，并拍攝得到500 倍和1 000 倍的掃描電子顯微鏡照片。

1.3.3.3 色差測(cè)定

采用WSC-S全自動(dòng)色差儀測(cè)定不同改性處理的刺梨果渣中亮度L*、紅綠值a*和黃綠值b*以及刺梨原果渣的L、a和b，每個(gè)樣品平均測(cè)定8 次。刺梨果渣改性前后色差值按式（1）計(jì)算。

1.3.3.4 膨脹力測(cè)定

膨脹力測(cè)定參照文獻(xiàn)[12]，準(zhǔn)確稱(chēng)取1.00 g（m）樣品放入刻度為20 mL的量筒內(nèi)，記錄體積刻度V1，加入10 mL蒸餾水，輕輕振動(dòng)至混合均勻后靜止放置24 h，讀取樣品在量筒內(nèi)膨脹后的刻度，記錄為V2。膨脹力按式（2）計(jì)算。

1.3.3.5 持水力測(cè)定

持水力測(cè)定參照文獻(xiàn)[13]，稱(chēng)取1.00 g（m1）樣品放入50 mL燒杯中，加20 mL蒸餾水后磁力攪拌24 h，然后3 000 r/min離心15 min，傾去上清液，稱(chēng)量樣品的鮮質(zhì)量（m2）。持水力按式（3）計(jì)算。

1.3.3.6 水溶性測(cè)定

參考梁琪等[14]方法并加以修改，具體操作為：準(zhǔn)確稱(chēng)取0.50 g（m1）樣品于200 mL燒杯中，加入50 mL蒸餾水，放在75 ℃恒溫水浴鍋1 h后5 000 r/min離心15 min，取上清液置于105 ℃熱風(fēng)干燥箱烘干至恒質(zhì)量，稱(chēng)量殘留物質(zhì)量（m2）。干粉水溶性按式（4）計(jì)算。

1.3.3.7 陽(yáng)離子交換能力的測(cè)定

參照陳存社等[15]方法進(jìn)行滴定操作，記錄pH值變化，繪出VNaOH-pH關(guān)系圖。

1.3.3.8 葡萄糖吸附能力的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[16]對(duì)葡萄糖束縛能力的測(cè)定，取1.00 g（m）樣品放入不同濃度（C0）葡萄糖溶液（5、10、50、100 mmol/L），在37 ℃恒溫磁力攪拌器中攪拌5 h，然后將待測(cè)溶液在離心機(jī)6 000 r/min離心20 min，取上清液測(cè)定其葡萄糖濃度Cl。葡萄糖吸附能力按式（5）計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)處理

樣品平行測(cè)3 次，用SPSS 20.0和DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同改性處理刺梨果渣品質(zhì)影響結(jié)果分析

表1 改性處理后刺梨果渣的基本成分含量Table 1 Major components of Rosa roxburghii Tratt. pomace modif i ed by different treatments %

由表1可知，3 種改性處理后刺梨果渣灰分、淀粉含量與對(duì)照組含量總體相近，而膳食纖維含量顯著提升。同時(shí)水分含量變化也呈一定的上升趨勢(shì)，且當(dāng)超微組粒徑在250～150 μm時(shí)果渣水分含量升高明顯。改性處理后果渣的脂肪含量有所下降，且雙螺桿擠壓處理后果渣脂肪含量比對(duì)照組降低28%。結(jié)果表明，超微、擠壓、擠壓-超微粉碎聯(lián)用3 種改性方法對(duì)刺梨果渣中基本成分有一定的影響，其中影響最顯著的是SDF含量。擠壓處理后果渣SDF含量是對(duì)照組的3.11 倍（P＜0.05），擠壓-超微粉碎聯(lián)用組SDF含量是對(duì)照組的2.67 倍。超微粉碎組SDF與對(duì)照組相比均有所增加，當(dāng)粒徑≤48 μm時(shí)SDF含量比對(duì)照組增加113.13%。改性果渣在高剪切力作用下，纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素中羧基及羥基等化學(xué)鍵發(fā)生斷裂、降解，轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)[7]，使SDF含量增加。在相同的干基狀態(tài)下，改性處理對(duì)果渣中SDF含量影響大小為擠壓＞擠壓-超微粉碎聯(lián)用＞超微粉碎。若制備高膳食纖維粉，擠壓方式最佳，但擠壓后產(chǎn)品顏色為黑褐色，影響果渣后續(xù)產(chǎn)品感官品質(zhì)，而擠壓-超微粉碎聯(lián)用處理組產(chǎn)品色澤較擠壓處理組產(chǎn)品亮度提高，感官品質(zhì)較好。

2.2 不同改性處理對(duì)刺梨果渣顆粒形貌特征和結(jié)構(gòu)的影響

2.2.1 不同改性處理刺梨果渣的粒度分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，3 種物理改性處理對(duì)刺梨果渣粒徑都具顯著的改善作用，且經(jīng)超微粉碎、雙螺桿擠壓-超微粉碎聯(lián)用及擠壓改性處理后刺梨果渣顆粒D50粒徑分別降至37、54 μm和177 μm：經(jīng)改性處理后果渣樣品D50粒徑均低于對(duì)照組D50粒徑（205 μm）。其中超微組刺梨果渣粒徑最小，達(dá)到了細(xì)微化的效果。擠壓-超微粉碎聯(lián)用處理組可能是由于果渣在擠壓過(guò)程中，油脂外溢在超微粉碎過(guò)程中起到潤(rùn)滑作用，減少顆粒之間的相互作用力[17]而使其粒徑大于超微粉碎組。相比之下，擠壓處理對(duì)刺梨果渣粒度的細(xì)化效果不夠突出。果渣經(jīng)機(jī)械改性處理后粒度變得微小，包裹在纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)的小分子物質(zhì)散逸到顆粒表面，對(duì)其理化性質(zhì)如持水力、膨脹力、水溶性等都有很大的影響，作為輔料加入食品中可改善其感官品質(zhì)[18]。

2.2.2 刺梨果渣不同改性后超微結(jié)構(gòu)變化

圖1 改性處理刺梨果渣微觀結(jié)構(gòu)Fig. 1 Microstructure of modif i ed Rosa roxburghii Tratt. pomace

刺梨果渣不同改性處理后，用掃描電子顯微鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)，如圖1所示，對(duì)照組果渣（圖1a）有典型的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，表面光滑，結(jié)構(gòu)比較緊實(shí)，但顆粒大小不均勻。超微粉碎組（圖1b～e）中變化最大的G4樣品變得細(xì)小，呈片狀，由圖1e2可知粒徑越小，顆粒間的吸附力增大，從而影響樣品持水力、膨脹力等物理特性。擠壓組（圖1f）經(jīng)擠壓處理后纖維結(jié)構(gòu)更易斷裂，與對(duì)照組相比顆粒細(xì)碎。擠壓-超微粉碎聯(lián)用組（圖1g）和擠壓組（圖1f）相比，顆粒明顯變得更加細(xì)小，纖維組織疏松，呈現(xiàn)出多層不規(guī)則的片狀結(jié)構(gòu)，說(shuō)明擠壓改性過(guò)程中多以橫向的揉搓作用為主，超微粉碎過(guò)程中主要為縱向的剪切作用[19]。

2.3 不同改性處理后刺梨果渣理化性質(zhì)變化

2.3.1 不同改性處理對(duì)刺梨果渣色澤影響

色澤的變化是物料內(nèi)在質(zhì)量變化的外在表現(xiàn)，而色澤表現(xiàn)與粒徑大小相關(guān)，有研究表明色澤中白度與粒徑之間的變化關(guān)系為y＝87.768X-0.1493（r2＝0.966 1，P＝0.008，y代表白度；X代表粒徑/μm）[20]。

表2 不同改性處理對(duì)刺梨果渣色差的影響Table 2 Effect of different modif i cation treatments on the color of Rosa roxburghii Tratt. pomace

圖2 不同改性刺梨果渣感官性狀的比較Fig. 2 Visual appearance of modif i ed Rosa roxburghii Tratt. pomace

由表2和圖2可知，果渣經(jīng)不同改性處理后的色澤與對(duì)照組相比總體差異顯著（P＜0.05），超微組粒徑越小色澤越明亮，擠壓產(chǎn)品色澤受到一定影響為黑褐色，而擠壓-超微粉碎產(chǎn)品與擠壓產(chǎn)品相比色澤得到改善，亮度增加。超微組亮度L*、a*、b*和ΔE與對(duì)照組差異顯著（P＜0.05），且粒徑越小，與對(duì)照組差異越顯著，當(dāng)超微粉碎組粒徑從250 μm細(xì)微化到≤48 μm時(shí)，L*、b*值有逐漸上升的趨勢(shì)，ΔE值則隨之增加，超微粉碎粒徑≤48 μm時(shí)變化趨勢(shì)明顯，較250～150 μm升高67%。由此可知，不同粒徑組ΔE與粒徑呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，是因?yàn)楣?jīng)超微處理后顆粒變得及其微小，比表面積增大，對(duì)光的折射和衍射等共同作用導(dǎo)致的[21]。

2.3.2 不同改性處理對(duì)刺梨果渣膨脹力影響

圖3 不同改性處理對(duì)刺梨果渣膨脹力的影響Fig. 3 Effect of different modif i cation treatments on swelling capacity of Rosa roxburghii Tratt. pomace

由圖3可知，不同處理方法對(duì)刺梨果渣膨脹力影響與對(duì)照組相比差異顯著（P＜0.05）。超微粉碎樣品膨脹力隨著粒徑的減小，膨脹力呈下降趨勢(shì)，其中粒徑＞75 μm時(shí)膨脹力高于對(duì)照組，當(dāng)粒徑＜75 μm時(shí)，其膨脹力小于對(duì)照組，因?yàn)楣獬醪狡茐臅r(shí)，親水基團(tuán)和部位暴露增加了顆粒的延伸性，隨著顆粒變得更加細(xì)小，束縛水分子能力下降，導(dǎo)致膨脹力下降[22]。

擠壓組膨脹力顯著高于對(duì)照組和擠壓-超微粉碎聯(lián)用組（P＜0.05），這是由于樣品受到擠壓和剪切力的作用使纖維高聚物發(fā)生斷裂，產(chǎn)生了SDF等聚合度相對(duì)較低的成分，這些成分有較強(qiáng)的吸水性，從而使得樣品具有很高的膨脹力[23]。

2.3.3 不同改性處理對(duì)刺梨果渣持水力的影響

圖4 不同改性處理對(duì)刺梨果渣持水力的影響Fig. 4 Effect of different modif i cation treatments on water-holding capacity of Rosa roxburghii Tratt. pomace

果渣富含膳食纖維，在強(qiáng)作用力下纖維空間結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致更多的親水基團(tuán)暴露出來(lái)，更有利于顆粒與水接觸，同時(shí)顆粒變小，比表面積增加有助于提高粉體的持水力，但過(guò)細(xì)的粉體對(duì)水分的束縛力變小，最終導(dǎo)致持水力下降[24]。由圖4可知，不同改性處理后的刺梨果渣持水力與對(duì)照組相比顯著降低（P＜0.05），擠壓組高于超微粉碎組、擠壓-超微粉碎聯(lián)用組，超微粉碎組低于擠壓-超微粉碎聯(lián)用組，其中超微組樣品粒徑小于150 μm后，持水力下降不顯著（P＞0.05）。

2.3.4 不同改性處理對(duì)刺梨果渣水溶性的影響

圖5 不同改性處理對(duì)刺梨果渣水溶性的影響Fig. 5 Effect of different modif i cation treatments on water solubility of Rosa roxburghii Tratt. pomace

由圖5可知，不同改性處理使刺梨果渣水溶性與對(duì)照組相比均有顯著提高，且改性方式對(duì)水溶性影響程度為擠壓-超微粉碎聯(lián)用＞擠壓＞超微粉碎。擠壓-超微粉碎聯(lián)用組相比對(duì)照組對(duì)水溶性影響顯著（P＜0.05），是對(duì)照組的2.62 倍，擠壓組水溶性為18.9%，是對(duì)照組的2.25 倍。超微粉碎組與對(duì)照組之間差異均顯著（P＜0.05），且顆粒隨著粒徑的減小，其水溶性逐漸增加。超微和擠壓處理中，果渣受到高撞擊力、高剪切力等作用使得其部分不溶于水的物質(zhì)發(fā)生熔融現(xiàn)象或部分纖維糖苷鍵斷裂，IDF向SDF轉(zhuǎn)變，在以上3 種物理方法作用下果渣持水力得到提高。

2.3.5 不同改性處理對(duì)刺梨果渣陽(yáng)離子交換能力的影響

刺梨果渣含有75.69%（以干基計(jì)）膳食纖維，纖維中含有羧基和羥基類(lèi)側(cè)鏈基團(tuán)，能與Ca2+、Zn2+、Cu2+等有機(jī)陽(yáng)離子進(jìn)行可逆的交換，影響消化道的pH值、滲透區(qū)以及氧化還原電位，而且它能夠與腸道中的Na+、K+等進(jìn)行交換，從而降低血液中Na+/K+濃度的比值，直接產(chǎn)生降血壓的作用[25]。

圖6 不同改性處理對(duì)刺梨果渣的陽(yáng)離子交換能力Fig. 6 Effect of different modif i cation treatments on cation exchange capacity of Rosa roxburghii Tratt. pomace

不同改性處理后刺梨果渣對(duì)陽(yáng)離子交換能力測(cè)定結(jié)果如圖6所示，擠壓-超微粉碎聯(lián)用組陽(yáng)離子交換能力最大，擠壓組低于超微粉碎組，這是因?yàn)闃悠方?jīng)擠壓處理后，纖維中羧基和羥基類(lèi)側(cè)鏈基團(tuán)暴露出來(lái)[26]，與溶液中陽(yáng)離子交換能力提高。超微粉碎組陽(yáng)離子交換能力隨粒徑的變小而增加，可能是因?yàn)榱皆叫?，顆粒與溶液接觸的面積和陽(yáng)離子交換能力就越大，果渣中其他成分如蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)等對(duì)陽(yáng)離子交換能力也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

2.3.6 不同改性處理刺梨果渣葡萄糖吸附能力的影響

表3 不同改性處理刺梨果渣對(duì)不同濃度葡萄糖的吸附量Table 3 Glucose-adsorbing capacity of modif i ed Rosa roxburghii Tratt. pomaceμmol/L

由表3可知，不同處理組與對(duì)照組之間差異顯著（P＜0.05）。粒徑與其葡萄糖吸附能力呈正相關(guān)關(guān)系，且果渣對(duì)葡萄糖吸附能力隨溶液中葡萄糖濃度的增加而增強(qiáng)。擠壓組整體上對(duì)葡萄糖吸附量最高，擠壓-超微粉碎聯(lián)用組在不同的葡萄糖濃度條件下吸附量整體上低于擠壓組，這是因?yàn)闃悠方?jīng)擠壓作用使IDF向SDF轉(zhuǎn)變，且SDF在溶液中具有較大的黏性，能將葡萄糖分子包裹在其中[27]，故提高了擠壓組對(duì)葡萄糖的吸附能力。

3 結(jié) 論

不同改性處理對(duì)刺梨果渣理化性質(zhì)均有顯著影響。將刺梨原果渣、擠壓樣品、超微粉碎以及擠壓-超微粉碎樣品進(jìn)行基本成分、微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)差異對(duì)比分析得到：改性處理中擠壓技術(shù)對(duì)果渣基本成分SDF含量的影響高于其他各處理組，超微粒徑250～150 μm和擠壓處理組果渣膨脹力較對(duì)照提高，持水力較對(duì)照組都有所降低，葡萄糖吸附能力除擠壓組在個(gè)別葡萄糖濃度條件下吸附量較對(duì)照組略高，其余各組都低于對(duì)照組。超微粉碎、擠壓和擠壓-超微粉碎處理使果渣的水溶性得到顯著提高（P＜0.05），且經(jīng)擠壓改性后果渣SDF含量、膨脹力較對(duì)照組分別提高了2.11、0.16 倍，而擠壓-超微改性后果渣水溶性較對(duì)照組提高1.62 倍。超微粉碎樣品粒徑越小色澤越明亮，且粒徑與亮度L*呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。擠壓-超微樣品較擠壓樣品色澤得到改善，亮度L*提高。此外，擠壓-超微處理也使刺梨果渣陽(yáng)離子交換能力提高最多?？傊?，通過(guò)超微、擠壓以及擠壓-超微粉碎聯(lián)用技術(shù)對(duì)刺梨果渣進(jìn)行改性處理其理化性質(zhì)得到一定的改善，提高了刺梨果渣綜合品質(zhì)。研究為開(kāi)發(fā)刺梨果渣功能產(chǎn)品提供一定的基礎(chǔ)技術(shù)支撐和理論參考。

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Effect of Different Physical Treatments on Physicochemical Properties of Rose roxburghii Tratt. Pomace

MENG Man, ZHANG Yu, LIN Zi, XU Peizhen, DING Zhuhong*
(Research and Development Center of Medicinal and Edible Plant Resources of Guizhou Province, Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Store and Processing of Guizhou Province, School of Liquor and Food Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China)

In order to improve its suitability for processing and functional properties, Rosa roxburghii Tratt. pomace was subjected to twin-screw extrusion, superfine grinding or both and then evaluated for basic nutritional components, morphology, microstructure and physicochemical properties. The results showed that all three treatments had signif i cant effects on nutritional components and physicochemical properties of Rosa roxburghii Tratt. pomace. Twin-screw extrusion provided the highest content (24.39%) of soluble dietary fi ber (SDF) of all treatments, which was 3.11 times as high as that in the raw pomace. Twin-screw extrusion superf i ne grinding (in the particle size range of 250–150 μm) resulted in an increase in swelling capacity and a decrease in water-holding capacity compared to the control (passed through a 60-mesh sieve), and they showed lower glucose adsorption capacity except for a slight increase at several glucose concentrations. The water solubility of pomace after individual and combined treatments was signif i cantly increased compared to in the control group (P ＜ 0.05). The cation exchange capacity of pomace was most improved after the combined treatment. The physicochemical properties and therefore physiological effect of Rosa roxburghii Tratt. pomace were improved after modif i cation, which will provide a theoretical basis for the development of functional foods with dietary fi ber.

Rosa roxburghii Tratt. pomace; twin-screw extrusion; superfine grinding; superfine grinding extrusion; physicochemical properties

10.7506/spkx1002-6630-201715028

TS202.3

A

1002-6630（2017）15-0171-07

2016-06-23

貴州省科技廳區(qū)域合作項(xiàng)目（黔科合區(qū)域合[2013]7001號(hào)）；貴州省重大科技專(zhuān)項(xiàng)（黔科合重大專(zhuān)項(xiàng)字[2013]6006；黔科合G字[2014]4003）

孟滿（1986—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。E-mail：mengmanjam@163.com

*通信作者：丁筑紅（1966—），女，教授，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工。E-mail：gzdxdzh@163.com