谷朊粉對菠蘿果粉水分吸附特性的影響

摘 要：為探究谷朊粉（wheat gluten，WG）抑制菠蘿果粉吸濕行為的作用機制，給菠蘿果粉的加工及貯藏提供理論指導，采用靜態(tài)稱量法繪制4 種不同WG 添加量（0、10%、20%、30%）菠蘿果粉的水分吸附等溫線。選用7 個經(jīng)典數(shù)學模型對吸附實驗數(shù)據(jù)進行非線性擬合，以決定系數(shù)（R2）和均方根誤差（RMSE）為評價指標，篩選出擬合度最高的模型并確定其數(shù)學表達式，進而推算菠蘿果粉的安全貯藏水分。通過水與物料的結(jié)合能分析，繪制出樣品平衡水分含量（equilibrium moisture content，Xeq）與結(jié)合能的關(guān)系圖，從熱力學角度闡述WG 對菠蘿果粉水分吸附特性的影響。結(jié)果表明，在25 ℃室溫條件下的水分吸附過程中，樣品Xeq 會隨著水分活度（aw）的升高而升高，而且WG 添加量越高的樣品，其升高幅度越小。在0.753 的aw 下，4 種樣品的Xeq 分別為0.2068、0.1921、0.1763、0.1530 g/g。菠蘿果粉的水分吸附等溫線屬于Ⅲ型等溫線，Peleg 模型對其擬合效果最好，其次分別是GAB、Henderson、Mod-BET、Oswin模型，而Halsey、Smith 模型的擬合效果較差。Peleg 模型對所有樣品擬合的R2 均在0.995 以上，RMSE 為0.0112～0.0137。模型擬合驗證結(jié)果表明，Peleg 模型預測值與實測值有較高的線性關(guān)系，能較準確地反映菠蘿果粉的Xeq。根據(jù)食品安全貯藏水分理論，利用上述擬合模型表達式推算出4 種樣品的相對安全水分分別為0.1421、0.1308、0.1168、0.1017 g/g，絕對安全水分分別為0.0803、0.0721、0.0615、0.0501 g/g。此外，結(jié)合能分析結(jié)果表明，水與物料的結(jié)合能隨著Xeq 的升高而下降，同時WG 的添加可有效降低結(jié)合能，從而降低物料對水分子的吸附能力。當Xeq 為0.20 g/g 時，WG 添加量每增加10%，物料與水的結(jié)合能平均下降0.0396 kJ/mol。

關(guān)鍵詞：菠蘿果粉；谷朊粉；水分吸附等溫線；模型擬合；結(jié)合能

中圖分類號：S432.1 文獻標志碼：A

菠蘿[Ananas comosus（L.）Merr]又名鳳梨、黃梨，為多年生常綠草本植物，含有豐富的膳食纖維、維生素、蛋白質(zhì)和鐵、磷、鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，是我國重要的熱帶水果資源。盡管目前我國菠蘿的年產(chǎn)量大，但主要作為鮮食，深加工產(chǎn)品較少[1]。同時由于菠蘿的收獲期比較集中，果實水分含量較高，儲存期短，再加上保存條件和深加工能力等因素的限制，菠蘿采后如無法及時銷售，將給果農(nóng)帶來嚴重的經(jīng)濟損失[2]。近年來出現(xiàn)的一系列大規(guī)模菠蘿滯銷事件也深刻反映了菠蘿產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題[3]。因此，大力推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，提升菠蘿深加工水平，對實現(xiàn)菠蘿產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義[4]。果粉是一種有效的水果加工利用形式，用途非常廣泛，可作為食品配料起到調(diào)味、調(diào)色、增加營養(yǎng)成分等作用[5]。將菠蘿加工成果粉，能夠降低水分含量，延長保質(zhì)期，較好地保持菠蘿的營養(yǎng)成分，并減輕包裝運輸成本。果粉加工不僅可解決菠蘿不耐儲存，收獲后損失嚴重的問題，而且可以擴大菠蘿深加工市場，滿足各個領(lǐng)域?qū)凼袌龅男枨骩6]。

干燥是果粉加工的主要操作單元，對果粉的品質(zhì)有重要影響。果粉的干燥方式主要有噴霧干燥、熱風干燥、真空冷凍干燥、真空干燥等[7]。噴霧干燥由于成本低廉、生產(chǎn)周期短、連續(xù)化程度高等優(yōu)點，在果粉加工中應(yīng)用最廣泛[8]。噴霧干燥得到的菠蘿果粉中的小分子糖含量較高，而且主要為玻璃態(tài)，在這種狀態(tài)下由于固體基質(zhì)的移動性受到很大限制，理化性質(zhì)很穩(wěn)定[9]。但此狀態(tài)下的糖類吸濕性很強，物料吸濕后含水率升高，無定形糖便以橡膠態(tài)的形式存在，基質(zhì)分子流動性加速，物料會發(fā)生粘結(jié)、塌陷和結(jié)塊等現(xiàn)象，嚴重影響產(chǎn)品的品質(zhì)及貨架期[10]。因此，如何在果粉的生產(chǎn)流通過程中有效抑制其吸濕結(jié)塊，是亟需解決的技術(shù)瓶頸問題。MUZAFFAR 等[11]將大豆分離蛋白添加至酸角果汁中并進行噴霧干燥，發(fā)現(xiàn)大豆分離蛋白顯著提高果粉的出粉率和粉末特性，同時降低其粘結(jié)指數(shù)和吸濕性。ADHIKARI等[12]的研究表明，在蔗糖溶液中加入少量的酪蛋白酸鈉和水解乳清蛋白分離物后進行干燥可降低粉末的粘性，他們認為這歸因于蛋白質(zhì)分子在干燥過程中優(yōu)先遷移到液滴-空氣界面，并在干燥時形成蛋白質(zhì)薄膜，從而降低了顆粒間的粘性。SYDYKOV等[13]對白蛋白和蔗糖混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變特性進行了研究，發(fā)現(xiàn)白蛋白的存在能在一定程度上降低蔗糖分子的塑化作用，從而提高混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，抑制混合物的吸濕行為。

谷朊粉（wheat gluten，WG）是一種從小麥中提取的天然植物蛋白，因其良好的乳化性、延展性和成膜性，在食品工業(yè)中被廣泛用作品質(zhì)改良劑[14]。WG 的蛋白質(zhì)組成中非極性氨基酸占比較高，且?guī)щ姎埢^少，使其具有較好的疏水特性[15-16]，研究表明將WG 添加到高糖食品基質(zhì)中，可有效降低混合體系對水分子的吸附作用，從而抑制食品的吸濕行為[17-18]。本研究以WG 作為吸濕抑制劑，以麥芽糊精作為噴霧干燥助劑，采用噴霧干燥工藝制備菠蘿果粉[19]，測定不同WG 添加量（0、10%、20%、30%）菠蘿果粉的水分吸附等溫線。選取7 個經(jīng)典數(shù)學模型，對水分吸附實驗數(shù)據(jù)進行模型擬合，通過統(tǒng)計學參數(shù)（R2 和RMSE）分析，比較不同數(shù)學模型的擬合效果，獲得描述菠蘿果粉及其混合體系吸濕行為的最優(yōu)模型。利用模型方程結(jié)合食品安全貯藏水分理論，推導得出菠蘿果粉的安全貯藏水分?；谒治綗崃W理論，采用結(jié)合能方程分析菠蘿果粉在水分吸附過程中的結(jié)合能變化，探究WG 對菠蘿果粉吸附水分子能力的影響，為果粉的加工貯藏及新型吸濕抑制劑的開發(fā)提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料

供試材料菠蘿品種為巴厘，購于湛江市霞山區(qū)三和果蔬批發(fā)市場，產(chǎn)自廣東省湛江市徐聞縣。

1.1.2 主要試劑

谷朊粉，食品級，蛋白質(zhì)含量77.5%，封丘縣華豐粉業(yè)有限公司生產(chǎn)；麥芽糊精（MD20），食品級，DE 值16～20，秦皇島驪驊淀粉股份有限公司生產(chǎn)；氯化鋰、醋酸鉀、氯化鎂、碳酸鉀、硝酸鎂、亞硝酸鈉、氯化鈉、氯化鉀、硝酸鉀，均為分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司；五氧化二磷、麝香草酚，均為分析純，購自美國Aladdin 工業(yè)公司。

1.1.3 儀器設(shè)備

DFRP 噴霧干燥塔（無錫市大峰噴霧設(shè)備有限公司）、ATAGO PAL-1 糖度計（日本ATAGO 株式會社）、CPA2250D 電子分析天平（德國Sartorius 科學儀器有限公司）、KERN MRS120-3 快速水分測定儀（上海島韓實業(yè)有限公司）、MJ-BL25B3 打漿機（廣東美的生活電器制造有限公司）、GYB40-10S 高壓均質(zhì)機（上海東華高壓均質(zhì)機廠）、LRH-250A 恒溫恒濕培養(yǎng)箱（廣東泰宏君科學儀器股份有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

新鮮成熟的菠蘿經(jīng)去皮、切塊、打漿并真空抽濾2 次，取菠蘿清汁。用糖度計測出清汁的可溶性固形物含量，并按可溶性固形物質(zhì)量比1∶1 的比例加入噴霧干燥助劑麥芽糊精，攪拌使其完全溶解，再分別加入可溶性固形物質(zhì)量0、10%、20%、30%的WG，繼續(xù)攪拌均勻。隨后，將所有樣品使用高壓均質(zhì)機在50 MPa 的工作壓力下處理10 min 后噴霧干燥。噴霧干燥塔工作參數(shù)設(shè)置為：進風溫度160 ℃，出風溫度80 ℃，進料流速40 mL/min。

1.2.2 水分吸附實驗

將噴霧干燥樣品置于底部盛有P2O5 粉末的密封干燥器內(nèi)，脫水至水分含量低于3%，備用。精確稱取1.0～1.1 g 樣品放入質(zhì)量恒定的干燥稱量瓶中，將敞口的稱量瓶和蓋子一并放入9 個底部盛有不同飽和鹽溶液的干燥器內(nèi)，并在aw 高于0.75 的干燥器內(nèi)加入0.2 g 左右的麝香草酚，用于抑制霉菌生長[20]。干燥器密封后放入25 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中平衡。9 種飽和鹽溶液及其aw 分別為：LiCl，0.110；CH3COOK，0.225；MgCl2，0.328；K2CO3，0.427；Mg（NO3）2，0.529；NaNO2，0.670；NaCl，0.753；KCl，0.843；BaCl2，0.901[21]。

平衡過程中，每隔24 h 對裝有樣品的稱量瓶進行精確稱重，當前后2 次的質(zhì)量差不超過3 mg時，認為樣品的aw 與環(huán)境相對濕度近乎一致，此時即為水分吸附平衡狀態(tài)，每種樣品平行實驗3次[22]。以aw 為橫坐標，以Xeq 為縱坐標，繪制水分吸附等溫線。

1.2.3 水分吸附等溫線模型擬合

本實驗選用7個經(jīng)典的吸濕等溫線數(shù)學模型，對水分吸附實驗數(shù)據(jù)進行擬合，通過分析統(tǒng)計學參數(shù)R2 和RMSE，評價各模型的擬合效果；選擇最適模型繪制擬合曲線，并將模型預測值與實測值進行對比驗證。利用上述模型方程，推算出樣品的安全貯藏水分。7 個模型及其數(shù)學表達式分別為：Mod-BET，Xeq=X0Caw/（1-aw）[1-Cln（1-aw）] ； GAB ， Xeq=X0CKaw/[（1-Kaw）（1-Kaw+CKaw）]；Henderson，Xeq=[-ln（1-aw）/A]1/B ； Oswin ， Xeq=A[aw/（1-aw）]1/B ；Peleg，Xeq=AawC+BawD；Smith，Xeq=A+Bln（1-aw）；Halsey，Xeq=（-A/lnaw）1/B。其中，Xeq 是平衡水分含量；X0 是單分子層水分含量；A、B、C、D、K均為各模型常數(shù)[23]。

1.2.4 結(jié)合能分析

基于熱力學關(guān)系，結(jié)合能是指在一定溫度下食品物料中1 mol 水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，除去氣化潛熱之外所額外消耗的能量，其反映固體基質(zhì)與水分子間結(jié)合力的大小[24]。結(jié)合能計算公式：

Q=-RTln（P0/P1）=-RTlnaw （1）

式中，Q 為水與物料的結(jié)合能，J/mol；R 為摩爾氣體常量，8.319 kJ/（mol·K）；T 為絕對溫度，K；P0 為濕物料上方平衡水蒸氣的分壓，Pa；P1 為游離水的飽和蒸氣壓，Pa；aw 為水分活度，在一定溫度下，其數(shù)值等同于P0/P1。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Matlab 7.0 軟件對水分吸附實驗數(shù)據(jù)進行非線性回歸分析及模型擬合，采用Origin 9.0軟件作圖，所有實驗均平行3 次并取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 菠蘿果粉的水分吸附等溫線

由0、10%、20%、30% WG 添加量的菠蘿果粉在25 ℃下的水分吸附等溫線（圖1）可知，4種樣品的Xeq 隨著aw 的增加而增加，并且當aw 低于0.67 時曲線上升較平緩，當aw 高于0.67 時曲線上升明顯加快，說明此條件下的水分吸附效率更高。依據(jù)國際理論與應(yīng)用化學聯(lián)合會（IUPAC）的分類方法，菠蘿果粉的水分吸附等溫線呈“J”型，可歸類為Ⅲ類等溫線，符合高糖分物料吸附等溫線的典型特征[25]。這與棗[26]、芒果[27]、橙子[28]和火龍果[29]的吸附等溫線類似。多分子層吸附理論[30]可用于描述此現(xiàn)象，即aw 較低時，環(huán)境中可自由活動的水分子數(shù)量較少，此時物料的水分吸附以單分子層吸附為主，吸附過程較為緩慢；當aw 升高，已吸附在物料表面的水分子在氫鍵和范德華力作用下，開始吸附環(huán)境中的游離水分子，形成多分子層水分吸附，導致物料Xeq 迅速增加。因此，菠蘿果粉貯藏期間的aw 應(yīng)控制在0.67 以下，避免產(chǎn)品因水分大量吸附導致的發(fā)粘、結(jié)塊、風味損失等品質(zhì)劣變。

在同一aw下，WG添加量越高的樣品Xeq 越低，而且所有樣品在低aw 下的曲線上升較平緩，當aw低于0.427 時4 條曲線幾乎重合，在高aw 下曲線斜率增大，樣品間的差距更明顯。當aw 為0.328時，4 種樣品的Xeq 分別為0.0382、0.0340、0.0279、0.0231 g/g，即WG 添加量每增加10%，Xeq 平均僅下降0.0050 g/g，而當aw 為0.753 時，4 種樣品的Xeq 分別為0.2068、0.1921、0.1763、0.1530 g/g，即WG 添加量每增加10% ， Xeq 平均下降0.0179 g/g，說明WG 在高aw 下的吸濕抑制效果更顯著，這可能是由于WG 在噴霧干燥過程中與菠蘿果粉形成了包埋體系，減少了果粉表面水分吸附點位的暴露，并且WG 對果粉中小分子糖類的塑化抑制作用，提高了體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，從而降低樣品吸濕效率，此外，WG 良好的疏水特性也阻礙了混合體系對水分的吸附[13， 16]。

2.2 水分吸附等溫線的模型擬合

選用7 個經(jīng)典數(shù)學模型，對不同WG 添加量的4 種菠蘿果粉樣品在aw 為0.110～0.909 范圍內(nèi)的吸附等溫線數(shù)據(jù)進行擬合。通過比較統(tǒng)計學參數(shù)R2 和RMSE 來檢驗各模型的擬合效果，R2 的數(shù)值越接近1，RMSE 的數(shù)值越接近0，說明模型的擬合效果越好。結(jié)果如表1 所示，Peleg 模型在4 種樣品中的R2 值分別為0.9955、0.9951、0.9964、0.9955，在所有模型中均最大；同時RMSE 值最小，分別為0.0136、0.0137、0.0112、0.0119。由此可知，Peleg 模型的擬合效果最好，其次分別是GAB、Henderson、Mod-BET、Oswin 模型，而Halsey 和Smith 模型對4 種樣品的R2 值均小于0.98，擬合效果較差。

Peleg 模型擬合曲線如圖2 所示，4 種樣品的曲線均呈“J”型，其中WG 添加量越高的樣品，曲線位置越低，與吸附等溫線相符，說明Peleg模型擬合曲線能較好地反映樣品水分吸附行為。將表1 中的Peleg 模型常數(shù)代入其數(shù)學表達式，得到擬合模型方程如式（2）～（5）所示。通過方程可求出特定Xeq 下樣品的aw。

Xeq0=0.8254aw5.979+0.05184aw0.4423 （2）

Xeq10=0.8250aw6.144+0.04418aw0.3816 （3）

Xeq20=0.8009aw6.202+0.03242aw0.3010 （4）

Xeq30=0.7858aw6.323+0.01985aw0.08075 （5）

式中，Xeq0、Xeq10、Xeq20 和Xeq30 分別為0、10%、20%和30% WG 添加量樣品的平衡水分含量，g/g；aw 為水分活度值。

2.3 模型擬合驗證

將4 種樣品的水分吸附實驗實測值與Peleg模型的預測值進行比較，驗證該模型的擬合效果。根據(jù)模型表達式及模型參數(shù)，可得到菠蘿果粉的Peleg 模型，進而求出樣品在9 個不同aw 下Xeq的模型預測值。以預測值為橫坐標，實測值為縱坐標作圖，結(jié)果如圖3 所示。4 組數(shù)據(jù)的預測值與實測值呈較高的線性關(guān)系，數(shù)據(jù)點基本分布在1∶1 線附近，說明Peleg 模型能準確預測菠蘿果粉的Xeq，這對產(chǎn)品的加工和貯藏具有一定的指導意義。

2.4 安全貯藏水分

水分活度（aw）是決定食品貨架期長短的一個重要指標，對食品在貯藏過程中微生物的生長繁殖具有重要影響[31]。研究表明，當aw 低于0.7時，食品中細菌、霉菌及酵母菌的生長受到抑制；當aw 低于0.6 時，絕大多數(shù)微生物都無法生存。因此，可以將aw 為0.7 時的菠蘿果粉水分含量稱為相對安全水分，aw 為0.6 時的水分含量稱為絕對安全水分[32]。通過式（2）～（5）的等溫線擬合模型方程，求出4 種不同WG 添加量的菠蘿果粉在25 ℃條件下的相對安全水分和絕對安全水分，結(jié)果如表2 所示。

2.5 水與物料的結(jié)合能

根據(jù)式（1）的結(jié)合能計算公式，結(jié)合等溫線模型擬合方程，可求得不同Xeq 下菠蘿果粉與水的結(jié)合能。由表3 和圖4 可知，隨著Xeq 的升高，結(jié)合能逐漸下降。說明菠蘿果粉在低含水率下水分蒸發(fā)所消耗的能量更大，同時束縛環(huán)境中水分子的能力增強，更容易發(fā)生水分吸附；而在高含水率條件下，物料對水分子束縛力減弱，更易發(fā)生失水。當Xeq 低于0.20 g/g 時，水與菠蘿果粉的結(jié)合能較大，此時物料的吸濕風險較高，因此需要更嚴苛的貯藏條件。

通過對比4 種樣品的結(jié)合能數(shù)據(jù)可知，在相同Xeq 下，WG 添加量越大結(jié)合能越小。當Xeq 為0.20 g/g 時，結(jié)合能分別為0.6959、0.6619、0.6200、0.5770 kJ/mol，即WG 添加量每增加10%，物料與水的結(jié)合能平均下降0.0396 kJ/mol。這是由于WG 與菠蘿果粉中的小分子糖結(jié)合，減少了物料顆粒表面水分吸附位點的數(shù)量，從而減弱了物料與水分子的相互作用力，導致結(jié)合能下降。這說明WG 可在一定程度上抑制菠蘿果粉吸濕，降低產(chǎn)品的貯藏難度。

3 討論

噴霧干燥法制備的果粉因顆粒較小，且富含易果糖等小分子糖類，在生產(chǎn)、加工和儲存期間極易發(fā)生吸濕現(xiàn)象，對產(chǎn)品的質(zhì)量安全和功能特性有不同程度的影響，如吸濕后產(chǎn)品發(fā)生結(jié)塊、潮解，導致粉末的水化性能和分散性能降低，使產(chǎn)品感官品質(zhì)變差和貨架期縮短。為了抑制果粉吸濕現(xiàn)象的發(fā)生，常連鑫等[33]發(fā)現(xiàn)在桑葚果粉干燥過程中加入麥芽糊精、乳清分離蛋白、菊糖、海藻糖和阿拉伯膠，均可在一定程度上降低桑葚果粉的粘壁率，抑制果粉的吸濕性。LIPASEK 等[34]以單一易吸濕食品成分（氯化鈉、蔗糖、果糖和檸檬酸）和二元體系（與蔗糖、果糖或檸檬酸混合的氯化鈉）作為研究對象，考察了二氧化硅，硅酸鈣和硬脂酸鈣對體系吸濕性的調(diào)控作用，發(fā)現(xiàn)硬脂酸鈣能夠顯著改變易吸濕成分的共混物的水分吸收行為；推測硬脂酸鈣是利用其疏水性和覆蓋主體粉末顆粒表面的能力，降低粉末的水分吸附和粉末間的接觸從而抑制吸濕。目前最常用的吸濕抑制劑是麥芽糊精，通常是利用其在吸濕顆粒表面形成防潮屏障以及提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的能力來降低體系的吸濕性和粘性[5， 35]。但是麥芽糊精在果粉加工過程中的使用，會降低果粉的香氣和口感，進而影響產(chǎn)品品質(zhì)[36]。

上述研究報道可以發(fā)現(xiàn)，果粉的吸濕行為與物料的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等都有著重要關(guān)系，通過添加吸濕抑制劑可以改變果粉的成分構(gòu)成、顆粒性和疏水性，從而抑制其水分吸附[34]。目前針對果粉吸濕抑制劑的研究主要以多糖類、無機鹽和小分子可溶性蛋白質(zhì)等為主，作為溶解度極低的植物蛋白，WG 的吸濕抑制效果及作用機制在現(xiàn)有文獻中鮮有報道。魏玉杰等[18]將WG、乙基纖維素與蘋果漿復配凍干，發(fā)現(xiàn)蘋果粉的吸濕性得到了一定的抑制，同時高自由度水分含量降低，為WG 作為食品吸濕抑制劑的研究提供了思路。然而，噴霧干燥的熱帶水果果粉因其含糖量較高，加工方式不同，粉末特性也與凍干果粉有較大差異[37]，WG 對其吸濕性質(zhì)有何影響，有必要進行深入考察。

本研究在鮮榨菠蘿果汁中加入不同比例（0、10%、20%、30%）的WG，噴霧干燥制得菠蘿果粉，并繪制樣品在aw 為0.110～0.901 范圍內(nèi)的水分吸附等溫線，考察WG 對菠蘿果粉水分吸附特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有樣品的水分吸附等溫線均呈“J”型，屬于Ⅲ類等溫線，Xeq 隨著aw 的增加而增加，而且在同一aw 下，WG 添加量越高，樣品的Xeq 越低。當aw 為0.753 時，30%WG 添加量樣品的Xeq 為0.1530 g/g，低于FONGIN 等[35]以麥芽糊精作為單一吸濕抑制劑制備的芒果果粉。王勛等[38]考察了大豆纖維對凍干芒果粉吸濕性的影響，發(fā)現(xiàn)3%和4%大豆纖維添加量（以原料質(zhì)量計）的冷凍破碎芒果漿，經(jīng)凍干后制成的果粉，其24 h 吸濕率分別為17.52%、17.21%。結(jié)合實驗結(jié)果和上述文獻報道可知，WG 具有較好的吸濕抑制效果。

采用7 個經(jīng)典數(shù)學模型進行水分吸附等溫線擬合，以R2 和RMSE 作為評價指標，發(fā)現(xiàn)Peleg模型對所有樣品擬合的R2 均最大（ 0.9951～0.9964），RMSE 均最小（0.0112～0.0137），為菠蘿果粉水分吸附等溫線的最適模型，這與周穎鈿等[25]的龍眼果粉水分吸附等溫線模型擬合結(jié)果相似。利用模型方程推算出4 種樣品在常溫條件下的相對安全水分分別為0.1421、0.1308、0.1168、0.1017 g/g，絕對安全水分分別為0.0803、0.0721、0.0615、0.0501 g/g，可為菠蘿果粉的貯藏提供數(shù)據(jù)支持。結(jié)合能分析結(jié)果表明，菠蘿果粉與水的結(jié)合能會隨著Xeq 的升高而降低，說明低水分含量條件下果粉顆粒對環(huán)境中水分子的束縛力更強，更容易吸濕。邱光應(yīng)等[32]分析了不同Xeq 下花椒與水的結(jié)合能，也發(fā)現(xiàn)高水分條件下的結(jié)合能更低。此外，WG 的添加可降低果粉與水的結(jié)合能，當Xeq 為0.20 g/g 時，WG添加量每增加10%，結(jié)合能平均下降0.0396 kJ/mol，這從熱力學角度為WG 抑制菠蘿果粉水分吸附行為的作用機制提供理論依據(jù)。該研究結(jié)果對果粉吸濕抑制劑的開發(fā)與應(yīng)用具有一定參考價值。

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基金項目 海南省自然科學基金項目（No. 321QN0928，No. 321MS0797）；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項（No.1630122024019）。