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中国精品科技期刊2020

粉碎时间对针叶樱桃全果浆理化特性及活性成分含量影响

常会敏, 白新鹏, 梁秋杨, 陈运坤, 曹玉苗, 李春伶, 桥振栓

常会敏,白新鹏,梁秋杨,等. 粉碎时间对针叶樱桃全果浆理化特性及活性成分含量影响[J]. 食品工业科技,2023,44(14):81−87. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090154.
引用本文: 常会敏,白新鹏,梁秋杨,等. 粉碎时间对针叶樱桃全果浆理化特性及活性成分含量影响[J]. 食品工业科技,2023,44(14):81−87. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090154.
CHANG Huimin, BAI Xinpeng, LIANG Qiuyang, et al. Effect of Crushing Time on Physicochemical Properties and Active Ingredient Content of the Whole Fruit Pulp of Acerola Cherry[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(14): 81−87. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090154.
Citation: CHANG Huimin, BAI Xinpeng, LIANG Qiuyang, et al. Effect of Crushing Time on Physicochemical Properties and Active Ingredient Content of the Whole Fruit Pulp of Acerola Cherry[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(14): 81−87. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090154.

粉碎时间对针叶樱桃全果浆理化特性及活性成分含量影响

基金项目: 海南省重点计划项目(ZDYF2022XDNY146);海口市重点研发计划项目(NO.2020-020);横向企业服务项目(RH2100000176);针叶樱桃特医食品制备关键技术与装备。
详细信息
    作者简介:

    常会敏(1998−),女,硕士研究生,研究方向:功能食品,E-mail:1964208644@qq.com

    通讯作者:

    白新鹏(1963−),男,博士,教授,研究方向:粮食、油脂与蛋白质工程,E-mail:xinpeng2001@126.com

  • 中图分类号: TS255.1

Effect of Crushing Time on Physicochemical Properties and Active Ingredient Content of the Whole Fruit Pulp of Acerola Cherry

  • 摘要: 本文以针叶樱桃全果为原料,采用湿法超微粉碎方法将其进行破碎加工,研究比较不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆理化特性及活性成分含量的影响程度,确定最佳的粉碎时间。结果表明:粉碎时间>40 s时,针叶樱桃全果浆微粒粒径分布主要分布在0~300 μm内。随着粉碎时间的延长,果浆的浊度增加、离心沉淀率减小、针叶樱桃全果浆中纤维结构又短又细,且溶液分布均匀,pH有轻微的下降趋势,可溶性固形物含量没有显著变化趋势,色度L*、a*、b*、色彩饱和度C*、总色差ΔE和非褐变指数BI值均呈先增大后减小的趋势。当粉碎时间从0 s增加到60 s时,维生素C、总酚和总黄酮的含量分别由3742.66 mg/100 g,24.18、4.79 mg/g增加到5073.38 mg/100 g,28.44、5.42 mg/g。综合而言,针叶樱桃全果加工能够提高资源的利用率,本实验为针叶樱桃全果利用提供了理论基础,也为其实际应用提供了参考。
    Abstract: In this article, the whole fruit of acerola cherry (Malpighia glabra L.) was used as the raw material, which was crushed using a wet ultrafine grinding method. The influence of different crushing time on the physicochemical properties and active ingredient content of the whole pulp of acerola cherry were studied and compared, and the best crushing time was determined. The results showed that when the crushing time was more than 40 s, the particle size distribution of the whole pulp of coniferous cherry was mainly 0~300 μm. With the extension of crushing time, the turbidity of fruit pulp increased, the centrifugal sedimentation rate decreased, the fiber structure in the whole pulp of coniferous cherry was short and fine, and the solution was evenly distributed, the pH value had a slight downward trend, the content of soluble solids had no significant change trend. The chromaticity L*, a*, b*, color saturation C*, and total color difference ΔE and non-browning index BI values increased first and then decreased. When the crushing time increased from 0 s to 60 s, the vitamin C, total phenolic and total flavonoid content increased from 3742.66 mg/100 g, 24.18 and 4.79 mg/g to 5073.38 mg/100 g, 28.44 and 5.42 mg/g, respectively. In conclusion, the whole fruit processing of coniferous cherry can improve the utilization rate of resources. This experiment provides a theoretical basis for the utilization of the whole fruit, and also provides a reference for its practical application.
  • 针叶樱桃,又称西印度樱桃,属黄褥花科(Malpighiaceae),原产于西印度群岛加勒比海地区,在1991年被引进海南种植[1-2]。针叶樱桃酸甜可口,营养丰富,其鲜果中维生素C的含量高达1215~3014 mg/100 g,是含量较高的天然维生素C来源之一[3],具有“维生素C果王”之称。此外,果实还含有其他丰富酚类物质、黄酮、花青素和类胡萝卜素等功能成分,具有较强的抗氧化、抗高血糖、抗菌、抗光老化等功效[4-5]。有研究表明,针叶樱桃的副产物也是维生素C、酚类物质、花青素及膳食纤维的良好来源[6-7]。针叶樱桃虽营养丰富,但是不易保存,通常压榨加工成果汁或果泥形式,用于其他产品的加工。由于针叶樱桃果核中还含有大量的非可溶性膳食纤维如纤维素等成分,使得压榨针叶樱桃果汁后产生大量的果渣,不仅会导致资源的浪费,还会给环境造成一定的污染。因此,寻找一种对针叶樱桃全果有效的加工方式,显得尤为重要。

    超微粉碎,是指利用机械或流体动力的方法克服物料内部凝聚力使之破碎。20世纪70年代以后,成为适应现代高新技术发展而产生的一种物料加工高新技术[8]。根据加工方式的不同,超微粉碎常有干法粉碎和湿法粉碎之分。湿法超微粉碎适用于含水率高且具有一定流动性和韧性的纤维类物料,如果蔬皮渣、谷物皮渣、水产物料皮渣等,例如对桑果进行超微粉碎,当粉碎程度>100目时,果浆中游离氨基酸种类增加,游离多酚、总黄酮、总花色苷含量增加,纤维结构变的又短又细[9];对甜橙全果进行超微粉碎,能够增加总糖、果胶、总酚、总黄酮含量,不仅实现对甜橙中营养成分和功能因子极大保留,还解决了果皮渣处理对环境造成的危害[10]。超微粉碎技术在食品加工业中,不但能提升食品口感,有利于营养物质吸收,而且能够使原先不能被充分吸收和利用的原料被重新利用,提高资源利用率。因此本研究以针叶樱桃全果为原料,采用湿法超微粉碎方法将其进行破碎加工,研究比较不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆理化特性及活性成分含量的影响程度,从而为构建优质、高效、环保的针叶樱桃加工产业技术提供理论基础。

    针叶樱桃 采摘自海南振业英涛科技集团有限公司;草酸、没食子酸标准品、福林酚试剂 国药集团化学试剂有限公司;抗坏血酸标准品、芦丁标准品 阿拉丁试剂有限公司;无水甲醇、亚硝酸钠、氢氧化钠 西陇科学股份有限公司;硝酸铝 广州化学试剂厂;碳酸钠 天津市百世化工有限公司;2,6-二氯靛酚 上海源叶生物科技有限公司;试剂均为分析纯。

    JYZ-C581型打浆机 九阳股份有限公司;QDSF9000-2B型带变频器型湿法超细精磨机 无锡轻大食品装备有限公司;MAZ3000型激光衍射粒度仪、pHS-3D型pH计 上海精密仪器有限公司;EL204型电子分析天平 梅特勒-托利多仪器上海有限公司;Synergy LX型酶标仪 美国BIOTEK INSTRUMENTS, INC;GL-20G型高速冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂;SHZ-B型水浴恒温振荡器 上海龙跃仪器设备有限公司;AE31AEFL-INV型研究型数码倒置荧光显微系统 厦门麦克奥迪实业集团有限公司。

    选择新鲜饱满,色泽较好,无腐烂的针叶樱桃,将针叶樱桃与水质量以2:3比例混合,用打浆机其进行捣碎,得到针叶樱桃全果粗浆。再采用湿法超细精磨机再次进行研磨,控制精磨频率为30 Hz,调节不同精磨时间20、40、60、80 s,分别标记为JM20、JM40、JM60、JM80,起初粗磨得到的果浆标记为CM。每次精磨结束后取样于样品瓶中,得到的样品放于4 ℃冰箱保存,待测。

    样品的粒径采用MAZ3000型激光衍射粒度仪测定样品的粒径及粒径分布,用蒸馏水作为分散剂。结果用D[4,3],D[3,2],Dx(10),Dx(50)和Dx(90)表示,每个样品分三次取样,测量三次。

    参考文献[11]的方法,条件略作修改。将样品充分混匀,吸取20 mL在8000 r/min条件下离心20 min,取上清液在660 nm波长条件下测其吸光度值,同时用蒸馏水作为对照。

    参考文献[12-13]的方法,条件略作修改。称量离心管质量m1,称取混合均匀的针叶樱桃果浆10 g,放入离心机中,在6000 r/min条件下离心15 min,将离心管中的上清液倒出,并称其质量m2,按照公式计算离心沉淀率。

    (%)=(m2m1)/10×100

    式中:m1为离心管的质量,g;m2为离心管和沉淀物的总质量,g。

    取混合均匀的针叶樱桃果浆样品于研究型数码倒置荧光显微镜下用100倍目镜观察纤维的破碎程度。

    参照文献[9,14]的方法。针叶樱桃浆样品的pH直接用pH计测定,测定前,使用pH标准液校准pH计。可溶性固形物的含量直接用阿贝折射仪进行测定。

    采用色差仪直接对样品的色度直接测定[15-16],测定前分别用黑板和白板对仪器进行校正,记录样品的亮度L*值、红绿度a*值和黄蓝度b*值。并根据如下公式计算总色差ΔE、色彩饱和度C*和非褐变指数BI。

    ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2
    (1)
    C=(a2+b2)1/2
    (2)
    BI=x0.310.17×100x=a+1.75L5.645L+a3.012b
    (3)

    维生素C含量的测定参考国标GB 5009.86-2016《食品中抗坏血酸的测定》中第三法2,6-二氯靛酚滴定法。

    参照文献[17]略作修改。称取2 g针叶樱桃全果浆,以1:10 g/mL料液比加入80%甲醇,在恒温振荡水浴锅中37 ℃振荡2 h,8000 r/min离心10 min,取上清液,用于总酚和总黄酮含量的测定。

    取1 mL待测样品溶液于10 mL容量瓶中,加入3 mL蒸馏水,摇匀,再加入1 mL福林酚试剂,2 mL 20%碳酸钠溶液,用蒸馏水定容至刻度,混匀,室温下避光反应60 min,于765 nm波长处测定吸光值平行测定三次取平均值,以80%甲醇溶液作为对照,结果以没食子酸浓度表示。用没食子酸标准溶液代替总酚含量,参照文献[18]建立标准曲线,总酚含量测定的标准曲线回归方程为Y1=0.0655X1+0.0303,R2=0.999,其中X1为没食子酸标准溶液的质量浓度(μg/mL),Y1为D(765 nm)值。

    吸取1 mL待测液于10 mL容量瓶中,分别加入0.5 mL 5%亚硝酸钠溶液,摇匀,静置5 min,加入0.5 mL 10%硝酸铝溶液,摇匀,静置5 min后,再加5 mL 4%氢氧化钠溶液,用蒸馏水定容,常温下避光反应20 min,于510 nm处测定吸光值,平行测定三次取平均值,以80%甲醇溶液作为对照,结果以芦丁浓度表示。用芦丁标准溶液代替总黄酮含量,参照文献[19]建立标准曲线,总黄酮含量测定的标准回归方程为Y2=7.5571X2−0.0267,R2=0.9997,其中X2为芦丁标准溶液的质量浓度(mg/mL),Y2为D(510 nm)值。

    所有实验均重复3次,结果以平均值±标准差表示。使用SPSS对数据进行统计分析,Origin 2021软件进行绘图。

    通过湿法精磨对针叶樱桃全果进行微粉碎处理,果汁粒径大小的分布不仅对消费者口感偏好度有影响,而且还影响产品的物理稳定性及流变学性质等[15]。样品的粒径变化以D[4,3],D[3,2],Dx(10),Dx(50)和Dx(90)等数据呈现在表1中,粒径分布图如图1所示。有研究表明,D[3,2]受较小颗粒的影响,而D[4,3]更受较大粒的影响,本实验的数据结果与Yu等[20]所得研究结果相符。由表1可知,湿法粉碎处理后,D[4,3]、D[3,2]显著降低(P<0.05),说明粉碎后,针叶樱桃全果汁中大粒径颗粒显著降低、小粒径颗粒显著升高。与未微粉碎处理的样品相比,随着粉碎时间的延长,针叶樱桃全果汁的平均粒径D50显著降低(P<0.05),尤其从CM到JM20变化尤其明显,由257.00 μm降低至134.00 μm。在粉碎时间不断加长的条件下,JM60与JM80之间的平均粒径D50变化显著降低(P<0.05),说明在处理过程中较小的颗粒相比更大的甚至整个细胞更加不容易被研磨。由此推断,湿法粉碎处理对于大颗粒的处理效果要显著强于小颗粒,处理过程中大颗粒优先被破碎为小颗粒[15]

    表  1  不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆粒径的影响
    Table  1.  Effect of different crushing time on particle size of whole fruit pulp of Acerola cherry
    样品D[3,2]μmD[4,3]μmDx(10) μmDx(50) μmDx(90)μm
    CM119.67±1.70a327.00±8.50a85.50±0.55a257.00±3.05a630.67±2.60a
    JM2063.20±0.80b161.00±0.58b35.00±0.06b134.00±1.00b314.00±1.00b
    JM4046.40±1.44c115.00±2.51c23.20±0.53c96.00±0.53c222.00±1.15c
    JM6037.83±0.85d93.70±0.75d19.03±0.09d79.40±0.31d179.33±0.88d
    JM8036.20±0.67d79.60±0.56d18.00±0.35d68.01±0.46e156.00±1.15e
    注:同一列不同的字母表示不同样品具有显著性差异(P<0.05)。
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    图  1  不同粉碎时间的针叶樱桃全果浆粒径分布
    Figure  1.  Particle size distribution of whole fruit pulp of acerola cherry at different crushing time

    图1表明,随着粉碎时间的延长,粒径显著减小(P<0.05)。所有原浆体系都始终只有一个峰,样品整体的粒径分布也相对集中。与未经湿法粉碎的的粗浆相比,微粉碎能使粒径分布曲线大部分向左平移,其中CM、JM20、JM40向左平移的距离最为明显,JM60、JM80向左平移幅度与JM40相比较小,表明粉碎间60 s后粒径下降幅度显著减小(P<0.05)。与粗浆相比,粉碎后的针叶樱桃全果果浆在0~300 μm内面积显著增大(P<0.05),表明微粉碎主要是通过降低大颗粒的粒径从而来降低浆体体系的整体粒径[10]。总的来说,微粉碎可以有效地减小粒径且改变粒径分布的状态。

    浊度是评价针叶樱桃果浆稳定性的指标之一,其表示果浆(汁)的悬浮稳定性一般通过离心后果浆(汁)上清液的混浊度来表达,果浆(汁)的浊度高表示其稳定性好[21]。浑浊型果浆(汁)中含有较多的悬浮颗粒,这些悬浮颗粒常常是不溶性的果胶、蛋白质、纤维素和半纤维素,它们通过吸收光线造成了果浆(汁)的浑浊[22]。为了探究湿法精磨处理对针叶樱桃全果浆稳定性的影响,控制不同的精磨时间对针叶樱桃全果浆进行处理,对各个处理后的针叶樱桃全果浆的浊度进行测定。结果如图2所示,与粗磨果浆相比,微粉碎显著增加了针叶樱桃全果浆的稳定性(P<0.05)。随着粉碎时间的延长,果浆的吸光度值由最初在粗磨情况下的0.09增加到0.16,吸光度值与样品溶液的浊度值直接相关,较高的吸光度值代表着更高的浊度。上述结果表明,伴随着精磨时间的延长,针叶樱桃果浆中果肉和纤维能够更加充分的被剪切,从而使得颗粒被破坏的更加均匀。据Welti-Chanes等报道[23],高温会降低果胶甲酯酶的活性,也有助于维持果汁的浑浊稳定性。而随着精磨时间的延长,会出现机器摩擦产热的情况,因此此情况也可能是维持针叶樱桃全果浆稳定性的原因之一。本研究结果表明,精磨时间的延长可以显著提高针叶樱桃全果浆的浊度,从而提高针叶樱桃全果浆的稳定性。

    图  2  不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆浊度的影响
    注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05);图3图5~图6同。
    Figure  2.  Effect of different crushing time on turbidity of whole fruit pulp of acerola cherry

    离心沉淀率越小,果浆(汁)的体系就会越稳定。由斯托克斯定律,颗粒的沉降速度与颗粒粒径成正比,颗粒尺寸越小,沉降速度越慢,精磨时间短的样品,颗粒尺寸偏大,容易在离心过程中沉降下来[24]。不同精磨时间处理对样品离心沉淀率的影响如图3所示,由图3中数据可知,所有经过精磨处理的样品比未精磨的样品的离心沉淀率显著降低(P<0.05)。随着精磨时间的延长,果浆受到的切割力越多,果肉中大颗粒逐渐偏少,小颗粒不断增加,纤维不断细化,因此针叶樱桃全果浆的离心沉淀率不断减小,稳定性显著提高。当精磨时间为80 s时,此时针叶樱桃全果浆的离心沉淀率比粗磨果浆的离心沉淀率比减少了0.15倍(从42.3%减少到35.8%)。

    图  3  不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆离心沉淀率的影响
    Figure  3.  Effect of different crushing time on centrifugation precipitation rate of whole fruit pulp of acerola cherry

    图4为不同粉碎时间下针叶樱桃全果浆在荧光倒置显微下观察到的显微结构,CM和JM20下存在未能粉碎的大块纤维结构和分布不均匀的果肉细胞;随着粉碎时间的延长,即达到JM60以后,溶液逐渐变的均一,纤维结构变得又细又短,能够均匀的分布在溶液中。这表明通过湿法超微粉碎制作针叶樱桃全果浆,能够很好地破碎纤维结构,使溶液分布均匀,也便于调配其他液体产品,且能混合均匀。

    图  4  不同粉碎时间下针叶樱桃全果浆样品的显微结构观察
    Figure  4.  Observation on the microstructure of whole fruit pulp samples of acerola cherry under different crushing time

    根据表2中数据可知,样品的pH在3.70~3.73之间。pH一般表示氢离子浓度的指数。由此看出,经过粉碎处理后,样品的pH范围有轻微变化,趋势略有降低,可能粉碎程度增大,果汁中的氢离子浓度增加,导致pH减小,酸度增强。牛晓琴和Yan等[15,25]通过高压设备对番茄进行粉碎处理,发现经过不同方式处理过的番茄汁的pH也无显著变化,与该实验的结果大致一样。通常情况下,可溶性固形物是用可溶性糖的含量来表示,也是果汁加工过程中一个重要的理化指标。由表2可以看出,不同粉碎时间对样品可溶性固形物含量无显著影响(P>0.05)。Wellala等[26]再使用高压均质处理不同混合果汁时,发现其可溶性固形物也不受均质机处理方式的影响。同样地,Gao等[27]也表明加工处理方式对果汁可溶性固形物含量影响很小,主要其受原材料的影响。因此,不同处理对果汁的pH和可溶性固相物含量可能也会因样品、设备等条件影响而不同。

    表  2  不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆pH和可溶性固形物的影响
    Table  2.  Effect of different crushing time on pH and soluble solids content of whole fruit pulp of acerola cherry
    样品CMJM20JM40JM60JM80
    可溶性固形物
    (%)
    5.32±0.05a5.35±0.02a5.37±0.04a5.41±0.02a5.37±0.01a
    pH3.73±0.00b3.73±0.01b3.71±0.00ab3.70±0.00a3.70±0.00a
    注:同一行不同的字母代表具有显著性差异(P<0.05)。
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    色泽是影响果蔬汁品质好坏的重要指标之一,也直接影响着消费者对产品的接受度。不同粉碎时间处理后的样品的色泽如表3数据所示。用ΔE判断色泽差异是否明显,ΔE<0.5代表差异不明显,0.5<ΔE<1.5代表差异不明显,1.5<ΔE<3代表差异轻微明显,ΔE>3代表差异明显可见[28]。研究结果表明,随着粉碎时间的延长,全果针叶樱桃果汁的L*a*b*、C*、ΔE和BI值均呈先增大后减小的趋势。同样,刘子放等[9]也表明通过湿法超微粉碎的桑果浆的颜色L*a*b*值也先增加后减小。在粉碎时间为40 s后,L*a*b*开始呈现下降趋势,这可能是机器之间长时间摩擦产热,热处理引起了针叶樱桃全果浆的美拉德反应或色素被破坏。由表3中数据可知,ΔE的值均大于3,因此样品总色差的色泽差异是明显可见的。C*表示颜色的饱和程度,低饱和度意味着颜色稀疏暗淡,而高饱和度则表示颜色饱满、强烈。BI值表示非酶褐变指数,BI值越大,表明褐变反应越严重[16]。由于C*和BI值是根据L*a*b*数据计算而来,颜色的饱满度和褐变程度也是呈先增大后减小的情况。

    表  3  不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆色泽的影响
    Table  3.  Effect of different crushing time on color of whole fruit pulp of acerola cherry
    样品L*a*b*EC*BI
    CM39.92±0.34b6.59±0.29b12.34±0.47c13.98±0.46b48.50±1.74b
    JM2043.41±0.42a7.36±0.26a15.43±0.66a4.78±0.81b17.10±0.49a55.68±1.91a
    JM4033.72±0.65c5.54±0.15c12.80±0.43b6.33±0.73b13.95±0.43b59.04±2.59a
    JM6030.28±0.89d5.24±0.17cd11.45±0.36cd9.81±0.95a12.59±0.29c59.54±3.45a
    JM8029.74±0.75d5.02±0.14d10.91±0.48d10.45±0.77a11.14±0.47d57.49±3.83a
    注:同一列不同的字母代表具有显著性差异(P<0.05)。
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    有研究报道,与针叶樱桃果肉相比,针叶樱桃副产物中也存在大量的维生素C[29]。因此全果粉碎可以提高针叶樱桃中维生素C的利用率,由图5所示,随着精磨时间的延长,维生素C含量的逐渐增加,原因可能是随着破碎程度的增大,果肉和果核中维生素C含量的释放量增多。粉碎时间达到80 s时,维生素C含量略有下降,因为研磨时间的增加,机器摩擦产热,维生素C又极易不稳定,受热和时间影响产生分解,从而使含量降低。宋崇富等[30]在探究时温度、时间对维生素C稳定性的影响时,发现维生素C的含量随着温度的升高而降低,且在同一温度时,放置时间越长,维生素C的损失越大,含量就越低。

    图  5  不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆VC含量的影响
    Figure  5.  Effect of different crushing time on VC content of whole fruit pulp of acerola cherry

    图6可以看出,随着针叶樱桃粉碎程度的增加,针叶樱桃细胞破碎程度的增大,贮藏在针叶樱桃果肉和果核中的总酚和总黄酮等活性成分的溶出量呈现递增趋势。尤其当粉碎时间达到60 s时,总酚的含量由24.17 mg/g增加到28.44 mg/g,总黄酮的质量由4.79 mg/g增加到5.43 mg/g。从以上成分含量上升趋势来看,粉碎时间在前60 s内,总酚和总黄酮的含量都明显呈递增趋势,由于粉碎时间的延长,粉碎程度加大,针叶樱桃果肉和果核能够更充分地破碎,贮藏在里面的酚类化合物等活性成分的溶出量增多。但继续增加破碎程度的情况下,反倒使其含量下降,这可能是由于过度的破碎和机器摩擦造成温度升高,使酚类物质的衍生物受到破坏。杨森等[31]也表明黄酮和酚类物质的含量会随着温度升高而减少,与本实验研究结果相同。

    图  6  不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆总酚、总黄酮含量的影响
    Figure  6.  Effects of different crushing time on the contents of total phenols and flavonoids in whole fruit pulp of acerola cherry

    利用湿法超微粉碎对新鲜针叶樱桃全果制作果浆,不仅能充分利用针叶樱桃资源,同时又能解决目前针叶樱桃果汁加工过程中废弃针叶樱桃果渣污染环境的问题,对构建绿色、环保针叶樱桃产业有重要意义。湿法超微粉碎过程中,针叶樱桃全果粉碎程度对针叶樱桃全果浆理化特性及活性成分的溶出具有一定的影响:粉碎时间达到40 s后,针叶樱桃果浆的粒径分布相对集中,浊度不断增加、离心沉淀率逐渐减小,针叶樱桃纤维呈微粒状均匀分布在溶液中,这都表明经过精磨破碎的针叶樱桃全果果浆整体体系的稳定性加强;随着粉碎时间的延长,果浆溶液的pH、可溶性固形物含量并没有显著的变化,但L*a*b*、C*、ΔE和BI值均呈先增大后减小的趋势,JM20和JM40果浆色度变化最明显;在粉碎时间延长过程中,维生素C、总酚和总黄酮的含量呈现先增加后减少的趋势,其中在JM60果浆溶液中,活性成分含量最高。因此,利用超微粉碎对针叶樱桃全果进行加工具有一定的积极作用,且粉碎时间为60 s时效果较好。

  • 图  1   不同粉碎时间的针叶樱桃全果浆粒径分布

    Figure  1.   Particle size distribution of whole fruit pulp of acerola cherry at different crushing time

    图  2   不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆浊度的影响

    注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05);图3图5~图6同。

    Figure  2.   Effect of different crushing time on turbidity of whole fruit pulp of acerola cherry

    图  3   不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆离心沉淀率的影响

    Figure  3.   Effect of different crushing time on centrifugation precipitation rate of whole fruit pulp of acerola cherry

    图  4   不同粉碎时间下针叶樱桃全果浆样品的显微结构观察

    Figure  4.   Observation on the microstructure of whole fruit pulp samples of acerola cherry under different crushing time

    图  5   不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆VC含量的影响

    Figure  5.   Effect of different crushing time on VC content of whole fruit pulp of acerola cherry

    图  6   不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆总酚、总黄酮含量的影响

    Figure  6.   Effects of different crushing time on the contents of total phenols and flavonoids in whole fruit pulp of acerola cherry

    表  1   不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆粒径的影响

    Table  1   Effect of different crushing time on particle size of whole fruit pulp of Acerola cherry

    样品D[3,2]μmD[4,3]μmDx(10) μmDx(50) μmDx(90)μm
    CM119.67±1.70a327.00±8.50a85.50±0.55a257.00±3.05a630.67±2.60a
    JM2063.20±0.80b161.00±0.58b35.00±0.06b134.00±1.00b314.00±1.00b
    JM4046.40±1.44c115.00±2.51c23.20±0.53c96.00±0.53c222.00±1.15c
    JM6037.83±0.85d93.70±0.75d19.03±0.09d79.40±0.31d179.33±0.88d
    JM8036.20±0.67d79.60±0.56d18.00±0.35d68.01±0.46e156.00±1.15e
    注:同一列不同的字母表示不同样品具有显著性差异(P<0.05)。
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    表  2   不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆pH和可溶性固形物的影响

    Table  2   Effect of different crushing time on pH and soluble solids content of whole fruit pulp of acerola cherry

    样品CMJM20JM40JM60JM80
    可溶性固形物
    (%)
    5.32±0.05a5.35±0.02a5.37±0.04a5.41±0.02a5.37±0.01a
    pH3.73±0.00b3.73±0.01b3.71±0.00ab3.70±0.00a3.70±0.00a
    注:同一行不同的字母代表具有显著性差异(P<0.05)。
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    表  3   不同粉碎时间对针叶樱桃全果浆色泽的影响

    Table  3   Effect of different crushing time on color of whole fruit pulp of acerola cherry

    样品L*a*b*EC*BI
    CM39.92±0.34b6.59±0.29b12.34±0.47c13.98±0.46b48.50±1.74b
    JM2043.41±0.42a7.36±0.26a15.43±0.66a4.78±0.81b17.10±0.49a55.68±1.91a
    JM4033.72±0.65c5.54±0.15c12.80±0.43b6.33±0.73b13.95±0.43b59.04±2.59a
    JM6030.28±0.89d5.24±0.17cd11.45±0.36cd9.81±0.95a12.59±0.29c59.54±3.45a
    JM8029.74±0.75d5.02±0.14d10.91±0.48d10.45±0.77a11.14±0.47d57.49±3.83a
    注:同一列不同的字母代表具有显著性差异(P<0.05)。
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  • [1] 钟义红, 孙杰, 李世芬, 等. 针叶樱桃提取物增强小鼠细胞与体液免疫功能[J]. 食品研究与开发,2014,25(12):76−80. [ZHONG Y H, SUN J, LI S F, et al. Extract of acerola cherry enhanced cell-mediated immunity and humoral immunity in mice[J]. Food Research and Development,2014,25(12):76−80.

    ZHONG Y H, SUN J, LI S F, et al. Extract of acerola cherry enhanced cell-mediated immunity and humoral immunity in mice[J]. Food Research and Development, 2014, 25(12): 76-80.

    [2] 冷张玲. 用爱心打造海南特色针叶樱桃产业[J]. 中国果菜,2016,36(8):82−84. [LENG Z L. Build Hainan acerola industry with love[J]. China Fruit & Vegetable,2016,36(8):82−84.

    LENG Z L. Build Hainan acerola industry with love[J]. China Fruit & Vegetable, 2016, 36(8): 82-84.

    [3] 鞠雪莉, 谭海生, 杨劲松, 等. 响应面法优化针叶樱桃黄酒的发酵工艺[J]. 热带作物学报,2019,40(5):987−994. [JU X L, TAN H S, YANG J S, et al. Optimization of fermentation technology for yellow wine from acerola cherry and rice by response surface methodology[J]. Chinese Journal of Tropical Crops,2019,40(5):987−994. doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.05.022

    JU X L, TAN H S, YANG J S, et al. Optimization of fermentation technology for yellow wine from acerola cherry and rice by response surface methodology[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2019, 40(5): 987-994. doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.05.022

    [4]

    PRAKASH A, BASKARAN R. Acerola, an untapped functional superfruit: A review on latest frontiers[J]. Journal of Food Science and Technology,2018,55(9):3373−3384. doi: 10.1007/s13197-018-3309-5

    [5]

    BELWAL T, DEVKOTA H P, HASSAN H A, et al. Phytopharmacology of acerola (Malpighia spp. ) and its potential as functional food[J]. Trends in Food Science & Technology,2018,74:99−106.

    [6]

    SANCHO S O, DA SILVA A R A, DANTAS A N S, et al. Characterization of the industrial residues of seven fruits and prospection of their potential application as food supplements[J]. Journal of Chemistry, 2015: 1-8.

    [7]

    MARQUES T R, CORRÊA A D, LINO J B R, et al. Chemical constituents and technological functional properties of acerola (Malpighia emarginata DC. ) waste flour[J]. Food Science and Technology,2013,33:526−531. doi: 10.1590/S0101-20612013005000085

    [8] 蓝海军, 刘成梅, 涂宗财, 等. 大豆膳食纤维的湿法超微粉碎与干法超微粉碎比较研究[J]. 食品科学,2007(6):171−174. [LAN H J, LIU C M, TU Z C, et al. Wet or dry processing comparative study on super micro-milling soybean dietary fiber[J]. Food Science,2007(6):171−174.

    LAN H J, LIU C M, TU Z C, et al. Wet or dry processing comparative study on super micro-milling soybean dietary fiber[J]. Food Science, 2007(6): 171-174.

    [9] 刘子放, 张岩, 李俊, 等. 湿法超微粉碎程度对新鲜桑果浆理化特性及活性成分含量的影响[J]. 蚕业科学,2017,43(3):472−478. [LIU Z F, ZHANG Y, LI J, et al. Effect of wet superfine grinding on physicochemical properties and active ingredient contents of fresh mulberry pulp[J]. Science of Sericulture,2017,43(3):472−478.

    LIU Z F, ZHANG Y, LI J, et al. Effect of wet superfine grinding on physicochemical properties and active ingredient contents of fresh mulberry pulp[J]. Science of Sericulture, 2017, 43(3): 472-478.

    [10] 杨颖. 甜橙全果微粉碎及新型果酱加工工艺研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2019

    YANG Y. Research on the micro-grinding and new jam processing technology of whole orange[D]. Changsha: Hunan University, 2019.

    [11]

    KUBO M T K, AUGUSTO P E D, CRISTIANINI M. Effect of high pressure homogenization (HPH) on the physical stability of tomato juice[J]. Food Research International,2013,51(1):170−179. doi: 10.1016/j.foodres.2012.12.004

    [12]

    COLLE I, VAN B S, VAN L A, et al. High pressure homogenization followed by thermal processing of tomato pulp: Influence on microstructure and lycopene in vitro bioaccessibility[J]. Food Research International,2010,43(8):2193−2200. doi: 10.1016/j.foodres.2010.07.029

    [13] 林志荣, 朱智强. 玉米薏米复合饮料的制备及其稳定性研究[J]. 中国果菜,2022,42(6):20−25,73. [LIN Z R, ZHU Z Q. Study on preparation and stability of corn and coix seed beverage[J]. China Fruit & Vegetable,2022,42(6):20−25,73.

    LIN Z R, ZHU Z Q. Study on preparation and stability of corn and coix seed beverage[J]. China Fruit & Vegetable, 2022, 42(6): 20-25, 73.

    [14] 孙俊杰. 柑橘全果果汁加工工艺及稳定性研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2018

    SUN J J. Research on the processing technology and stability of whole citrus juice[D]. Changsha: Hunan University, 2018.

    [15] 牛晓琴. 高压射流磨系统制备全果番茄饮料研究[D]. 南昌: 南昌大学, 2021

    NIU X Q. Study on whole tomato beverage prepa-ration by industry-scale microfluidizer system[D]. Nanchang: Nanchang University, 2021.

    [16] 钟金锋, 覃小丽, 郑炯. 竹笋热烫处理过程中颜色变化的动力学模型[J]. 食品科学,2014,35(19):101−105. [ZHONG J F, QIN X L, ZHENG J. Color change kinetics of bamboo shoot during blanching[J]. Food Science,2014,35(19):101−105. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201419021

    ZHONG J F, QIN X L, ZHENG J. Color change kinetics of bamboo shoot during blanching[J]. Food Science, 2014, 35(19): 101-105. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201419021

    [17]

    İNAN Ö, ÖZCAN M M, ALJUHAIMI F. Effect of location and citrus species on total phenolic, antioxidant, and radical scavenging activities of some citrus seed and oils[J]. Journal of Food Processing and Preservation,2018,42(3):135−155.

    [18] 徐辉艳, 孙晓东, 张佩君, 等. 红枣汁中总酚含量的福林法测定[J]. 食品研究与开发,2009,30(3):126−128. [XU H Y, SUN X D, ZHANG P J, et al. Determination of total polyphenols of chinese jujube juice by folin-ciocaileu method[J]. Food Research and Development,2009,30(3):126−128. doi: 10.3969/j.issn.1005-6521.2009.03.038

    XU H Y, SUN X D, ZHANG P J, et al. Determination of total polyphenols of chinese jujube juice by folin-ciocaileu method[J]. Food Research and Development, 2009, 30(3): 126-128. doi: 10.3969/j.issn.1005-6521.2009.03.038

    [19] 任园宇, 魏东伟, 王中伟, 等. 亚硝酸钠-硝酸铝比色法测定干旱胁迫前后玉米幼苗的总黄酮含量[J]. 农学学报,2020,10(5):15−20. [REN Y Y, WEI D W, WANG Z W, et al. Total flavonoids in maize seedlings before and after drought stress: Determination with sodium nitrite-aluminum nitrate colorimetry[J]. Journal of Agriculture,2020,10(5):15−20.

    REN Y Y, WEI D W, WANG Z W, et al. Total flavonoids in maize seedlings before and after drought stress: Determination with sodium nitrite-aluminum nitrate colorimetry[J]. Journal of Agriculture, 2020, 10(5): 15-20.

    [20]

    YU Z Y, JIANG S W, CAO X M, et al. Effect of high pressure homogenization (HPH) on the physical properties of taro (Colocasia esculenta (L). Schott) pulp[J]. Journal of Food Engineering,2016,177:1−8. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2015.10.042

    [21] 于宛彤. 不同品种柑橘加工制汁适宜性及稳定性的研究[D]. 长春: 吉林农业大学, 2021

    YU W T. Study on the juice processing suitability and stability of different types of citrus[D]. Changchun: Jilin Agricultural University, 2021.

    [22] 刘孝平, 刘路, 鲁炫池, 等. 不同高压均质条件对罗望子浊汁稳定性及抗氧化活性的影响[J]. 食品与发酵工业,2020,46(4):125−130. [LIU X P, LIU L, LU X C, et al. Effects of different high pressure homogenization conditions on stability and antioxidant activity of tamarind turbid juice[J]. Food and Fermentation Industries,2020,46(4):125−130.

    LIU X P, LIU L, LU X C, et al. Effects of different high pressure homogenization conditions on stability and antioxidant activity of Tamarind turbid juice[J]. Food and Fermentation Industries, 2020, 46(4): 125-130.

    [23]

    WELTI-CHANES J, OCHOA-VELASCO C E, GUERRERO-BELTRÁN J Á. High-pressure homogenization of orange juice to inactivate pectinmethylesterase[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies,2009,10(4):457−462.

    [24] 张丽华, 韩永斌, 顾振新, 等. 均质压力和稳定剂对复合果蔬汁体态稳定性研究[J]. 食品科学,2006(1):112−114. [ZHANG L H, HANG Y B, GU Z X, et al. Effects of homogenization and addition of stabilizing agents on stability of mixed vegetable and fruit juice[J]. Food Science,2006(1):112−114.

    ZHANG L H, HANG Y B, GU Z X, et al. Effects of homogenization and addition of stabilizing agents on stability of mixed vegetable and fruit juice[J]. Food Science, 2006(1): 112-114.

    [25]

    YAN B, MARTÍNEZ-MONTEAGUDO S I, COOPERSTONE J L, et al. Impact of thermal and pressure-based technologies on carotenoid retention and quality attributes in tomato juice[J]. Food and Bioprocess Technology,2017,10(5):808−818. doi: 10.1007/s11947-016-1859-y

    [26]

    WELLALA C K D, BI J, LIU X, et al. Effect of high pressure homogenization on mixed juice stability, rheology, physicochemical properties and microorganism reduction[J]. Journal of Food Science and Technology,2020,57(5):1944−1953. doi: 10.1007/s13197-019-04230-6

    [27]

    GAO R, YE F, WANG Y, et al. The spatial-temporal working pattern of cold ultrasound treatment in improving the sensory, nutritional and safe quality of unpasteurized raw tomato juice[J]. Ultrasonics Sonochemistry,2019,56:240−253. doi: 10.1016/j.ultsonch.2019.04.013

    [28]

    CSERHALMI Z, SASS-KISS A, TÓTH-MARKUS M, et al. Study of pulsed electric field treated citrus juices[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies,2006,7(1−2):49−54.

    [29]

    REZENDE Y R R S, NOGUEIRA J P, NARAIN N. Comparison and optimization of conventional and ultrasound assisted extraction for bioactive compounds and antioxidant activity from agro-industrial acerola (Malpighia emarginata DC) residue[J]. LWT-Food Science and Technology,2017,85:158−169. doi: 10.1016/j.lwt.2017.07.020

    [30] 宋崇富, 杜功名, 田志美, 等. 探究酸度、温度、放置时间对维生素C稳定性的影响[J]. 阜阳师范学院学报(自然科学版),2015,32(2):31−34,40. [SONG C F, DONG G M, TIAN Z M, et al. Exploration of the influence of acidity, temperature and standing time on the stability of vitamin C[J]. Journal of Fuyang Normal University (Natural Science),2015,32(2):31−34,40.

    SONG C F, DONG G M, TIAN Z M, et al. Exploration of the influence of acidity, temperature and standing time on the stability of vitamin C[J]. Journal of Fuyang Normal University (Natural Science), 2015, 32(2): 31-34, 40.

    [31] 杨森, 冯靖雯, 刘友平, 等. 热风干燥温度对竹叶花椒干燥特性及品质的影响[J]. 食品与发酵工业,2021,47(12):203−209. [YANG S, FENG J W, LIU Y P, et al. The effect of hot air drying temperature on the drying characteristics and quality of Zanthoxylum armatum DC[J]. Food and Fermentation Industries,2021,47(12):203−209.

    YANG S, FENG J W, LIU Y P, et al. The effect of hot air drying temperature on the drying characteristics and quality of Zanthoxylum armatum DC[J]. Food and Fermentation Industries, 2021, 47(12): 203-209.

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-14
  • 网络出版日期:  2023-05-14
  • 刊出日期:  2023-07-14

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