超微粉碎对4种杂粮粉理化性质及功能特性的影响（附超微粉碎处理对五谷杂粮粉特性的影响）.docx

超微粉碎对4种杂粮粉理化性质及功能特性的影响我国是一个杂粮生产大国，不仅朵粮资源丰富,而且产BUS世界前列.近年来，的智生活水平的提高，人们开始追求饮位的多样化与均衡化，杂粮作为功能性膳食越发受到们的关注H-21.，与大宗主粮相比,杂根由于其富含酚类等功能性成分,因此具有良好的生理功能3-4.王秋研究指出杂粮粉具有降mI乐的生理功能,该功能主要来源于杂根粉的一些活性基团，比如可溶性胞食纤维中的施族基团，这些活性基团睡产生类似弱酸性阳高子交换例脂的作用。OuShiyi等研究发现杂根中的部分结构可以吸附他曲糟以阻码俅箱期的扩散，使得肠道内他出树的有效浓度降低，从而能降低卷后的血轴水平.另有相关研究发现，杂粮中的部分活性成分能好抑制胰脂肪柄活力,降低脂肪的消化与吸收7,因此能够起到降低血液中腑质含敏的作用：此外朵粮可通过对食物中曲肪的吸附以降低脂肪的消化，也能够起到降脂与降胆固解的作用8,然而由于杂粮顺地紧曲且不易熟化，其功能价值并未得到充分利用。因此，改善杂根的适口性,提高杂检产品功能性价值是扩大中国杂粮产业优势、发展杂板加工行业的关键.超微粉碎技术作为近20年开始迅速发展的新技术，是指利用机器或好液体动力将物料煤粒粉碎至修米级粉体的过程，由于粉碎细度远超普通粉环方式，得到的粉体比表面枳大、表面活性塞，且会出现普通粉体所不具得的特殊功能，因此被广泛的应用于药品、食品及材科I：程中9J.赵撅等10使用超微粉碎技术加工处理饲料.唐雁11则将超微粉碎技术应用于无机盐类钙制剂，加工后的粉体粒径均达到了亚微米级.在食品中.超默粉碎通常用作提商有效成分溶出、优化功能性质以及改善口感，此外超微粉好能显罟改变淀粉类食物的组分与微观结构，导致其理化性质与功能特性的改变。如养麦经超微粉碎后，其淀粉颗粒晶体受到破坏,相对结晶改降低.糊化温度与热吸收焰降低"2表明超微黝碎对杂根粉的影响达到了分子层面.气流式超微扮评作为题微酚碎技术的一种,相比其他机械碾磨方式，具在避免局部过热、粉碎粒度均一枪定以及不需要助懒剂等优点，这使得食品原料在粉碎过程中能最大限度保用原本的活性物质,并能避免污染，其工艺简单、产率较高，在实际工业生产中具有良好的应用前景（1315.为了改善朵粮粉的理化特性、提高其营养价保，本实验通过对4种我国常见朵粮进行超微粉碎加工，研究该技术对于杂粮粉性质的影响，以期为超微粉碎在杂根加工产业的实际应用提供参考.1材料与方法I材料与试剂蔻米产自，红豆、养麦产自，省棵产自：色拉油为市售，前留糖氧化唧,腕脂肪醉美国Sigma公司；其他试剂均为国产分析纯。1.2仪港与设备BI.H-56OI锤式旋风磨仪器设备有限公司：J-50气流粉碎机意大利Tccno1.ogiaMeCeaniCa公司：ZetaSiZerNanOZS90激光粒女仪英国马尔文公司：HwC1.3恒温水浴锅科工贸有限公司：TG1.16M高速冷冻离心机离心机仪器有限公司；TM3000扫描电子显微境（scanninge1.ectronmicroscope.SEM）日本株式会社日立那珂有限公司:84-1磁力搅拌渊仪涔仪表制造有限公司：101-34S电热鼓风干块箱仪器谀备厂：SpcciraMaxM2c多功能的标仪美国MOIeCU1.arDeYiCeS公司.13方法1.3.1 杂根也微粉碎处理格4种杂粮（遁米、红豆、柠棵、养麦）置于锦式旋KI磨中粉碎，收集得到祖t将4种杂根粗粉于60C电热鼓风干燥中干燥至水分质状分数低于5%备用。打开气流粉碎机，环流气压调至1.2MPa.文丘空气压调至1.0MPa.进样器的摞杆转速调至14Orjmin以保证每种杂粮的粉碎时间相同.在进样器中加入一种杂根机粉.待粉碎完成后收集样品,清理机涔.再进行下一种杂粮扮的起徵粉碎，测定超微粉粒径，对用微粉和粗粉进行兑他指标的测定。1.3.2 粮超微粉粒径的测定取适量蒸蟒水加入激光粒段仪容潺内,加入超出检样品,待样品分散均匀,测定超微粉的粒径及其粒径分布.1.3.3 杂粮粗粉及超椒粉溶解度的测定称取0.50g样品与50m1.蒸饱水一同加入200m1.的烧杯中，分别在50,70,90C的恒温水浴下连续搅拌30min,再于6OoOIvmin下离心15min.取出上清液于105C烘尸至恒质量,收集残留物.样品的溶解度按公式(1)ItIZ.SW1=-1.X1.OO(I)式中：m1.表示样品的质量/g:m2表示残留物的质量/g.1.3.4 粮加粉及超微粉微观结构观察采用SEM对4种杂粮的粗检与超微粉进行微观形态的观察。将样品粉末粘对于黑色胶带上.并对其吸金，然后进行SEM观察。1.3.5 杂根粗检及超微粉阳黑子交换能力的冽定参考膝硕【的方法并稍作修改.各样品分别称取0.5Og捏于200m1.烧杯中,加入50m1.0.05mo1./1.的盐酸溶液，并底力搅拌6h,用然蛙水洗流数次食至中性，于6000r/min卜离心15min并弃去上清液，残用物置于105C烘箱中干燥至忸质量备用。准确称取0.1g酸化后的样品.用().02mo1./1.的NaOH溶液进行滴定.阳离子交换能力以每千克酸化形式样品的物质的量计.样品的阳离子交换能力按式(2)i1.1.Z.IXf4*>J<mm<ij>=*1.,XIoa)«2)式中：C表示滴定用的NaOH溶液的浓发/(mo1'1.):V表示滴定时消耗的NaoH溶液的体积/m1.:m表示酸化形式样品的质SVg.1.3.6 杂粮粗粉及超澈粉简的助束缚力的测定于4个20Om1.锥形瓶中分别加入0.5Og样晶与100m1.不同浓收前留轴溶液(5、10、50.1(X)mmo1./1.),在37X?下在微力搅拌6h使样品吸附闹荀世.于60Cmin下黑心15min.取上酒液用糖化肺法测定葡荀能的浓度7,样品的偏荀糖束缚力用公式<3)计。.虫H力/mmoUf)-r*-,f'X0.I(3)式中：CO表示吸附前葡萄糖溶液的浓度，(mmoU1.)：C1.表示吸附后葡萄糖溶液的浓度，(mmo1.1.>:m我示待测样品的历IiVg.1.3.7 杂粮粗粉及超澈粉肤脂肪唧活力抑制率的测定胰脂肪的活力抑制率参考王秋5)的方法测定，配制01.mob'1.pH7.2的磷酸钠缓冲液，将I(X)mg胰脂肪梅溶于I(X)m1.瞬酸的缓冲溶液.制得胰脂肪帧溶液,林取各样品0.50g于100m1.推形瓶中,加入IOm1.色拉油、50m1.磷酸钠缓冲液和IOm1.肤脂肪酸溶液，于37C下磁力搅拌1h后沸水浴IOmin灭活.用0.1mo1./1.的NaOH溶液选定所释放的游离脂肪酸的量。胰脂肪的活力抑制率定义为产生的自由脂肪酸可与不加入杂粮粉的空白对照组相比降低的比例.样品的胰福防济活力抑制率按式(4)计算.5气从力H-'E,X0O<4)式中：VO表示滴定空白时照粗消耗的NaoH溶液体枳，m1.：V1.衣示满定实验组消耗的NaOH溶液体枳m1.13.8杂粮机构及超微粉持油力的测定持油力油照于晓红等18的方法测定。称取5.00g样品于1.m1.烧杯中,加入20n1.色拉油，电微搅井30min后，在2000Mnin下离心30min,除去上层的色拉油。样品的特油力按公式（5>计算.NMI力N=与21.K100（三）"f1.式中：m1.表示样品的质房值：m2表示吸附色拉油后样品的质量也。1.3.9条掖祖粉及超微构DPPH自由基消除率的测定1,1-二/基-2-三硝基/腓<1.,1.-diphcny1.-2-picr）,1.hydrazy1.DPPH）自山基清除率的测定参照1.iYanhOng等19的方法。称取一定后的DPPH,用无水乙醉配制成0.04ing/m1.的DPPH溶液,取2m1.IOmgZm1.的样品溶液，加入2m1.DPPH溶液，混合均匀，室温放置SOmin后.在600Orjmin下离心15min.取上清液于517nm波长处测吸光度（AI）«并用相同方法测定2m1.无水乙醉与2m1.DPPH溶液的混合液的吸光度（A0）,以及2m1.,样品溶液与2m1.无水乙醇的混合液的吸光度（A2，用20mg/1.的VC溶液作为阳性对照20,样品对DPPH自由基的清除军用公式<6）计算.DPPHfI由Ifi甫除机=<1-4t>×>（6）1.4数据统计与分析年种样品设置3个平行，数据分析采用SPSS20。软件，结果以平均值±标准差表示.采用方差分析进行邓皆氏检验,以P<0.（）5表示差异显著.采用OriSin8.0软件作图.2结果与分析2.14种杂根超微粉的粒径分布*A整体的楼分布，B.O-1001.un他的内f14t分所.图I杂粮超微粉粒径的计分布Fig.1Cuniukitivepartic1.esizedis1.ributi>nofsuperfineCOaniCcerea1.f1.ours以气流粉碎机对4种杂粮粗黝进行超微粉碎,得到的4种余粮超微粉的粒径分布结果如图I所示。其中，养麦与出槐的邮微粉在粒径30m以下干j者较高的分布：红豆超母粉的平均粒径较商，但分布范的较小，粉体的均一性较好，可能与红口中蛋白质含价较高有关：惫米拉假粉平均粒径也较大,但粉体均一性差,所有超微酚都存在大粒径峰值,且多为双脩分布，两峰之间的粒径都有前体分布，这可能是由于样从在超微的砰处理后捌粒粒度减小,睡诙其表面活性变高，引发团聚现象，使大依颗粒团聚成大尺强的颗粒211。2.24种杂板粗粉和超微粉的溶解度17£*.二S*生esA.SOC:B.70>C.90C.IMIffitt«HMUX<P<0,0).ffi4-H.图2杂粮粉超微粉碎前后的溶解性Fg.2So1.ubi1.ityofcoarsecerea1.f1.oursbeforeandaftersuperfinegrinding的图2可知,超微粉碎能极显著提高粉体的溶解慢.一方面.粉体粒径的减小增加了其表面积，与水的接触面枳增大，从而提高前体溶解性：另方面，超微粉碎使得扮体颗粒破碎，其中一些不溶性成分内部分子链断裂从而变为可溶性成分18,并且颗粒内郃可溶性成分被锋放，使得粉体的溶斛性提高，温度越低，超微粉碎提面粉体溶解度的效率越高。在4种杂粮粉中,养麦超微酚的溶解衣最高.在50、7(),90C时溶解度分别为36.6%、49.9%、52.4%,相比超默粉碎前分别提高了69.4%、53.0%、31.3%.2.3 4种杂根粗粉和超椒粉的微观结构A1.ta>*11U>C1.<D1.Fta1.图3杂粮粉超微粉碎闹Q的微观结构形态Fig.3SEMmorpho1.ogyofCoaniCcerea1.f1.oursbeforeandaftersuperfinegrinding由图3可以看出，超微粉碎后杂粮酚购粒明显减小杂粮康彳r的组织结构被破坏.其中养麦粉的变化最明显，超微粉碎使较大的淀粉颗粒破砰成小煤粒；所有超微粉碎后的杂粮额粒表面均有部分片状突出，这可能是超微粉碎使粉体颗粒内部多糖结构暴睇的结果(4)；另外.杂粮超微粉颗粒出现/不同程度的团聚现象.与粒径分析结果相符02.4 4种杂粮粗份和超微粉的阳离产交换能力图4杂粮粉超微黝砰前后的阳离f交换能力Fig.4Cationexchangecapacityofcoarsecerea1.f1.oursbeforeandaftersuperfinegrinding由图4可知，超微检碎极H著提高了杂粮粉的阳离子交换能力，其中红豆与养麦超微粉的阳肉子交换旎力最强,分别为64S,7mmo1./kg和592.8mmo1.'kg.J1.超微检碎对养麦