蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維品質(zhì)及理化特性的影響

張 明1,馬 超1,吳茂玉1,王崇隊(duì)1,楊立風(fēng)1,范 祺1,張博華1,孟曉峰1,賈洪玉

(1.中華全國(guó)供銷合作總社濟(jì)南果品研究院,山東濟(jì)南 250014; 2.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,山東濟(jì)南 250100)

西蘭花(BrassicaoleaceaL. var.italica)又稱青花菜、綠菜花、意大利芥藍(lán),屬十字花科蕓薹屬甘藍(lán)的一個(gè)變種,它原產(chǎn)于地中海東部沿岸,19 世紀(jì)末傳入中國(guó)。其富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、胡蘿卜素等多種營(yíng)養(yǎng)元素,還含有多酚類、黃酮類等天然抗氧化組分,具有清除機(jī)體自由基、抗衰老等作用[1-2]。西蘭花中含有豐富的蘿卜硫素,研究表明西蘭花中的蘿卜硫素是同類蔬菜中抗癌、防癌效果最好的天然物質(zhì)[3]。

西蘭花老莖是西蘭花在采摘、鮮食加工、速凍蔬菜加工等過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,約占鮮重的30%～40%,經(jīng)測(cè)定,每100 g西蘭花老莖粉中膳食纖維含量高達(dá)35%～40%,另外富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)組分,是一種非常有價(jià)值的副產(chǎn)物資源[4]。由于缺乏有效的加工技術(shù),目前這種副產(chǎn)物資源除少部分作為肥料、飼料外,絕大部分被直接丟棄,不僅造成了資源的極大浪費(fèi),同時(shí)污染環(huán)境。

蒸汽爆破技術(shù)是1928年由Mason發(fā)展起來的,近年來在食品加工副產(chǎn)物的再利用領(lǐng)域中成為研究熱點(diǎn)。蒸汽爆破技術(shù)(汽爆)是將纖維質(zhì)原料置于高壓蒸汽中維持一定時(shí)間,當(dāng)瞬間解除高壓時(shí),原料空隙中的過熱蒸汽迅速氣化、體積急劇膨脹而發(fā)生爆破。汽爆過程中,存在類酸性水解、熱降解、類機(jī)械斷裂、氫鍵破壞等作用,從而使不溶性膳食纖維(IDF)的緊密結(jié)構(gòu)被破壞,轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維(SDF)[5-6]。汽爆處理不添加化學(xué)物質(zhì),處理時(shí)間短、效率高、成本低、工藝簡(jiǎn)單,是一種簡(jiǎn)便易行、前景廣闊的膳食纖維品質(zhì)改良技術(shù)[7-8]。李光磊等[9]研究了蒸汽爆破處理對(duì)秈米淀粉的影響,結(jié)果顯示蒸汽爆破可有效降解秈米淀粉分子鏈聚合度,增加淀粉結(jié)晶度?？捣挤嫉萚10]研究了蒸汽爆破(SE)處理對(duì)豆渣膳食纖維組成及含量的影響,結(jié)果表明隨著汽爆強(qiáng)度增加,豆渣可溶性膳食纖維(SDF)含量呈上升趨勢(shì),在1.5 MPa/30 s時(shí)達(dá)最大值36.28%;汽爆強(qiáng)度進(jìn)一步增大,TDF和SDF含量都呈下降趨勢(shì)。目前蒸汽爆破技術(shù)對(duì)西蘭花老莖膳食纖維品質(zhì)及理化特性影響的相關(guān)研究還未見報(bào)道。

本研究結(jié)合西蘭花老莖不溶性膳食纖維含量豐富特點(diǎn),針對(duì)其可溶性膳食纖維含量低、理化特性差等突出問題,采用蒸汽爆破技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改性處理,以提高其可溶性膳食纖維含量及理化特性品質(zhì)。重點(diǎn)開展了不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維品質(zhì)及其理化特性影響的研究,為西蘭花老莖這一優(yōu)質(zhì)副產(chǎn)物資源的高值利用提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

西蘭花老莖 日照市莒縣恒寶食品有限公司;魯花花生調(diào)和油 濟(jì)南銀座商城章丘店。

A6型多功能菜餡機(jī) 石家莊翔焱商貿(mào)有限公司;KQ-80蒸汽爆破試驗(yàn)機(jī) 鶴壁正道啟寶生物科技有限公司;RXH-B-1熱風(fēng)循環(huán)烘箱 江陰市宏達(dá)粉體設(shè)備有限公司;標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩60目 浙江上虞市金鼎標(biāo)準(zhǔn)篩具廠;TGL-10B高速臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;RH-600A高速粉碎機(jī) 永康市榮浩工貿(mào)有限公司;BT-9300H激光粒度分布儀 丹東百特儀器有限公司;WSC-S測(cè)色色差計(jì) 上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司;MB23水分測(cè)定儀 奧豪斯儀器(上海)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 西蘭花老莖膳食纖維粉體制備 取新鮮西蘭花老莖,清洗,瀝干,采用菜餡機(jī)進(jìn)行粗破碎,將物料用尼龍布包裹,放入帶孔鋼桶中進(jìn)行壓榨處理,將殘?jiān)D(zhuǎn)移至熱風(fēng)烘箱,60 ℃條件下干燥至物料水分含量10%以內(nèi),用高速粉碎機(jī)對(duì)干燥殘?jiān)M(jìn)行打粉,粉體過60目篩,篩下物即為西蘭花老莖膳食纖維粉,其不溶性膳食纖維含量在85%左右。

1.2.2 西蘭花老莖膳食纖維不同蒸汽爆破壓力處理 分取西蘭花老莖膳食纖維粉100 g,隔夜復(fù)水調(diào)整物料含水率至50%,依次設(shè)定蒸汽爆破壓力為0.5、1.0、1.5、1.8、2.0 MPa,蒸汽保壓時(shí)間為60 s,汽爆后物料置于60 ℃條件下干燥至物料水分含量10%以內(nèi),用高速粉碎機(jī)對(duì)干燥殘?jiān)M(jìn)行打粉,粉體過60目篩,即為測(cè)試樣品。以未經(jīng)蒸汽爆破處理的西蘭花老莖膳食纖維粉為空白對(duì)照。

1.2.3 可溶/不溶性膳食纖維含量測(cè)定 參照GB5009.88-2014《食品中膳食纖維的測(cè)定》所述方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4 色澤測(cè)定 采用CIELAB 表色系統(tǒng)測(cè)定西蘭花老莖膳食纖維粉的L*、a*和b*值,其中L*代表明度指數(shù),從黑暗(L*=0)到明亮(L*=100)的變化;a*代表顏色從綠色(-a*)到紅色(+a*)的變化,b*代表顏色從藍(lán)色(-b*)到黃色(+b*)的變化。

1.2.5 粉體粒徑和比表面積分析 以異丁醇為沉降介質(zhì),運(yùn)用激光粒度分布儀分析西蘭花老莖膳食纖維粉的粒徑分布和比表面積。

1.2.6 掃描電鏡(SEM)分析 將西蘭花老莖膳食纖維樣品于60 ℃烘箱中干燥至恒質(zhì)量,然后采用濺射鍍膜法進(jìn)行表面鍍金,對(duì)其進(jìn)行電鏡掃描觀察拍照,得到不同倍數(shù)的掃描電鏡圖片。

1.2.7 粉體充填和壓縮成型性能指標(biāo)測(cè)定

1.2.7.1 松密度測(cè)定 準(zhǔn)確稱取5 g(m)粉體,將其小心轉(zhuǎn)入50 mL量筒中,水平方向輕搖量筒,使粉體上表面盡量平整,記錄此時(shí)粉體的體積V[11]。

粉體的松密度(g/mL)=m/V

1.2.7.2 堆積密度測(cè)定 分別稱取10 g膳食纖維粉體,移入50 mL量筒中,振實(shí),直至量筒內(nèi)物料體積不再變化,讀取物料體積,重復(fù)測(cè)量三次,取平均值[11]。

1.2.8 粉體水合能力測(cè)定

1.2.8.1 持水力測(cè)定 分別稱取1 g膳食纖維粉體,置于100 mL燒杯中,加入40 mL的蒸餾水,用磁力攪拌器慢速攪拌30 min,隨后將樣液轉(zhuǎn)入50 mL離心管中,在室溫下5000 r/min離心20 min,除去上清液,稱量沉淀質(zhì)量[12]。

1.2.8.2 膨脹力測(cè)定 分別稱取1 g膳食纖維粉體,緩慢加入標(biāo)有刻度的試管中,記錄干基體積(mL),加入10 mL蒸餾水,充分振蕩混勻,在室溫下靜置24 h,待粉體沉淀完全后,記錄沉淀體積(mL),按如下公式計(jì)算粉體膨脹力[12]。

1.2.9 粉體吸附能力測(cè)定

1.2.9.1 油脂吸附能力 分別稱取5 g膳食纖維粉體,置于50 mL離心管中,加入40 mL花生調(diào)和油,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝箪o置30 min,以5000 r/min離心20 min,記錄上清油液體積,計(jì)算持油力[12]。

1.2.9.2 亞硝酸根吸附能力 亞硝酸根吸附能力參照文獻(xiàn)所述方法測(cè)定[13]。

根據(jù)研究方向的不同，補(bǔ)充進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)的必要知識(shí)。導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)根據(jù)當(dāng)年主題，面對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生設(shè)立幾類課程，利用暑假或寒假集中教學(xué)，或者布置學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行自學(xué)。我們?cè)?jīng)開設(shè)的課程有元件焊接基礎(chǔ)、Arduino、STM32、C++與面向?qū)ο箝_發(fā)、OpenCV、Python 等。課程結(jié)束會(huì)安排一個(gè)作業(yè)作為考核。通過課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生快速進(jìn)入可以動(dòng)手開發(fā)的狀態(tài)。另外，部分學(xué)生還會(huì)自學(xué)其它的軟件，例如學(xué)習(xí)ANSYS 用于仿真，學(xué)習(xí)ROS 系統(tǒng)用于機(jī)器人架構(gòu)，等等。

1.2.10 DPPH自由基清除能力 分別稱取2 g膳食纖維粉體,加入30 mL體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液,常溫下超聲處理30 min,5000 r/min離心5 min,上清液用于樣品測(cè)試。取2 mL樣品溶液,與2 mL 0.4 mmol/L的DPPH溶液充分混勻,避光靜置30 min,于517 nm處測(cè)吸光度A1。同理測(cè)定2 mL樣品溶液與2 mL無水乙醇充分混勻后的吸光度A2,2 mL蒸餾水與2 mL DPPH溶液充分混勻后的吸光度A0。以蒸餾水進(jìn)行空白校正[14]。

DPPH自由基清除率(%)=(1-(A1-A2)/A0)×100

1.3 數(shù)據(jù)處理

表1 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維色澤的影響Table 1 Effect of steam explosion pressure on the color of dietary fiber of old stem in broccoli

注:同一行不同字母表示存在顯著性差異(P<0.05,n=3);表2同。

每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次,數(shù)據(jù)均采用Microcal Origin 8.0(Microcal Software,Inc.,Northampton USA)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)均采用SPSS 20.0進(jìn)行ANOVA單因素方差分析和Ducan’s多重檢驗(yàn)(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖可溶/不溶性膳食纖維含量的影響

2.1.1 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖可溶性膳食纖維含量的影響 圖1為不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖可溶性膳食纖維含量的影響。由圖1可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后,西蘭花老莖膳食纖維粉體的可溶性膳食纖維含量顯著提高,其中1.0 MPa處理組可溶性膳食纖維含量最高,達(dá)8.89%,較對(duì)照提高了2.5倍。1.5 MPa處理組增加幅度最低,較對(duì)照提高了1.4倍。其原因可能是隨著蒸汽爆破壓力的增加,西蘭花老莖膳食纖維結(jié)構(gòu)變得疏松,一些與纖維結(jié)合的物質(zhì)發(fā)生解聚,同時(shí),大分子多糖發(fā)生降解,分子量降低,導(dǎo)致可溶性膳食纖維含量增多。當(dāng)蒸汽爆破壓力強(qiáng)度過高時(shí),西蘭花老莖可溶性膳食纖維被過度降解,生成了小分子單糖或低聚糖,測(cè)定時(shí)難以被乙醇沉淀,從而導(dǎo)致可溶性膳食纖維含量減少[10]。

圖1 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖 可溶性膳食纖維含量的影響Fig.1 Effect of steam explosion pressure on the content of soluble dietary fiber of old stem in broccoli注:不同小寫字母代表差異顯著, P<0.05;圖2、圖4～圖10同。

2.1.2 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖不溶性膳食纖維含量的影響 圖2為不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖不溶性膳食纖維含量的影響。由圖2可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后,西蘭花老莖膳食纖維粉體的不溶性膳食纖維含量顯著降低,且隨著蒸汽爆破壓力的升高,不溶性膳食纖維含量整體呈逐漸降低趨勢(shì),其中1.8 MPa處理組不溶性膳食纖維含量降幅最大,較對(duì)照組降低了12.5%。

圖2 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖 不溶性膳食纖維含量的影響Fig.2 Effect of steam explosion pressure on the content of insoluble dietary fiber of old stem in broccoli

2.2 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維色澤的影響

表2 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維粒徑和比表面積的影響Table 2 Effect of steam explosion pressure on the specific surface area of dietary fiber of old stem in broccoli

西蘭花老莖膳食纖維粉呈淺黃色,略偏白。由表1可知,L*值大小依次為對(duì)照>0.5 MPa>1.0 MPa>1.8 MPa>1.5 MPa>2.0 MPa。從整體看,隨著蒸汽爆破壓力的增大,西蘭花老莖膳食纖維色澤逐漸變暗。a*值中蒸汽爆破處理組較對(duì)照組均偏紅,1.5 MPa處理組偏紅程度最大。b*值中蒸汽爆破處理組較對(duì)照組均偏黃,1.8 MPa處理組偏黃程度最大。由表1可以看出,西蘭花老莖膳食纖維經(jīng)蒸汽爆破處理后粉體色澤偏暗、偏紅、偏黃。且隨著蒸汽爆破壓力的增大,粉體色澤逐漸變暗?？赡苁请S著蒸汽壓力的增加,在高壓高溫條件下,一些物理化學(xué)變化加速了纖維的降解。纖維降解產(chǎn)生的糖類與粉體中的某些物質(zhì)產(chǎn)生美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng),導(dǎo)致粉體色澤逐漸變暗[15]。綜上,若想獲得色澤較好的西蘭花老莖膳食纖維,蒸汽爆破壓力盡量控制在1.5 MPa以下。

2.3 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維粉體粒徑和比表面積的影響

D10、D50、D90分別表示粉體粒徑小于某一值時(shí)累計(jì)率為10%、50%、90%,其中D50為粒徑的中值,又稱中位徑或平均粒徑,最具代表性。不同蒸汽爆破壓力所得粉體的粒徑分析結(jié)果如表所示,由表2可知,5種粉體經(jīng)相同粉碎處理后,粒徑差異明顯,D50大小依次為對(duì)照>2.0 MPa>1.8 MPa>0.5 MPa>1.0 MPa>1.5 MPa,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理的粉體粒徑偏小,且1.0、1.5 MPa處理組顯著小于1.8、2.0 MPa處理組?？缍扔糜诒碚鞣垠w粒度分布的寬度,跨度越大,粒度分布約分散。由表2可知,1.5、1.8和2.0 MPa處理組粉體最為分散,1.0 MPa處理組粉體跨度最小,粉體分布較均勻。同對(duì)照相比,蒸汽爆破處理可使粉體比表面積增大,其中1.5 MPa處理組最大,2.0 MPa處理組最小?？赡苁怯捎谠?.8、2.0 MPa水蒸汽高壓條件下,處理溫度較高,纖維過度降解,發(fā)生焦糖化反應(yīng),使得組織緊密,較難粉碎。比表面積越大,粉體表面聚合力越強(qiáng),適宜作為功能性食品原料吸附或包裹于食品表面[15]。

2.4 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖3 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.3 Effect of steam explosion pressure on the microstructure of dietary fiber of old stem in broccoli 注:從上至下依次為對(duì)照、0.5、1.0、1.5、1.8、2.0 MPa 掃描電鏡微觀結(jié)構(gòu)照片;左側(cè)放大500倍,右側(cè)放大5000倍。

2.5 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維充填和壓縮成型性能的影響

2.5.1 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維松密度的影響 松密度是反應(yīng)粉體充填性的評(píng)價(jià)指標(biāo),在片劑和膠囊劑的裝填過程中具有重要意義,松密度越大越有利于粉末的充填。圖4為不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維松密度的影響。由圖4可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后松密度均不同程度提高,且在一定范圍內(nèi),隨著蒸汽爆破壓力的增大,松密度呈先升高后逐漸減小趨勢(shì)。在1.0 MPa處有最大值,為0.337 g/mL,更有利于作為膠囊劑等產(chǎn)品的充填原料[17]。

圖4 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維松密度的影響Fig.4 Effect of steam explosion pressure on the bulk density of dietary fiber of old stem in broccoli

2.5.2 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維堆積密度的影響 堆積密度影響壓片成型,研究表明,堆積密度越大,越有利于壓片成型。由圖5可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后堆積密度均不同程度減小,且在一定范圍內(nèi),隨著蒸汽爆破壓力的增大,堆積密度逐漸增大,在2.0 MPa處有最大值,為1.964 mL/g,更有利于壓片成型[18]。

圖5 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花 老莖膳食纖維堆積密度的影響Fig.5 Effect of steam explosion pressure on the accumulation density of dietary fiber of old stem in broccoli

2.6 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維水合能力的影響

2.6.1 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維持水力的影響 圖6為不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維持水力的影響,由圖6可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后,西蘭花老莖膳食纖維的持水力均有不同程度降低,在一定范圍內(nèi),隨著蒸汽爆破壓力的升高,粉體持水力呈先降低后升高趨勢(shì),在1.5 MPa處有最小值,為4.31 g/g。膳食纖維的持水力與物料的比表面積有關(guān),也與多糖、蛋白質(zhì)等形成的多孔性結(jié)構(gòu)有關(guān),這種結(jié)構(gòu)通過氫鍵可以結(jié)合大量的水分子,經(jīng)蒸汽爆破處理后可能導(dǎo)致其多孔結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致持水力下降。此外,蒸汽爆破處理后經(jīng)熱風(fēng)干燥長(zhǎng)時(shí)間處理,物料表面變得緊實(shí),也會(huì)影響其持水力[19]。

圖6 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維持水力的影響Fig.6 Effect of steam explosion pressure on the water holding capacity of dietary fiber of old stem in broccoli

2.6.2 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維膨脹力的影響 圖7為不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維膨脹力的影響。由圖7可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后,西蘭花老莖膳食纖維的膨脹力均有不同程度降低,在一定范圍內(nèi),隨著蒸汽爆破壓力的升高,粉體膨脹力整體呈逐漸降低趨勢(shì),在0.5 MPa處有最大值,為3.56 mL/g,較對(duì)照降低11%?？捣挤佳芯苛苏羝铺幚韺?duì)豆渣理化特性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著蒸汽爆破強(qiáng)度的增加,豆渣的膨脹力呈下降趨勢(shì),可能是由于經(jīng)蒸汽爆破處理,膳食纖維結(jié)構(gòu)受到一定破壞,大分子物質(zhì)減少,導(dǎo)致膨脹力降低,此外,由于汽爆處理后的物料采用熱風(fēng)干燥處理,干燥時(shí)間較長(zhǎng),使得物料表面較為緊實(shí),從而對(duì)其膨脹能力產(chǎn)生了負(fù)面影響,本研究結(jié)果與其基本一致[19]。

圖7 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維膨脹力的影響Fig.7 Effect of steam explosion pressure on the swelling of dietary fiber of old stem in broccoli

2.7 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維吸附能力的影響

2.7.1 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維持油力的影響 圖8為不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維持油力的影響。由圖8可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后,西蘭花老莖膳食纖維的持油力均有不同程度降低,在一定范圍內(nèi),隨著蒸汽爆破壓力的升高,粉體持油力呈逐漸升高趨勢(shì),在0.5 MPa處有最小值,為1.46 g/g。在2.0 MPa處有最大值,為2.03 g/g。可能是由于經(jīng)蒸汽爆破處理,物料原有的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞,對(duì)油脂的吸附束縛能力減弱,而隨著爆破強(qiáng)度的增大,產(chǎn)生的大量微小不規(guī)則空腔結(jié)構(gòu)及小分子基團(tuán),使其比表面積增大,對(duì)油脂具有一定的吸附作用[19]。

圖8 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維持油力的影響Fig.8 Effect of steam explosion pressure on the oil-holding capacity of dietary fiber of old stem in broccoli

2.7.2 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維吸附亞硝酸根能力的影響 圖9為不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維亞硝酸根吸附量的影響。由圖9可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后,西蘭花老莖膳食纖維的亞硝酸根吸附量均有不同程度提高,且在一定范圍內(nèi),隨著蒸汽爆破壓力的升高,粉體亞硝酸根吸附量整體呈上升趨勢(shì),在2.0 MPa處有最大值,為3.619 mg/g,較對(duì)照提高25.27%。這與程明明[20]的研究結(jié)果相一致,可能是因?yàn)檎羝铺幚硎蛊浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化,產(chǎn)生了許多不規(guī)則的立體空腔結(jié)構(gòu)和活性基團(tuán),比表面積增大,對(duì)亞硝酸根的吸附能力增強(qiáng)。

圖9 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖 膳食纖維亞硝酸根吸附量的影響Fig.9 Effect of steam explosion pressure on the nitrite adsorption of dietary fiber of old stem in broccoli

2.8 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維DPPH自由基清除率的影響

圖10為不同蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖膳食纖維DPPH自由基清除率的影響。由圖10可知,同對(duì)照相比,經(jīng)蒸汽爆破處理后,西蘭花老莖膳食纖維的DPPH自由基清除率均有不同程度提高,且在一定范圍內(nèi),隨著蒸汽爆破壓力的升高,粉體DPPH自由基清除率整體呈先上升后趨于平穩(wěn)趨勢(shì),在1.8 MPa處有最大值,為95.89%,較對(duì)照提高約2倍?？赡苁且?yàn)榻?jīng)蒸汽爆破處理,產(chǎn)生許多小分子物質(zhì)和活性基團(tuán),物料表面形成蜂巢狀不規(guī)則立體空腔結(jié)構(gòu),使其比表面積增大,作用位點(diǎn)增多,從而使其對(duì)DPPH自由基清除能力增強(qiáng)[20]。

圖10 蒸汽爆破壓力對(duì)西蘭花老莖 膳食纖維DPPH自由基清除率的影響Fig.10 Effect of steam explosion pressure on the DPPH free radical scavenging rate of dietary fiber of old stem in broccoli

3 結(jié)論

經(jīng)0.5 MPa處理粉體的色澤最好,膨脹力最大,為3.56 mL/g,但持油力最小;經(jīng)1.0 MPa處理粉體的可溶性膳食纖維含量最高,達(dá)8.89%,且松密度最大,達(dá)0.337 g/mL;經(jīng)1.5 MPa處理粉體的比表面積最大,但可溶性膳食纖維含量和持水力最小;經(jīng)1.8 MPa處理粉體的DPPH自由基清除能力最強(qiáng),達(dá)95.89%,較對(duì)照提高約2倍;經(jīng)2.0 MPa處理粉體的堆積密度、持油力和亞硝酸根吸附量最大,但色澤最差。

經(jīng)0.5、1.5和1.8 MPa處理的粉體,膨脹力、比表面積或DPPH自由基清除能力等性能品質(zhì)較好,適宜作為功能配料添加到食品中或吸附于食品表面,經(jīng)1.0 MPa處理的粉體松密度較高,適宜膠囊劑等產(chǎn)品加工,經(jīng)2.0 MPa處理的粉體壓片成型性較好,更利于片劑產(chǎn)品生產(chǎn)。

蒸汽爆破處理后物料干燥方式的選擇可能會(huì)對(duì)其理化特性產(chǎn)生影響,選擇適宜的干燥方式,保護(hù)經(jīng)蒸汽爆破處理得到的良好理化特性不被破壞,將是下一步研究工作的重點(diǎn)。