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超微粉碎技术在果蔬制粉中的应用与前景
摘 要：多数果蔬含水率高,采摘后加工不当或不足容易出现腐败、营养流失问题.传统果蔬加工处理技术如罐藏、干制等虽可延长产品贮藏期,但存在加工过程营养价值低、产品利用率不高等缺点.利用食品加工高新技术解决果蔬加工问题,可以有效弥补这些缺点.本文介绍一种高新技术超微粉碎技术,通过分析果蔬产品应用现状,超微粉碎技术对果蔬产品持水性和自由基清除方面有一定提升效果.
关键词：超微粉碎；超微粉；果皮渣
我国目前与发达国家的食品工业差距主要在于采摘后处理系统不完善、果蔬副产品利用率低和果蔬腐烂败坏情况严重.据统计,目前我国果品采后处理率较欧美国家低约50％,蔬菜加工转化能力较欧美国家低约80％ [1-2].利用高新技术解决果蔬产品利用率低情况,提高经济效益,已成为我国果蔬加工业必须解决的问题.利用超微粉碎技术加工果蔬产品及其残渣,可以最大限度提高果蔬原料利用率,提升果蔬营养价值和经济效益.
1 超微粉碎技术介绍
一般粉碎技术只能使物料粒径为45 μm,超微粉碎加工技术能将物料粉碎至10 μm,甚至1 μm.故与传统粉碎、破碎和碾碎等加工技术相比,超微粉碎产品粒度微小.由于独特的技术和加工特点,具有生产效率高、粒径细、分布均匀和污染少的特点.其加工产品原料成分易保留,可改善食品口感,有利于原料营养物质吸收.
2 在果蔬制粉中的应用
2.1 在果蔬主产品制粉中的应用
用超微粉碎技术制造果蔬粉,既可以保持物料原有的生物活性和营养成分,使食品有很好的固香性、分散性和溶解性,同时低含水量有利于产品保存；又利于改善食品口感,促进营养成分的吸收.
2.1.1 苹果粉超微粉碎加工
马超[3] 等通过采用热风- 微波预干燥、膨化和低温气流膨化等联合干燥方式结合超微粉碎制备苹果纯粉,确定20 ℃低温处理15 min 的最佳条件,制得苹果粉持水性比单纯喷雾干燥效果更好.陈如[4] 等通过分析不同粒径苹果粉性质,得到产品与粗磨相比,膨胀力、水溶性、持水能力和阳离子交换容量超细粉碎不同时间后,苹果粉的增加,而容重降低（P<0.05）.苹果粉主要加工方法为喷雾干燥技术,若加以超微粉碎技术辅助,使苹果粉粉粒直径变小,持水力更佳,容重降低.结果表明,在苹果粉超微粉碎,处理时间和处理温度都是重要的影响因素,会有一个使苹果粉达到最优加工品质和食用条件的超微粉碎粒径处理条件.
2.1.2 菠萝蜜粉超微粉碎加工
王萍[5] 等用以真空冷冻- 变温压差膨化联合干燥的菠萝蜜粗粉为原料,研究超微粉碎时间对菠萝蜜超微全粉的各项理化和营养品质的影响.得到超微粉碎时间对菠萝蜜的粒径的影响较小,经5 min 粉碎后即可达到超微粉的要求；菠萝蜜粉的溶解性指数和持水力与超微粉碎时间呈上升趋势,类胡萝卜素和维生素C 含量与超微粉碎时间呈下降趋势.值得注意菠萝蜜中的营养物质含量并非都随超微时间的延长而增加,因此在超微粉碎过程中要注意时间和程度的把控.
2.1.3 南瓜粉超微粉碎加工
南瓜粉是目前应用较多的南瓜产品之一,由于南瓜具有诸多保健功能,南瓜粉应用在各种各样的产品中提高营养价值和保健功能[6].范明月[7] 等以南瓜为原材料,南瓜经真空冷冻干燥和超微粉碎得到超微南瓜干粉,粒度分级后得到4 种粒度不同的南瓜干粉,测定物化性质和抗氧化活性.结果表明：随着南瓜粉粒度的减小,流动性和容重减小,溶解度增加；粒度最小时,即南瓜粉干粉粒度大于500 目时,其VC 含量、可滴定酸、β- 胡萝卜素、氨基酸和总酚含量均高于其他粒度.通过对4 种粒度南瓜粉干粉清除DPPH 的EC50 值分析,粒度减小能显著改善粉体抗氧化活性.南瓜粉中营养物质随超微粉碎程度提升,抗氧化性能随粒度减小呈相反趋势,在加工南瓜粉时,要根据加工产品需求和用途判断加工程度.
2.2 在果蔬副产品制粉中的应用
果皮、果核、果渣、种子和叶等即果蔬加工过程中产生的副产物.果蔬加工副产物的主要成分有糖分纤维素、半纤维素及矿质元素等.在果蔬加工过程中,副产品若没有充分利用,不仅会造成营养成分损失,也会造成环境污染.因此对果蔬产品的副产品综合利用显得尤为重要.对副产品超微粉碎处理,可以提高食用品质和营养物质的有效利用.
2.2.1 苹果渣超微粉碎加工
Liu R H[8] 等发明一种苹果皮制造粉方法,将苹果皮植物化学保护处理和干燥处理,通过超微技术处理成粉.该种方法生产的苹果皮粉末,酚含量和类黄酮含量与新鲜苹果皮的新鲜重量相同,粉末水活度小于0.30,还提出一种在可以有效抑制癌细胞增殖的条件下,通过癌细胞与苹果皮粉末相互接触抑制癌细胞增殖.刘素稳[9] 等利用超微粉碎技术处理苹果渣,发现经超微粉碎处理后的苹果渣纤维与粗粉相比,持水力下降,水溶性增加到36.7%.结果显示超微粉碎技术对苹果果渣有机营养物质的保留有较大作用,物理性质则会随粉碎程度的增大而减小.
2.2.2 石榴皮粉超微粉碎加工
Zhong C[10] 等用超微粉碎法制备石榴皮粉,发现经超微处理后的石榴皮持水能力（WHC）、水溶性指数（WSI）、多酚和黄酮类物质释放量随石榴皮颗粒尺寸减小显著提高.维生素C（VC）和二丁基羟基甲苯（BHT）使用于DPPH 自由基清除率的测定、DPPH 自由基清除能力等级为A.表明超微粉碎技术明显提升石榴皮粉性能,特别是对其抗氧化性能的提高作用明显.
2.2.3 红薯粗粉超微粉碎加工
Wang J[11]等通过对红薯粗粉振动式超微粉碎处理.随着研磨时间增加,处理功率下降,微细粉颜色的平均颗粒尺寸更均匀明亮.与粗粉相比,持水性、持油力、吸湿性和溶胀度在处理后15 min 达到最佳,粉末加工性能最好.对于红薯,无论何种煮制方法,皮在多数情况下属于弃食的部分,使用超微粉碎技术来处理红薯,可以有益于其原料的完全利用,避免浪费.
2.2.4 葡萄渣粉超微粉碎加工
Zhao X[12] 等使用超细粉碎技术处理酿酒残渣中的红葡萄渣粉,起到一定作用.结果表明红葡萄皮渣粉可降低容重、振实密度和流动性,提高溶解性.当粉碎粒度达到218.83 μm,GPP 提取物的总酚含量最高为757.36 mg GAE/100 g, 黄烷醇含量（19.46 mg CE/100 g）达到最高,并且有最好的抗氧化活性.陶姝颖[13] 等以酿酒的葡萄皮渣为原料,采用超微粉碎和挤压超微粉碎技术改性处理.结果表明：均能有效增加葡萄皮渣膳食纤维中水溶性纤维含量,使理化性质发生显著改变.表明超微粉碎对葡萄渣的结构影响较小,作为酿酒残渣和食用多数情况弃食部分,超微粉碎技术在葡萄残渣的利用可以有效提高其综合利用率.
3 发展前景
超微粉碎加工技术适用范围广、操作工艺简单、产品附加值高、经济效益显著,是食品加工业的一种新手段,尤其对保健食品( 功能食品) 的开发将产生巨大推动作用.
国外研究表明可以将超微粉碎与治疗疾病联系在一起.Liu R H[8] 等发明一种苹果皮制造粉的方法,将苹果皮植物化学保护处理和干燥处理,将苹果皮粉用于抗癌研究；Zhang M[14] 等人超微粉碎处理枸杞多糖（LBP）,超微粉碎处理可降低平均分子量,特别有利于提高枸杞多糖的抗氧化活性.枸杞在日常生活中多作为辅助调味和泡茶.这种方法并不能使营养物质得到完全利用,故制成枸杞粉不仅使营养效用提高,还增加食品种类,有着极大的意义.
4 结语
通过研究分析,得出超微粉碎技术对大多数果蔬的理化性质多方面综合提升.在保健、功能性食品开发上有着极大的潜力.如何进一步应用超微粉碎技术,并与其他技术结合,使其在果蔬加工中发挥更大效益,是未来果蔬产品深加工研究的方向之一.
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