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.超微检碎对养麦粉的阳海f交换能力提升最为显著.提升率为81.4%.藤硕16、李焕渡22以及汤小明23等的研光表明粒径的减小与粉体的阳窗子交换能力提而直接相关,一方面,超微粉碎降低了粉体的粒径,井使部分大颗粒破碎,使得部分活性基团暴露,从而提存了阳离子交换能力:另方面超微粉碎能将杂粮粉中部分不可溶瞒食纤维变为可溶性属食纤维,使粉体中活性基团增多,从而提高阳离子交换能力.2.5 4种杂根粗粉和超母粉的旬福初束缚力f杂Ifi粉肿类QffiA口初2粒23201510058Qo."o.o.o.tti1.3o“2o1.s1.o(<nO.MO.O.QO.0-fE-¾iww口第掠Ji米ftV«1ffft柴粒粉M1美A-D.初妁ItIQitt浓度分初为5、10.$0.100mmoIZ1.图5杂粮粉超微粉砰前后的简的期束缚力Fig.5GACofcoarsecerea1.f1.oursbeforeandaftersuperfinegrinding用图5可以看出,在初始浓度不同的匍曲框溶液条件下超微粉碎对杂根粉的巡药掠柬缚力均有极显著提高,在低偏西搐浓度下提高更为明显.其中芥麦超微的的前荀糖束缚力必高,在初始郁劭期浓度为5、10、50、K)OmmOV1.时分别达到了0.126、0.152.0.198、0.25611uno1.与超微粉碎前相比分别提高了84.8%,54.4%、43.7%、30.0Protonotariou(241的研咒表明超微粉碎使得粉体粒径减小.比表面枳增大,能显著提高粉体的表面活性,从而提高杂粮扮对葡葡箱的吸附信.并延长吸附时间.另外,超微粉碎对膈食纤维结构有羽切作用,能提高杂极粉中可溶性膳食纤维的含量,有利于粉体对词药箱的吸附。Fuentes-A1.ventosa25)»Whe1.ton(26)»ZhUKeXUe27等的研究也表明播食纤维的这种变化还对抑制部荀糠扩散与降低糖类吸收有直接作用.同时.超微桁价使粉体微粒的空间结构变得松散.提高了其对葡荀精的包襄能力,这也是超微粉偏西糖束缚能力提病的原因之一2702.6 4种杂根粗粉和超微粉的腕脂肪倍活力抑制率机粉ft*界更杂粮粉种太.与粗粉相比基异显篝(P<0.05)图6杂粮粉超微黝碎的后的腴脂肪i¾活力抑制率Fig.6Anti-pancrcaucIipascacuvityofcoarsecerea1.f1.oursbeforeandafterSUPerfinegrinding如图6所示,超做粉碎H著提高了杂粮粉的胰的肪酹活力抑制率,其中青襟超澈粉的抑制率最高,为185%.对比超微粉碎前提升了48.9%.董生昭28j张忠29的研究表明皂普类化合物与多酚类化合物能。效抑制腴脂肪懒活力,而超微粉碎能显著提高功能性成分如多商的溶出率30,并使得普通粉体中未暴露的活性基团暴痛出来,因此,超微椀碎能钙提海粉体胰脂肪的活力抑制率。2.7 4种杂板粗粉和超微粉的持油力Ooo321登K麦S:藏米红豆葬麦杂粮酚种类187杂粮粉超微粉砰前后的持油力Fig.7Oi1.ho1.dingcapacityofcoarsecerea1.f1.oursbeforeandaftersuperfinegrinding山图7可知,超微粉碎后杂粮粉的持油力极显著提高,其中而粽拉微粉持油力出岛,为26.3%.对比超微粉碎前提高了61.2%.超微粉碎改变了杂粮原有的细胞结构,使得大量活性夔团然露,其中亲油乐团的然露增加了杂粮粉的持油力:同时超微粉碎提高了粉体可溶性牌食纤维的含量,这也导致了粉体持油力的上升(25卜超微粉碎还降低粉体的粒径,增加其表面能.使得粉体对油能吸附能力提高:最后,超微粉碎使得粉体空间网状结构变得松散.使得粉体能铭吸附更多的油脂31.-32.2.8 4种杂根粗粉和超澈粉的DPPH自由胡消除率字/Aq,三=Hdd图8杂粮粉超做粉碎前后的DPPH自由基清除率Fig.8DPPHradica1.scavengingcapacityofcoarsecerea1.Hoursbeforeandaftersuperfinegrinding由图8可知,虽然样品质量浓度<10mg>'m1.)较高,超微粉碎前4种杂粮粉的DPPH自由菸消除率仍然较低,且品种间差异不大,但超澈粉碎后获米粉与养麦粉的自由舰消除率分别极显若提高至84.3%与94.1%;而红9超微粉的自由基清除率则没有显著变化,Karki等33研究发现.养麦提取物对DPPH自由基疔较好的消除作用.但本实验中超他粉碎前葬麦的DPPH自由基消除率并不高:ZhangMin31和ZhOngChen1.34等的研究友明,超微粉碎能弗提高样品的抗笈化能力,因此,粗杂粮粉内只有少出游离的抗软化活性物顽,而经过超做粉碎后,粉体颗粒结构被破坏,原无处干结合状态或被包埋的多酚、黄阳等抗氧化物质被择放,使得具有较强抗辄化能力的杂粮粉未经提取过程便表现出了较高的自由基消除率.这与张关位等30的研究中超微粉碎能提高多酚类物质含法的结果相符.此外,意米与葬受中多糖及多酚类抗轧化物桢较丰富3435,而红豆中蛋自质含妆较而,其抗笈化活性物质主要为多肽类36),本实脂中超澈粉碎难以使此类物质海离择放:同时超微粉碎的过程会带来杂根粉自身的粒化,这可能是红豆超微粉的DPPHF1.由基消除率未能显著提升的原因.南干气流式超微构芥低甜自磨的特点,对样M抗氧化及食用品质的负面影响较小,因此超澈粉碎对红豆以外的3种杂粮粉的DPPH自由基清除率提升效果极显箸。3结论本实验对4种杂粮粉以同等速率进行气流式超微粉碎,研究了4种条根粉在超微粉碎前后理化性质与功能特性的变化.实验结果表明超微扮碎对杂粮粉理化性质与功能特性均有显著的影响,其中养麦椅与青棵粉的性质变化最大。经超微粉那后养麦粉的理化性侦与降期及抗氧化功德特性提升最为显著,阳小子交换能力提升81.4%,葡萄熔束缚力在前国铺浓度为100mmo1.1.时增加J30.0%:青棵超做粉则具行最佳的降腑功能,胰曲防版活力抑制率与持油力在超微粉碎后分别提升了489%与61.2%.附参考资料;超微粉碎处理对五谷杂粮粉特性的影响我国杂粮资源丰富,总产量约占世界杂根总产母的17.i%1.1.的着人们生活水平的提荷和脂食结构的改变.杂粮在瞒管中的重要性越来越大|21但自古以来.不同杂粮的搭配方式并无统一定论.各种配方的功能性研窕也缺乏一定的科学依据黑豆、黑芝麻、紫米、小麦和糙米都是我国特色的五谷杂根,其优质蛋白侦、维生素、矿物侦和可溶性膳食纤维的含砥丰*,并且含有不饱和脂肪酸、酚类、黄阴类等功能性成分,能够降低脂肪的消化和吸收|3,食用后财食品淀粉消化率和血傅值变化影响较小4卜具有较强的翻白山基清除能力和抗乳化活性5.此外,杂粮中亩含的花青素还具有抗肥胖、降血脂等功效g.目前,优质五谷杂粮加工制品的市场需求I益增加,然而由于五谷杂根中含有较多的膳食纤维,适口性差,不易她化,不能满足食品体系或加工的需求,严重制约了五谷杂校的开发与应用(7),超做粉碎技术可利用机械或流体动力符物料粒径粉碎至微米级8.对于富含纤维的原料,闻微粉碎技术可显茬降低物料粉体的粒径值,从而改善物料粉体的口感.此外,超微扮碎技术还能使物料粉体具有更好的分敌性、吸附性和稳定性,并能通过增大其比表面积和孔隙率,促进物料粉体中有效营养成分和功能物质的溶出,加快其被人体吸收的速率9-10),因此具有良好的脚用前景.王秋UI)的研究表明超微粉碎能酩显著影响大豆,玉米和发芽施米扮主要物质的溶出度、物化性质和功能特性,但对不同原料的作用效果存在差异.王博等7比较了超微粉碎时靠米、红豆、有裸、养麦粉理化性质及功能特性的影响,结果表明超做粉碎提高了4种杂根粉的溶解性、阳黑子交换能力、劭萄糖束缚力、朋脂肪防活力抑制力、持油力与自由基消除能力.但以上研究仅针对单一杂根税而超微粉碎对五谷杂粮混合粉理化特性及功能特性的影响仍有待探入分析.为进一步改善五谷杂粮混合粉的适口性和特性,同时探究超微粉碎对混合原料的作用,本实购选择用M、那米、黑芝麻、小麦、髓米五种谷物杂粮,按照3.S:3.5:I:I:I的比例、混合成的五谷杂根样品作为研究对象,分析了超微粉碎对混合粉理化特性及功能特性的影响,以期为超微粉碎在杂粮加工产业的实际应用提供参考,1材料与方法1.1 材料与试剂五谷原料,购力于超巾,其配方比例为黑豆(35%)、黑芝麻(10%)、紫米(35%、小麦(10%)、糙米<10%>.K3Fe(CN)6Na2HPO4.NaH2PO4,NaNo2、A1.(NO3)3sNaOH>Na2CO3,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司:DPPH,分析纯,阿拉丁试剂)有限公司:Fo1.in恸,分析纯,生化科技有限公司:芦丁.分析纯.科技有限公司。1.2 仪器与设备WZJ-6TB超微粉碎机,粉体工程技术有限公司:1.S609漱光粒度分析仪,欧美克仪器公司;NR1.OQC通用色是计,科技有限公司;TG1.16台式高速冷冻离心机,有限公司:V-II(X)D紫外可见分光光度计.仅仃米公司:ZCiSSSUPra55扫描电子显微镜.精密仪繇有限公司.1.3 样品处理方法粗粉的制的:取<2OO±5)g按比例混合好的五谷杂粮原料,在实脸室内进行粗磨,研磨得到的粗粉.过30目筛.命名为OG.微构的制备:取COO±5)g按比例混合好的五谷杂粮原料置于物料城内,羟磨机的高频徭动流入粉碎室,经研磨棒的研磨、滚压、剪切,使物料在短时间内达到微米级粉碎的效果,保证物料的原质性。粉碎后的样品分别过150目、300目箫,并分别命名为1S0SG、S(X)SG.1.4 测定指标与方法1.4.1 粒径采用1.S-609激光粒度分析仪对五谷粉末样品进行粒径分析,取道房力:谷杂根粉末样品溶于蒸储水中倒入盛行蒸饱水的进样容器内进行分散,冽定黝体的粒径.其中,DIO,D50、DX)和D100分别衣示样品的累计粒度分布数达到10%、50%、90%和100%时所对应的粒径.D(3.2)和D(4.3)分别表示表面枳和体枳的平均直径,跨度值为粒径的分布宽度,比表面枳表征粉体中粒子粗细和固体吸附能力,所列数值均为机器自动测定计算12J.1.4.2 微观结构观察采用ZeisSSUPra55扫描电镣对五谷杂根样品的慨视形态迸行观察,1.1.1 差1.U5g样品置干透明平板中.使用NRIOQC通用色差计测定五谷杂粮粉末样品的色泽.测定结果用I,、a,b«表示.1.4.4 溶解度参考唐明明等13)的方法,取IR五谷粉末样品溶于30m1.蒸懦水中,于80C卜£力搅拌3()min.样品冷却后,4500rmin国心2。111访“收卜.清液于锥形瓶中,置于105IC烘箱中干燥至恒质fit后称量.按照公式(I)计算溶解度.溶解欧/(或)空四1.(1)11式中,m1.为五谷粉的质量,g:m2为椎形瓶的质量,g:m3为推形械和烘干样品的质盘,即1.4.5 持水力参考唐明明等13)的方法,取Igfi谷粉末样品溶于30m1.蒸慵水中,于25C下磁力搅拌30min.45(X)rmin,%20min.弃去上消液.精确称量样品沉淀与黑心管的质的.按照公式(2)计算持水力.持水力/(“=小8孙式中,m1.为五谷粉的质量,g:m2为空黑心管的筋量g:m3为离心管和样品的防fitg1.4.6 膨张力金考MCng等”4)方法,精确称取2g的五谷粉末置于刻度试管中,记录初始粉末的体枳.加入15m1.的蒸储水溶解后,于室温下放置24h.记录粉末占据的体积.按照公式(3)计算膨胀力.膨雅力/(m1.g)nStm式中,m为五谷粉末样品的质fibg:V1.为初始粉末的体积,m1.:V2为24h后粉末的体积,m1.,1.4.7 持油力参考邓凯波等UA的方法,MZ1.g五谷粉末样品置于离心管中,加8m1.调和油.涡旋震荡后静置3()min.35(X>r.min离心20min.弃去上消液,并擦干肉心管内壁所附油脂.精确称麻样品和离心管的质R1.按照公式(4)计算持油力.持油力/<3=她=叱也<4)叫式中,m1.为五谷检的质状,g:m2为空黑心管的筋IR.g:m3为离心管和样品的质盘,1.4.8 堆积密度和短实密度(1)堆枳密度参号Zhao'引16的方法.取2g五谷粉末样品放入25m1.刻度试管中,记录粉末占据的体积.按照公式<5>计。堆积密度.1.tftn1.U"(5>式中,m为五谷粉末样品的质fibg:V为酚末在刻度试管中占据的体积.m1.(2)振实密度将上述刻度试管在厚纱布上连续振荡,口至样品的体积不再变化为止,读取此刻样品的体枳。按照公式6计笄振实密度,*f4.>.r(«)r>式中,m为五谷粉末样品量,g;V1.为振荡前粉末的体积,m1.;V2为振荡后粉末的体枳,m1.o1.4.9 休止角和滑角(1)休止角参考傅茂润等17的方法,将玻璃漏斗垂£1置于玻璃平板上方,持续稳定地倒入五谷杂根粉末,直至落卜的粉末形成的锥体尖部达到漏斗出口.待椎体稳定后,测量:钺体的半径及高度.按照公式(7计算休止角.Mtr>*(三I<»>式中,R为锥体的半径,cm;H为涡斗尾端距玻璃平板的垂直距离,cm.(2)滑角将5g五谷杂粮酚末样品置于洁净的玻褊平板一厕(长9cm)上.缓慢冏,平板的他1斜角度至样品开始移动,通过测盘平板距水平面高度来计算样品的滑向,按照公式(8)计算滑角.f1.t*aarr><?)(B>式中,H为玻璃平板距平面的海度,cm;1.为玻璃平板的长度,cm1.4.10 抗氧化活性(1)还原力参考Fu等18的方法,于波长7(X)nm下测定样品的吸光度.(2>DPPH自由基消除能力参考同然等口力的方法,于525nm处测定样品的吸光度。按照公式(9)计算DPPH自由基消除能力.IHW«MB<91式中,A1.为未加入被测物膜的空白对照吸光度;A2为加入不同剂冰的被测物咙的吸光度.1411总酚含Jft参考Wei等20的方法。取0.2m1.五谷杂粮粉末乙解提取液、1m1.Fo1.in给试剂和0.8m1.75%的Na2CO3溶液于试管中,25IC避光保温2h后,于765n11处测砧样品的吸光度。以溶液的浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,标准曲线为y=0.0154x.R2=().9993,以样品的吸光度计算总酚含量.1.4.12 总黄承含网参考FU等网的方法,取Im1.五谷杂粮粉末乙方提取液、0.1Sm1.5%的NaNo2溶液、0.15m1.10%的A1.(No3)3溶液和Im1.4%的NaOH溶液于试管中,充分反应后.于51Onm处刈状样品的吸光度.以溶液的浓度为坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线.标准曲线>3)y=O.5O69x+0.0006.R2=O.997,以样品的吸光度计算总黄阳含f鼠1.5数据分析每种样品设置3个平行实验数据使用EXcd2010软件进行绘制图表,用SPSS25.0软件进行差异显著性分析,结果以-平均依土标准差”发示,采用方差分析进行那声氏检验,以PV0.05去示差异显著。2结果与分析2.1 超微粉碎对五谷杂粮粉粒径分布及微观结构的影响五谷杂粮的粗粉样M(OG)和微桁(150SG和300SG)的粒径分布如图1所示.由图知,与粗粉相比,经过超微粉碎后,五谷杂粮粉体的粒径明显下降,并且超微粉碎后过150目和300目加的粉体,其粒度分布存在差异,但所有粉体都为多峥分布,均一性较差。这可能是因为五谷杂粮本身为混合物.粒度分布不均一.且经过超微粉碎后其粉体颗粒粒径进一步下降,表面活性增强导致团聚观望出现,从而形成了大尺度的励粒21.图I五谷杂粮!的粒径分布Fig.1.Partic1.esizedistributionofgrainspowder表1(见下页)总结了五谷杂粮粗粉与微粉的粒径分布与比表面积。由去知,与粗粉相比,经过超澈粉碎处理后,粉体DIO、D50.D90、D1.峥值粒径、CM4.3)和D(3.2)均发生了显著变化,并且除D1.o外.他着粉体粒径的下降,各表征值也出现显著下降<P<0.05)聆度值是衡凝构体粒径均匀度和粒径分布范南的期要指标22.150SG样丛的聆度便大于粗粉和300SG样品的(PVo.05,去明其均性更差。此外,15OSG和300SG粉体的比衣面枳分别是粗粉的1.4倍和1.8倍,说明经过超微粉碎后,五谷杂根粉体更易与其他物质混匀.一a*RZI(W一AX*«S4*Mmoj4r42MtnwM*v>MrmMrn>ramr*w,vema,*4wjy0mh3加WM.IOV;MI*4tAj24r2M<%tf.rM>ItV4M<SK94241TIIUHN1.M1W0Q;IJQTMSHI!jt449»1013,Mr11M4%?WVWH1五谷杂粮粉的粒径和比衣面枳Tab1.eIPanic1.eSizCandspecificsurfaceareaofgrainspowder图2为五谷杂椒粉经过电镜扫描后,放大100o倍(八)和2000倍(B)的图片。如图所示五谷杂粮粗粉(OG)的微观结构多为不规则团状或块状,空间结构较为紧密.经过超澈扮碎和过150目筛处理后(150SG),粉体的粒径下降,出现部分椭球状或梭型航粒,但煤粒间有聚集成团的珞势,这可能是由于超微粉碎后,粉体比衣面积增大,些具有翔希性的蛋白质、淀粉等成分暴域,使颗粒间表现出发商的黏新力123),经过超微粉碎和过300日能处理后(300SG,粉体的粒径进一步下降.原有结构被破坏,形成更小的极型、片状等裂片,颗粒间空隙增大,更为松散,然着力有所下降.图片结果与粒径分析一致.图2五谷杂粮粉的电镜扫描图Fig.2E1.ectfonmicroscopescanofgrainsx>wder2.2 超微粉碎对五谷杂粮粉颜色的影响与粗粉相比,超做粉碎处理后的粉体颜色更暗,这可能是由于五谷杂根原料中选择的黑豆、黑芝麻和紫米,超微黝碑促进了其内部有色物质的择放.图3显示了粗粉与微粉的I、a*和b*伯。Ei1.图知,经过超微粉碎处理后,五谷杂粮粉体的1.*俏下降,其中过300目筛粉体(300SO的1.*值与粗粉及150SG粉体相比,显著差异<P<0.05).a*fi和b*值分别表示粉体的红绿和黄蓝度.与粗粉相比,经过超微酚碎处理后.粉体的红娘和黄吃度均出现下降,a*rf1.1.09下降到0.86和0.42,b*(ft1.h6.16下降到5.94和3.83,差弁显著(P<0.05)»23超微粉碎对五谷杂粮粉水合特性的影响表2比较了五谷杂根粗物(OG)和微粉<150SG和MoSG)的水介特性差异,山表知,的体的溶解度以!粒径的减小而增加,超微粉芥处理后过300目筛的样品(3(X)SG),其溶解度略高于粗粉和超微粉碎处理后过150目筛样品的,差异显箸<P<0.05>e这主要是由于经过超微粉碎,粉体内原本不溶的大分子被破坏,形成可溶性的小分子,增加了样品的溶解度.此外,300目筛也能够筛去一部分不溶或难溶的大分子.做带他火力”)OGOSOtOOIwWiOJ6o5±o.ofr150SG0.51to.or352+OMOUrOOT300SG0.53±0.012jm±ooI/)3±0.()6*我2不同构件五谷杂根物的水合特件Ihb1.C2HydrationpropertiesofgrainsPowdCrSwithdifferentpartic1.esize持水力是反映粉体对水分束缚能力的班要舂数24。表2显示,五谷杂板150SG粉体的持水力为352gg,略低于粗粉的持水力3.87gg,两者无显著龙异,而超微粉300SG的持水力显著降低(P<0.05)。由于五谷杂根粉中原本含有较多的脂食纤维但超他粉碎破坏了部分易吸水溶版的纤维和基团,导致其表面性质的改变25从而造成超金粉持水力的下降。膨眠度是反映粉体水合能力的指标,膨眼度与粉体在水中的稳定性呈正相关关系(26-27.由表2可知,随着五谷杂粮粉粉体粒径的减小,其比表面枳增大,部分亲水集团必诙,扮体颗苞与水的结合能力增加23,膨张度显著上升(P<0.05).2.4 超微粉碎对五谷杂粮粉持油力的影响由图4可知,经过超微粉碎和过300目筛后,300SG国体的持油力显著增加,是机粉和150SG的1.05倍.这可能是由于细的能网使粉体空间结构更松散,能峙吸附更多的油1.iH28-29,而150SG的粉体其微观结构发现出麻粒间较高的黏若力,有聚集成团的趋势,粉体结构比30OSG的更紧密,因此吸附油脂的能力与粗粉相似。图4不同粒径五谷朵粮粉的持油力Fig.4Oi1.ho1.dingcapacityofgrainspowderwithdifferentpartic1.esize2.5超微粉碎对五谷杂粮粉流动性的影响堆积密度和报实密度是评价粉体填充性能的指标,如表3所示.胸若粉体粒径的小,加粒间的空隙减少.造成堆枳密度和振实密度增大30,堆枳密度从(048±0.01.)gm1.增加到<O.67±O.O2)©m1.,振实诙度从<1.49±0.08)©m1.增至(2.33±0.26)gm1.,表明粉体的粒径与其埴充特性鱼相关。在经过超微粉碎处理的水芹、大9、玉米和发芽糙米中均得到了同样的结论111.13.休止角和滑角被用来表征粉体的流动性.表3显示,随着粉体粒径的减小,共休止角和滑角均出现不同程度的下降,表明粉体的流动性增加,其中300SG粉体的休止角相滑角显著低于粗粉和150SG粉体的,说明300SG粉体颗粒间的吸附力较小,流动性最佳。粒粒施机密度报实密度/(gm1.)休止角/0OG0.48±0.01*1.49±0.08*47.77*1.08*44.43±0.8Q150SGO.53±O.O2u1.65±0.07*4731±1.09*43.11±0.39-300SGO.67±O.O2233±0.26-40.82±1.69fc37.1.4±1.09fc表3不同粒径五谷杂粮粉的流动性"Iab1.c3F1.owpropertiesofgrainspowderswithdifferentpanic1.esize2.6 超微粉碎对五谷杂粮粉抗敏化活性的影响一体的还原力及DPPH自由基清除能力与其抗氧化性呈正相关(24),如图5所示,五谷杂粮粗粉的还原力防粒总的履小而略增.但三者差异不显著.图5不1.'J14五谷杂机物的还原力Fig.5ReducingpowerofgrainsPOWdeniwithdifcrcn1.partic1.esize不同粒径粉体对DPPH自由掂的消除能力如图6所示,其中150SG和300SG样品对DPPH自由基的清除能力与粗粉相比无口苦差异,15OSG样晶对DPPH自由基的消除能力最高.为0.59%,机粉次之,为0.55%,300SG样品的最低.为051%.可见超微粉碎对于五