陳若辰,戴濤濤,陳明舜,陳 軍

(南昌大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西南昌 330047)

燕麥(AvenasativaL.)作為一種多功能作物在世界各地已有2000多年種植歷史[1]。燕麥通常作為全谷物食用,為人類提供蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素和礦物質(zhì)等重要營養(yǎng)成分[2]。燕麥因其含有多種生物活性物質(zhì),已成為酚酸、類黃酮、類胡蘿卜素、維生素E和植物甾醇等物質(zhì)的優(yōu)良來源[3-5],且含有特殊植物化學(xué)物質(zhì)燕麥生物堿(AVA)和甾體皂苷[6],還是可溶性膳食纖維的良好來源,尤其是具有突出功能營養(yǎng)特性的燕麥β-葡聚糖,有著獨(dú)特的降低膽固醇和抗糖尿病作用[3],當(dāng)前大量實(shí)驗(yàn)和臨床研究結(jié)果表明,在降低血清膽固醇水平、對葡萄糖攝取、血漿胰島素反應(yīng)等方面,食用燕麥類制品會起到較好的積極作用[2,7-9]。燕麥β-葡聚糖有益生理功能的數(shù)據(jù)已被食品和藥物管理局(FDA)以及歐洲食品安全局(EFSA)審查和接受[10-11]。

我國目前仍然面臨著公共健康問題,如肥胖、糖尿病、高血壓和心血管疾病的發(fā)病率不斷上升,人們迫切需要既能增加營養(yǎng)又可防治疾病的健康食品,而食用燕麥制品對這些疾病有著預(yù)防和治療作用,所以應(yīng)有力推動燕麥?zhǔn)称返南M(fèi)[12]。而目前關(guān)于燕麥加工工業(yè)化程度較低,相關(guān)加工企業(yè)少且規(guī)模小,設(shè)備落后,技術(shù)不完善,導(dǎo)致將燕麥中難粉碎卻富含營養(yǎng)成分的部分麩皮,先被剝離,提高了燕麥的粉碎精度,而使得燕麥產(chǎn)品附加值低[13],產(chǎn)品的科技含量低限制了其市場競爭力。

隨著燕麥在飲食與健康等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,中國對燕麥?zhǔn)称返男枨罅恳矊⒊掷m(xù)增加。中國燕麥產(chǎn)業(yè)需通過加工科技創(chuàng)新,提高燕麥加工品質(zhì),增強(qiáng)企業(yè)深加工水平,提升產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。而高壓射流磨作為一種集輸送、混合、超微粉碎、加壓、膨化等多種單元操作于一體的新興動態(tài)高壓均質(zhì)技術(shù),是一種將能量聚集在一個(gè)很小的特殊流道空間,實(shí)現(xiàn)超高能量密度下的特殊粉碎、乳化與均質(zhì),達(dá)到卓越的效果。其原理與動態(tài)高壓微射流技術(shù)原理相似,將含有固體顆粒的多相流導(dǎo)入特別設(shè)計(jì)的微通道,使產(chǎn)生空泡效應(yīng)的射流對射撞擊與振蕩,利用空化和對撞產(chǎn)生的綜合高密度能量,使多相流高效的均質(zhì)、乳化和粉碎。其處理?xiàng)l件(如高速剪切、壓力梯度、高速沖撞等)十分劇烈,易導(dǎo)致大分子聚合物發(fā)生降解[14-15],可以改變淀粉的凝膠硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性和咀嚼性等,并且能使非淀粉多糖分子降解,改變其表觀黏度、凝膠性能、吸水性、持水性、流動性、粒徑等性質(zhì)[16]。王小媛等研究了高壓微射流處對山藥汁微生物的殺菌效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著壓力和次數(shù)的增加,殺菌效果逐漸增強(qiáng)[17]。談文詩等利用高壓微射流處理姜汁黑豆酸奶,研究其對酸奶流變特性的影響,結(jié)果表明酸奶的酸度和持水力明顯提高,改善酸奶的流變學(xué)特性、黏彈性,并使剪切稀化特性明顯增強(qiáng)[18]。范志軍等利用微射流輔助酶解制備低酶性豆粉,結(jié)果顯示大分子的致敏性蛋白降解為小分子的蛋白質(zhì),降低了豆粉的致敏性[19]。但目前運(yùn)用高壓射流磨技術(shù)粉碎燕麥的研究較少。

本文以濕法粉碎機(jī)前處理后的全組分燕麥漿為原料,利用高壓射流磨不同壓力處理,研究高壓射流磨處理對燕麥漿粒徑、流變學(xué)性質(zhì)、穩(wěn)定性等理化性質(zhì)和淀粉、粗脂肪、損傷淀粉、多酚黃酮、可溶性蛋白、β-葡聚糖含量等營養(yǎng)成分的影響,為燕麥的濕法粉碎及超微化提供依據(jù)和精深加工提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

燕麥 張家口市坤記商貿(mào)有限公司;考馬斯亮藍(lán)法試劑盒 碧云天生物試劑公司;總淀粉試劑盒、損傷淀粉試劑盒、混連β-葡聚糖試劑盒 Megazyme公司;氫氧化鈉(分析純) 西隴科學(xué)股份有限公司;所有有機(jī)溶劑均為國產(chǎn)分析純。

高壓射流磨、濕法粉碎機(jī) 北京協(xié)同創(chuàng)新中心;MCR302界面流變測量儀安東帕 德國Dataphysics公司;Malvern3000粒度分析儀 英國馬爾文儀器責(zé)任有限公司;UV-2500紫外可見分光光度計(jì) 日本島津公司;LUMiFuge穩(wěn)定性分析儀 德國Lum GmbH公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇省榮華有限公司;DELTA320 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;QL-866漩渦混合器 上海精密儀器儀表有限公司;電子分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;JSM-6701F場發(fā)射掃描電子顯微鏡 日本JEOL公司;酶標(biāo)儀 美國博騰有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 高壓射流磨處理燕麥 稱取5 kg燕麥,將燕麥與水按比例1∶9比例混勻,利用濕法粉碎機(jī)進(jìn)行初步粉碎后,制備成10%燕麥漿,10%燕麥漿均可過80目篩,設(shè)定不同的高壓射流磨粉碎壓力(30、60、90、120 MPa)對燕麥漿進(jìn)行粉碎處理。樣品處理過程:將燕麥漿倒入高壓射流磨樣品物料桶,對高壓射流磨進(jìn)行排氣后,啟動高壓射流磨,待壓力到達(dá)并穩(wěn)定后,開始從出口取樣。取經(jīng)濕法粉碎后未經(jīng)過高壓射流磨樣品為0 MPa[20],0 MPa樣品粒徑Dx(90)為221.67±15.08 μm,在放置半天后會有沉淀現(xiàn)象。將處理后的燕麥漿搖勻后,取部分放置4 ℃?zhèn)溆?取部分放置-80 ℃冰箱預(yù)凍,凍干機(jī)凍干成粉末備用。

1.2.2 粒徑測定 經(jīng)高壓射流磨技術(shù)處理后的樣品立即進(jìn)行粒徑分析測定,采用激光衍射粒度分析儀進(jìn)行分析,可得到其粒度分布狀態(tài)圖譜。具體參數(shù)設(shè)置如下,顆粒折射:1.590;顆粒吸收率:0.001;分散劑:去離子水;分散劑折射率:1.330;分析軟件:分析儀配套軟件。取平均粒徑Dx(50)、Dx(90)、D[4,3]、D[3,2]等作為高壓射流磨處理后的粒徑,每個(gè)樣品重復(fù)測定3次。

1.2.3 流變性質(zhì)測定 采用界面流變測量儀測量,將物料準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移到同心圓桶中至刻度線,在25 ℃下使用穩(wěn)定模式在0.1～100 s-1的剪切速率下測量物料的黏度。

1.2.4 不穩(wěn)定性指數(shù) 參考Tai等[21]稍作修改,燕麥漿樣品采用穩(wěn)定性分析儀,測定不同高壓射流磨壓力下的穩(wěn)定性。將制備好的樣品振蕩均勻,倒入樣品槽中。測定參數(shù)為25 ℃,1 h,掃描間隔為10 s,轉(zhuǎn)速4000 r/min。

1.2.5 淀粉、粗脂肪含量、損傷淀粉含量測定 淀粉含量測定根據(jù)AACC 76-12的方法;粗脂肪含量測定根據(jù)AACC30-10的方法進(jìn)行測定[22]。損傷淀粉含量測定采用損傷淀粉Megazyme試劑盒法,具體參考AACC76-31方法:準(zhǔn)確稱取(100±10) mg樣品于圓底玻璃離心管中,加入1.0 mL 于40 ℃保溫5 min 的真菌α-淀粉酶(50 U/mL),立刻在渦旋混勻器上振蕩5 s,在水浴搖床中以200 r/min勻速搖動10 min,從真菌α-淀粉酶加入開始計(jì)時(shí),再加入8 mL的稀硫酸溶液終止反應(yīng),充分混勻后轉(zhuǎn)移懸浮液于2 mL的離心管中,并于10000 r/min下離心5 min,準(zhǔn)確移取0.1 mL上清液于反應(yīng)試管底部,向試管中加入0.1 mL淀粉轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶,放在40 ℃的水浴保持10 min,再加入4.0 mL D-葡萄糖用葡萄糖氧化酶/過氧化物酶制劑(GOPOD),40 ℃下顯色20 min,然后于510 nm處測定吸光度值。

1.2.6 多酚、黃酮、可溶性蛋白含量測定 樣品中多酚、黃酮的提取:將經(jīng)過高壓射流磨處理后的各個(gè)壓力下樣品進(jìn)行凍干后,得到凍干粉,經(jīng)中藥粉碎機(jī)粉碎后過40目,得到干粉,取10 g干粉置于三角瓶,加入100 mL體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇,50 ℃條件下浸提3 h,過濾,收集濾液,以體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇補(bǔ)足至100 mL為待測樣品溶液。

1.2.6.1 多酚含量測定 采用Folin-Ciocalteu法測定[23],稱取0.100 g沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品,加入少量色譜純甲醇溶解后,轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,用水定容至刻度,搖勻成沒食子酸儲備液,用移液管分別移取0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL沒食子酸準(zhǔn)儲備液于100 mL容量瓶中,分別用水定容至刻度,搖勻,濃度分別為0、10、20、30、40、50 μg/mL。在移液管分別移取沒食子酸工作液、蒸餾水(空白)各1 mL于10 mL刻度試管中,加入0.5 mL福林酚試劑、2 mL 7.5%碳酸鈉溶液,再用蒸餾水將其補(bǔ)足至10 mL,渦旋振蕩1 min,70 ℃水浴中反應(yīng)30 min,在750 nm波長條件下測定吸光度(A),以沒食子酸含量為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性方程為y=0.0126x+0.0087(R2=0.9976)。樣品測定:用移液管分別移取待測液各1 mL于刻度試管中,按上述步驟測定吸光度,由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得多酚含量。

1.2.6.2 黃酮含量測定 采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法測定樣品中黃酮含量[24],精密稱取蘆丁對照品10.2 mg置50 mL容量瓶中,加適量甲醇溶解,并稀釋至刻度,搖勻備用,制成濃度為0.204 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液,分別吸取標(biāo)準(zhǔn)品溶液 0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL,分別置10 mL比色管中,加入5%亞硝酸鈉溶液0.30 mL,振蕩搖勻,放置 6 min,再加入 10%硝酸鋁0.30 mL,振蕩搖勻,放置6 min;最后加入4%氫氧化鈉試液4.00 mL,加甲醇定容至刻度,搖勻放置15 min。以空白液作參比,采用分光光度法,在510 nm波長處測定吸光度,以對照品量(mg/mL)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性方程為y=0.0091x+0.0575(R2=0.9975)。取0.50 mL待測液,按上述步驟測定吸光度值,由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得總黃酮含量。

1.2.6.3 可溶性蛋白含量的測定 采用考馬斯亮藍(lán)法測定樣品中可溶性蛋白濃度[25]。標(biāo)準(zhǔn)曲線制作:分別取1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)牛血清白蛋白 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2 mL加蒸餾水至2 mL混合均勻,配制成含標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)0～2.000 mg的梯度系列。每個(gè)梯度溶液取0.5 mL,各加入5 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液,搖勻,放置5 min。取200 μL于酶標(biāo)板中,595 nm下測其吸光值。以可溶性蛋白質(zhì)含量(mg)為橫坐標(biāo)x,以吸光度為縱坐標(biāo)y繪制曲線:y=0.5616x+0.6391,R2=0.9944。樣品的測定:取不同壓力樣品4 ℃、5000 r/min離心20 min,取上清液0.5 mL放入10 mL具塞試管中,加入5 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液,空白為0.5 mL蒸餾水代替提取液,與5 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液混合,放置5 min,取200 μL于酶標(biāo)板中,在595 mn下比色測定吸光度,每個(gè)樣品(品種)重復(fù)3次,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線査得蛋白質(zhì)含量。

1.2.7β-葡聚糖含量的測定β-葡聚糖含量測定根據(jù)AACC(Method 32-23.01)方法,并進(jìn)行一點(diǎn)修改,由于用于孵化的塑料管導(dǎo)熱能力差,孵化時(shí)間從6 min延長到9 min。用地衣酶和β-葡萄糖苷酶消化后,加入GOPOD,在1 h內(nèi)用標(biāo)準(zhǔn)分光度計(jì)在510 nm處測定葡萄糖濃度。在實(shí)驗(yàn)中,所有試劑均由燕麥β-葡聚糖試劑盒提供[26]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

每組實(shí)驗(yàn)至少三組平行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,應(yīng)用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,采用t檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果上方標(biāo)有不同字母者(P<0.05)表示差異顯著。采用Origin 2017軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 高壓射流磨處理對燕麥漿液粒徑大小的影響

高壓射流磨技術(shù)處理全谷物燕麥對燕麥漿粒徑大小的影響如表1所示,結(jié)果顯示隨著高壓射流磨壓力的增大,燕麥漿的粒徑各項(xiàng)指標(biāo)均逐漸減小,經(jīng)0、30、60、90、120 MPa的高壓射流磨處理后,燕麥漿粒徑的D[4,3]指標(biāo)分別為62.37、21.67、20.23、13.13、7.06 μm,在120 MPa時(shí)達(dá)到最小,降低至未經(jīng)過高壓射流磨處理的11%,這表明在高壓射流磨不同壓力之下,其利用空化和對撞所產(chǎn)生的綜合高密度能量在不同壓力之下是不同的,從而導(dǎo)致不同壓力下的燕麥漿在射流磨腔道空間進(jìn)行了不同程度的垂直撞擊,致使在不同壓力之下顆粒物質(zhì)破碎程度不同,而導(dǎo)致在不同壓力之間燕麥漿的粒徑大小差異,而粒徑大小與體系穩(wěn)定性的影響性相關(guān)性極大,這與研究高壓射流處理谷物、紅棗汁、蘋果汁和番茄汁結(jié)果相似[20,27-30]。

表1 不同壓力射流磨處理對燕麥粒徑大小的影響Table 1 Effect of different pressure jet milling on the particle size of oat

2.2 高壓射流磨技術(shù)對燕麥漿液流變性質(zhì)及穩(wěn)定性的影響

高壓射流磨技術(shù)處理全谷物燕麥對燕麥漿黏度的影響如圖1所示,結(jié)果顯示隨著高壓射流磨壓力的增大,燕麥漿的黏度逐漸增大,各高壓射流磨壓力下燕麥漿的表觀黏度隨著剪切速率的增大發(fā)生明顯剪切稀化的現(xiàn)象,隨著高壓射流磨壓力的逐漸增大,燕麥漿的黏度逐漸上升,可能是由于是高壓射流磨處理的強(qiáng)剪切力、高速沖擊和高頻振動的作用提高了燕麥漿中的可溶性多糖含量、可溶性膳食纖維含量,從而提高了燕麥漿的黏度,這與動態(tài)超高壓微射流技術(shù)改性膳食纖維對酸奶黏度結(jié)果相一致[31]。高壓射流磨技術(shù)處理全谷物燕麥對燕麥漿穩(wěn)定性的影響如圖2所示,通過不穩(wěn)定性指數(shù)可知隨著高壓射流磨處理壓力的增大,燕麥漿穩(wěn)定性逐漸變好,可能由于隨著高壓射流磨處理壓力的逐漸增大,燕麥漿粉碎程度的逐漸增大,導(dǎo)致燕麥漿粒徑的逐步減小,導(dǎo)致不可溶性多糖與可溶性多糖含量、不可溶性膳食纖維與可溶性膳食纖維的轉(zhuǎn)變,可溶性多糖等含量的增加和粒徑的減小從而提高燕麥漿其穩(wěn)定性[32]。

圖1 不同壓力射流磨處理對燕麥黏度的影響Fig.1 Effect of different pressure jet milling on the viscosity of oat

圖2 不同壓力射流磨處理對燕麥不穩(wěn)定指數(shù)的影響Fig.2 Effect of different pressure jet milling on the instability analysis index of oat注:不同字母表示差異顯著(P<0.05),圖3～圖8同。

2.3 高壓射流磨技術(shù)對燕麥漿液營養(yǎng)成分的影響

2.3.1 高壓射流磨處理對燕麥淀粉、粗脂肪和損傷淀粉含量的影響 高壓射流磨技術(shù)處理對燕麥漿淀粉、脂肪和損傷淀粉含量的影響如圖3、圖4和圖5所示,從圖3中可知燕麥漿中淀粉含量隨著高壓射流磨處理壓力的增大而增大,在120 MPa下達(dá)到最大,120 MPa比0 MPa淀粉含量增大了樣品干重占比的8%,在120 MPa下達(dá)到65%,由圖4可得燕麥漿粗脂肪的含量先隨著壓力的增大而增大,在60 MPa下達(dá)到最大,然后隨著壓力的增大而減少,在60 MPa下脂肪含量達(dá)到樣品干重的5.7%。由于淀粉在谷物顆粒中是與其他成分以鑲嵌結(jié)合的方式存在于谷物胚乳中[33],可能是隨著射流磨壓力的逐漸增大,射流磨腔體內(nèi)的機(jī)械撞擊程度增大,導(dǎo)致其淀粉粒、類脂體等聚集體通過粉碎撞擊后,聚集體破碎,導(dǎo)致其分開,變成游離狀態(tài)的程度增大,從而導(dǎo)致燕麥漿中淀粉含量的增大,而粗脂肪含量可能是由于粉碎精度的增大使得脂質(zhì)中包覆的淀粉溶出而先增大后減小。損傷淀粉的產(chǎn)生往往伴隨著粒度變化,粒度越細(xì),將產(chǎn)生更多的損傷淀粉,損傷淀粉顆粒會導(dǎo)致谷物理化性質(zhì)發(fā)生改變,如吸水性增強(qiáng)、對酶的敏感性增強(qiáng)、黏度下降等,同時(shí)也與制品的蒸煮品質(zhì)密切相關(guān),由圖5中可以看出,隨著高壓射流磨處理壓力的增大,燕麥漿的損傷淀粉含量也逐漸增高,在120 MPa高壓射流磨處理的燕麥漿損傷淀粉含量達(dá)到了樣品干重的4.5%,結(jié)果說明燕麥漿的損傷淀粉含量與射流磨壓力大小成正比,高壓射流磨處理30 MPa相比0 MPa燕麥漿的損傷淀粉含量增大了10%左右,而120 MPa相比90 MPa燕麥漿損傷淀粉含量增大了170%,說明高壓射流磨處理壓力是影響燕麥漿損傷淀粉含量的主要因素,選取適當(dāng)?shù)墓に嚄l件可有效的控制損傷淀粉含量。

圖3 不同壓力射流磨處理對燕麥淀粉含量的影響Fig.3 Effect of different pressure jet milling on the starch content of oat

圖4 不同壓力射流磨處理對燕麥脂肪含量的影響Fig.4 Effect of different pressure jet milling on the fat content of oat

圖5 不同壓力射流磨處理對燕麥損傷淀粉含量的影響Fig.5 Effect of different pressure jet milling on the damaged starch content of oat

2.3.2 高壓射流磨處理對燕麥多酚、黃酮含量和可溶性蛋白含量的影響 多酚、黃酮類物質(zhì)是廣泛存在于植物中的天然產(chǎn)物,具有多種生理調(diào)節(jié)功能。高壓射流磨技術(shù)處理對燕麥漿多酚、黃酮含量的影響如圖6所示,隨著高壓射流磨壓力的增大,多酚黃酮含量均有下降的趨勢,在120 MPa下多酚、黃酮含量較0 MPa分別下降25%、40%,可能是由于高壓射流磨處理時(shí)高頻振蕩、空化作用、渦旋作用等改變了燕麥漿中溶解氧的存在狀態(tài),促進(jìn)了氧化作用,使多酚、黃酮類化合物結(jié)構(gòu)被破壞,或者是由于經(jīng)過高壓射流磨處理后,多酚、黃酮類化合物在加工過程中氧化速率加快,使黃酮類化合物含量降低,該機(jī)理還需進(jìn)一步討論,該結(jié)果與高壓射流技術(shù)處理石榴汁結(jié)果相似[32]。

圖6 不同壓力射流磨處理對燕麥多酚和黃酮含量的影響Fig.6 Effect of different pressure jet milling on the polyphenol flavonoids content of oat

高壓射流磨技術(shù)處理對燕麥漿可溶性蛋白含量的影響如圖7所示,隨著高壓射流磨壓力的增大,燕麥漿的可溶性蛋白含量先增大后減小,在60 MPa下達(dá)到最大,相比0 MPa的可溶性蛋白含量增加了2.5%,再隨著壓力的增大,可溶性蛋白含量有所下降,這也許是由于壓力越大,強(qiáng)剪切力越大，使得細(xì)胞破碎越大,可溶性蛋白得以溶出,后經(jīng)壓力增大后,可溶性蛋白有下降,這可能是由于強(qiáng)剪切力、高速沖擊和高頻振動的作用以及產(chǎn)生的高溫作用,促進(jìn)了氧化作用,而使得蛋白出現(xiàn)降解或者結(jié)構(gòu)被破壞[19]。

圖7 不同壓力射流磨處理對燕麥可溶性蛋白含量的影響Fig.7 Effect of different pressure jet milling on the soluble protein content of oat

2.3.3 高壓射流磨處理對燕麥漿液β-葡聚糖含量的影響 燕麥β-葡聚糖具有顯著的生理功能和營養(yǎng)特性,目前研究報(bào)道可知,燕麥β-葡聚糖也可通過與微生物群的作用,對心血管疾病、I型糖尿病、癌癥、阿爾茨海默病、高血壓、肥胖、過敏、自閉癥、纖維肌痛和胰腺炎等主要健康疾病或慢病疾病的治療產(chǎn)生積極影響[2,7-9,34],高壓射流磨技術(shù)處理對燕麥漿β-葡聚糖含量的影響如圖8所示,隨著高壓射流磨壓力的增大,燕麥漿的β-葡聚糖含量逐漸增大,在120 MPa下達(dá)到最大為5.26%(w/w),相比0 MPa下燕麥β-葡聚糖溶出量增大了59%,這可能是強(qiáng)剪切力、高速沖擊和高頻振動的作用以及所產(chǎn)生的高溫作用促進(jìn)了細(xì)胞及細(xì)胞壁的破碎,使得β-葡聚糖從細(xì)胞壁中溶出[35]。

圖8 不同壓力射流磨處理對燕麥β-葡聚糖含量的影響Fig.8 Effect of different pressure jet milling on the β-glucan content of oat

3 結(jié)論與討論

研究表明經(jīng)過不同壓力下高壓射流磨處理得到的全谷物燕麥漿,其營養(yǎng)成分(燕麥β-葡聚糖、淀粉、損傷淀粉、可溶性蛋白、脂肪、多酚黃酮含量)和理化性質(zhì)(粒徑大小、流變性質(zhì)、穩(wěn)定分析指數(shù))均有所改變。隨著高壓射流磨的壓力增大,燕麥的粒徑明顯降低,穩(wěn)定性逐漸升高,黏度逐漸增大,相比未處理的樣品,高壓射流磨技術(shù)有效地改善了各項(xiàng)營養(yǎng)成分狀態(tài),經(jīng)處理后,部分燕麥淀粉與脂質(zhì)的聚集體由于粉碎成為游離狀態(tài),淀粉含量逐漸增大,粗脂肪含量先增大后減小,隨著壓力的增大,粉碎精度增大,而導(dǎo)致?lián)p傷淀粉逐漸增加,可能由于射流磨處理后促進(jìn)了多酚、黃酮的氧化作用,而使得多酚、黃酮含量隨著壓力的增大而有逐漸減小的現(xiàn)象,可溶性蛋白可能由于強(qiáng)剪切力、高速沖擊和高頻振動的作用以及產(chǎn)生的高溫作用等,導(dǎo)致其可溶性蛋白溶出、降解或者蛋白結(jié)構(gòu)被破壞,從而使得其含量先增大后減小,燕麥β-葡聚糖含量逐漸增大,可能是由于粉碎程度增大而導(dǎo)致細(xì)胞壁的破碎,燕麥β-葡聚糖溶出。本文可為高壓射流磨技術(shù)開發(fā)全谷物產(chǎn)品提供一定理論參考。