不同酶解处理对火龙果果皮果粉功能性质的影响

不同酶解处理对火龙果果皮果粉功能性质的影响
李国鹏;刘洋洋;胡小军;祝婉炽;陈倩欣;林丽静;李积华
【摘要】以火龙果果皮为材料,采用喷雾干燥技术对其进行果粉加工,比较不同酶解处理形成的果粉色泽、营养组成、成粉特性及抗氧化方面的差异.结果表明,未经酶解果粉的色泽较好,能很好地保持火龙果果皮原有的色泽、h°=1.81;加热酶解果粉的颜色则趋于黄色、h°=80.6;未经酶解样品的含水率较高(6.23％),限制了其耐贮性能,但总黄酮含量(70.45 mg/g)略高于酶解样品;常温酶解样品的Vc含量最高,其次为未经酶解样品,而加热酶解样品中的Vc含量最低、仅为0.34 mg/g;成粉性能方面,未经酶解果粉的休止角较小、为45.48°,但分散性较常温酶解样品差;FRAP和DPPH抗氧化能力表明,未经酶解果粉样品的抗氧化性能较强,其次为常温酶解,加热酶解果粉的抗氧化性能最低.
【期刊名称】《广东农业科学》
【年(卷),期】2015(042)009
【总页数】5页(P105-109)
【关键词】火龙果;果粉;色泽;流变性;抗氧化能力
【作者】李国鹏;刘洋洋;胡小军;祝婉炽;陈倩欣;林丽静;李积华
【作者单位】中国热带农业科学院农产品加工研究所,广东湛江524001;中国热带农业科学院农产品加工研究所,广东湛江524001;岭南师范学院化学科学与技术学院,广东湛江524048;岭南师范学院化学科学与技术学院,广东湛江524048;岭南师范学院化学科学与技术学院,广东湛江524048;中国热带农业科学院农产品加工研究所,广东湛江524001;中国热带农业科学院农产品加工研究所,广东湛江524001
【正文语种】中文
【中图分类】TQ914.1
火龙果又称红龙果（Hylocereus undulatus Britt），为仙人掌科（Cactaceae）
量天尺属（Hylocereus undulatus）和蛇鞭柱属（Seleniereus）多年生攀援性多肉植物。

火龙果为热带、亚热带水果，原产地为中美洲的哥斯达黎加、古巴等国，后经越南、泰国等东南亚国家传入我国，目前火龙果主要栽培在我国海南、广东、广西、云南等热带亚热带地区。

火龙果果实外形独特、营养丰富，果实中的花色素具有防止血管老化的功效。

此外，火龙果还富含一般果蔬中较少有的植物性白蛋白，其能与人体内的重金属结合，通过排泄系统排出体外，从而起到解毒的作用。

近年来，火龙果种植产业已成为农业新、特、优、高的开发项目。

根据火龙果果皮颜色可将火龙果分为红皮白肉、红皮红肉和黄皮白肉三大类，目前红皮白肉和红皮红肉两类火龙果在生产上栽培较广泛。

果粉是指通过原料处理、打浆、干燥等一系列步骤将新鲜果实制成的一种粉末状物质。

由于果粉不仅具有易于保存、食用方便、可冲调性及营养丰富等特点，而且能保持水果原有的营养和风味。

因此，果粉研究已成为当前水果产业研究开发的热点方向。

传统的果粉制备方法常采用高温烘干干燥，但这样容易造成果粉中的活性物质因高温而变性损失。

目前，喷雾干燥、冷冻干燥、真空干燥等干燥新技术的出现使得果粉的制备方式多样化。

吴兵等［1］采用不同干燥方法对雪莲果果粉生产工艺研究发现热风干燥制得的果粉品质较好、口感细腻圆滑；张彩虹等［2］对白果粉进行干燥发现，喷雾干燥易制得粒径均匀的粉末，而采用真空冷冻干燥方式制备的果粉色泽及蛋白质等营养成分变化不大。

果粉源于不同的水果，加工后具有原水果的香气和味道，因此可作为一种很好的食品添加剂。

此外，果粉还可用在饼干、蛋糕、果冻及冰激凌等食品的生产中。

果皮是火龙果重要的组成部分，往往被当成
废弃物处理，但其却富含色素，某些营养成分的含量要高于火龙果果肉。

因此，对其进行开发利用不但可以变废为宝，还可大大提高火龙果的综合利用价值。

本研究以火龙果果皮为试验材料，研究不同处理形成的果浆经过均质、喷雾等工艺后制备的果粉的营养成分、成粉特性及抗氧化活性，以期为火龙果的高效利用提供理论依据。

1.1 试验材料
火龙果购自本地超市，为红皮果肉品种。

将火龙果果实洗净，自然风干晾干后将果皮剥下，切除果皮凸起部分后切碎混匀。

乙醇、丙酮、氢氧化钠等试剂（国药集团）均为分析纯。

X-Rite i5色差仪（美国
爱色丽公司）；DFRP喷雾干燥塔（无锡大峰喷雾干燥设备有限公司）；752N紫外可见分光光度计（上海精科公司）；苏泊尔DJ13B打浆机；KERN MRS1230-3 水分快速测定仪（德国）。

1.2 试验方法
1.2.1 火龙果果皮处理火龙果果皮经过打浆后均分为3份，其中1份不经酶解（CK），1份室温下（20℃）用果胶酶进行酶处理1 h（Enzyme-treated，ET），第3份加热至50℃时进行果胶酶处理1 h（Heated with Enzyme-treated，HE）。

果浆经过胶磨、浓缩、均质后进行喷雾干燥，即成为果粉。

1.2.2 果粉色泽测定用X-Rite I5色差仪测定果粉色泽，选用CIE L*、a*、b*颜
色系统。

其中L*值取值范围为0～100，数值越大表示越亮；a*值取值范围-60～60，正值表示红色，负值表示绿色；b*值取值范围-60～60，正值表示黄色，负
值表示蓝色；C*表示色泽饱和度，数值为［a2+b2］1/2；ho为色调角，ho=0
表示红色，ho=90°表示黄色，ho=180°表示绿色，ho=270°表示蓝色［3］。

1.2.3 果粉含水率测定称取1 g火龙果果粉，放入水分快速测定仪内运行至测定终点后，读取数值为果粉含水率。

1.2.4 总黄酮含量测定参考Jia等［4］方法，1.0 g果粉经10 mL 80%乙醇溶解后于10 000 r/min离心10 min后取上清液，测定果粉总黄酮含量。

100.0 μL提取液于10 mL塑料离心管中，先后加入0.3 mL 8% NaNO2、反应6 min，0.3 mL 10% Al（NO3）3、反应6 min，2.0 mL 2 mol/L NaOH和4.9 mL乙醇，混匀静置10 min。

然后10 000 r/min下离心10 min，收集上清液，以80%乙醇为对照，用分光光度计测定510 nm处的吸光值，计算总黄酮含量，以mg/g 果粉的芦丁当量为单位。

重复试验3次，取平均值。

1.2.5 Vc含量测定参考赵聪［5］方法，称取3 g样品充分溶解后，定容于50 mL容量瓶后4 000 r/min下离心5 min，取上清液测定Vc含量。

取0.2 mL提取液放入盛有2 mL 10%盐酸的10 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度摇匀，以蒸馏水为空白，在245 nm处测定样品的吸光值。

分别吸取0.2 mL提取液、2 mL蒸馏水和0.8 mL 1 mol/LNaOH依次放入10 mL容量瓶中，混匀，15 min 后加入0.8 mL 10%盐酸，混匀，定容。

以蒸馏水为空白，在254 nm处测定碱处理液的吸光值。

由待测样品与待测碱处理的消光值之差和抗坏血酸标准曲线，计算出样品中的Vc含量（mg/g）。

3次重复，取平均值。

1.2.6 容重测定容重测定参考文献［6］，采用小量筒法，果粉均匀加至量筒1 mL时进行称重，然后计算出果粉的容重。

1.2.7 流动性测定参考叶磊等［7］的方法进行果粉流动性的测定，将玻璃漏斗固定，保持垂直，漏斗口离桌面高为8 cm，40 g果粉从漏斗加入，测定果粉自由下落在台面上所形成锥形的底部半径r（cm）和圆锥高度h（cm），以休止角θ的大小来判别果粉流动性的大小，计算公式为tanθ=h/r。

1.2.8 分散性测定称取1 g果粉，散布于体积为25 mL的水面上，放在恒温磁力搅拌器上，记录从搅拌开始到果粉结块组织全部分撒所需的时间。

重复3次，取平均值，作为分散时间（s）［8］。

1.2.9 抗氧化活性测定（1）FRAP法：参照Deighton等［9］方法，取100.0 μL提取液与900.0 μL Fe3+-TPTZ反应液（包括0.3 mmol/L醋酸盐缓冲液25.0 mL，10.0 mmol/L TPTZ溶液2.5 mL，20.0 mmol/L FeCl3溶液2.5 mL）混匀，反应10 min，以80%乙醇为对照，Trolox为标准，用分光光度计测定595 nm
处的吸光值，计算抗氧化活性，以mmol/g果粉、trolox当量（TEAC）为单位。

3次重复，取平均值。

（2）DPPH法：参照Bao等［10］方法，取100.0 μL提取液与3.9 mL DPPH （6.0 μmol/L）混匀，反应6 h，以80%乙醇为对照，Trolox为标准，用分光光
度计测定515 nm处的吸光值，按以下公式计算抗氧化活性（DPPH·清除率），
以TEAC为单位。

DPPH·清除率=（A0-A1）×100/A0（A0代表空白，A1代表
样品检测值）。

3次重复，取平均值。

2.1 不同酶解处理对火龙果果皮果粉色泽的影响
从表1可以看出，不同处理对火龙果果粉色泽的影响较大。

其中亮度值（L*）最
高的为加温酶解样品、为81.13，而未进行酶解的样品的亮度值为64.05，表明酶解后形成的果粉样品亮度值较高；a*和b*值为色度角，虽然样品均呈红色，但样
品间a*和b*值的差异较大，加温酶解后的火龙果果粉颜色较未经酶解的样品差，表现为较低的a*值和较高的b*值，分别为3.44和20.93，而未经酶解的火龙果果皮果粉颜色较鲜艳，较好地保持了火龙果果皮原有的色泽；C值在不同处理样品间差异较低，未酶解、常温酶解和加热酶解样品的C值分别为27.11、17.71和
21.21；ho为色调角，能很直观地表示样品色泽，未经酶解果粉样品色泽趋于红
色（ho=1.81），而加热酶解果粉的颜色则趋于黄色（ho=80.6）。

2.2 不同处理对火龙果果皮果粉营养成分的影响
如表2所示，不同处理对火龙果果皮果粉含水率的影响较大，未经酶解果粉样品
含水率最高、达6.23%，其次为常温酶解（4.19%），加热酶解的火龙果果皮果
粉的含水率最低、仅为2.30%。

含水率是果粉品质性状中最重要的指标之一，由于果粉具有较强的吸湿性，在贮藏过程中很容易吸湿结块，进而影响其贮藏性能，因此果粉的含水率越低越好；在喷雾干燥的过程中，料液经过雾化后颗粒变小，进而有较大的比表面积与周围气体接触进行传热传质，利用果粉中的水分从颗粒内部向外扩散，这与前人在白果上的研究结果［11］相同。

总黄酮和Vc是果粉中重要的营养成分，是果粉抗氧化的有效成分，不同处理对火龙果果皮果粉总黄酮和Vc 含量的影响较大，其中Vc属于热敏性物质，其性质较为活泼，还原型Vc在空气中容易被氧化为氧化型Vc，果粉制备过程中进行加热酶处理从而降低样品中Vc 含量，加热处理样品中Vc含量（0.34 mg/g）低于未进行酶处理和常温酶处理样品，分别为0.40、0.46 mg/g。

周国燕等［12］在猕猴桃果粉制备试验中发现，热风干燥猕猴桃Vc的损失率要大于冷冻干燥样品。

总黄酮含量范围为12～13 mg/g之间，加热酶解火龙果果皮果粉Vc含量（0.34 mg/g）低于常温酶解和未酶解果粉（0.46、0.40 mg/g）。

经过酶处理及加热酶处理果粉中总黄酮含量要低于未经酶处理样品，说明喷雾干燥过程中的高温及果胶酶处理会降低火龙果果皮中总黄酮含量，类似结果也同样出现在桑葚［7］、杨梅［13］等的果粉上。

2.3 不同处理对火龙果果皮果粉成粉特性的影响
容重是果粉质量的体现，从表3可以看出，不同处理间果粉容重差异较大，其中未经酶处理样品的容重最低、仅为3.89 g/mL，其次为常温酶解样品，为4.11
g/mL，而加热酶解样品的容重最高、为4.46 g/mL，果粉空隙的大小与多少是引起果粉容重差异的主要原因［14］。

果粉流动性、分散性和水合能力是评价果粉溶解性优劣的重要指标。

从表3可以看出，未经酶解火龙果果皮果粉的流动性较好、休止角为45.48°，而经过酶处理的样品分别为46.26°和48.03°，果粉颗粒度越小，流动性越好，反之，果粉的流动性较差；常温酶解样品的分散性时间较短、为128.3 s，而加热酶解和未经酶解样品的分散性分别为154.0、151.7 s，不同处
理对火龙果果皮果粉含水率的不同影响及果粉颗粒间的疏松摩擦使得果粉分散性增强，空隙较大有利于亲水基对水吸附溶解，这导致样品间果粉分散性的不同［6］。

2.4 不同处理对火龙果果皮果粉的抗氧化能力的影响
火龙果果皮中富含多酚类物质，其具有一定的抗氧化能力。

DPPH和FRAP是两
种广泛使用的抗氧化性评价方法，其中DPPH法是在有机溶剂中测定化合物的清
除DPPH自由基的能力，而FRAP在低pH值的溶液中，Fe3+被抗氧化剂还原为Fe2+。

经过喷雾干燥后，不同处理间火龙果果皮果粉抗氧化能力差异较大。

如表
4所示，未经酶处理火龙果果粉的抗氧化值均较高，FRAP值和DPPH值分别为1.91、5.25 µmol；其次为常温酶解样品，为1.69、4.91 µmol；而经过加热酶解的火龙果果皮果粉的抗氧化能力最低，FRAP值和DPPH值分别为0.64、
3.68µmol。

说明果胶酶处理和加热会降解部分酚类物质，果粉黄酮含量（表2），进而降低抗氧化能力，前人在沙棘［15］、桑葚［6］、唐古特白刺［16］等果粉中都发现其具有较强的抗氧化能力。

而酶处理或热降解往往会导致果粉中抗氧化成分的损失，进而引起果粉抗氧化能力降低［17-18］。

通过喷雾干燥能够很好地获得火龙果果皮果粉，但对火龙果果皮果浆的不同酶解处理而制备的火龙果果皮果粉也不同。

色泽方面，未经酶解或常温酶解样品的色泽较加热酶解好，尤其是未经酶解样品能很好地保持火龙果果皮原有色泽，但亮度值较低（L*=64.05）；在营养成分方面，未经酶解样品果粉的含水率较高（6.23%），这严重限制了其耐贮性能，但总黄酮及Vc含量均略高于加热酶解样品；不同果粉流动性指标也不同，其中常温酶解果粉的分散性较强，而未经酶解果粉样品的流动性较强，其休止角低于其他样品；果粉的抗氧化能力表现为未经酶解样品果粉具有较高的抗氧化能力，而常温酶解果粉次之，加热酶解样品抗氧化能力最弱。

综上相关指标的研究，表明不同酶解处理方式火龙果果皮果粉各性状间存在差异，果粉不仅色泽、营养能很好的保持火龙果果皮原有的组分，流变性较好，而且具有一定的
抗氧化能力，因此其作为食品辅料具有很好的开发前景。

【相关文献】
［1］吴兵，姚昕，廖文龙，等. 雪莲果果粉生产工艺的探讨［J］. 农产品加工（学刊），2008（11）：51-52.
［2］张彩虹，黄立新，刘伟. 不同干燥方式制备白果粉的性能比较［J］. 生物质化学工程，2009，43（6）：27-30.
［3］ McGuire R G. Reporting of objective color measurements［J］. Hort Science，1992，27：1254-1255.
［4］ Jia Z，Tang M，Wu J. The determination of flavonoid contents in mulberry and
their scavenging effects on superoxide radicals［J］. Food Chemistry，1999，64：555-559.
［5］赵聪. 甜瓜果实醇酰基转移酶基因表达分析与功能鉴定［D］. 泰安：山东农业大学，2010. ［6］王储炎，阎晓明，任子旭，等. 不同干燥方式对桑椹果粉物理特性的影响［J］. 蚕业科学，2013，39（2）：340-345.
［7］叶磊，郜海燕，周拥军，等. 热风干燥与真空冷冻干燥对桑葚果粉品质的影响比较［J］. 食
品与发酵工业，2014，40（2）：155-159.
［8］辛修峰，余小林，胡卓炎. 杨梅颗粒固体饮料的工艺研究［J］. 食品与发酵工业，2009，35（2）：162-165.
［9］ Deighton N，Brennan R，Finn C，et al. Antioxidant properties of domesticated and wild Rubus species［J］. Journal of Science Food and Agriculture，2000，80：1307-1313. ［10］ Bao J S，Cai Y Z，Sun M，et al. Anthocyanins，flavonoids，and free radical scavenging activity of Chinese bayberry（Myrica rubra）extracts and their color properties and stability［J］. Journal of Agriculture and Food Chemistry，2005，53：
2327-2332.
［11］张彩虹，黄立新，Mujumdar A S. 不同干燥方法对白果粉性能的影响［C］. 第十二届全国干燥会议论文集，2009.
［12］周国燕，陈唯实，叶秀东，等. 猕猴桃热风干燥与冷冻干燥的实验研究［J］. 食品科学，2007，28（8）：164-167.
［13］方忠祥，吴丹，陈建初，等. 干燥和粉碎方法对杨梅渣中总酚和花色苷含量的影响［J］. 食品工业科技，2011，32（11）：249-252.
［14］王储炎. 桑椹果醋、果粉生物加工技术及功能特性的研究［D］. 镇江：江苏科技大学，2013.
［15］马宁安，何茂军，鲁平原，等. 沙棘果粉体外抗氧化活性的研究［J］. 国际沙棘研究与开发，2014，12（2）：25-29.
［16］朱利娜，强伟，索有瑞，等. 唐古特白刺果粉的抗氧化作用研究［J］. 中国野生植物资源，2010，29（2）：41-43，47.
［17］ Chan E W N，Lim Y Y，Wong S K. Effects of different drying methods on the antioxidant properties of leaves and tea of ginger species［J］. Food Chemistry，2009，113（1）：166-172.
［18］ Yang J，Chen J，Zhao Y. Effect of drying processes on the antioxidant properties in sweet potatos［J］. Agricultural Sciences in China，2010，9（10）：1522-1529.。