雷菁清 劉文卓 肖 明， 孫小鳳 崔明明

（1.青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室，西寧 810016； 2.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院土壤肥料研究所，西寧 810016）

紅果枸杞是茄科 （Solanaceae）枸杞屬 （Lycium）植物，為光亮的橙紅色橢球形漿果，廣泛種植于我國寧夏、甘肅、青海等省區(qū)[1]。枸杞含有豐富的功能活性物質(zhì)，例如枸杞多糖、黃酮類、類胡蘿卜素和甜菜堿等，具有較好的抗氧化功能和免疫活性，有較高的營養(yǎng)價值和藥用價值，因此紅枸杞也是一種 “藥食同源” 的保健性功能食品[2～3]。我國是世界枸杞生產(chǎn)大國[4]。2015 年僅青海枸杞種植規(guī)模已達 2.81 萬 hm2，是 2007 年種植面積的 18倍，年枸杞干果產(chǎn)量6.2 萬t 以上。青海省紅枸杞生產(chǎn)區(qū)地處青藏高原腹地，海拔高，是典型的大陸性氣候，太陽輻射強、日照時間長，這些有利因素決定了青海紅枸杞鮮果色紅粒大、籽少肉厚、大小均勻的優(yōu)質(zhì)品質(zhì)。中國科學(xué)院西北高原生物研究所測定發(fā)現(xiàn)，柴達木紅枸杞中含多種維生素和人體所必需的18 種氨基酸，利于人體健康和智力開發(fā)的有機硒、鍺、鋅的含量較高[5]。

紅枸杞鮮果易霉變腐爛，不宜長期儲存，因此急需改變紅枸杞的加工方式對其貯藏及品質(zhì)進行改進[6]。將枸杞加工成枸杞粉，不僅可以增加枸杞貯藏穩(wěn)定性，降低運輸成本，而且能豐富枸杞的產(chǎn)品種類[7]。可作為輔料添加到面包、糕點等食品中，提高這類食品的營養(yǎng)價值和附加值[8]。為此，本文就不同粒徑和不同粉碎時間對紅枸杞粉體的滑角、休止角、松密度、色度、持水性、水分含量及營養(yǎng)指標(biāo)等的影響進行了研究。

一、材料和儀器

（一）材料干制枸杞樣品來自青海省柴達木諾木洪地區(qū)。

（二）實驗儀器萬能高速粉碎機，F(xiàn)LBP-200型，上海菲力博食品機械有限公司； GB/T 6003.1-2012 分樣篩，建華篩具總場； 電子天平，XS 104，METTLER TOLEDO； 723N 可見分光光度計，INESA，上海儀電分析儀器有限公司； 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，DGG-9146A，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司； 臺式高速冷凍離心機，H1850R，長沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)湘儀離心機儀器有限公司；蒸餾水，Q-POD，Elix Technology Inside； WSC-S測色色差計，上海精科； 101A-2ET 電熱鼓風(fēng)干燥箱； 箱式電阻爐，SX2-410，沈陽市節(jié)能電爐廠；索克森索式抽提儀，Gerhardt； 費伯森纖維測定儀，Gerhardt； JSM-6610LV 掃描電子顯微鏡。

二、實驗方法

（一）原料預(yù)處理將已經(jīng)干制好的枸杞干果用萬能高速粉碎機粉碎，備用。

（二）不同粒徑枸杞粉體的分級將粉碎好的枸杞粉用GB/T 6003.1-2012 分樣篩進行分級，用60、120、200 目分樣篩篩分，得到 60 目上、60～120目、120～200 目、200 目下 4 種不同粒徑的枸杞粉。

（三）不同粉碎時間枸杞粉體的篩分將干制好的枸杞干果用萬能高速粉碎機粉碎，粉碎30 s后收集部分枸杞粉體為混合樣，然后取部分粉碎后的枸杞粉體用200 目GB/T 6003.1-2012 分樣篩進行篩分，收集200 目篩上和200 目篩下枸杞粉體，作為30 s 篩上粉體和30 s 篩下粉體； 取部分第一次粉碎后的枸杞粉體再次用萬能高速粉碎機粉碎30 s ，用 200 目 GB/T 6003.1-2012 分樣篩進行篩分，收集200 目篩上粉體和200 目篩下粉體，作為60 s 篩上粉體和60 s 篩下粉體； 重復(fù)上述步驟，得到90 s 篩上粉體和90 s 篩下粉體。

（四）測定指標(biāo)和方法

1.粉體理化指標(biāo)的測定。

（1）掃描電鏡觀察。先將紅果枸杞樣粉進行低溫干燥，再將不同粒徑和不同粉碎時間的紅果枸杞樣粉分別用銀針撥放在碳雙面膠帶上，用小型離子散射鍍膜儀鍍金固定樣品，然后在掃描電子顯微鏡下觀察樣品的粒度大小和粉體結(jié)構(gòu)[9]。

（2）休止角和滑角的測定[10]。休止角的測定：將漏斗固定于鐵架臺上，漏斗尖嘴距水平桌面5 cm，桌面上放一塊玻璃板，將5.00 g 紅果枸杞粉體從漏斗中自然落下，流下的粉末在玻璃平板上形成圓錐體，測量所形成的圓錐底面圓直徑2r和高度h，按公式 （1）計算休止角。

公式 （1）中，h為圓錐的高度；r為圓錐底面圓半徑。

滑角的測定： 在水平桌面放置一塊干凈光滑的玻璃板，稱取5.00 g 紅果枸杞樣粉，放置在玻璃板的一端，抬高玻璃板的另一端，至玻璃板上的粉樣殘留約10%時，記下玻璃板和水平桌面所構(gòu)成的銳角的大小。此銳角就是枸杞粉樣粉的滑角。

（3）松密度的測定。稱取紅果枸杞樣粉5.00 g（m），將其散落到 10 mL 玻璃試管中，在傾倒過程中不斷地用手指敲打試管使枸杞粉體顆粒之間不留空隙，當(dāng)枸杞粉體體積不發(fā)生變化時，記下枸杞粉體的體積v[11]。按公式 （2）計算粉體的松密度。

公式 （2）中，m為枸杞粉體的質(zhì)量，單位為g；v為枸杞粉體的體積，單位為 mL。

（4）色度的測定。采用自動型測色色差計測定[12]，每批枸杞粉體測定3 次取平均值。以儀器白板為標(biāo)準(zhǔn)，測量紅果枸杞粉的明度指數(shù)L*值以及彩色指數(shù)a*、b*值。其中，L*值越大表示明度越高。彩色指數(shù)a*、b*分別表示紅、綠色和黃、藍色，+a*方向絕對值越大，表示顏色越接近純紅色，+b*方向絕對值越大，表示顏色越接近純黃色。

（5）膨脹力的測定。準(zhǔn)確稱取紅果枸杞粉樣品 1.00 g （m）放入量筒中，記錄體積v1，加入 50 mL 蒸餾水，攪拌均勻，室溫下靜置 24 h 后，讀膨脹后的體積v2。膨脹力的計算方法見公式 （3）。

公式 （3）中，m為枸杞粉體樣品的質(zhì)量，單位為 g；v1為枸杞粉體的體積，單位為 mL；v2為枸杞粉體膨脹后的體積，單位為mL。

（6）持水性的測定[13]。稱量 50 mL 離心管質(zhì)量（m），再稱取紅果枸杞粉體 0.5 g （m1），置于 50 mL離心管中，加蒸餾水 50 mL，震蕩搖勻，10 000 r/min 離心 10 min，棄去上清液，稱量沉淀質(zhì)量（m2）。粉體的持水性計算方法見公式 （4）。

公式 （4）中，m1為枸杞粉體的質(zhì)量，單位為g；m2為沉淀質(zhì)量，單位為 g。

（7）灰分測定[14]。灰分含量按 GB/T 5009.4-2010 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》 中直接灰分法測定。

（8）水分含量測定。水分含量按GB/T 5009.3-2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》 中直接干燥法測定[15]。

（9）復(fù)水比。準(zhǔn)確稱取 1.00 g （m1）紅果枸杞粉體于20 mL 純凈水中，并置于25℃條件下靜置60 min，然后將其置于高速離心機中于 10 000r/min 離心 10 min。將上清液倒掉，稱取沉淀物的質(zhì)量作為復(fù)水粉的質(zhì)量（m2）。將復(fù)水比作為復(fù)水性的評價指標(biāo)[16]。復(fù)水比的計算方法見公式 （5）。

公式 （5）中，m1為復(fù)水前枸杞粉體的質(zhì)量，單位為g；m2為復(fù)水后枸杞粉體的質(zhì)量，單位為g。

2.粉體營養(yǎng)指標(biāo)的測定。

（1）膳食纖維含量的測定。膳食纖維含量按GB 5009.88-2014 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測定》中酶重量法測定[17]。

（2）蛋白質(zhì)含量的測定。蛋白質(zhì)含量按 GB 5009.5-2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》中凱氏定氮法測定[18]。

（3）多糖含量的測定。枸杞多糖含量按蒽酮比色法[19]和 GB/T 18672-2014 《枸杞》[20]中的方法結(jié)合進行測定。樣品溶液的制備： 稱取紅果枸杞粉體0.5 g （精確到 0.000 1g），置于圓底燒瓶中，加80%乙醇溶液200 mL，回流提取1 h，趁熱過濾，燒瓶用80%熱乙醇溶液洗滌3～4 次，殘渣用80%乙醇洗滌8～10 次，每次10 mL，殘渣用熱水洗至原燒瓶中，加水 100 mL，加熱回流 1 h，趁熱過濾，殘渣用熱水洗滌 8～10 次，每次 10 mL，洗滌合并濾液，冷卻后移入250 mL 容量瓶中，用水定容。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及試樣的測定同上。枸杞多糖含量按GB/T 18672-2014 的方法計算。

（4）總酚含量的測定。枸杞總多酚含量使用福林-酚法進行測定[21～22]。稱取 1 g 枸杞樣品 （精確到 0.000 1g），加入 25 mL 無水乙醇，45℃超聲 30 min，12 000 r/min 離心 10 min，收集上清液，殘渣再加入25 mL 無水乙醇超聲提取、離心，合并上清液。取 1 mg/mL 沒食子酸溶液稀釋成 0.1 mg/mL，再稀 釋 成 0.015、0.030、0.045、0.060、0.075 mg/mL，待測，用于制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

標(biāo)準(zhǔn)品稀釋液和樣品提取液分別加入500 μL福林-酚溶液 （原液稀釋 10 倍）和 400 μL 7.5%的 Na2CO3溶液，置于 37℃培養(yǎng)箱反應(yīng)，1 h 后在765 nm 波長處測定其吸光度。樣品總酚含量以每mg 沒食子酸當(dāng)量 （GAE）/100 g 表示[23]。

（5）粗脂肪含量的測定。枸杞粉體粗脂肪含量按GB/T 5009.6-2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》 和SN/T 0878-2000 《進出口枸杞子檢驗規(guī)程》 中索氏抽提法測定[24～25]。

（五）統(tǒng)計分析采用 Excel 2010 及 SPSS 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理，所有試驗做3 次平行重復(fù)，并進行相應(yīng)的方差分析。

三、結(jié)果與分析

（一）不同粉碎粒徑和不同粉碎時間下枸杞粉體的電鏡圖比較不同粉碎粒徑的枸杞粉體的電鏡圖見圖1，可以看出，不同粉碎粒徑下紅果枸杞粉體的顆粒大小和分布存在較大差異，60 目上和60～120 目的紅果枸杞粉體顆粒大小差異較大且分布不均勻，120～200 目和200 目下的紅果枸杞粉體顆粒大小基本一致且分布均勻。不同粉碎時間下的枸杞粉體的電鏡圖見圖2，可以看出200 目篩上粉體顆粒大小不一、分布不均勻，200 目篩下粉體顆粒大小和顆粒均勻度基本一致，隨著粉碎時間的增長，紅果枸杞粉體的顆粒粒徑持續(xù)減小，顆粒均勻度增加。

圖1 不同粉粹粒徑下枸杞粉體的電鏡圖

（二）不同粉碎粒徑和不同粉碎時間枸杞粉體休止角和滑角的變化枸杞粉體流動性的大小與枸杞粉體的休止角和滑角有密切關(guān)系，枸杞粉體的休止角和滑角變大時，枸杞粉體的流動性變差。不同粉碎粒徑對枸杞粉體休止角和滑角的影響如圖3 和圖4 所示。由圖 3、圖 4 可見，從 60 目上到 200 目下休止角和滑角呈增大的趨勢。不同粉碎時間對枸杞粉體休止角和滑角的影響如圖5 和圖6 所示。由圖5、圖 6 可見，混合粉的休止角最小，相同粉碎時間下200 目篩下的枸杞粉體的休止角大于相對應(yīng)的200 目篩上的枸杞粉體的休止角且都呈增大趨勢，隨著粉碎時間的延長，枸杞粉體的滑角呈增大的趨勢，說明隨著枸杞粉體粒徑變小和粉碎時間的延長枸杞粉體的流動性變差。

圖3 不同粉碎粒徑對枸杞粉體休止角的影響

圖4 不同粉碎粒徑對枸杞粉體滑角的影響

圖5 不同粉碎時間對枸杞粉體休止角的影響

圖6 不同粉碎時間對枸杞粉體滑角的影響

由于干制紅枸杞在粉碎時會受到壓力、剪切力、摩擦力等力的作用，使紅枸杞粉體的顆粒大小、顆粒直徑、顆粒的性狀規(guī)則發(fā)生改變，因此會使粉體顆粒的表面積增大，使得其表面所具有的表面能也增大，致使顆粒間的結(jié)合更加緊密，所以紅枸杞粉體的流動性會變差。

（三）不同粉碎粒徑和不同粉碎時間枸杞粉體松密度的變化粉體的松密度是反應(yīng)粉末充填性的指標(biāo)之一，松密度越大，對粉末的充填越有利，在片劑和膠囊劑的裝填過程中有重要作用。不同粉碎粒徑和不同粉碎時間對枸杞粉體松密度的影響如圖7 和圖 8 所示。由圖 7 可見，60 目上時枸杞粉體的松密度最小，60～120 目枸杞粉體的松密度最大，120～200 目、200 目下松密度逐漸減小，說明枸杞粉體粒徑變小對松密度有一定影響。粒徑過小枸杞粉體被破碎的更完全，枸杞內(nèi)的物質(zhì)都會暴露出來，糖分增加會使枸杞更容易結(jié)塊。

圖7 不同粉碎粒徑對枸杞粉體松密度的影響

圖8 不同粉碎時間對枸杞粉體松密度的影響

由圖8 可見，隨著粉碎時間的延長，枸杞粉體松密度變化沒有顯著規(guī)律，說明粉碎時間對枸杞粉體的松密度無影響。

（四）不同粉碎粒徑和不同粉碎時間對枸杞粉體色度的影響不同粉碎粒徑對枸杞粉體色度的影響如表1 所示，可以看出，不同粉碎粒徑下L*值差異顯著 （p＜ 0.05），隨著粒徑減小，L*不斷增大。不同粉碎粒徑下a*值差異顯著 （p＜ 0.05），隨著粒徑減小，a*先逐漸增大最后降低，說明隨著枸杞粉體粒徑變小，枸杞粉體顏色先變深最后變淺； 120～200 目下和 200 目下b*值差異不顯著 （p＞ 0.05），且與其他粒徑粉體差異顯著 （p＜ 0.05），b*值呈增大趨勢，說明隨著紅枸杞粉體粒徑的變小，其色調(diào)變藍。紅枸杞被粉碎后，細胞部分破碎，其色素充分暴露出來，故其顏色加深。

不同粉碎時間對枸杞粉體色度的影響如表2 所示，不同粉碎時間下紅果枸杞粉體的L*值、a*值和b*都差異顯著 （p＜ 0.05），90 s 篩上和 90 s 篩下時L*值和a*值都最小、b*值較小，說明隨著枸杞粉體粉碎時間的延長，紅枸杞粉體的色澤變暗，紅度也變淺。可能是因為枸杞粉體粉碎時間過長，枸杞細胞破碎程度太深，色素大部分被破壞，所以顏色變淺。

表1 不同粉碎粒徑對枸杞粉體色度的影響

表2 不同粉碎時間對枸杞粉體色度的影響

（五）不同粉碎粒徑和不同粉碎時間對枸杞粉體持水性的影響不同粉碎粒徑對枸杞粉體持水性的影響如圖9 所示，可以看出，從60 目上到 200目下枸杞粉體的持水力逐漸下降，說明隨著枸杞粉體粒徑變小，枸杞粉體的持水性變小。不同粉碎時間對枸杞粉體持水性的影響見圖10，隨著粉碎時間延長200 目篩上和200 目篩下的枸杞粉體的持水性逐漸減小，說明隨著粉碎時間的延長，枸杞粉體的持水性下降。因枸杞粉體經(jīng)歷了壓力、剪切力、摩擦力等作用力，使其細胞由完整變得破碎，所具有的親水基都被破壞，與水結(jié)合能力減弱，最終呈現(xiàn)出其持水性大幅下降。

（六）不同粉碎粒徑和不同粉碎時間對枸杞粉體水分含量的影響不同粉碎粒徑對枸杞粉體水分含量的影響如圖11 所示，可以看出，從60 目上到200 目下枸杞粉體的水分含量極速下降，說明隨著枸杞粉體粒徑的變小，枸杞粉體的水分含量降低。不同粉碎時間對枸杞粉體水分含量的影響如圖12所示，可以看出，混合樣的水分含量最大，90 s 篩下枸杞粉體的水分含量低，說明隨著枸杞粉碎時間的延長水分含量降低。紅枸杞粉體粉碎之后顆粒的直徑變小，比表面積變大，這樣其中的水分就會流失，粉體的水分含量下降。

（七）不同粉碎粒徑和不同粉碎時間對枸杞粉體營養(yǎng)指標(biāo)的影響不同粉碎粒徑對枸杞粉體營養(yǎng)指標(biāo)的影響如表3 所示，可以看出，從60 目上到200 目下多糖和總酚的含量逐漸增多，蛋白質(zhì)、脂肪、灰分和纖維的含量減少，說明枸杞隨著粒徑的變小多糖和總酚含量增多，蛋白質(zhì)、脂肪、灰分和纖維的含量減少。不同粉碎時間對枸杞粉體營養(yǎng)指標(biāo)的影響如表4 所示，可以看出，隨著粉碎時間延長多糖含量和纖維含量逐漸降低，蛋白質(zhì)含量先升高后降低，總酚含量、脂肪含量和灰分含量逐漸增加。

圖9 不同粉碎粒徑對枸杞粉體持水性的影響

圖11 不同粉碎粒徑對枸杞粉體水分含量的影響

圖10 不同粉碎時間對枸杞粉體持水性的影響

圖12 不同粉碎時間對枸杞粉體水分含量的影響

表3 不同粉碎粒徑對枸杞粉體營養(yǎng)指標(biāo)的影響

表4 不同粉碎時間對枸杞粉體營養(yǎng)指標(biāo)的影響

四、結(jié)論

本文通過對不同粒徑和不同粉碎時間的紅枸杞粉體的滑角、休止角、松密度、色度、持水性、水分含量、多糖、總酚、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分和膳食纖維等進行研究，結(jié)果表明，隨著紅枸杞粉體粒徑的減小，枸杞粉體越來越細，粉體的流動性變差，有利于填充； 紅度越深，色調(diào)越亮； 持水性和水分含量都大幅下降； 紅枸杞粉體中多糖和總酚含量增多，脂肪、灰分和膳食纖維的含量減少，蛋白質(zhì)含量變化不明顯。隨著枸杞粉體粉碎時間的延長，流動性變差，有利于填充，但是粉碎時間過長，粉體中的營養(yǎng)物質(zhì)破碎的更完全，尤其糖分完全溶出，粉體容易結(jié)塊； 粉體的色度變暗，紅度變淺； 持水性和水分含量下降； 多糖和膳食纖維含量變化明顯差異顯著，蛋白質(zhì)含量先升高后降低，總酚、脂肪和灰分含量有所增加。

綜上可知，枸杞粉體總體以細為好，但并非越細越好，粉碎的時間也不宜過久，其特性是粒徑大小、流動性、色度及營養(yǎng)指標(biāo)綜合作用的結(jié)果。應(yīng)比較不同粒徑和不同粉碎時間狀態(tài)下枸杞粉體的物化特性，結(jié)合枸杞終端產(chǎn)品的品質(zhì)要求來選擇合適粒徑和粉碎時間的枸杞粉體，以充分提高枸杞粉體在枸杞制品中的利用價值。