曹琦琦，黃妮子，滕建文，韋保耀，夏 寧，黃 麗

（廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西南寧 530000）

百香果（Passiflora eduliaSims）原產(chǎn)于南美洲，在我國福建、海南、廣東、廣西、臺灣等省區(qū)均有種植，其中廣西是百香果非常重要的種植基地。百香果在加工業(yè)中主要是使用其果漿，而占整果質(zhì)量50%以上的百香果皮利用則非常有限。百香果皮中富含膳食纖維，已有多個研究[1?2]證明百香果皮中的膳食纖維含量達60%以上。膳食纖維不能被人體消化酶分解、吸收，并且具有幫助排便、預(yù)防結(jié)腸癌等功效[3]，已經(jīng)被認定為人體所需的第七大營養(yǎng)素。

在食品工業(yè)中，選擇膳食纖維添加劑時，除了考慮其來源、化學(xué)組成、低色素等因素以外，粉體粒徑大小也是一個非常重要的指標(biāo)。在食品加工時通常以粉碎來增加物料的均一細密性及比表面積。經(jīng)粉碎后的膳食纖維細胞壁被破壞后可暴露出更多的活性基團與活性物質(zhì)，從而改善物料的粉體學(xué)性質(zhì)、理化性及功能活性[4]。適當(dāng)?shù)姆鬯榭梢蕴岣咴系募庸ば阅?，改善口感，增加細膩感，促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收[5?6]。過度的粉碎則會對粉體的結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致理化和功能活性的下降[7?8]。陳潔等[9]就測定了不同粒徑馬鈴薯塊對面條品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯塊粒徑>2～3 mm時，面條的品質(zhì)最好。李曼等[10]測定改性蕨菜膳食纖維對面團質(zhì)構(gòu)及酥性餅干品質(zhì)影響時發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品中添加過120目篩的改性蕨菜膳食纖維表現(xiàn)出最好的感官品質(zhì)。因此，研究不同粒徑PFPR的理化性質(zhì)及功能活性，可以為其在食品工業(yè)中不同的應(yīng)用提供一定的參考。

本研究中將PFPR通過物理方式粉碎后篩分成不同的粒徑的級分，對不同粒徑PFPR粉體的微觀結(jié)構(gòu)、粉體學(xué)性質(zhì)、理化性及功能活性進行評價，探討粉碎對各性質(zhì)的影響；測定各粒徑下PFPR中的多酚含量，分析多酚含量與抗氧化功效的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

百香果果皮 采自廣西香果人家農(nóng)業(yè)科技有限公司的百香果果園；乙醇 分析純，成都市科隆化學(xué)品有限公司；VC、沒食子酸、福林酚、12000～14000 Da透析袋、葡萄糖試劑盒 上海源葉生物科技有限公司；2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基（DPPH） 梯希愛上海化成工業(yè)發(fā)展有限公司；2,2'-聯(lián)氮雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（ABTS） 羅恩化學(xué)試劑；實驗所用所有試劑均為分析級。

UV 1601PC紫外分光光度計 日本島津公司；Centrifuge 5810R高速冷凍離心機 上?？蠌妰x器有限公司；MS-H-Pro+磁力攪拌器 廣州靖揚儀器設(shè)備有限公司；SHZ-88水浴恒溫振蕩器 江蘇金怡儀器科技有限公司；QM-1SP2行星式球磨機 南寧大學(xué)儀器廠；QE-1000手提式中藥粉碎機 江陰市洲元藥化機械制造有限公司；Hitachi SU8220場發(fā)射掃描電鏡 日本日立公司；SB-5200超聲波清洗機 寧波新芝科器研究所；NDJ-8S黏度計 上海方瑞儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備

1.2.1.1 PFPR的制備 參考種俸亭等[1]制備百香果皮醇余物的方法，百香果運回以后切半，挖漿去瓤，55℃熱風(fēng)干燥至水分5%以下，果皮粉碎以后避光保存。稱取粉碎后的百香果皮粉1000.00 g，用70%的乙醇（料液比1:20）室溫提取1 h，多次重復(fù)至上清液無色，去除上清液，收集沉淀，55℃熱風(fēng)干燥60 h，再經(jīng)手提式中藥粉碎機粉碎以后，過篩取80～200目間粉體備用，即PFPR（628.30 g）。所制PFPR的基本物質(zhì)成分為：水分（3.84±0.06）g/100 g、灰分（2.83±0.03）g/100 g dw、蛋白質(zhì)（3.81±0.06）g/100 g dw、脂肪（0.35±0.03）g/100 g dw、總膳食纖維（TDF）（91.30±0.01）g/100 g dw、可溶性膳食纖維（SDF）（14.01±0.18）g/100 g dw、不可溶性膳食纖維（IDF）77.29±0.18（g/100 g dw）、總酚0.01±0.00（g/100 g dw）。

1.2.1.2 不同粒徑PFPR的制備 將PFPR用手提式中藥粉碎機在室溫下初步粉碎后，PFPR分別用80、100、150、200、300目標(biāo)準(zhǔn)目篩進行篩分，取篩下物，得到5個不同的級分1、2、3、4、5，另取部分過300目篩的篩下物用球磨機在室溫、常壓下以轉(zhuǎn)數(shù)300 r/min，磨15 h后得到球磨粉為級分6。

1.2.2 不同粒徑PFPR的粒度及微觀結(jié)構(gòu)測定

1.2.2.1 不同粒徑PFPR的粒度測定PFPR的粒度測定使用激光衍射粒度分析儀，儀器測定方式選用干法測定。用D10、D50、D90作為評價指標(biāo)，其中D10、D50、D90分別表示粉體累計粒度分布的百分數(shù)到達10%、50%及90%時所對應(yīng)的粒徑，D50也表示粉體的平均粒徑。

1.2.2.2 不同粒徑PFPR的微觀結(jié)構(gòu) 將不同的粉體樣品，固定于樣品臺上，用掃描電鏡進行觀察，對比分析不同粉體之間的表面形貌特點。

1.2.3 不同粒徑PFPR的粉體學(xué)性質(zhì)測定

1.2.3.1 堆積密度測定 不同粒徑PFPR堆積密度測定參考唐明明等[11]的方法。即稱取20.00 g的樣品緩慢加入到100 mL的刻度量筒中，讀取量筒中樣品相應(yīng)的體積，通過樣品質(zhì)量和體積的比，按式（1）計算堆積密度（g/mL）。

式中：m為樣品質(zhì)量，g；V為樣品體積，mL。

1.2.3.2 振實密度測定 不同粒徑PFPR振實密度測定參考Caliskan等[12]的方法。稱取20.00 g的樣品緩慢加入到100 mL的刻度量筒中，輕輕敲打量筒壁120次后，讀取量筒中樣品相應(yīng)的體積，按式（2）計算振實密度（g/mL）。

式中：m為樣品質(zhì)量，g；V為樣品體積，mL。

1.2.3.3 休止角測定 不同粒徑PFPR休止角測定參考陳緒龍等[13]的方法。稱取10.00 g的樣品沿漏斗壁緩慢倒入，使樣品緩慢落至水平放置在桌面的白紙上，樣品完全落下之后，測定紙面樣品堆的斜面與紙面夾角，記為休止角（°）。

1.2.4 不同粒徑PFPR理化性的測定

1.2.4.1 持水力測定 持水力測定參照吳進等[14]的方法略有修改，準(zhǔn)確稱取0.500 g樣品于50 mL離心管中，用移液管準(zhǔn)確加入15 mL蒸餾水，在室溫下放置24 h，于離心機中離心20 min（4000 r/min）后，小心倒出上清液，并用濾紙及時吸干離心管內(nèi)壁殘留的水分，室溫條件下放置3 min后稱量。樣品持水力按照式（3）計算。

式中：M0為樣品質(zhì)量，g；M1為離心管質(zhì)量，g；M2為樣品吸水后質(zhì)量與離心管質(zhì)量總和，g。

1.2.4.2 持油力測定 持油力測定參照吳進等[14]的方法略有修改，準(zhǔn)確稱取0.500 g樣品于50 mL離心管中，用移液管準(zhǔn)確加入10 mL花生油，于室溫下放置30 min，于離心機中離心20 min（4000 r/min）后，小心倒出上清液，用濾紙及時吸離心管內(nèi)壁殘留的油，室溫條件下放置3 min后稱量。樣品持油力按照式（4）計算。

式中：M0為樣品質(zhì)量，g；M1為離心管質(zhì)量，g；M2為樣品吸油后質(zhì)量與離心管質(zhì)量總和，g。

1.2.4.3 膨脹力測定 膨脹力測定參照唐明明等[11]的方法。準(zhǔn)確稱取1.000 g樣品置于25 mL具塞刻度試管中，讀取樣品體積V1，加入20 mL蒸餾水，震蕩混勻后，在室溫下放置24 h后，待樣品完全膨脹后，讀取樣品膨脹后體積V2。樣品膨脹力按照式（5）計算。

式中：M0為樣品質(zhì)量，g；V1為樣品原始體積，mL；V2為樣品吸水膨脹后體積，mL。

1.2.4.4 結(jié)合水力測定 結(jié)合水力的測定參照陳良云[15]的方法。準(zhǔn)確稱取0.500 g的樣品于50 mL離心管中，用移液管準(zhǔn)確加入25 mL蒸餾水，并迅速混勻后置于室溫下4 h，于離心機中離心20 min（4000 r/min）后，小心倒出上清液，再用濾紙及時吸干離心管內(nèi)壁殘留的水分后，稱量濕樣品和離心管總重，繼而放入80℃的烘箱中充分干燥后再次稱重。樣品結(jié)合水力按照式（6）計算。

式中：M0為樣品質(zhì)量，g；M1為吸水后樣品質(zhì)量與離心管質(zhì)量總和，g；M2為烘干后樣品質(zhì)量與離心管質(zhì)量總和，g。

1.2.4.5 陽離子交換能力測定 參照陶姝穎等[16]的方法略有修改，精確稱取0.500 g樣品，置于50 mL小燒杯中，加入10 mL100 mmol/L的鹽酸，室溫下靜置24 h后，過濾，再用蒸餾水反復(fù)沖洗濾渣至中性，將濾渣轉(zhuǎn)移到三角瓶中，加入15%的NaCl 100 mL，然后室溫下攪拌30 min后用0.1 mol/L的NaOH滴定。以5%的酚酞作為指示劑，5 min內(nèi)三角瓶中液體不變色為滴定的終點。以蒸餾水替代鹽酸為空白。樣品陽離子交換能力按照式（7）計算。

式中：V1：樣品所消耗15% NaOH溶液的體積，mL；V0：空白所消耗的15% NaOH溶液的體積，mL；C：NaOH溶液濃度，100 mmol/L；M：樣品質(zhì)量，g。

1.2.4.6 黏度測定 參考羅歡[17]的方法。3%（w/v）的樣品加入到100 mL蒸餾水中，混均勻后在室溫下靜置18 h，待充分膨脹后，磁力攪拌2 min，然后用NDJ-8S黏度計在30 s內(nèi)測定混合物黏度。測定參數(shù)：轉(zhuǎn)子型號選擇1號轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)數(shù)為60 r/min 。

1.2.5 不同粒徑PFPR總酚含量的測定

1.2.5.1 不同粒徑PFPR總酚 樣液的提取根據(jù)種俸亭等[1]的方法略有修改，PFPR按照料液比（1:15）加入80%的乙醇溶液進行提取，室溫下磁力攪拌1 h，過濾后沉淀如上述方法繼續(xù)提取至上清液無色，合并所有濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇后定容到50 mL，備用。該備用樣液用于總酚含量測定及抗氧化能力測定。

1.2.5.2 總酚含量的測定 總酚的測定按照Dudonne等[18]的方法，即0.400 mL的樣液與1.60 mL 7.5%Na2CO3及2.00 mL 10%Folin-Ciocalteu試劑混合，室溫避光反應(yīng)1 h后，于765 nm處測定吸光值。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，水作為空白對照。PFPR總酚的含量按式（8）計算。

式中：A為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算所得總酚含量，μg/mL；n為稀釋倍數(shù)；50為提取液定容體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g；1000為μg到g的轉(zhuǎn)換。

1.2.6 不同粒徑PFPR功能性的測定

1.2.6.1 葡萄糖透析延遲指數(shù)（Glucose dialysis retardation index，GDRI） 實驗參照Nsor-Atindana等[19]的方法，0.500 g的樣品加入25 mL葡萄糖溶液中（100 mmol/L），徹底混合?；旌弦貉b入分子截留量為12000～14000 Da的透析袋中，放入200 mL去離子水中，在37℃下進行振蕩透析。分別在30、60、90、120、150 min收集透析液，用葡萄糖氧化酶法測定葡萄糖含量。沒加樣品的作為對照。樣品加蒸餾水除去樣品本身葡萄糖影響。按照式（9）計算。

式中：C1為樣品中葡萄糖擴散濃度，mmol/L；C2為空白對照中葡萄糖擴散濃度，mmol/L。

1.2.6.2 DPPH·清除能力測定 參照周葵[20]的方法，樣液制備方法同1.2.5.1。取3 mL不同濃度樣液和3 mL DPPH·乙醇溶液（200μmol/L）于試管中，漩渦混合，避光靜置30 min后，用紫外可見分光光度計在517 nm下測定吸光值（Ai）；3 mL無水乙醇代替DPPH乙醇溶液作為空白組，測定吸光度值（Aj）；對照組則為3 mL蒸餾水代替樣品，測定吸光值（Ac）。照式（10）計算清除率。VC作為陽性對照。

式中：Ai為樣品的吸光度值；Aj為空白組的吸光度值；Ac為對照組的吸光度值。

1.2.6.3 ABTS+·清除能力測定 ABTS+·清除能力的測定參照Nguyen等[21]的方法，樣液制備方法同1.2.5.1。7 mmol/L 2,2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）和2.45 mmol/L過硫酸鉀等體積混合，室溫下反應(yīng)12～16 h，得到ABTS反應(yīng)液，用水稀釋到734 nm下吸光度為（0.70±0.02）作為應(yīng)用液。取6 mL ABTS應(yīng)用液加入0.2 mL不同濃度樣品液，混勻后，室溫下避光存放6 min后，在734 nm下測定吸光值（Ai）?？瞻捉M為6 mL蒸餾水代替ABTS應(yīng)用液，測定吸光度值（Aj）；對照組為蒸餾水代替樣品測定吸光值（Ac）。照式10計算清除率，VC作為陽性對照。

1.3 數(shù)據(jù)處理

以上實驗均重復(fù)三次。采用Origin Pro9.1軟件作圖，用SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，各組數(shù)據(jù)采用Duncan多重比較法進行顯著性檢驗（P<0.05，差異顯著）。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉碎對PFPR的顆粒結(jié)構(gòu)及微觀形態(tài)的影響

各組分PFPR的粒度測定見表1，以D10、D50、D90分別表示各級分粉體粒徑分布。由表1可見，級分1至級分6，粉體粒徑逐漸減小。植物細胞的尺寸一般處于8～89μm之間，級分5和級分6有90%以上的粉體粒徑都屬于這個范圍，故級分5粉體和級分6粉體都達到了細胞級別的粉碎。細胞級別的粉碎，將更有利于其中有效成分的暴露和溶出。

表1 不同粒徑PFPR的粒度測定結(jié)果（μm）Table 1 Measuring result of different particle size PFPR (μm)

不同粒徑PFPR的微觀結(jié)構(gòu)圖見圖1，在放大30倍的條件下，即由圖C、D、E、F、G、H明顯可見隨著粉體粒徑D50的減小，PFPR的微粒粒度尺寸也減小，粉體數(shù)量增多。放大1000倍的條件下，PFPR在粒徑D50為217.00μm（c）、183.50μm（d）、145.67μm（e）結(jié)構(gòu)比較完整，表面皺縮，隱約可見蜂窩狀結(jié)構(gòu)。在纖維中還可以看到一些空隙的存在，這些空隙的存在將有利于物料的吸水膨脹。PFPR在粒徑D50為86.73μm（f）及39.33μm（g）時，雖然結(jié)構(gòu)被破壞，但是粉體之間還存在著粘連。PFPR經(jīng)球磨后，粉體粒徑D50值達到20.23μm（h）時的纖維結(jié)構(gòu)則被嚴重破碎。粉碎程度的增加，會暴露出更多的有效成分，但是過度的粉碎，纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及活性基團也會受到破壞。這可能是導(dǎo)致不同粒徑FPFR理化性和功能性差異的原因之一。

圖1 不同粒徑PFPR的微觀結(jié)構(gòu)Fig.1 Microstructure of different particle size PFPR

2.2 粉碎對PFPR粉體學(xué)性質(zhì)的影響

以各級分D50粒度表述，分析各級分的粉體學(xué)性質(zhì)，結(jié)果如表2所示，PFPR粒徑D50由217.00μm減小到39.33μm，堆積密度和振實密度都逐漸增大，主要是由于粉碎使得PFPR粉體粒子增多，微粒間空隙增多。由圖1也可見，隨著粒徑的減小，纖維逐漸被撕裂呈絨毛狀，故等質(zhì)量的物質(zhì)粒徑越小，體積越大。當(dāng)PFPR進行球磨粉碎后，粉體的堆積密度、振實密度又明顯的減小，可能因為球磨粉碎破壞了纖維的結(jié)構(gòu)，使得纖維內(nèi)部的網(wǎng)狀架構(gòu)粉碎坍塌。而休止角則隨著粒徑的減小而增加，這是因為隨著PFPR粒徑的減小，粉體的比表面積增加，因而相互間摩擦力和引力增加，顆粒間更緊密的聚集[5]，使得粉體粒徑越小流動性越差。與陳緒龍等[13]報道的三七粉不同粒徑的振實密度和休止角的變化趨勢有所差異，在此文中，振實密度隨著三七粉粒徑的減小而減小，休止角隨著粒徑的減小而增大。這與物料本身的性質(zhì)及粉碎的級別也有一定關(guān)系。

表2 不同粒徑PFPR的粉體學(xué)性質(zhì)Table 2 Micromeritic propertiesof different particle size PFPR

2.3 粉碎對PFPR理化性質(zhì)的影響

膨脹力是指纖維樣品浸入過多的水中，平衡后樣品膨脹后體積與樣品重量的比例。膨脹力與纖維的組成及物理結(jié)構(gòu)（孔隙率、結(jié)晶度）有關(guān)。由表3可知，隨著粒徑的減小，PFPR粉體的膨脹力先增加，后減小。PFPR在平均粒徑為145.67μm時，膨脹力最大，為20.50 mL/g。在PFPR粒徑由217.00μm減小到145.67μm時，膨脹力增加。粉碎增加了PFPR的微粒數(shù)，表面積增加，曝露了更多的極性基團，有利于PFPR粉體中纖維膨脹力的增加[11]。隨著粒徑的減小，膨脹力減小，這源于進一步的粉碎破壞了纖維和多糖的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致部分水溶性物質(zhì)的溶出，使得粉體對水分的束縛力減小[5]。王安建等[7]也指出過度的粉碎，會破壞纖維的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致物理性能下降。球磨以后所得PFPR粉體的膨脹力最低，主要是因為球磨對纖維的結(jié)構(gòu)造成了到達細胞級別的破壞，所以吸膨脹力減弱。

各粒徑PFPR粉體的膨脹力均高于唐明明等[11]報道的水芹粉末（8.96 mL/g），粒徑為145.67和86.73μm時，PFPR的膨脹力近似于Raghavarao等[22]報道的椰子膳食纖維的膨脹力（17～20 mL/g）。膳食纖維的膨脹力與微粒結(jié)構(gòu)、提取方式、處理方式及膳食纖維含量都有關(guān)。

持水力表示在外界力的作用下，樣品對水的保持能力。不同粒徑PFPR粉體的持水力隨著粉體粒徑的減小，先增大后減小，這是由于粉體粒徑開始減小時，開始暴露粉體中的親水基團等，從而持水力增加，而隨著粉體粒徑的進一步減小，易吸水溶脹的纖維和基團被打斷，表面性質(zhì)發(fā)生了變化，對水分的束縛能力減小，從而使得持水能力降低[4]。持水力在PFPR平均粒徑為145.67μm時最高，為19.01 g/g。所有粒徑的PFPR粉體的持水力都高于水芹粉[11]（7.54 g/g）、石榴皮粉[14]（5 g/g）。Tejada-Ortigoza等[23]指出合適的IDF/SDF比將有助于纖維結(jié)合更多的水，提高其持水力。同時，持水力還受微粒大小、加工條件、表面特性（如多孔性、電荷密度，微觀結(jié)構(gòu)等）影響。

持油力用來評價樣品吸收脂肪的能力，持油力的存在可以減少食物加工過程中脂肪的流失，還可以在腸道中吸附脂類，降低血清中膽固醇的含量，從而起到降血脂作用。由表3可知，不同粒徑PFPR粉體的持油力也是呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，在PFPR粒徑為145.67μm時，持油力最高，為3.62 g/g。高于西柚1.20～1.52 g/g，柑橘1.81 g/g，蘋果0.60～1.45 g/g，但是不及野生芒果皮膳食纖維的持油力（18.7 g/g）[24]。粉體的持油力還與表面特性、電荷密度，粉體微粒疏水性等有關(guān)，Navarro-González等[25]指出，馬鈴薯較低的持油力可能與其有限的木質(zhì)素含量有關(guān)。

表3 不同粒徑PFPR的理化性質(zhì)比較Table 3 Physicochemical characteristics of different particle size PFPR

陽離子交換能力也隨著粒徑的增加先上升后降低，因為適當(dāng)?shù)姆鬯楸┞读死w維中一些可與陽離子進行交換羥基和羧基之類的側(cè)鏈基，而當(dāng)過度的粉碎時，由于摩擦力、正壓力和剪切力等的作用，使長鏈的纖維發(fā)生斷裂，同時側(cè)鏈基團也受到不同程度的破壞，導(dǎo)致其陽離子交換能力下降[5]。

不同粒徑PFPR粉體微粒的結(jié)合水力及黏度的結(jié)果與前面測定得膨脹力、持水力和持油力變化趨勢大致相同，適當(dāng)?shù)姆鬯槭蛊湓黾?，過度粉碎后導(dǎo)致降低。這與李倫[26]所研究的脫脂米糠膳食纖維結(jié)果相類似，其發(fā)現(xiàn)脫脂米糠的粒徑適當(dāng)粉碎減小，纖維的陽離子交換能力、持油力、持水力會有一定的升高，但是當(dāng)粒度小于20 μm時，則開始下降。王安建[7]、趙萌萌[4]等也得出了類似的結(jié)論，過度的微粉碎會對粉體微粒中膳食纖維的結(jié)構(gòu)也會造成破壞，導(dǎo)致膳食纖維的功能活性降低。

PFPR微粒粒徑的大小影響理化性及其在食品加工中的應(yīng)用，此外微粒制備的原料，前處理及實驗參數(shù)，制備方法、其化學(xué)組成和物理結(jié)構(gòu)等同樣具有重要作用。

2.4 不同粒徑PFPR的GDRI值變化

目前研究已經(jīng)表明，膳食纖維在人體腸道內(nèi)通過阻礙葡萄糖擴散，延遲餐后血糖上升，輔助預(yù)防和治療糖尿病。不同粒徑PFPR粉體的GDRI值如表4所示。GDRI值越大，說明其對葡萄糖的透析延遲效果越好。由表4可知各粒徑PFPR對葡萄糖透析都具有顯著的延遲作用，且粒徑為145.67μm粉體在30 min時，對葡萄糖的透析延遲作用最好。相同透析時間下，隨著粒徑的減小（217.00～20.23μm），對葡萄糖的透析延遲效果先增加，后降低。這與不同粒徑PFPR粉體的黏度變化趨勢一致，這是由于纖維的黏度增加會降低體系的流動性，阻止葡萄糖擴散，而隨著黏度的降低，溶液流動性增加，葡萄糖的吸收也就隨之增加。而同一粒徑下，隨著透析時間的增加（30～150 min），葡萄糖的透析延遲效果逐漸降低，粒徑為145.67μm粉體在30～150 min時，GDRI值由30.55%降低至9.50%。與Pichupa等[27]報道的不同粒徑酸橙渣纖維粉GDRI值隨時間的變化趨勢有所差異，在該研究中，同一粒徑下，GDRI值也隨透析時間的增加而降低，但是在同一透析時間下，GDRI值卻隨著粒徑的減小的增加，透析時間為30 min時，當(dāng)粒徑由300～450μm減小到38～63μm時，GDRI值由9.92%增加到20.04%。造成此差異的原因可能是提取方法的不同，在該研究中將酸橙渣纖維粉漂燙以后再浸泡在95%乙醇中，破壞了膳食纖維的植物細胞結(jié)構(gòu)，并導(dǎo)致了更大的孔隙率，從而提高了對葡萄糖分子在纖維網(wǎng)絡(luò)中的滯留。除提取方法外，原料本身的差異也可能是一個重要的原因。

表4 不同粒徑PFPR的GDRI值Table4 GDRI value of different particlesize PFPR

不同粒徑PFPR的GDRI值的變化趨勢與黏度變化趨勢相似。Nsor-Atindana等[19]在可可殼膳食纖維對葡萄糖透析延遲實驗中也表明黏性在阻礙葡萄糖擴散具有重要作用。膳食纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對GDRI值也有影響，一定程度的粉碎可以增加粉體微粒，膳食纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)間相互作用可增加黏度，阻礙葡萄糖的透析。而當(dāng)過度粉碎時，粉體微粒中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，相互間作用減小，黏度降低，減弱了對葡萄糖的阻礙作用。此外，膳食纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本身對葡萄糖也具有吸附作用[28]。

除此之外，粉體中的多酚黃酮等物質(zhì)也會通過消化酶抑制作用，發(fā)揮延遲餐后血糖上升的效果[29]。有文獻提出，可溶性植物多糖的黏性與葡萄糖吸附的能力有直接相關(guān)性[30]。但是也有研究表明[29]膳食纖維的黏度對葡萄糖吸附能力沒有影響。因此，黏度對膳食纖維葡萄糖透析延遲作用的影響，還有待進一步的研究。

2.5 粉碎對PFPR抗氧化能力的影響

由圖2A可見，在同一濃度下，隨著粒徑減小，各粉體對DPPH·的清除能力增加，其中球磨所得粒徑為20.23μm的粉體DPPH·清除能力最強。各粒徑PFPR粉體對DPPH·的清除能力隨著濃度的增加均呈增加趨勢。當(dāng)濃度為80 mg/mL時，球磨所得的粒徑為20.23μm的粉體，DPPH·清除率為60.28%，分別是粒徑范圍217.00～39.33μm粉體的6.94、6.12、2.80、2.22和1.95倍。但在同一濃度下，各粒徑粉體的DPPH·清除能力都低于VC。

圖2 不同粒徑PFPR對DPPH·（A）和ABTS+·（B）清除能力Fig.2 Clearancerate of PFPR with different particle sizesagainst DPPH·(A)and ABTS+·(B)

不同粒徑PFPR粉體的ABTS+·清除能力見圖2B，粒徑為217.00μm和183.50μm的粉體，基本未顯示出ABTS+·清除能力。粒徑為145.67～39.33μm的粉體，在設(shè)定的濃度范圍內(nèi)（5～80 mg/mL），對ABTS+·清除能力也很弱（0～2.87%、0～3.40%、0～6.89%），但經(jīng)過球磨所得的粒徑為20.23μm的粉體，在該濃度范圍內(nèi)對ABTS+·清除能力強于其他粒徑PFPR粉體（1.30%～23.04%），且與濃度呈正比例關(guān)系。各粒徑PFPR粉體的ABTS+·清除能力都要遠低于VC。

無論是DPPH·清除能力，還是ABTS+·清除能力，隨著PFPR粉體粒徑的減小，清除能力都有所增加，尤其是經(jīng)球磨后的PFPR粉體，其清除能力明顯優(yōu)于其他粒徑粉體的清除能力。吳進等[14]測定不同粒徑的石榴皮粉抗氧化性變化也發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果。主要是因為隨著粉碎程度的增加，粒徑減小增大了粉體表面積，更多的多酚在提取過程中被釋放出來，尤其是球磨粉碎，使得PFPR粉體纖維結(jié)構(gòu)中包埋的一些多酚成分也得以釋放，所以對自由基的清除能力明顯增加。

2.6 PFPR的抗氧化能力與多酚含量的相關(guān)性分析

多酚作為功能性食品中抗氧化劑的天然來源，其含量是抗氧化能力的重要指標(biāo)[31]。由表5可見，PFPR粒徑由217μm逐漸減小到20.23μm，其多酚釋放量逐漸增加，尤其是當(dāng)粒徑減小到20.23μm時，多酚釋放量是粒徑為39.33μm粉體的3倍（P<0.05）。主要是因為隨著粉碎程度的增加，粉體表面積變大暴露了更多的多酚。陶顏娟[32]在對小麥麩皮膳食纖維的研究中提到,酚酸與纖維素、半纖維素等結(jié)合在一起，一般的測定方法難以將其分離開測定，而球磨粉碎，使得PFPR粉體纖維結(jié)構(gòu)中包埋的一些多酚成分也得以釋放，所以經(jīng)球磨粉碎后的PFPR粉體的多酚含量明顯增加。

表5 不同粒徑PFPR的多酚釋放量Table 5 Polyphenol content of PFPR with different particle sizes

由圖3可見，PFPR粉體的DPPH·清除率和ABTS+·清除率與PFPR中多酚釋放量存在顯著的相關(guān)性，決定系數(shù)分別為0.9179和0.9592。表明PFPR粉體的抗氧化作用主要與其所釋放的多酚類物質(zhì)有關(guān)。這也進一步證實經(jīng)球磨粉碎的PFPR抗氧化能力較其他粒徑粉體強的原因：球磨導(dǎo)致粉體結(jié)構(gòu)的破壞，釋放出更多的多酚類物質(zhì)，而粉體的抗氧化主要與其多酚含量相關(guān)，所以經(jīng)球磨的PFPR粉體的抗氧化效果最好。

3 結(jié)論

本試驗發(fā)現(xiàn)PFPR隨著粒徑的減小，粉體堆積密度和振實密度先增加后降低，而休止角則逐步增加，說明粉體粒徑越小，流動性越差；膨脹力、持水力、持油力、結(jié)合水力、陽離子交換能力及黏度也是隨著粒徑的減小，先增加后降低。通過不同粒徑PFPR粉體對葡萄糖透析延遲研究表明，各粉體對葡萄糖透析的延遲都有顯著作用。相同透析時間下，PFPR粒徑由217.00μm減小到20.23μm時，延遲作用先增加，后降低；同一粒徑下，隨著透析時間的增加（30～150 min），延遲作用逐漸減弱。粒徑為145.67μm粉體在透析時間為30 min時，延遲效果最好，此時GDRI值為30.55%。不同粒徑PFPR抗氧化實驗結(jié)果顯示，同一濃度下，隨著PFPR粒徑減小，對DPPH·和ABTS+·清除率逐漸增加；同一粒徑下，當(dāng)PFPR濃度逐漸增加時，對DPPH·和ABTS+·清除效果也緩慢增加。粒徑為20.23μm在80 mg/mL時，對DPPH·和ABTS+·清除效果最好，此時清除率分別為60.38%和23.04%。通過各粒徑PFPR的多酚含量與抗氧化性的相關(guān)性分析表明，PFPR中多酚的釋放量與其抗氧化效果存在著較強的相關(guān)性。其中DPPH·清除率與多酚的決定系數(shù)為0.9150，ABTS+·清除率與多酚的決定系數(shù)為0.9577。

不同粒徑的PFPR粉體特性不同，可根據(jù)不同的應(yīng)用范圍選擇合適的粒徑。綜合來說，理化性質(zhì)方面，級分3即PFPR在粒徑D50為（145.67±10.50）μm時，膨脹力、持水力等均最好，可運用于食品中，改善食品的品質(zhì)，同時因其具有良好的葡萄糖透析延遲能力，也可作為低GI食品原料進行相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。由于球磨破壞了纖維的細胞結(jié)構(gòu)，使得更多的酚類物質(zhì)被釋放，級分6表現(xiàn)出更好的抗氧化活性，可以將其作為功能性成分在食品中進行應(yīng)用。本研究的結(jié)果為PFPR的綜合開發(fā)利用提供了一定的參考。