芒果(Mangifera indica L.)为漆树科(Anacardiaceae)芒果属(Mangifera)热带亚热带常绿果树,素有“热带水果王”的美誉,与香蕉、葡萄、柑桔、苹果并称为世界五大水果[1]。我国是世界第二大芒果主产区,主要分布在海南、广东、广西、云南、四川、福建和台湾等省,种植面积约38万公顷,年产量约396万t[2]。芒果营养丰富,富含膳食纤维、维生素、矿物质及多酚和类胡萝卜素等多种功能成分,具有抗炎、抗病毒和降血糖功效,可预防心血管疾病,提高机体免疫力[3-4]。然而新鲜芒果水分含量较高、组织柔软,极易形成机械损伤和腐烂,不便储运,将芒果加工成果粉不仅能够实现高效储运,果粉还可作为原辅料添加至茶饮、儿童辅食、调味料、酸奶、冰激凌、面包等食品中赋予食品更为丰富的营养和美味口感[5]。

果蔬粉的制备一般可分为干法和湿法两种,湿法制粉即将果蔬粉碎或匀浆后进行脱水成粉,如喷雾干燥、滚筒干燥、刮板干燥和泡沫干燥等;干法制粉则是将果蔬切分后,通过热风、热泵、红外、冷冻及其相关联合方式干燥脱水后再粉碎成粉[6]。目前,市售芒果粉的制备主要是通过冷冻干燥方式脱水后粉碎制粉,由于设备造价、加工过程能耗较高,导致市售芒果粉价格偏高;另一方面,由于芒果糖分含量高,暴露空气中易吸水,粉体流动性和贮藏稳定性较差,导致芒果粉的应用受限。

果皮占芒果约15%,按我国芒果年产量计算,芒果皮年产量约为50万t。这些果皮一部分当成垃圾直接处理,另一部分主要应用于饲料制备和堆肥,造成资源浪费的同时,也带来了一系列的环境问题。研究表明,芒果皮中含有丰富的膳食纤维、多酚、黄酮等活性物质,将芒果皮粉作为辅料添加至食品中,可以提高食品中类胡萝卜素含量和食品的抗氧化能力[7],芒果皮粉中多酚和类黄酮等物质对由四氯化碳诱导的大鼠肝损伤有良好的保护作用[8],可以赋予食品一定的保健功能。将果蔬中不可直接食用部分与可食部分复合不仅可以提高果蔬的资源利用率,还可以赋予果蔬粉独特的风味,改善果蔬粉的粉体特性。如以欧李、红枣、核桃粕粉末为原料,经喷雾干燥后可制备红褐色、细腻、口感及物理特性俱佳的复合粉[9];将枣核粉添加至枣粉中,可以改善枣粉的吸湿性能,降低吸湿过程中色差的变化和结块过程的硬度和黏度[10]。果粉的色泽、粒径将会直接影响食品的颜色及口感,果粉中多酚、胡萝卜素以及抗氧化活性则是重要的营养和功能性指标。果粉的溶解度、吸湿度、堆积密度以及休止角则会影响其加工特性。因此,本研究通过热泵干燥和超微振动磨制备不同果皮含量的芒果超微粉,系统探究了不同果皮添加量对粉体粒径、色泽、微观结构、粉体特性、类胡萝卜素含量及抗氧化活性的影响,旨在为高品质芒果粉的制备及其在面包、酸奶、冰淇淋等食品中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验使用芒果为市售成熟台芒。

福林酚、DPPH、ABTS、6-羟基-2,5,7,8-四甲基苯并二氢吡喃-2-羧酸(Trolox)、没食子酸、芦丁、β-胡萝卜素,上海源叶生物科技有限公司;抗坏血酸,上海伯奥生物科技有限公司;叶黄素,上海麦克林生化科技有限公司;玉米黄素,成都德思特生物技术有限公司;其他试剂均为国产色谱纯或分析纯。

1.2 仪器与设备

WRH-100TB1S热泵干燥箱,广东威而信实业有限公司;BJ-200高速多功能粉碎机,德清拜杰电器有限公司;XDW-6B低温振动超微粉碎机,济南达微机械有限公司;冠亚水分活度仪,深圳冠亚技术科技有限公司;0～200 mm/8数显角度尺,温州韦度电子有限公司;UV-1900i紫外-可见分光光度计、LC-20AT高效液相色谱仪,日本岛津公司;S-3400 N电子显微镜,日本日立公司;Infinite M2000PRO酶标仪,瑞士帝肯公司;DSC214差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry,DSC),德国耐驰公司;MASTERSIZER 3000激光粒度仪,英国马尔文帕纳科公司;Ultra Scan VIS全自动色差仪,美国亨特利公司;VERTEX红外光谱仪,德国布鲁克公司。

1.3 实验方法

1.3.1 芒果粉的制备

选用无伤,大小均匀的九分熟台芒,去核后将果皮果肉分离,将果肉切成3 mm厚芒果片,将果皮和果肉分别经65 ℃热泵干燥烘干至标准含水量以下,经粗粉碎后制备果皮和果肉粗粉,将果皮粗粉按质量比例(8%、16%、24%)添加至果肉粗粉中,以纯果肉粉(0%)和纯果皮粉(100%)作为对照,经超微粉碎5 min后制备得不同果皮添加量芒果超微粉,粉体样品于4 ℃下避光保存备用。

1.3.2 水分含量及水分活度

水分含量测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》;水分活度使用水分活度仪检测。

1.3.3 色泽测定

色泽测定使用色差仪测定。以纯果肉粉为参考,总色差ΔE*[11]计算如公式(1)所示:

(1)

式中:颜色值表示为L*(白/暗)、a*(红/绿)和b*(黄/蓝);ΔE*,总色差值。

1.3.4 粒径

采用激光粒度仪测量粒径分布,测量结果用D10、D50、D90和离散度表示,其中离散度的计算如公式(2)所示:

(2)

式中:Span,样品离散度;D10、D50和D90分别为粒度体积分布10%、50%、90%所对应的直径。

1.3.5 扫描电镜

将不同果皮添加量芒果超微粉在真空条件下进行离子溅射喷金,随后放入电镜样品室抽真空,采用5 kV的工作电压对样品进行形貌观察,在放大100倍下拍摄图片。

1.3.6 傅里叶红外光谱扫描

通过KBr压片法对样品进行处理,以1 cm-1为分辨率,于室温条件下在4 000～400 cm-1波数进行扫描分析。

1.3.7 堆积密度和休止角

堆积密度和休止角参考HOU等[12]的方法并略作修改,堆积密度测定方法为:取容积为50 mL的容器,将芒果粉装至填满容器,记录容器内芒果粉的质量m,堆积密度的计算如公式(3)所示:

堆积密度

(3)

休止角测定方法:准确称取20 g芒果粉放置在水平漏斗中,垂直下落,使用数显角度尺测量粉末落下后形成锥体与水平面形成的夹角。

1.3.8 持水性和持油性

取芒果超微粉样品1 g左右,置于50 mL离心管中;加入10 mL蒸馏水或大豆油,于室温下混合均匀后静置2 h;于10 000 r/min离心10 min,分离沉淀。使用差值法测定吸附水/油样品的质量[13],计算如公式(4)和公式(5)所示:

持水性

(4)

持油性

(5)

式中:m1,称取干燥芒果粉质量,g;m2、m3为样品吸水或吸油后离心管中沉淀质量,g。

1.3.9 溶解度

溶解度测定参照ABBASI等[14]的方法,将质量为m0的芒果粉末加入10 mL蒸馏水中,将溶液于室温下振荡30 min,使芒果粉充分溶解,然后在室温下以10 000 r/min离心10 min,取上清液于干燥皿中105 ℃烘至恒重。溶解度的计算如公式(6)所示:

(6)

式中:S,溶解度,%;m0,芒果粉质量,g;m3,空干燥皿质量,g;m4,烘干后干燥皿质量,g。

1.3.10 吸湿度

吸湿度参照吴钊龙等[15]的方法测定,取约1 g芒果粉,记录质量为m5,置于干燥皿中,将干燥皿置于盛有饱和NaCl溶液的干燥器中,每半天记录1次样品质量至不再变化,记录质量为m6,芒果粉吸湿度的计算如公式(7)所示:

(7)

式中:R,吸湿度,%;m5,吸湿前芒果粉质量,g;m6,吸湿后芒果粉质量,g。

1.3.11 类胡萝卜素

类胡萝卜素的提取与测定参考NY/T 3948—2021《植物源农产品中叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质的测定高效液相色谱法》,HPLC分析条件为:色谱柱YMC Carotenoid C30(5 μm,4.6 mm×250 mm),流动相:A液为乙腈-甲醇(3∶1,体积比),B液为甲基叔丁基醚,进行梯度洗脱。样品梯度洗脱程序:0～10 min,5% B;10～19 min,14% B;19～29 min,25% B;29～35 min,50% B;35～45 min,5% B。流速:1 mL/min,柱温30 ℃,检测波长450 nm,进样量20 μL。

1.3.12 抗氧化成分含量及活性测定

1.3.12.1 抗氧化成分测定

a) 芒果提取液制备

称取约1 g芒果粉,加入10 mL体积分数为1%盐酸乙醇,超声波提取10 min,10 000 r/min离心10 min,取上清液,重复3次,合并上清液,用含1%盐酸乙醇定容至50 mL备用。

b) 总酚

参考仇干[16]的方法并略作修改,总酚含量测定使用福林酚法,取0.5 mL提取液,加入体积分数为10%福林酚试剂0.5 mL,反应5 min后加入75 g/L碳酸钠溶液1.4 mL,室温下避光反应1 h,使用酶标仪于765 nm处测定吸光值,以0、6、12、18、24、30 mg/L没食子酸制作标准曲线,总酚含量用每克干燥样品中所含没食子酸的毫克当量表示。

c) 总黄酮

参考仇干[16]的方法并略作修改,取提取液1 mL,加入50 g/L亚硝酸钠0.1 mL,混匀后静置5 min,后加入100 g/L硝酸铝0.1 mL,混匀后静置6 min,再加入1 mol/L NaOH 1 mL,混匀后静置15 min,使用酶标仪于510 nm处测定吸光值,以0、1、2、3、4、5 mg/L芦丁制作标准曲线,总黄酮含量用每克干燥样品中所含芦丁的毫克当量表示。

d) 抗坏血酸

抗坏血酸的提取和测定参考GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》第一法,高效液相色谱法;HPLC分析条件为:色谱柱WondaSil C18(5 μm,4.6 mm×250 mm),流动相:0.1%草酸,等梯度洗脱;流速1 mL/min,柱温30 ℃,检测波长245 nm,进样量20 μL。

1.3.12.2 抗氧化活性测定

DPPH、ABTS和还原力(ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)的测定参考仇干[16]的方法,结果以每克干燥样品中所含Trolox的毫摩尔当量表示。

1.3.13 玻璃化转变温度

参考CAPARINO等[17]方法,使用DSC测定样品的玻璃化转变温度,称取约8 mg的粉末样品以20 ℃/min速率由20 ℃降温至-90 ℃,平衡5 min后以相同速率升温至100 ℃,以一个密封的空平底锅为空白参考进行测量。

1.3.14 感官评价

1.3.14.1 感官评价方法

感官评价方法参考沙迪昕等[18]的方法,小组成员共10人,由接受培训的研究生组成,总分为100分,分为优、良、中和差4个等级,评价标准参考NY/T 1888—2021《果蔬粉》,详细评价标准见表1。

1.3.14.2 模糊数学分析方法

参考沙迪昕等[18]的方法,将评判芒果粉感官评价得分的评价指标分为4个因素,分别为色泽(u1)、组织状态(u2)、复水性(u3)、滋味气味(u4),即因素集U={u1, u2, u3, u4}。并以优、良、中、差4个评价等级对每个评价因素进行评定,确定评价集V={V1, V2, V3, V4}={优,良,中,差}。

由于各因素指标对芒果粉感官品质影响程度不同,因此选用感官评定小组的10位成员对权重进行评定,根据芒果粉的色泽、组织状态、复水性和滋味气味各因素重要程度占比进行评分,确定权重集X={X1, X2, X3, X4},再参考评分结果,确立模糊数学矩阵R,模糊数学评价模型为B=X·R,对样品进行综合评价。

1.4 数据处理

采用Excel 2019、SPSS 27.0、Origin 2022软件对数据进行处理、分析及绘图。样品指标测定如无特别说明,均重复3次,样品间的显著性差异检验用Duncan法。

2 结果与分析

2.1 不同果皮添加量对芒果超微粉水分含量、水分活度以及色泽的影响

如表2所示,随着果皮添加量的增加,芒果超微粉水分含量和水分活度均呈现下降趋势(P<0.05),这是因为果皮粉较果肉粉有更低的水分含量和水分活度,随着果皮的添加,芒果超微粉水分含量和活度均会下降;但果皮添加量在8%～24%的样品水分活度差异不显著(P>0.05)。果皮添加量对芒果超微粉色泽影响显著(P<0.05),果皮添加量越高L*值越大,说明果粉会随着果皮的添加颜色逐渐变亮(图1),a*、b*值下降,表明果皮的添加会淡化芒果超微粉的红色和黄色,而ΔE*值增大,说明随果皮的添加粉末总色差值较纯果肉粉差异越大。

2.2 不同果皮添加量对芒果超微粉粒径的影响

如表3所示,在相同粉碎时间下芒果果肉粉(0%)较芒果皮粉(100%)有着更小的粒径,随着果皮粉的添加芒果超微粉D10由7.46 μm(0%)增加到8.00 μm(24%),D50由28.93 μm(0%)增加到30.80 μm(24%),D90由89.53 μm(8%)增加到91.87 μm(24%),果皮添加量8%的芒果粉与未添加果皮组(0%)无显著性差异(P>0.05)。粉体离散度则由3.01(0%)显著下降至2.72(24%),说明将果皮粉添加至果肉粉会使得粉体粒径整体增大,粉末的理化性质发生变化,会降低粉体粒度的分散性,使得粒径分布宽度变窄,粒径分布更为均匀[19]。粉体比表面积的大小与粒径紧密相关,粒径越大,比表面积越小;随果皮添加量的增加粉末的比表面积由357.40 m2/kg(0%)显著降低至329.47 m2/kg(24%)。上述结果表明,果肉超微粉较果皮超微粉粒径更小,且随着果皮的添加粉体粒径逐渐变大且分布更均匀。

2.3 不同果皮添加量对芒果超微粉微观形貌的影响

如图2所示,经粉碎后果皮超微粉颗粒边缘呈现毛边状且形态不规则,粉末松散,纤维破碎,在静电力的作用下相互排斥而颗粒分散;果肉超微粉则相对更加光滑、平整,粉末颗粒之间由于含糖量高而相互黏连[20]。随着将果皮粉添加至果肉粉中,果皮颗粒在果肉颗粒中均匀分布,散布在果肉颗粒缝隙以及附着在果肉粉之上(如图中圈出),当果皮添加量为8%时,可观察到少量果皮粉在果肉间分布,果皮的添加使芒果超微粉体变得更为松散无序。

2.4 不同果皮添加量对芒果超微粉填充性和流动性的影响

不同果皮添加量对芒果超微粉堆积密度的影响如表4所示,随着芒果皮添加量的升高,果粉的堆积密度由0.60×103 kg/m3(0%)显著降低至0.47×103 kg/m3(24%)。果蔬粉的堆积密度不仅与果蔬物料自身组分含量相关,与粉体粒径同样关系密切,堆积密度随着粒径的增加而减小[17]。一方面,由于不规则的颗粒形状使得果粉颗粒之间有着更大的间隙,导致芒果皮超微粉(100%)堆积密度要显著低于果肉超微粉(0%),从而果皮添加量越高堆积密度越小;另一方面,粒径越小、比表面积越大的粉末颗粒间的表面聚合力和吸附性越大,需要依靠团聚来维持粉末的稳定性,随着果皮添加量的增加,粉末粒径和比表面积下降,果肉间原有连接被果皮颗粒所取代,颗粒间聚合力和吸附性减弱,逐渐形成疏松而稳定的大颗粒,使得果粉的密度降低[21-22]。

休止角是评价粉体流动性的重要指标,其数值越大,粉末流动性越差。如表4所示,芒果粉休止角随果皮添加量的升高持续减小,由50.47°(0%)显著减小到43.30°(24%)。果肉超微粉(0%)粒径小、含糖量高、黏性较强,粉末从漏斗缓慢漏下时形成的锥体不易沿锥壁滑落,锥体高且窄,休止角大;果皮超微粉(100%)粒径大且更松散,在沿漏斗流下时锥体顶端粉末易被后面的粉末冲散,锥体矮且宽,休止角小。果皮的添加导致芒果超微粉体粒径的增加,导致粉末内部黏聚组织被果皮阻隔,颗粒间聚集力减弱,从而降低了锥体稳定性,导致休止角减小[23-24]。休止角小于45°的粉体即可定义为易流动粉体[25],本研究中果皮添加量24%的芒果超微粉可被认定为易流动粉体,具有较好的流动性。

2.5 不同果皮添加量对芒果超微粉持水性与持油性的影响

如表4所示,随着果皮添加量的升高芒果超微粉持水、持油性显著上升,持水性由1.65 g/g(0%)显著上升至2.03 g/g(24%),持油性由2.02 g/g(0%)显著上升至2.36 g/g(24%)。这是由于果皮粉纤维结构粗糙而分散,暴露了更多的水结合位点,释放出了更多的亲脂基团;而表面粗糙、结构松散且分散良好的颗粒又更有利于水和油在粉体中的保留[26]。

2.6 不同果皮添加量对芒果超微粉溶解度与吸湿度的影响

随着果皮添加量的升高芒果超微粉的溶解度和吸湿度显著下降,芒果粉溶解度由64.89%(0%)显著下降至58.56%(24%),吸湿度由31.34%(0%)显著下降至20.34%(24%)(表5)。经超微粉碎后芒果粉粒径小,水中分散性较好,均表现出较好的溶解度(≥58.56%);而随着果皮添加量的增加,果皮中纤维难溶于水使得粉体溶解度有所降低[24]。

2.7 不同果皮添加量对芒果超微粉玻璃化转变温度的影响

随果皮添加量的升高,芒果粉的玻璃化转变温度由5.43 ℃(0%)显著增加到果皮添加量24%的18.83 ℃ (表5)。其原因可能是果皮添加量的增加,导致芒果超微粉含水量的降低,从而减少果粉分子间的自由体积,果粉分子链间距离缩短,不利于分子的迁移,可以在一定程度延缓果粉从玻璃态到橡胶态的转变,使得玻璃化转变温度升高[27];另一方面玻璃化转变温度和样品中非晶态糖含量有关,含糖量越高的样品水的塑化作用对玻璃化转变温度的影响越明显[28],果皮的加入使得芒果中非晶态糖部分被纤维包裹,降低了糖含量的同时也降低了水的影响,因此玻璃化转变温度随着果皮添加量的增加而升高[29]。

2.8 不同果皮添加量对芒果超微粉总酚、总黄酮、抗坏血酸及抗氧化活性的影响

如表6所示,随着果皮添加量的升高,芒果粉的总酚、总黄酮和抗坏血酸含量分别由果皮添加量0%的0.51 mg GAE/g、0.33 mg RE/g和1.50 mg/g升高至果皮添加量24%的2.13 mg GAE/g、0.74 mg RE/g和1.94 mg/g。芒果超微粉的DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力和FRAP分别由127.53、131.61和92.28 μmol TE/g(0%)升高到246.78、387.79和396.16 μmol TE/g(24%)。有研究表明,芒果皮比芒果肉含有更多酚酸类化合物,其与DPPH、ABTS自由基清除能力呈正相关,因此导致芒果粉抗氧化能力随果皮添加量增加而提高[30]。进一步分析发现,芒果超微粉(8%、16%和24%)中总酚含量的增加比例,显著高于果皮的添加比例,这可能是因为果皮中的酚类及黄酮类物质,如花色苷、类胡萝卜素等,在添加至果肉粉中导致粉体中酚羟基活性基团增加,与果肉中酚类物质发生协同增效作用,从而更大程度增加其总酚含量和抗氧化活性[31-32]。

2.9 不同果皮添加量对芒果超微粉类胡萝卜素含量的影响

如表7所示,无论果肉还是果皮,β-胡萝卜素是芒果中最主要的类胡萝卜素,其次是叶黄素和玉米黄素。随果皮添加量升高,叶黄素含量由6.24 μg/g(0%)升高至6.41 μg/g(24%),玉米黄素含量由0.97 μg/g(0%)升高至0.99 μg/g(24%),β-胡萝卜素含量由91.66 μg/g(0%)显著升高至103.83 μg/g(24%)。

2.10 不同果皮添加量芒果超微粉红外光谱分析

不同果皮添加量芒果超微粉的红外光谱图在3 350、2 930、1 640、1 410、1 050 cm-1处有5个主峰(图3),3 350 cm-1左右的峰为—OH的伸缩振动峰,与果粉中酚酸类物质有关;2 930 cm-1左右吸收峰,可能与蛋白质、多糖中亚甲基伸缩振动有关;1 640 cm-1处吸收峰,可能与芒果中胡萝卜素CC引起的伸缩振动相关;在1 410 cm-1处吸收峰多为多糖、蛋白质、脂类的混合吸收峰区域;在1 050 cm-1区域吸收峰多归因于多糖的C—O键伸缩振动以及糖类骨架伸缩振动;在800～400 cm-1的多个吸收峰主要由糖环和芳香环中C—H键的伸缩振动引起[15, 33-34]。以上,不同果皮添加量芒果粉主要成分为多糖、糖苷、酚酸以及黄酮类物质,经添加果皮后芒果超微粉中主要基团并未发生明显变化。

2.11 不同果皮添加量芒果超微粉感官评价分析

2.11.1 确定权重

根据10名感官评定小组成员评分结果,得出芒果超微粉感官评价的4个指标,色泽、组织状态、复水性和滋味气味的权重分别为0.22、0.20、0.22和0.36(表8),确定权重集X={X1, X2, X3, X4}={0.22, 0.20, 0.22, 0.36}。

2.11.2 建立综合模糊评定矩阵

10名感官评价小组成员对各果皮添加量芒果超微粉的模糊评定结果见表9,不同果皮添加量对芒果超微粉色泽、组织状态、复水性和滋味气味影响各异,采用模糊数学评价方法对感官评价结果进行综合分析。

将表9中的评分除以感官评价小组人员总数10人,建立色泽、组织状态、复水性和滋味气味4个单因素模糊评价矩阵,分别为u1={0.0,0.2,0.7,0.1};u2={0.0,0.0,0.8,0.2};u3={0.0,0.4,0.6,0.0};u4={0.1,0.9,0.0,0.0}。分别编号果皮添加量0%、8%、16%、24%和100%芒果粉为1～5,则芒果超微粉的4因素模糊矩阵可表示为R1、R2、R3、R4和R5:

根据模糊综合评判数学模型原理进行模糊变换,可得B=X×R,则第n号样品的评价结果Bn=X×Rn,以5号芒果粉评分为例:

B5=X×R5= [0.274 0 0.190 0 0.212 0 0.324 0]

同理,可得其他试验芒果超微粉的模糊评价结果,将各个样品的综合评价结果分别乘以评价集,并对优、良、中、差进行赋值,即V={V1, V2, V3, V4}={100,90,80,70},得到各试验的感官综合评分见表10。

综上可知,果皮添加量16%芒果超微粉感官评分最高,为87.04分,果皮超微粉最低,为84.14分。感官评价在一定程度反映了消费者对该产品的消费意愿,色泽感官分析可知消费者对更喜欢添加了果皮后的黄色,对颜色偏红的果肉粉和偏白的果皮粉接受度不高(表9);果粉组织状态则以果皮粉评价最优,粉末松散,更易被人接受;在热水冲调下果皮粉分散性更佳,果肉粉由于结块较多,经搅拌后仍存在部分难溶解沉淀;在气味上果肉粉具有浓郁的芒果果香而果皮粉则呈现果皮的青涩气味;滋味上果肉粉甜度较高,更容易被人接受,随果皮添加的增加,果粉甜味逐渐下降,当果皮添加至16%时已能品尝出淡淡的苦涩味,当果皮量添加至24%时,味道已经不被感官评价人员接受。因此,整体感官评价分以果皮添加量为8%～16%的芒果超微粉最高。

3 结论

芒果肉与果皮经干燥粉碎后理化及粉体特性存在显著性差异,果肉超微粉较果皮超微粉水分含量与水分活度高,颜色偏暗且更红、更黄;从粒径和微观形貌看,果肉超微粉粒径更小,粉体表面更光滑且相互黏连,而果皮超微粉粗糙且分散。堆积密度上,果皮超微粉堆积密度与休止角更小,流动性更好,但持水性与持油性更大,溶解度与吸湿度更小,水溶性差且不易吸湿;果皮粉玻璃化转变温度更高,贮藏稳定性更佳;抗氧化结果表明,果皮超微粉比果肉超微粉有更好的抗氧化活性,对多酚、黄酮和胡萝卜素测定发现果皮中类胡萝卜素、总酚和黄酮含量均高于果肉超微粉。

随果皮添加量增加,芒果超微粉颜色逐渐明亮且红、黄色变淡,整体颜色较果肉粉差异越大;粉体粒径逐渐增大,离散度和比表面积减小,粒径分布更均匀;粉体堆积密度、休止角、溶解度和吸湿度减小,持水性、持油性和玻璃化转变温度增大,粉末变得蓬松且流动性更好,水、油结合能力更强,水溶解度变差,吸湿性降低,总酚、总黄酮、抗坏血酸及类胡萝卜素含量升高,抗氧化能力提升,且果皮和果肉中酚类物质间存在协同增效作用;感官评分分析表明,果皮添加量16%芒果超微粉,总体感官品质最佳为87.04分。因此,适当的果皮添加可有效改善芒果超微粉理化及粉体特性,可作为制备芒果粉的一种方式,结合芒果果肉与果皮天然组成比例,可考虑将芒果带皮干燥后制备芒果超微粉,但如何有效去除果皮的苦涩味,如何消除果皮中如“漆酚”等过敏源所诱发的过敏问题,果皮和果肉中酚类物质间存在何种协同增效作用机制,尚需进一步研究。

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Effect of different peel addition on the physicochemical and powdery characteristics of ultra-fine mango powder

XU Jialin1,2, PENG Jian2, XU Yujuan2, WU Jijun2, YU Yuanshan2, LI Lihui1, WEN Jing2*, REN Guopu1*

1(School of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China)
2(Sericultural &Agri-food Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing, Guangzhou 510610, China)

ABSTRACT In order to investigate the effect of peel addition on the quality of ultra-fine mango powder, the physicochemical and powdery characteristics of ultra-fine mango powder with different peel addition (8%, 16%, 24%) were studied.The results showed that there were significant differences in the physicochemical and powdery properties between pure mango pulp powder and pure mango peel powder.With the increase of peel addition, the particle size (D50) of ultra-fine mango powder increased gradually, while the span of powder decreased, coupling with particle size distribution more uniformly.In terms of physicochemical indicators, with the increase of peel addition, the L*, water holding capacity, oil holding capacity, glass transition temperature, total phenol, total flavone, ascorbic acid, antioxidant activity and carotenoid content increased, while the a*, b*, moisture content, water activity, bulk density, angle of repose, solubility and water absorption decreased.Infrared spectroscopy indicated that the addition of peel did not lead to significant changes of main functional groups of ultra-fine mango powders.The highest sensory evaluation score was obtained in 16% peel addition sample with 87.04 points, while the lowest was obtained in peel powder with 84.14 points.In general, physicochemical and powdery characteristics of ultra-fine mango powder could be significantly altered through peel addition, and the highest comprehensive quality of the ultra-fine mango powder was 16% peel addition sample.

Key words ultra-fine mango powder;peel addition;physicochemical characteristics;powder characteristics

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.038399

引用格式：许佳林,彭健,徐玉娟,等.不同果皮添加量芒果超微粉理化及粉体特性研究[J].食品与发酵工业,2025,51(3):265-274.XU Jialin, PENG Jian, XU Yujuan, et al.Effect of different peel addition on the physicochemical and powdery characteristics of ultra-fine mango powder[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(3):265-274.

第一作者：硕士研究生(任国谱教授和温靖研究员为共同通信作者,E-mail:gprenhhzz@163.com;jingw988@163.com)

基金项目：“十四五”广东省农业科技创新十大主攻方向“揭榜挂帅”项目(2023SDZG04);广东省农业科学院学科团队建设项目(202109TD);广东省现代农业产业技术体系创新团队建设项目(2023KJ108);科技创新战略专项资金(高水平农科院建设)项目(R2022PY-QF004,R2023PY-JG015)

收稿日期：2023-12-28,改回日期:2024-04-15