枣粉吸湿与吸湿改善作用机制及吸湿前后生物利用度研究

摘要

红枣，作为中国特色果品资源，具有丰富的营养和保健价值。干燥是红枣的主要加工方式，枣粉是其主要产品形式之一。然而，枣粉在快速干燥过程中呈现无定形态，当暴露到外部环境中其易吸湿结块，从而影响产品的商业价值。目前，已有添加抗结块剂用于改善枣粉的吸湿特性。此外，吸湿对枣粉中的生物活性成分如多酚、黄酮类等物质也会有显著影响。本文主要结论如下: 采用粉末流变仪定量分析了真空冷冻干燥(FD)、红外干燥(IR)、压差闪蒸联合干燥(DIC)、热泵干燥(HP)及热风干燥(HA)等5种不同干燥方式对枣粉结块的影响。结果表明，枣粉吸湿过程为非同步吸湿过程。干燥方法对枣粉的结块有显著影响，FD和DIC处理的枣粉在25℃，75％RH下分别表现出最高和最低的结块强度(622和170mJ/g)。结块强度随着相对湿度和加载压力的增加而增加。温度和时间对粉末结块具有耦合作用，较高的温度可显着加速粉末的结块强度。当枣粉的含水量在25℃时超过0.066g/g时，会发生玻璃化转变。枣粉的结构将从“无定形玻璃状”变为“无定形橡胶状”。颗粒的结块主要是由于烧结桥的形成，果糖是枣粉结块的主要原因之一。 为了降低枣粉的结块程度，添加2％w/w的抗结块剂如硬脂酸钙，硬脂酸镁和二氧化硅等以增加枣粉稳定性及流动性。添加抗结块剂显着影响了枣粉末结块过程中形成的水分吸附，玻璃化转变温度和结块强度，硬脂酸钙可以更好的改善枣粉流动性并有效延缓结块的临界水分含量。添加2％w/w的硬脂酸钙，混合5-20min可以使枣粉具有更好的流动性并延迟结块的发生。较低和较高的混合速度，较高的温度可以加快粉末混合物的结块速率。基于水分吸附等温线和玻璃化转变曲线建立的状态图表明，加入和不加入硬脂酸钙的枣粉在25℃发生结块的临界水分含量分别为0.095和0.088g/g。 分析了枣粉吸湿前后的生物活性成分在体外模拟消化过程中的变化。并测定了压差闪蒸联合干燥(DIC)和真空干燥(FD)后的枣粉在吸湿前后的总酚、总黄酮及抗氧化活性的变化。结果表明，在消化之前，吸湿显著影响了枣粉中的总酚、总黄酮含量及抗氧化活性。随着消化过程的进行，枣粉中的总酚、总黄酮含量及抗氧化活性不断发生显著性降低。此外，在枣粉吸湿前后，枣粉中的总酚含量及抗氧化活性之间均具有正相关性。最后，研究表明了酚类成分是起到抗氧化活性作用的主要物质。吸湿对枣粉中总酚的生物利用度具有显著影响，吸湿后其生物利用度从63％降低到48％。