曹湛慧，周浓，闫协民

(广东海洋大学 食品科技学院，广东 湛江 524088)

番石榴(Psidiumguajava)，别名那拔、芭乐、拔子， 属于双子叶植物纲、桃金娘科，主要产地为中国台湾、广东、广西、福建等地，果实肉质丰厚，味道清甜，籽少，颜色淡青色或乳清至乳白[1-2]。番石榴营养物质如维生素A、B、C、蛋白质、糖类、脂肪以及矿物质钙、铁、磷等含量很丰富，尤其在维生素C方面，更是显著高于其他瓜果[3]。番石榴还具有健脾消积、涩肠止泻、止痛敛疮等特殊功效，以及抗氧化、降血糖、降血压、抑菌、抗肿瘤和抗衰老等作用[4-6]。番石榴果实属于呼吸跃变型果实，不易长期保存，且因其果皮薄嫩，采后果实极易碰伤、软化、黄化和腐烂，使番石榴果实的食用品质和商品价值受到了严重的影响，给番石榴果实的贮运远销带来极大的困难，严重制约了番石榴产业的进一步发展和经济效益的提高，所以发展番石榴加工业极为重要。在国内外，番石榴相比其他亚热带水果开发利用较少，主要开发了果汁、果冻、果脯、果醋、果酒等产品，关于番石榴果粉加工技术等方面的研究报道极少。果粉是一种较新的水果深加工方式，最近几年，因为其具有容易保存运输、容易使用、天然营养、产品成本较低等优点，已经成为了果蔬加工的热点之一，具有广阔的市场前景。

本文以“珍珠”番石榴为原料，采用真空冷冻干燥方法和超微粉碎技术研制果粉，从物理特性、各官能团相对含量比等方面来研究番石榴超微粉与细粉之间的性质差异，以及对超微粉的挥发性成分进行测定分析，以期为番石榴果粉的工业化生产提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料

番石榴：购于湛江市农贸市场；麦芽糊精：购于昌大昌超市。

1.2 主要仪器

HH-6数显恒温水浴锅 国华电器有限公司；WF2100手提式中药粉碎机 青州天地中药设备厂；LGJ-12真空冷冻干燥机 广州吉迪仪器有限公司；TENSOR 27傅里叶变换红外光谱仪 布鲁克光谱仪器公司(Bruker Optics)；TG16-WS高速离心机 上海卢湘仪离心机仪器有限公司；JSM-6380LV电子扫描电镜 日本电子仪器设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 果粉制备工艺流程

番石榴→清洗→切粒→打浆→过滤→调配(添加麦芽糊精)→真空冷冻干燥→粉碎→细粉→超微粉碎→超微粉→真空包装→产品。

1.3.2 果粉色度测定

使用便携式色差仪测定粉体色泽，把色差仪安装好后，先进行黑白校正，然后对番石榴原浆、细粉、超微粉进行色泽测定，记录测定结果。

1.3.3 果粉持水性测定

准确称取0.50 g 超微粉和细粉各4份，分别溶解于7 mL蒸馏水中，溶液倒入10 mL离心管中，置于60 ℃恒温水浴锅中水浴加热，加热时间分别为12，18，24，30 min，然后取出放入冷水中冷却30 min，在4000 r/min的离心机上离心15 min，离心结束后，倒出上清液，称得离心管和湿粉总重量。

式中：m1为果粉重量；m2为离心管重量；m3为离心管和湿粉总重量。

1.3.4 果粉溶解度测定

称取细粉和超微粉各2.00 g于50 mL的烧杯中，向烧杯中加入20 mL约50 ℃的蒸馏水溶解，并放在50 ℃的水浴锅中水浴30 min，搅拌使其溶解，因果粉中会有不溶物，所以再以3000 r/min的离心速率离心10 min。取上清液2 mL加到恒重的锥形瓶中，再将锥形瓶放入(105±2) ℃的恒温烘箱中烘干到恒重，平行测定3次。

式中：m0为锥形瓶重量；m1为果粉重量；m2为锥形瓶和干粉总重量。

1.3.5 果粉流动性测定

称取细粉和超微粉各40.00 g，加入垂直于桌面的玻璃漏斗中，让粉体自由流下，测定粉体形成锥体的高度h和底面粉体形成大圆的半径 r，流动性用大小角度a表示。每种果粉各重复实验3次，取其平均值。

1.3.6 果粉浊度测定

根据水浊度测定标准[7]，对番石榴果粉溶液的浊度进行测定。将果粉分别在室温、40 ℃、60 ℃、80 ℃的温度下溶解，充分溶解后，在640 nm处测定吸光度值。根据标准浊度曲线，确定浊度大小。

1.3.7 果粉红外光谱测定分析

使用TENSOR 27傅里叶红外光谱仪，含OPUSTM红外操作软件对光谱采集。采用24位Digitect检测系统，以空气为背景进行背景扫描，扫描的波长范围8000～350 cm-1，得光谱图。

1.3.8 超微粉挥发性成分测定[8]

称取番石榴细粉1.0 g，溶解于10 mL的蒸馏水中，转移至顶空进样瓶中进行顶空进样，要求顶空瓶在40 ℃烘箱中平衡10 min，随后静态顶空SPME萃取(要求萃取头第一次使用之前需要在气相色谱样品进样口进行老化，时间为1 h)，萃取20 min，随后GC-MS进样，解吸时温度控制在250 ℃，时间为5 min。GC-MS分析条件要求：第一，GC条件：色谱柱RTX-5MS，30 m×0.25 μm×0.25 mm的石英毛细管柱，程序升高温度：起始温度40 ℃，此温度保持2 min，随后以3 ℃/min的升温速度升温至200 ℃，再以温度梯度5 ℃/min升温至250 ℃，要求汽化室温度为250 ℃，进样量为1 μL，载气是He，体积流量为0.8 mL/min，分流比为10∶1。第二，MS条件：电离方法用EI+，电子能量为70 eV，灯丝发射的电流为200 μA，离子源的温度为200 ℃，接口处温度为250 ℃。

1.3.9 数据处理

实验结果使用Origin 9.0进行处理，实验结果以平均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 果粉色度测定结果

依照步营等[9]的分析方法，L*表示亮度负黑到正白；a*表示绿色和红色，负为绿色，正为红色；b*代表蓝色和黄色，负为蓝色，正为黄色。采用色差仪对番石榴原浆、细粉、超微粉的色度进行测定，通过方差计算方法对3种样品的色度测定结果分析比较，结果见表1。

表1 原浆、细粉、超微粉的色度比较Table 1 The color comparison of original pulp, fine powder and superfine powder

由L*值得到，原浆与细粉、超微粉亮度比较差异较大，两粉体之间亮度比较相对差异较小。由a*值得到，3种样品均显绿色，但程度不同，原浆颜色显深绿色，细粉和超微粉颜色相差不大，显浅绿色。由b*值得到，3种样品的值均是正值，两粉体和原浆相比差异大，细粉数值最大，黄色略明显。超微粉色度偏白，可能是其粒径的减小、混合均匀度的提高和比表面积的增大所致。综合分析得到，原浆为深绿色，细粉为浅绿色略黄，超微粉为浅绿色偏白。

2.2 果粉持水性测定结果

由图1可知，超微粉在60 ℃加热时，随着时间的逐渐增加，持水性有增大的趋势，增大的幅度不明显，但在加热时间为24 min时，持水性略微下降，可能是测定过程中外界因素的变化造成测定误差。细粉在60 ℃加热时，持水性随着时间的延长呈上升趋势，在24 min时持水性达到最大值，然后随着时间的逐渐增加略微下降。超微粉的持水性明显高于细粉的持水性，可能是超微粉粉体粒径小于细粉粉体粒径，超微粉颗粒较小，比表面积比细粉大，所以在溶解时，超微粉和水的接触面积较大，更加容易和水结合，溶解后会形成更加均匀的溶解液。

图1 番石榴细粉和超微粉持水性比较Fig.1 Comparison of water-holding capacity of guava fine powder and supefine powder

2.3 果粉溶解度测定结果

由表2可知，番石榴细粉和超微粉的溶解度相差很小，都表现出很好的溶解程度，溶解度均在85%左右，溶解效果较好，说明改变产品的粒径大小，不会对产品的溶解度产生较大的影响。

表2 番石榴细粉和超微粉溶解度Table 2 The solubility of guava fine powder and superfine powder

由表3可知，超微粉休止角小于细粉，根据粉体流动性分形维法[10]的测试方法，利用休止角(自然坡度)对流动性表征，粉体颗粒堆积时，自由表面在静止状态落下，可以形成的角度最大值，这个角对颗粒流动性的影响最大，角度越小，颗粒的流动性就越好。结果表明，超微粉的流动性比细粉好。

表3 番石榴细粉和超微粉流动性测定结果Table 3 The fluidity detection results of guava fine powder and superfine powder

2.4 果粉浊度测定结果

依据水浊度测定标准，配制标准浊度吸光度曲线，得到浊度标准曲线，结果见图2。根据Saifullsh M等[11]的分析方法，在一定程度上溶质是对溶解程度的评判，浑浊程度越大，溶解效果越不明显，溶液对光的吸收作用很弱，溶液显得澄清，吸光度值较小。选择浓度为0.1%的超微粉和细粉浊液，分别在室温、40 ℃，60 ℃、80 ℃溶解后，测定吸光度值，得到超微粉和细粉的吸光度值分别为0.067，0.049，0.051，0.067，0.095，0.069，0.067，0.079。

图2 水的浊度液标准曲线Fig.2 The standard curve of water turbidity

由图3可知，在40，60 ℃时，超微粉和细粉的吸光度值比较小，说明在温度40～60 ℃时较适合产品溶解。超微粉的吸光度值比细粉明显小，表明超微粉的溶解效果比细粉好，形成的浊液更加均匀澄清。可能是番石榴粉体中含有脂肪、蛋白质、维生素等物质，在加热的情况下会发生蛋白质变性或者有机成分含量的变化，导致粉体的溶解性发生变化，溶液的均匀性改变，从而导致产品的浊度改变。

图3 不同温度溶解后番石榴细粉和超微粉的吸光度Fig.3 The absorbance of guava fine powder and superfine powder after dissolution at different temperatures

2.5 果粉傅里叶红外光谱检测结果

根据孙乃旭[12]的分析方法，由图4可知，番石榴细粉和超微粉在吸收峰的位置相同，两粉体营养成分种类没有差别，峰值高低是营养成分多少的表征，总体分析，超微粉的营养成分略高。

图4 番石榴细粉和超微粉采用溴化钾压片制样测得的红外光谱图Fig.4 The infrared spectrogram of guava fine powder and superfine powder by potassium bromide tablet preparation

根据王敬尊等[13]的分析方法，由表4可知，得到的官能团类型含有羟基的物质最多，推测有糖类，如葡萄糖、果糖等，另外还含有水的羟基峰，醛基可能是糖类物质中含有的基团，因为粉体中含有丰富的多糖。

表4 番石榴细粉和超微粉红外光谱分析结果 Table 4 The analysis results of infrared spectra of guava fine powder and superfine powder

2.6 超微粉挥发性成分测定结果

根据范霞等的分析方法[14]，将图5各组分采用峰面积归一化法计算定量，得到番石榴超微粉挥发性成分的相对含量，具有香味活性的化合物约26种，结果见表5。

图5 SPME-GC/MS测定番石榴超微粉挥发性成分谱图Fig.5 The spectrogram for determination of volatile components in guava superfine powder by SPME-GC/MS

表5 番石榴超微粉的挥发性成分Table 5 The volatile components of guava superfine powder

续 表

番石榴超微粉主要挥发性物质的百分含量分别为烯类58.30%、醛类11.26%、烷类2.23%、醇类4.21%以及少量的桉树脑1.62%。利用顶空固相微萃取-气质联用测定挥发性成分[15]，主要产生的香气物质百分含量分别为石竹烯25.23%、α-可巴烯9.16%、2-己稀醛8.20%、香橙烯4.62%、δ-杜松烯3.78%、α-葎草烯3.70%、柠檬烯3.06%、正己醛2.72%、喇叭茶醇1.69%、去氢白菖烯1.68%。主要香气成分为石竹烯的辛香、丁香、木香；2-己烯醛的青草香；正己醛的水果香；柠檬烯的柠檬香味；α-葎草烯的酒花香、丁香；δ-杜松烯的烤烟气味等。

3 结论

通过对番石榴超微粉与细粉的性质研究，以及对超微粉的挥发性成分进行测定分析。得到超微粉色泽为浅绿色偏白，细粉色泽为浅绿色略黄。超微粉和水的接触面积较大，更加容易和水结合，所以其持水力远高于细粉。超微粉的流动性略好于细粉，溶解度为0.8872，而细粉的溶解度为0.8630，超微粉的溶解效果比细粉略好，形成的浊液更加均匀澄清。由红外谱图分析可知，番石榴超微粉和细粉在吸收峰的位置相同，表明两粉体营养成分种类没有差别。峰值高低是营养成分多少的表征，总体分析，超微粉的营养成分略高。番石榴超微粉挥发性成分测定结果；具有香味活性的化合物约26种，其主要的香气成分为石竹烯的辛香、丁香、木香；2-己烯醛的青草香；正己醛的水果香；柠檬烯的柠檬香味；α-葎草烯的酒花香、丁香；δ-杜松烯的烤烟气味等。综合分析，番石榴超微粉的品质优于细粉，研究结果可为番石榴的产品开发和工业化生产提供理论依据。