红树莓富含生物活性物质且具有优良的感官特性，但果实成熟后极易腐烂，因此，近95%的红树莓果实被加工成保质期更长的产品（如果汁、果酒、果酱等）。红树莓果酒的生产中，很大一部分化合物，尤其是膳食纤维、多酚类化合物被保留在酒渣中。近年来国内外对红树莓酒渣的研究已有一些报道，但主要集中在总酚、黄酮、原花青素、花色苷等活性物质的提取以及抗氧化、抑菌活性等功能研究方面。食品原料经过粉碎后，不同粒径的原料不仅营养物质的释放和吸收速率不同，持水力、膨胀力、粉质特性等物化性质也不同。
东北林业大学林学院的齐云飞、张依瑶和王金玲*等人为研究不同目数红树莓酒渣粉的理化性质和吸附性，拟通过扫描电子显微镜观察和X射线衍射分析探究红树莓酒渣粉的结构并对其理化性质进行表征，旨在发掘红树莓酒渣作为膳食纤维原料的应用潜力，为开发红树莓酒渣粉产品提供一定的理论依据，延伸树莓产业链。
1 红树莓酒渣的基本营养成分
结果显示，水分、总膳食纤维是红树莓酒渣的主要成分，质量分数分别为71.05%和46.62%，在总膳食纤维中，可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维的质量分数分别是5.87%和40.61%，其比例接近1∶8，可见红树莓酒渣是膳食纤维的良好来源，同时膳食纤维的含量及可溶性膳食纤维与不溶性膳食纤维的比例是影响红树莓酒渣结构、理化性质和吸附性的重要因素。
2 不同目数红树莓酒渣的色度
色泽是红树莓酒渣粉的重要感官指标，良好的色泽可增加商品价值和加工适应性。结果显示，随着目数的增加，L*值逐渐升高，a*值和b*值逐渐下降；说明随着红树莓酒渣粉粒径的减小、混合均匀度的提高和比表面积的增大，粉体的亮度逐渐增加，但红色逐渐减弱，不利于改善其呈色品质，在实际加工时应根据需要做适宜的处理。
3 不同目数红树莓酒渣粉的微观结构
由图1可见，60～140 目时，随着目数的增大，粉体颗粒体积逐渐减小，呈不规则的碎片，大小不均匀，个别颗粒出现较大或较小的现象；180～260 目时，随着目数的增大，更多的细小粒子黏连在一起形成团聚物，且其团聚程度随目数增加而逐渐增加，260 目时团聚最严重。
4 不同目数红树莓酒渣粉的X射线衍射图谱分析结果
由图2可见，X射线衍射图谱中主峰和次峰分别反映了红树莓酒渣中膳食纤维结晶区的衍射强度和无定形区的衍射强度，纤维所形成结晶区占纤维整体的比例即纤维的结晶度，反映了纤维的结晶程度。红树莓酒渣粉2θ在20.35°～22.71°之间有一个明显的衍射峰，称为主峰，表明存在结晶纤维区；2θ在26.56°～26.93°之间有一个弱峰，称为次峰，表明红树莓酒渣在粉碎的过程中纤维素发生变形，存在非结晶区。100 目与60 目相比，其主峰强度明显减小，次峰强度明显增大，而100～220 目的红树莓酒渣粉的X射线衍射图谱基本相似，说明粉碎到220 目对红树莓酒渣中膳食纤维的结晶性破坏较小，粉碎时的剪切力、撞击力并没有使纤维素结构中的聚合物发生严重破坏，尽管纤维素颗粒粒径变小，但还不能破坏晶体间的连接关系。
260 目时主峰的衍射强度略微减小，而次峰的衍射强度明显增加，说明粉碎到260 目使纤维素的结晶性发生破坏，结晶区纤维素氢键断裂，纤维素结构中的聚合物发生部分破坏，非结晶区结构也发生改变，出现红树莓酒渣水溶性膳食纤维溶出的现象。这与后面红树莓酒渣在260 目时溶解性达到最大一致。
5 不同目数红树莓酒渣粉流动性、填充性和水合性质
结果显示，随着目数的增加，红树莓酒渣粉的流动性和填充性均逐渐变差，其中60 目和100 目的松密度分别为0.52 g/mL和0.50 g/mL，达到了普通纤维素的水平（0.50 g/mL）。随着目数增加，颗粒的比表面积增大，多糖聚合物之间的弱作用力被破坏，聚合物之间的糖苷键断裂，更多的亲水基团就会暴露出来，使颗粒表面聚合力增大，黏附性增强，结构也越紧密，故红树莓酒渣粉的休止角和滑角增大，流动性变差。同时，颗粒的比表面积增大使颗粒间的摩擦力和相互作用力也增大，故红树莓酒渣粉的松密度减小，填充性变差。
结果显示，随着红树莓酒渣粉目数的增加，膨胀力和持水力呈现先增大后减小的趋势，220 目时达到最大，虽然260 目有减小的趋势，但仍大于180 目。随着目数的增加，红树莓酒渣中纤维素颗粒数量增加，复水后膨胀伸展，食用后对胃肠道产生的容积作用更大，引起的饱腹感更强，同时使纤维类物质的空间结构遭到严重破坏，产生更多短链，使红树莓酒渣粉的膨胀力增加；同时降低了红树莓酒渣粉的表面张力，暴露了更多的极性基团，其表面积增大，与周围水介质结合的几率增加；此外，多糖链通过氢键形成的多孔基质结构可吸附大量的水，使红树莓酒渣粉的持水力增加。但当目数大于220 目时，红树莓酒渣粉中纤维素的粒径过小，严重破坏了纤维素的网状结构，相互堆叠不能支撑起更大的网状结构，减弱了内部空隙间水分抵抗离心力的能力，使膨胀力和持水力下降。
随着目数的增加，持油力和溶解度逐渐增加，红树莓酒渣中膳食纤维粒径减小、比表面积增大和比表面能量增高，使红树莓酒渣粉吸附能力增强，同时膳食纤维的多孔性增加和毛细作用提升，增强了对油脂的束缚能力，使红树莓酒渣的持油力增加。由于红树莓酒渣中部分不溶性物质在高剪切力、高撞击力等作用下发生长链、短链和部分纤维糖苷键断裂，出现与水溶融和可溶性成分溶出的现象，使红树莓酒渣的溶解度增加。
6 胆固醇和胆酸钠吸附作用分析结果
由图3可见，在相同pH值条件下，随红树莓酒渣粉目数的增大，其吸附胆固醇的能力呈先增大后减小的趋势，无论pH 2还是pH 7时，220目的红树莓酒渣粉胆固醇吸附能力最强，吸附量分别为（37.02±1.81）mg/g和（47.60±2.60）mg/g，分别是60目时的3.76倍和2.30倍。适当粉碎对红树莓酒渣粉胆固醇的吸附能力有促进作用。红树莓酒渣粉对胆固醇的吸附力受pH值的影响较大，pH 7时红树莓酒渣粉胆固醇吸附能力均高于pH 2。
由图3可见，当红树莓酒渣粉目数达到100 目时，胆酸钠的吸附量增大，60、100 目和140 目间胆酸钠吸附量差异显著，140 目和180 目间无显著性差异，220目和260 目间无显著性差异。随着目数的增加，红树莓酒渣胆酸钠吸附能力逐渐增强，260 目时胆酸钠的吸附量最大，是60 目时的5.56倍。当红树莓酒渣粉目数为100～260 目时，胆酸钠的吸附量线性增加，从（15.35±0.74）mg/g增加到（23.55±1.66）mg/g，说明100 目以上红树莓酒渣微粉均具有较好的胆酸钠吸附能力。
7 葡萄糖吸附作用分析结果
由图4可知，随着红树莓酒渣粉目数的增加，其吸附葡萄糖的量呈先增大后减小的趋势，220 目时达到最大，吸附量为（319.75±24.17）mg/g，260 目时吸附量减小。在开发红树莓酒渣降血糖产品时应选择适当的目数，节约成本。
8 重金属吸附能力分析结果
由图5可见，粒径对红树莓酒渣粉Cr2+吸附性没有显著影响，红树莓酒渣粉对Cr2+吸附能力很强，吸附率在90%左右。pH 2时红树莓酒渣粉对重金属的吸附性要略弱于pH 7时，原因是膳食纤维具有吸附基团，即含有羧基的糖醛酸、酚酸等，其基团上的羧基质子解离度随着pH值的升高而增大，重金属的吸附能力也相应增加。60～260 目红树莓酒渣重金属吸附性相差不明显，表明其吸附主要依靠物理吸附，说明粉碎对红树莓酒渣吸附基团的影响较小，没有暴露出更多的吸附基团或者破坏吸附基团。
结 论
红树莓酒渣是开发膳食纤维产品的良好原料，适度粉碎有利于红树莓酒渣粉的理化性质和吸附性的改善和提高。随着红树莓酒渣粉粒径的减小，其亮度增加，但红度减弱，在加工时应做适当处理；流动性、填充性和溶解度是开发代餐粉、焙烤食品等产品时考虑的重要因素，红树莓酒渣粉粒径越小，产品口感越细腻，但其流动性和填充性随着粒径的减小而降低，加工时应综合考虑原料的性质和感官品质，选择适当的目数；红树莓酒渣220 目和260 目时具有较强的膨胀力、持水力和持油力，可利用这一特性将其添加到酸奶、冰淇淋和肉制品等产品中，从而提高了产品的持水能力、稳定性、黏度等理化性质；红树莓酒渣220 目时具有较强的胆固醇、胆酸钠和葡萄糖吸附能力，可将其为开发减肥产品、治疗便秘、肠癌等疾病的产品；红树莓酒渣对重金属离子吸附作用较强，具有开发解毒产品的市场前景。
综合来看，220 目和260 目红树莓酒渣粉具有较为理想的理化性质和吸附性，在食品加工中具有广泛的应用潜力，其不仅能够提高产品的感官品质，也能够提高产品的营养品质，进一步优化人们的膳食结构。但红树莓酒渣是由果皮、果肉和树莓籽构成的多组分混合体系，红树莓酒渣粉中膳食纤维和其他物质的成分和含量是否受酒渣混合体系、红树莓产地、采摘季节、贮藏方式等影响，尚需进一步研究。
本文《红树莓酒渣结构、理化性质以及吸附性》来源于《食品科学》2020年41卷13期46-52页，作者：齐云飞，张依瑶，田景玉，马铭鸿，李玫萱，王金玲。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190602-004。点击下 阅读原文 即可查看文章相关信息。
为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在成功召开“2019年动物源食品科学与人类健康国际研讨会（宁波）”的基础上，将与青海大学农牧学院于2020年10月22-23日在西宁共同举办“2020年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。研讨会将就肉、水产、禽蛋、乳制品等动物源食品科学基础研究、现代化加工技术，贮藏、保鲜及运输，质量安全与检测技术，营养及风味成分分析，副产物综合利用，法律、法规及发展政策等方面的重大理论研究展开深入探讨，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展方向。
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