结果与分析

2.1   膳食纤维对芒果粉理化特性的影响

2.1.1   芒果粉的水分含量

水分含量是芒果粉的重要评价指标，对芒果粉的稳定性影响极大。图1为市售芒果粉及添加不同抗结剂制备的真空冷冻干燥芒果粉的水分含量，随着抗结剂添加量的增加，芒果粉的水分含量逐渐降低。两款市售芒果粉MPSD、MPLTB的水分含量分别为4.91%、6.19%，含水率低。与未添加抗结剂的纯芒果粉的水分含量11.69%相比，随着麦芽糊精、大豆纤维添加量的增加，芒果粉的水分含量呈现下降的趋势，说明麦芽糊精、大豆纤维均有利于降低芒果粉的水分含量。添加抗结剂制备的芒果粉中，MPM40的水分含量最低，只有5.28%；其次是添加4%大豆纤维制备的芒果粉，仅5.77%，水分含量介于两款市售芒果粉之间。添加大豆纤维制备芒果粉时，当添加量为4%时，芒果粉的水分含量显著降低（P<0.05）。添加抗结剂后芒果粉的水分含量降低，可能是由于抗结剂增大了物料中可溶性固形物的比表面积，干燥效率提高，含水率低。 

图  1  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的水分含量

Figure  1.  Moisture content of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

2.1.2   芒果粉的溶解率

良好的溶解性是进行相关下游产品如速溶饮料、口含片等开发的重要原料特性。市售芒果粉及添加不同抗结剂制备的芒果粉的溶解率如表2所示。两款市售芒果粉MPSD、MPLTB的溶解率较高，分别为97.96%、95.38%；未添加抗结剂的纯芒果粉的溶解率为92.50%。添加10%~40%麦芽糊精的芒果粉的溶解率与纯芒果粉相比无显著差异（P>0.05），具有良好的溶解性。添加大豆纤维后，芒果粉的溶解率呈现下降趋势，添加大豆纤维的芒果粉MPS0.5、MPS1、MPS1.5、MPS2、MPS3、MPS4的溶解率分别为90.00%、87.50%、86.47%、85.78%、85.00%、77.50%。大豆纤维添加量为4%时，芒果粉的溶解率最低，与纯芒果粉相比降低了15.00%。 

表  2  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的溶解率

Table  2.  Solubility of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

注：同列右肩不同的小写字母表示具有显著差异（P<0.05）；表3、表4同。

抗结剂本身的溶解性是影响芒果粉冲调性的主要因素。麦芽糊精遇水易分散溶解，添加麦芽糊精后芒果粉的溶解性不受影响。而大豆纤维以不溶性膳食纤维为主，且含量达84.55%，离心时不溶性纤维会沉降在离心管底部，上清液中溶质减少，溶解率降低。因此，为了保证芒果粉的冲调性，大豆纤维的添加量应控制在3%以内。 

2.1.3   芒果粉的吸湿率

吸湿是芒果粉的常见行为，吸收水分后芒果粉变软、发粘，影响其在造粒、压片及贮藏过程中的稳定性。图2为市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的吸湿率，随着抗结剂添加量的增加，芒果粉的吸湿率有所降低。两款市售芒果粉MPSD、MPLTB的24 h吸湿率分别为10.96%、13.79%，均低于未添加抗结剂的纯芒果粉的24 h吸湿率19.07%。随着大豆纤维添加量的增加，芒果粉的24 h吸湿率逐渐降低。大豆纤维的添加量为3%、4%时，吸湿曲线明显下移，芒果粉的24 h吸湿率分别为17.52%、17.21%，与纯芒果粉相比，分别降低了1.55%、1.86%，这与魏玉杰等添加乙基纤维素制备冻干苹果粉得到的结论类似。 

图  2  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的吸湿率

Figure  2.  Moisture absorption of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

芒果中富含大量的葡萄糖和果糖，果糖在湿度为75%时的平衡含水量为36.33%。而抗结剂通过吸附阻隔主基料的亲水性基团，从而降低芒果粉的吸湿性。芒果粉生产中需加入20%以上的麦芽糊精作为抗结剂，麦芽糊精的添加量较高时有利于抑制果粉吸湿，但同时会导致芒果粉风味不佳、感官品质下降。相比添加麦芽糊精的芒果粉，添加大豆纤维的芒果粉果糖含量更高，芒果粉吸湿回潮较快。因此，添加大豆纤维制备的芒果粉，对其包装及贮藏条件应予以重视。 

2.2   膳食纤维对芒果粉分散性能的影响

2.2.1   芒果粉的外观形态

市售芒果粉及添加不同浓度抗结剂制备芒果粉的外观形态如图3所示，随着抗结剂添加量的增加，芒果粉更加细腻，分散程度接近市售芒果粉。两款市售芒果粉MPSD、MPLTB呈现均匀、分散的状态。而未添加抗结剂的纯芒果粉MP0粉末相互粘连，可以观察到明显结块，芒果粉的流动性降低。随着麦芽糊精添加量的增加，芒果粉中聚集块逐渐消失，直至麦芽糊精添加量为40%时，果粉中的聚集块基本消失；但芒果粉逐渐失去新鲜芒果的色泽，颜色偏白，可能是麦芽糊精添加量过高导致芒果粉纯度降低，说明芒果粉的色泽是本身有色成分带来。添加大豆纤维后，芒果粉的结块也得到了明显改善，随着大豆纤维添加量的增加，果粉更加细腻、分散。相比添加麦芽糊精的芒果粉，添加大豆纤维的芒果粉色泽更加明亮，接近新鲜芒果的橙黄色。大豆纤维添加量为3%~4%时，芒果粉均匀、细腻，未出现较大结块，与添加20%~40%麦芽糊精的芒果粉具有相同分散效果。 

图  3  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的外观形态

Figure  3.  Macroscopic morphology of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

芒果粉中的果糖容易吸收水分，导致果粉粘连聚集，形成较大结块。大豆纤维通过物理阻隔作用避免芒果粉颗粒之间的粘结，同时大豆纤维可以提高芒果粉的玻璃化转变温度，改善芒果粉的结块。罗丽蓉等发现粗纤维对沙棘果粉的结块有抑制作用，并且可以减少抗结剂的使用量。 

2.2.2   芒果粉的微观形貌

图4为市售芒果粉及添加不同抗结剂制备的芒果粉的微观形貌，随着抗结剂添加量的增加，芒果粉更加均匀，颗粒之间的粘连程度逐渐降低。两款市售芒果粉MPSD、MPLTB颗粒较为均匀，为单一的球状。未添加抗结剂的纯芒果粉颗粒分布不均匀，存在大量聚集粘结现象，可能原因是：芒果浆中含有大量低分子糖，玻璃化转变温度低，干燥时难以形成规则的形状和内部结构。大豆纤维的添加量为0.5%~2%时，随着添加量的增加，芒果粉颗粒的分散性逐渐提高，但粘连程度仍较为严重，果粉的流动性不佳；而大豆纤维的添加量为3%~4%时，芒果粉的分散情况得到了明显改善，颗粒分布均匀，间隙距离较大，与添加20%~40%麦芽糊精的芒果粉及市售芒果粉具有相同的分散效果。

图  4  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的微观形貌

Figure  4.  Micromorphology of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

注：标尺200 μm对应放大倍数200×；标尺100 μm对应放大倍数500×。

添加大豆纤维有利于保持冻干过程中芒果浆的流动性，减少水分蒸发阻力，提高干燥效率；另外，大豆纤维在干燥时作为成核载体，使低分子糖类依附其上，有助于防止芒果粉中糖类粘连结块，改善果粉的分散性和稳定性。 

2.2.3   芒果粉的玻璃化转变温度

玻璃化转变温度用于表征芒果粉的粘性和内聚行为，当温度高于芒果粉的玻璃化转变温度时，芒果粉出现结块。市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的玻璃化转变温度如表3所示，芒果粉的玻璃化转变温度随着麦芽糊精、大豆纤维添加量的增加而提高。两款市售芒果粉MPSD、MPLTB的玻璃化转变温度较高，分别为56.30、36.51 ℃；而未添加抗结剂的纯芒果粉的玻璃化转变温度最低，只有14.97 ℃。添加10%~40%麦芽糊精的芒果粉MPM10、MPM20、MPM40的玻璃化转变温度分别为28.36、36.39、47.16 ℃。随着大豆纤维添加量的增加，芒果粉的玻璃化转变温度逐渐升高。当大豆纤维添加量为3%、4%时，制备芒果粉的玻璃化转变温度分别为24.40、31.17 ℃，与纯芒果粉相比，分别提高了62.99%、108.22%。添加3%~4%大豆纤维的芒果粉的玻璃化转变温度接近或高于室温，将其置于室温贮藏，果粉处于玻璃态，分子扩散、反应速率低，稳定性较好。 

表  3  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的玻璃化转变温度

Table  3.  Glass transition temperature of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

2.3   膳食纤维对芒果粉感官品质的影响

2.3.1   芒果粉的色差

色泽是评价果蔬粉的重要感官指标之一，一定程度上反映了果粉品质的稳定性。随着抗结剂添加量的增加，芒果粉的L*值明显升高，a*、b*值降低。由表4可知，未添加抗结剂的纯芒果粉的亮度值L*最低，仅68.55；a*值和b*值分别为16.05、27.35，显著高于添加抗结剂的芒果粉（P<0.05）。市售芒果粉MPSD的b*值最高，达29.10，可能是喷雾干燥温度较高，芒果中葡萄糖、果糖发生焦糖化反应，果粉颜色加深，呈现焦黄色。添加大豆纤维的芒果粉的L*值随着大豆纤维添加量的增加而升高，由70.60上升至79.25。造成芒果粉L*值升高的原因是：随着大豆纤维添加量的增加，芒果粉的细腻度提高，比表面积增加，能够反射更多光线，色泽更加明亮。添加麦芽糊精的芒果粉的a*、b*值较低，当麦芽糊精添加量为40%时，芒果粉的a*、b*值最低，分别为4.50、13.10。添加大豆纤维后芒果粉a*、b*值逐渐降低，原因在于抗结剂的添加稀释了芒果原有色泽，造成芒果粉的a*、b*值降低。大豆纤维添加量为0.5%~3%时，芒果粉的a*、b*值均高于市售芒果粉MPLTB。此外，添加3%、4%大豆纤维的芒果粉的总色差∆E介于两款市售芒果粉MPSD、MPLTB之间。综上所述，添加3%大豆纤维的芒果粉的色泽最接近市售芒果粉。贾润琪等发现青苹果膳食纤维果粉能够较好地保留原果色泽。以上芒果粉色差值的变化与2.2.1芒果粉外观形态的观察结果一致。 

表  4  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的色差

Table  4.  Color difference of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

注：L^*表示明亮度，正数表示偏亮，负数表示偏暗；a^*表示红绿值，正数表示偏红，负数表示偏绿；b^*表示黄蓝值，正数表示偏黄，负数表示偏蓝；∆E表示总色差。

2.3.2   芒果粉的感官评价

采用模糊综合判别法，对市售芒果粉及添加不同抗结剂制备的芒果粉进行感官评价，结果如图5所示。未添加抗结剂的纯芒果粉的色泽、香气、酸甜度、芒果味接近新鲜果肉，市售芒果粉MPSD的组织状态均匀分散，分别作为色泽、香气、酸甜度、芒果味、组织状态的评价标准。 

图  5  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的感官评价

Figure  5.  Sensory evaluation of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

两款市售芒果粉MPSD、MPLTB的感官评分分别为29.70、28.21，香气、酸甜度、芒果味评分较低。而添加10%~40%麦芽糊精的芒果粉MPM10、MPM20、MPM40的感官评分依次为31.72、26.76、21.43。随着麦芽糊精添加量的增加，果粉的色泽、香气、酸甜度、芒果味评分明显降低，可能原因是：麦芽糊精添加量过高，会掩蔽芒果的原有风味，造成果粉的感官品质不佳。添加0.5%~4%大豆纤维的芒果粉的感官评分分别为42.74、42.81、43.42、43.27、42.65、38.95，高于两款市售芒果粉和添加麦芽糊精的芒果粉。随着大豆纤维添加量的增加，果粉的组织状态评分提高，色泽、香气、酸甜度、芒果味评分降低。大豆纤维添加量为4%时，芒果粉的感官评分明显降低。原因在于大豆纤维添加量为3%~4%时，芒果粉均匀、细腻，组织状态评分相近；但是大豆纤维添加量从3%提高至4%时，大豆纤维豆腥味明显，导致芒果粉香气、酸甜度、芒果味评分下降。禚悦也发现代餐粉的感官评分随着四叶参杆膳食纤维添加量的增加先增加后降低。 

2.3.3   芒果粉的电子舌分析

电子舌作为一种快速分析方法，可以客观地量化和准确分析芒果粉的味觉特征，目前已广泛应用于食品检测。使用电子舌对市售芒果粉及添加不同抗结剂制备的芒果粉的酸、甜、苦、咸、鲜五种风味进行考察，结果如图6所示。酸味值低于−13时口腔便无法感知，芒果粉MPSD、MPLTB、MPM10、MPM20、MPM40、MPS3、MPS4均感知不到酸味，而添加0.5%~2%大豆纤维的芒果粉的酸味值高于−13，达到可感知的程度。随着麦芽糊精、大豆纤维添加量的增加，甜味值上升，说明抗结剂对于芒果粉的甜味具有强化作用。添加0.5%~4%大豆纤维的芒果粉的甜味值分别为16.32、16.40、16.95、16.98、17.50、17.85，与纯芒果粉15.91相比，分别提高了0.41、0.49、1.04、1.07、1.59、1.94。苦味会限制芒果粉的应用，两款市售芒果粉MPSD、MPLTB的苦味值较高，分别为11.80、11.48，而添加麦芽糊精、大豆纤维的芒果粉的苦味值最高只有6.10、1.41。添加大豆纤维的芒果粉苦味值低，商品价值更高。鲜味值方面，未添加抗结剂的纯芒果粉的鲜味值为3.73，与纯芒果粉的鲜味值相差超过0.6，口腔能够感知到明显差异。两款市售芒果粉MPSD、MPLTB的鲜味值分别为5.13、5.10，可以感知到鲜味的提升。而添加麦芽糊精、大豆纤维的芒果粉的鲜味值范围依次为3.89~4.22、3.76~4.06，与纯芒果粉相比，鲜味没有明显差别。 

图  6  市售芒果粉及添加不同抗结剂制备芒果粉的电子舌雷达图

Figure  6.  Radar maps of electronic tongue of commercially available mango powders and mango powders prepared by adding different anticaking agents

麦芽糊精会增加芒果粉的苦味，造成负面的味觉感受；而添加大豆纤维后，芒果粉的酸味、苦味、鲜味较弱，且苦味、鲜味弱于两款市售芒果粉。因此，大豆纤维不会影响芒果粉的味觉感受，适合作为真空冷冻干燥芒果粉的抗结剂。