近年来,随着人们生活水平的提高,越来越多的人开始关注平衡膳食,其中,膳食纤维这种营养素受到了人们的青睐。很多研究表明,膳食纤维因其内部存在很多活性官能团而具有较高的生理活性作用,能预防便秘、肥胖、胆结石、结肠癌、糖尿病、冠心病等疾病,且具有抗氧化、吸附有毒有害物质的能力。咖啡果皮是咖啡加工中的副产物,大部分被废弃,造成资源浪费和环境污染,但其膳食纤维含量高,且主要以不溶性膳食纤维(IDF)为主,因此可通过适当的改性方法使IDF部分转化为可溶性膳食纤维(SDF)以发挥更好的加工和功能特性。本文主要利用超微粉碎技术对咖啡果皮进行物理改性,改善其加工和功能特性,并将超微粉碎的咖啡果皮添加到饼干中加以应用,为咖啡果皮的深加工提供了新思路,提高了咖啡果皮的附加值,对咖啡果皮的综合利用具有重要的指导意义。具体的研究内容及结果如下:(1)以咖啡果皮为原料,对其进行传统粉碎和超微粉碎,分别得到不同粒度的咖啡果皮粉,通过测定不同粒度粉体的物理性状、吸附性能和结构特性,表明粉体的持水性、膨胀性、持油性、溶解性和阳离子交换能力随着粒度的减小都有不同程度的改善,其中膨胀性和溶解性显著增加,分别从3.86 mL/g增加到6.14 mL/g、13.23%增加到44.50%;粉体对葡萄糖、亚硝酸盐和胆固醇的吸附能力也随着粒度的减小而增加,且超微粉与传统粉之间差异显著;通过对不同粒度粉体的结构表征表明超微粉碎并没有明显改变物料的结构组成。(2)以微波辅助碱法提取的咖啡果皮IDF为原料,并对其进行传统粉碎和超微粉碎,得到不同粒度的IDF粉。通过测定IDF粉的膳食纤维组成、物理性状和吸附性能,发现超微粉碎重新分布了 IDF的组成,降低了 IDF的含量,增加了 SDF的含量,同时在一定程度上改善了 IDF粉体的物理性状,其膨胀性和溶解性均随着粒度的降低而增加,但持水性和持油性随着粒度的减小呈现先增加后降低的趋势,其吸附性能也表现出相似的趋势,在中值粒度为35.25 μm时对葡萄糖、亚硝酸盐、胆固醇和胆酸钠的吸附值达到最高点。SEM图像显示过度的粉碎会破坏纤维的网络结构。FTIR结果表明超微粉碎并不会明显改变其化学结构组成。热重分析表明,超微粉碎对IDF的热稳定性影响不明显,可应用在300℃以内的食品加工行业中。X射线衍射表明咖啡果皮IDF为典型的纤维素Ⅰ型晶体结构,且随着粒度的减小,结晶度从42.34°减小到35.54°。(3)以不同粒度的咖啡果皮IDF为原料,分别测定了结合态和游离态两种形式多酚类化合物的含量以及它们的抗氧化能力。发现总酚、总黄酮、各种单体总酚酸的含量均随着粒径的减小而增加。另外,测定的DPPH、ABTS和FRAP三种形式的抗氧化力也随着粒径的减小而增加,与多酚类化合物含量的变化趋势相一致。最后,利用超微粉碎的咖啡果皮为原料,以5%、10%、15%、20%、30%的比例替代部分面粉制作了酥性饼干,发现5%替代比例的饼干得到了较高的感官评分,同时也能体现出咖啡果皮特有的颜色和特殊的香味,但添加比例过高,反而会产生不利的影响。