超高壓處理對鮮榨黑莓清汁品質(zhì)的影響

張 龍，許 穎，馬 輝，白 潔，馬永昆

(江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013)

超高壓處理對鮮榨黑莓清汁品質(zhì)的影響

張 龍，許 穎，馬 輝，白 潔，馬永昆*

(江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013)

研究了鮮榨黑莓清汁經(jīng)300～600MPa處理15min后其品質(zhì)的變化。研究結(jié)果表明:黑莓清汁經(jīng)超高壓處理后，pH隨處理壓力升高而顯著降低(p＜0.05)，總酸顯著增加(p＜0.05)，超高壓處理后其可溶性固形物、總糖含量無顯著變化(p＞0.05);花色苷、多酚含量保留率達90%以上，且還原能力顯著增強;300MPa處理15min后黑莓清汁清除DPPH·能力顯著下降，而其余壓力下黑莓清汁清除DPPH·能力均隨壓力升高顯著增強。

超高壓，鮮榨，黑莓清汁，品質(zhì)

黑莓(Blackberry)屬薔薇科(Rosaceae)懸鉤子屬(Rubus)植物，果實呈卵圓形，黑紅色，味酸甜，果香怡人，含有果糖、葡萄糖、有機酸、VC、VE、花色苷、鞣花酸等多種成分，具有良好的抗氧化、抗癌及防止心血管疾病等功能，屬第三代功能性小漿果［1－4］。黑莓屬熱敏性水果，其內(nèi)含有的營養(yǎng)物質(zhì)穩(wěn)定性極差，采用熱加工技術(shù)處理黑莓，會使其感官品質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生變化［5－6］，影響產(chǎn)品風味及其抗氧化性。采用超高壓技術(shù)殺菌鈍酶，對風味、色澤等感官品質(zhì)的破壞程度小［7］，并能較好地保留食品中的營養(yǎng)成分。Ankit Patras等［8］發(fā)現(xiàn)超高壓處理(400、500、600MPa，15min，10～30℃)后草莓和黑莓醬的抗壞血酸和花色苷含量無顯著變化，抗氧化活性顯著高于經(jīng)熱處理的樣品;ángela等［9］采用100～300MPa處理蘋果清汁，發(fā)現(xiàn)VC、多酚含量及抗氧化性較空白樣無顯著變化。Y.Lambert［10］研究發(fā)現(xiàn)與草莓原汁相比，經(jīng)200和500MPa高壓處理20min的草莓汁其香氣成分無顯著變化，經(jīng)800MPa處理20min的草莓產(chǎn)品，可形成一些新物質(zhì)，如γ－內(nèi)酯，使其風味得到改善。當前，國內(nèi)還未見關(guān)于超高壓處理對黑莓清汁品質(zhì)影響的報道，本文研究了超高壓處理對其主要品質(zhì)的影響，以期為超高壓非熱加工技術(shù)在黑莓清汁中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黑莓 品種為Hull，購于江蘇溧水縣白馬鎮(zhèn)(可溶性固形物為 9.0%，pH為 2.9，無腐爛變質(zhì)); Pectinex XXL果膠酶 北京諾維信生物公司;其余試劑均為分析純 上海國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

3L、800MPa智能化超高壓殺菌設(shè)備 江蘇大學(xué)與包頭科發(fā)機械公司共同研制;UV－1600紫外可見分光光度計 北京瑞利分析儀器有限公司; TGL－20M高速冷凍離心機 湘儀離心機高速臺式冷凍離心機廠;HR－1843飛利浦打漿機 飛利浦有限公司;手動式塑料薄膜封口機 浙江省永嘉水電機械廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 鮮榨黑莓清汁樣品制備 黑莓→自然解凍→打漿、破碎→果膠酶酶解(40℃，1.5h)→離心(6000r/min，15min)→300目篩過濾→聚乙烯袋包裝→置于冰箱備用(4℃)

1.2.2 超高壓處理條件 超高壓處理條件為:壓力300、400、500、600MPa，保壓時間為 15min，溫度25℃，對應(yīng)樣品編號為 A300、A400、A500、A600，空白樣品編號為 A0.1。超高壓設(shè)備有效體積3L，升壓速率100MPa/min，溫度升高3℃/100MPa，解壓時間2s，保壓過程中壓力波動不超過10MPa，高壓腔內(nèi)油溫25～27℃。處理后的樣品置于4℃下保藏，待檢，時間不超過12h。

1.2.3 理化指標測定 參照果汁行業(yè)標準 SB/T 10203－1994測定，可溶性固形物采用手持式折光儀測定;總糖、還原糖采用斐林試劑直接滴定法，以葡萄糖計;總酸用酸堿滴定法測定，以蘋果酸計;電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀測定。

1.2.4 花色苷含量的測定 采用pH示差法測定花色苷含量［1］。取1.0mL樣品分別用pH1.0的緩沖液(0.2mol/L KCl∶0.2mol/L HCl=25∶67(V/V))和pH4.5的緩沖液(1mol/L NaAc∶1mol/L HCl∶H2O= 100∶60∶90(V/V/V))定容到10mL容量瓶中，混勻，在冰箱中靜置2h，分別測定pH1.0和pH4.5緩沖液中樣品在510nm和700nm波長的吸光度，采用式(1)計算黑莓清汁中的花色苷含量。

黑莓汁花色苷含量(mg/L)

式中:DF為稀釋倍數(shù);ε為摩爾吸光度(26900L/mol·cm);L=1.0cm;Mw為分子量，以矢車菊－3－葡萄糖苷計算，Mw=449.2g/mol。

1.2.5 黑莓清汁中多酚含量的測定

1.2.5.1 標準曲線的制作［11］準確稱取0.0595g焦性沒食子酸溶解定容至 100mL，再取上述溶液10.0mL稀釋定容至200mL，焦性沒食子酸標準溶液濃度為0.0119mg/L。實驗時分別取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于10mL具塞試管中，用去離子水(超聲10min排氣)定容至5mL，搖勻。加入福林酚試劑各1.0mL，搖勻，靜置2min后加入10%Na2CO3溶液(10g無水碳酸鈉定容至100mL)各2.0mL，搖勻。去離子水定容至10mL，然后50℃水浴5min，取出后常溫避光放置2h，于765nm下測定吸光值。

1.2.5.2 黑莓清汁中多酚含量的測定 取稀釋20倍后的黑莓清汁1.0mL，按標準曲線的制作方法測定待測樣的吸光度，根據(jù)回歸方程計算多酚含量，每個樣品平行測定三次，用SPSS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

1.2.6 超高壓處理黑莓清汁抗氧化性評價

1.2.6.1 還原能力的測定［12］采用普魯士蘭法測定還原能力，取不同濃度(50～250μg/mL)的原溶液0.5mL于具塞試管中，加入2.5mL 0.2mol/L，pH為6.6的磷酸鹽緩沖液和2.5mL 1%K3Fe(CN)6，于50℃水浴中保溫30min后冰水浴冷卻至常溫，加入2.5mL 10%三氯乙酸(TCA)。混勻后以4000r/min離心10min。取上清液2.5mL，加2.5mL水，加1mL 0.1% FeCl3，靜置10min后于700nm下測定吸光值。吸光值越大，還原能力越強。

1.2.6.2 DPPH·清除率測定 參考Robert［13］方法，分別取2.0mL樣品及等體積0.2mmol/L DPPH溶液，4.0mL 96%無水乙醇加入同一具塞試管中搖勻，密閉靜置30min后，用96%無水乙醇作參比，在517nm下測定其吸光度Ai，同時測定0.2mmol/L DPPH·溶液與6.0mL 96%無水乙醇混合液的吸光度Ac以及待測液與6.0mL 96%無水乙醇混合液的吸光度Aj。據(jù)式(3)計算清除率:

2 結(jié)果與分析

2.1 多酚含量標準曲線

以多酚濃度為橫坐標X(mg/mL)，吸光值為縱坐標Y作標準曲線(如圖1所示)，得回歸方程y= 163.1x+0.005，R2=0.999，以此計算樣品中多酚含量，標準曲線如圖1所示。

圖1 多酚濃度的標準曲線Fig.1 The standard curve of polyphenol concentration

2.2 超高壓對黑莓清汁理化指標的影響

由表1可知，超高壓處理后黑莓清汁的可溶性固形物、電導(dǎo)率、總糖含量無顯著差異(p＞0.05)，pH、總酸含量差異顯著(p＜0.05)。經(jīng)超高壓處理后黑莓清汁總酸含量顯著上升，pH顯著降低(p＜0.05)，這可能是由于超高壓處理可能影響溶液的電離平衡，隨著壓力的升高，弱酸的電離反應(yīng)將更多的向生成H+的方向進行，致使受壓介質(zhì)的pH改變［14］，也可能是由于高壓使細胞膜破裂，一部分有機酸釋放出來，導(dǎo)致黑莓清汁的總酸含量升高［15］。黑莓清汁的電導(dǎo)率為4600μs/cm，隨著壓力升高或處理時間延長，電導(dǎo)率均上升，這種變化趨勢可能與超高壓處理后黑莓清汁中H+濃度的變化有關(guān)［16］，隨著壓力升高，由于弱酸的電離平衡方向發(fā)生改變，從而使電導(dǎo)率升高［14，17］。

2.3 超高壓處理對黑莓清汁花色苷含量的影響

超高壓處理對黑莓清汁花色苷含量的影響如圖2所示，只有600MPa、15min處理使花色苷含量顯著降低(p＜0.05)，其它處理條件對花色苷含量均無顯著影響(p＞0.05)，且花色苷的保留率達99%。Torres B［18］等研究發(fā)現(xiàn)血橙經(jīng)400、500、600MPa處理15min后，其花色苷保留率均在99%以上。超高壓處理能使降解花色苷的多酚氧化酶、糖苷酶等失活［12］，但特定壓力處理下可能短時間激發(fā)酶的活性促使花色苷降解。

圖2 超高壓處理對黑莓清汁花色苷含量的影響Fig.2 Effect of HPP on the contents of anthocyanins from blackberry clear juice

2.4 超高壓處理對黑莓清汁多酚含量的影響

超高壓處理對黑莓清汁多酚含量的影響如圖3所示，400、600MPa處理15min黑莓清汁多酚含量分別下降8.8%和10.36%，300、500MPa處理15min后多酚含量變化不顯著(p＞0.05)。這種現(xiàn)象的可能原因是，降解多酚的酶處理過程中的某一階段被激活，或高壓條件下果汁中溶解氧的活性增強。

圖3 超高壓處理對黑莓清汁多酚含量的影響Fig.3 Effect of HPP on the contents of polyphenols from blackberry clear juice

2.5 超高壓處理對黑莓清汁抗氧化性的影響

2.5.1 還原能力 超高壓處理對黑莓清汁還原能力的影響如圖4所示。黑莓清汁的鐵還原能力隨處理壓力增加顯著增強(p＜0.05)。這可能是因為超高壓處理后，黑莓清汁中有些生物活性物質(zhì)，如花色苷、多酚等的提取率增加，從而影響抗氧化活性［8］。Sánchez－Moreno［19］曾研究發(fā)現(xiàn)橙汁經(jīng)400MPa處理后，其總黃酮和橙皮素含量分別增加20.16%和39.88%。Mcinerney［20］等在600MPa壓力下處理胡蘿卜和綠豆碎屑2min，樣品的FARP值提高，抗氧化性增強，這些例子都表明超高壓處理可促使細胞破裂，使得胞內(nèi)多酚、花色苷等溶出，進而影響抗氧化性。

圖4 超高壓處理對黑莓清汁還原力的影響Fig.4 Effect of HPP on reducing power of blackberry juice

2.5.2 清除DPPH·能力 超高壓處理對黑莓清汁清除DPPH·效果的影響見圖5，由圖可知，超高壓處理能使黑莓清汁DPPH·清除能力發(fā)生顯著變化，其中300MPa下降較顯著(p＜0.05)，這可能是因為某些營養(yǎng)成分自身不穩(wěn)定，容易受多種因素的影響［21］; 500、600MPa處理后均顯著提高(p＜0.05)，且600MPa提高最多，達23.25%。這可能是由于高壓使得組織基質(zhì)發(fā)生改變，例如細胞壁被破壞，從而使具有抗氧化作用的化合物釋放到細胞外［20］。

圖5 超高壓處理對黑莓清汁清除DPPH·的影響Fig.5 Effect of HPP on DPPH·scavenging activities of blackberry clear juice

3 結(jié)論

超高壓處理后，黑莓清汁可溶性固形物、電導(dǎo)率、總糖含量無顯著差異;pH隨處理壓力升高而顯著降低，總酸經(jīng)超高壓處理后顯著增加;花色苷保留率達99%，多酚保留率為90%左右;還原能力隨壓力升高顯著增強;300MPa處理15min，黑莓清汁的DPPH·清除率顯著下降(p＜0.05)，其余條件下的清除率隨處理壓力升高顯著增強(p＜0.05)。

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Effect of high pressure processing on the qualities of fresh blackberry juice

ZHANG Long，XU Ying，MA Hui，BAI Jie，MA Yong－kun*
(School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China)

The effects of high pressure processing(HPP)(300～600MPa for 15min)on the quality changes of blackberry juice were studied.The results showed that compared with the control sample，pH values significantly decreased(p＜0.05)，the total acids significantly increased(p＜0.05)，while total sugars and soluble solids in blackberry juice had no significant change.Anthocyanins and polyphenols in blackberry juice were well retained and all the retention rates were high above 90%.The scavenging activity on DPPH· were significantly enhanced with increasing pressure except being treated at 300MPa，15min.

high pressure;fresh;blackberry juice;quality

TS255.44

A

1002－0306(2012)21－0122－04

2012－03－28 *通訊聯(lián)系人

張龍(1985－)，男，碩士研究生，研究方向:食品與發(fā)酵工程、超高壓非熱加工。

江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目(PAPD)。