微波和巴氏滅菌對獼猴桃汁品質影響的比較

周笑犁，謝國芳，王 瑞，吉 寧，劉曉燕，侯 浪，馬立志，*

（1.貴陽學院食品與制藥工程學院，貴州貴陽550005；2.貴陽市果品加工工程技術研究中心，貴州貴陽550005）

微波和巴氏滅菌對獼猴桃汁品質影響的比較

周笑犁1，2，謝國芳1，2，王 瑞1，2，吉 寧1，2，劉曉燕1，2，侯 浪1，馬立志1，2，*

（1.貴陽學院食品與制藥工程學院，貴州貴陽550005；2.貴陽市果品加工工程技術研究中心，貴州貴陽550005）

為了探討不同滅菌方式在達到商業殺菌要求的基礎上對獼猴桃汁營養成分及理化性質的影響。選取貴州修文地區所產的“貴長”獼猴桃為原料進行加工，并分別經過巴氏滅菌和微波滅菌，測定菌落總數、pH、可溶性固形物、色澤、總酸、總糖、多酚、維生素C及超氧化物歧化酶等指標的變化。結果表明，與對照組相比，巴氏滅菌和微波滅菌對獼猴桃汁中pH、可溶性固形物、總酸、總糖含量影響不顯著（p＞0.05）；巴氏滅菌處理后減少了果汁中的VC含量（p＜0.05）、增加了多酚含量（p＜0.05）。與巴氏滅菌相比，微波滅菌不僅滅菌率可達到99.99%；VC含量增加（p＞0.05），ΔE值和多酚含量顯著降低（p＜0.05）；表明微波滅菌能更好地保持獼猴桃汁原有的色澤和營養成分。因此，微波滅菌技術不僅具有較好的殺菌效果，而且最大限度地保證了獼猴桃汁的品質。

獼猴桃，果汁，微波，巴氏

獼猴桃果實中含有超氧化歧化酶（SOD）、維生素，鈣、鉀、硒等微量元素和人體所需的17種氨基酸，具有獨特的營養價值、藥用價值和較高的經濟價值[1-3]。因此，加工成獼猴桃汁既可滿足廣大消費者營養保健的需求，也可適應當前市場發展的需要，為獼猴桃精深加工提供新思路。但是由于微生物和自身酶的存在，很容易導致新鮮果汁中的營養成分被分解，不僅消耗了果汁中的營養，而且使果汁的貯存期變短[4-5]，因而殺菌是果汁生產中的重要組成部分。傳統高溫殺菌雖然能夠延長產品的貨架期，但在不同程度上破壞了果汁的色、香、味及熱敏性營養成分，影響了產品的質量[6]；而微波殺菌是利用電磁場效應和生物效應起到對微生物的殺滅作用，它具有微波熱效應和非熱效應的雙重作用，更易實現殺菌的瞬時、高效[7-8]。有研究結果表明，同樣的微波功率和處理時間條件下，含水量越高的食品殺菌效果越好，即水分的存在能增加微波滅菌效果[9]；微波滅菌不僅可以有效地殺滅綠茶飲料中的細菌，并防止褐變，還降低了茶多酚的損失[9-10]。巴氏滅菌和微波殺菌對獼猴桃汁中的營養成分是否具有差異性影響，目前仍未見相關報道。因此，本研究以貴州省特色果品-獼猴桃為原料，根據現有的常規殺菌工藝，采用微波殺菌與巴氏熱殺菌方法對獼猴桃果汁進行殺菌處理，以殺菌效果、理化性質及其營養成分為衡量指標，比較兩種殺菌方式對獼猴桃汁品質的影響程度。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

“貴長”獼猴桃 采于貴州省修文縣獼猴桃種植基地，選取成熟度一致、大小均勻、無病蟲害和表皮無破損的獼猴桃果實。

PHS-25數顯酸度計 上海虹益儀器儀表有限公司；立式壓力蒸汽滅菌器、SPX-250B-Z生化培養箱 上海博訊實業有限公司醫療設備廠；UV-7502PC紫外可見分光光度計 上海欣茂儀器有限公司；CR-10色差儀 柯尼卡美能達有限公司；超凈工作臺 蘇州凈化設備有限公司；糖度計 日本Atogo公司；WBS-P20連續式瓶裝食品微波滅菌機 貴陽新奇微波工業有限責任公司。

1.2 獼猴桃汁加工方法

挑選成熟度一致、大小均勻的獼猴桃→清水洗去表面灰塵→去除果皮→用刀將獼猴桃切半→在避光條件下3min內勻漿→4層紗布過濾后將果汁分裝于245mL玻璃瓶中→分別采用巴氏滅菌和微波滅菌對果汁滅菌→冷卻至30～40℃→獼猴桃果汁樣品[5-6]。

1.3 實驗設計

本研究將9瓶獼猴桃果汁分為三組：3瓶樣品不作任何處理，作為對照組；3瓶進行巴氏滅菌處理，即將果汁樣品90℃水浴加熱30s處理，作為巴氏滅菌組；3瓶樣品進行22kW、2450MHz的微波處理，作為微波滅菌組。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 菌落總數測定 按食品衛生微生物學檢驗菌落總數測定方法（GB4789.2-2010）檢驗獼猴桃果汁中菌落總數。

1.4.2 pH 采用pH計直接測定。

1.4.3 總酸 按照GB/T 12456-2008進行測定。

1.4.4 可溶性固形物含量的測定 采用手持式折光儀測定。

1.4.5 色度的測定 用CR-10色差儀測定L、a、b值。L值表示白色的明度；a值，正值表示偏紅，負值表示偏綠；b值，正值表示偏黃，負值表示偏藍。并以計算值△E=[（△L）2+（△a）2+（△b）2]1/2的大小來比較實驗樣品的色澤變化程度（△E值越小，表示顏色變化越小）[11]。

1.4.6 維生素C的測定 以果汁中最易氧化的維生素C做參照分析果汁中營養成分的損失。采用2，6-二氯靛酚鈉法測定還原型維生素C含量[12]。

1.4.7 超氧化歧化酶（SOD）測定 參照GB/T 5009.171-2003，采用鄰苯三酚自氧化法測定。

1.4.8 總酚含量測定 參考福林法[13]測定，1.0m L果汁稀釋液與Folin-Ciocalteu試劑2.5m L，振搖混勻后放置5m in，加入2m L碳酸鈉溶液，用蒸餾水定容后混勻。30℃下反應2h，于760nm波長處測定吸光度，以蒸餾水作為空白對照。

1.5 數據統計與分析

數據用平均值±標準差表示。用SPSS17.0進行統計分析和方差分析。

2 結果與分析

2.1 對獼猴桃果汁滅菌效果的差異比較

由表1可知，與對照組相比，兩種滅菌方法對果汁中細菌的致死效果顯著，均達到國家衛生標準（GB19297-2003）。微生物的熱力致死是由細胞膜構造變化（損傷）、酶失活、蛋白質變性、DNA直接和間接的損傷等主要原因引起[14-15]。對獼猴桃果汁巴氏滅菌使菌落總數急劇減少到35cfu/m L，滅菌率達99.91%；與李汴生等報道的“熱處理對果汁中菌落總數的抑制率可達99.92%相近”[4]。用微波滅菌時，獼猴桃果汁樣品中幾乎檢測不到細菌。提示兩種滅菌處理對細菌均具有較強的殺滅作用，尤其是微波滅菌較巴氏滅菌對果汁的滅菌效果更為顯著（p＜0.05）。

表1 微波滅菌及巴氏滅菌對獼猴桃果汁中菌落總數的影響（n=3）Table 1 Effectofmicrowave sterilization or pasteurization on microflora in kiwi juice（n=3）

2.2 對獼猴桃果汁理化性質的差異比較

顏色及風味是決定獼猴桃果汁品質最重要的因素，但不同產地的獼猴桃，其組成也有一定的差異，從而影響果汁的風味。本研究就相同成熟度及采收后放置相同時間的原料進行不同滅菌方法對獼猴桃汁品質影響的比較。由表2可知，經過巴氏滅菌和微波滅菌后獼猴桃果汁的pH與對照組沒有明顯差異（p＞0.05）。可溶性固形物含量與糖酸比作為影響果汁口味的重要因素[5]。在本實驗中，與對照組相比，微波滅菌后增加了果汁中的可溶性固形物、總酸和總糖；巴氏滅菌減少了可溶性固形物和總酸含量，提高了總糖含量；但差異均不顯著（p＞0.05）。這與冀曉龍等報道[8]的趨勢相似：微波處理顯著提高梨棗汁中可溶性固形物含量，但熱處理與對照梨棗汁中可溶性固形物含量之間沒有顯著性差異，巴氏處理顯著減少了梨棗汁中總酸含量；而與他報道的微波處理顯著減少梨棗汁中總酸含量這一研究結果相反。超高壓和熱滅菌這兩種方法對菠蘿原汁pH、總酸、總糖和可溶性固形物含量的影響沒有差異顯著性[4]，這與我們的研究結果一致。提示經微波滅菌、巴氏滅菌處理后，獼猴桃果汁的理化性質變化不顯著。

表2 微波滅菌及巴氏滅菌對獼猴桃汁理化性質的影響（n=3）Table 2 Effectofmicrowave sterilization or pasteurization on the physico-chemical properties of kiwi juice（n=3）

2.3 對獼猴桃果汁色度的差異比較

獼猴桃中含有許多的多酚類化合物，當其去皮榨汁時會迅速經多酚氧化酶作用而發生酶促褐變，因此，加工過程中鈍化多酚氧化酶的活性是解決褐變問題的關鍵[5]，色度則反映了果汁酶促褐變的情況。由表3可見，果汁樣品經過滅菌處理后，a值和b值均比對照組顯著增大（p＜0.05）。a值升高，說明獼猴桃果汁的綠色逐漸褪去；代表黃色的b值增加，說明樣品經微波滅菌及巴氏滅菌后獼猴桃果汁的黃色都有不同程度的增加，這可能是因為滅菌過程中產生的熱效應伴隨著美拉德反應、焦糖化反應和抗壞血酸的降解，使獼猴桃果汁黃色加深[4，8，15]；與巴氏滅菌相比，微波滅菌可減緩多酚酶類引起的褐變[8，15]，即減小了黃色增加的程度。巴氏滅菌組L值高于微波滅菌組（p＞0.05）、顯著高于對照組（p＜0.05），而微波滅菌組L值與對照組差異不顯著（p＞0.05），說明巴氏滅菌處理樣品較微波處理過程中對果汁色澤產生了一定程度的影響[4]。通過分析計算，對照組與巴氏滅菌組間ΔE值顯著高于對照組與微波滅菌組間的ΔE值（p＜0.05），這說明巴氏滅菌對果汁顏色的影響比微波滅菌大。對比2種滅菌方法，微波滅菌更好地保持了獼猴桃果汁原有的色澤。

表3 微波和巴氏對獼猴桃果汁色度的影響（n=3）Table 3 Effectofmicrowave sterilization or pasteurization on the color of kiwi juice（n=3）

2.4 對獼猴桃果汁維生素C、SOD和多酚的差異比較

獼猴桃因其含有豐富的維生素C，具有較高的營養和醫療價值；但它極不穩定，溫度、濕度、壓力及光和酸等都可對其產生很大影響[16-17]。因此在加工時，如何將果實中有價值、活性高，卻極易損失的維生素C保存下來是需要關注的問題。經巴氏滅菌和微波滅菌后獼猴桃汁中維生素C含量均有不同程度的降低；巴氏滅菌后獼猴桃汁中維生素C含量顯著下降至767mg/100m L（p＜0.05），保留率為80.9%，而微波滅菌后維生素C含量降低得較少（p＞0.05），仍有822mg/100m L，保留率達86.8%。有研究報道，由于過高的溫度會使維生素C的含量明顯降低，采用熱處理條件（73℃，15min）處理后的果汁其維生素C的保留率僅為55%[18]，本實驗所采用的巴氏殺菌（90℃，30s）相比熱處理條件為73℃、15m in，對營養成分的破壞作用較小，微波滅菌則能夠更大限度地保持獼猴桃果汁的維生素C。

SOD作為一種很重要的自由基清除劑，能對機體新陳代謝過程中產生的超氧陰離子自由基進行歧化反應，從而減輕自由基對機體的損害[19-20]。本實驗結果表明，獼猴桃果汁中含有一定量的SOD，其活性大概在40U/m L左右。由表4可知，巴氏滅菌和微波滅菌均能較好保留獼猴桃汁中SOD的活性。

獼猴桃果汁中含有許多酚類物質，主要包括酚酸、黃酮類以及花青素等[21]。已有許多研究表明，多酚類化合物所具有的較強的清除自由基和抗氧化性能與多酚類化合物的生理活性密切相關[22-23]。在本實驗中，巴氏滅菌處理的獼猴桃果汁中多酚含量均高于其他兩組（p＜0.05），這可能是由于熱處理有助于酚類物質的溶出[24]。而微波滅菌獼猴桃汁中的多酚含量還略低于巴氏滅菌（p＜0.05），這可能是因為微波滅菌的溫度低于巴氏滅菌，阻礙了一部分多酚的溶出；另外，微波滅菌保留了較多的維生素C，使得多酚類物質中的類黃酮類物質發生了縮合和降解[24-25]。獼猴桃汁里大量的酚類物質又極易被氧化而致使果汁的顏色加深，并且過多的酚類物質會使果汁的苦澀味加重[23-24]；這與我們前述“微波滅菌較巴氏滅菌能更好地保持獼猴桃果汁原有的色澤”的研究結果一致。因此在獼猴桃果汁加工中，過多的多酚類物質并不利于產品的感官品質和理化穩定性。

表4 微波和巴氏對獼猴桃果汁維生素C、SOD和多酚的影響（n=3）Table 4 Effectofmicrowave sterilization or pasteurization on the contents of vitamin C，SOD and polyphonols in kiwi juice（n=3）

3 結論

通過與未經殺菌處理的獼猴桃果汁對比，微波滅菌與巴氏滅菌均能達到商業滅菌的要求，尤其微波滅菌處理后獼猴桃果汁不但殺菌效果顯著而且可較好的保持果汁原有特性。果汁中可溶性固形物、總糖、總酸經微波滅菌、巴氏滅菌處理后變化不顯著（p＞0.05）；對果汁進行色差分析發現，微波滅菌處理能較好地保持獼猴桃汁原有色澤。

通過微波滅菌、巴氏滅菌對獼猴桃汁VC、SOD和多酚的影響分析，微波滅菌處理的果汁中的VC、SOD含量損失程度最低，能較好地保持獼猴桃汁抗氧化性；雖然微波滅菌處理后果汁中多酚含量比巴氏滅菌組少（p＜0.05），但可有效避免多酚引起的果汁顏色加深和苦澀味的加重。因此，微波滅菌能有效地避免獼猴桃汁中營養成分的破壞。

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Com parison of effect ofm icrowave sterilization and pasteurization on qualities of kiw i juice

ZHOU Xiao-li1，2，XIE Guo-fang1，2，WANG Rui1，2，JINing1，2，LIU Xiao-yan1，2，HOU Lang1，MA Li-zhi1，2，*
（1.College of Food and Pharmacy Engineering，Guiyang University，Guiyang 550005，China；2.Guiyang Engineering Research Center for Food Processing，Guiyang 550005，China）

This study was conducted to investigate the comparison of effects of m icrowave sterilization and pasteurization on nutrient com ponents and physio-chem ical p roperties of kiw i juice based on the achievement ofcommercialsterilization requirements separately.“GuiChang”kiw i，p roduced from Xiuwen in Guizhou Province，which was used as raw materials for p rocessing，and the effects ofm icrowave sterilization and pasteurization on total number of bac teria，pH value，solub le solid content，color，total acid，total sugar，polyphonols，VCand SOD in kiw i juice were determ ined.The results showed that different sterilization methods had no significant effect on pH，solub le material，total sugar and total acid（p＞0.05）when com pared w ith control group.The content of VCin kiw i juice decreased after pasteurization（p＜0.05），while the content of polyphonols increased（p＜0.05）.Com pared w ith pasteurization，the m icroorganisms reduced by 99.99%，theΔE value and the content of polyphenols dec reased significantly（p＜0.05），while the content of VCincreased（p＞0.05）after m icrowave sterilization.Those indicated thatm icrowave sterilization could better maintain the color and nutrients in kiw i juice.Therefore，m icrowave sterilization technology not only achieved good bacterial effec t but also to ensure maximum quality of kiw i juice.

kiw i；juice；m icrowave sterilization；pasteurization

TS275

A

1002-0306（2014）18-0137-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.020

2013－11－25 *通訊聯系人

周笑犁（1985-），女，博士，主要從事食品營養方面的研究。

貴州省科技廳農業工程技術研究中心建設項目（黔科合農G字[2011]4001號）；貴州省教育廳125計劃科技創新重大項目（黔教合重大專項[2012]014號）；貴州省科技創新人才團隊建設項目（黔科合人才團隊[2013]4028號）；貴陽市市科技重大專項（筑科農[2012401]4號）；2012年貴州省教育廳重點支持學科建設項目。