草莓果醬超高壓殺菌與貯藏穩定性研究

◎ 楊斯超，花 成

（1.北京市經濟管理學校，北京 100142；2.北京愛果坊科技有限公司，北京 100190）

我國是重要的果蔬生產和消費大國，我國果蔬播種面積和產量占世界的40%～50%，居世界第一。果醬作為果蔬的一種深加工食品，已經越來越多地深入到人們的生活之中。如今，果醬的加工方法還是傳統的夾層鍋煮制熱殺菌方法，嚴重破壞了果醬的品質，并且添加了各種香精色素，造成品種的嚴重劣化。

超高壓殺菌技術是一種非熱殺菌技術，該技術的優勢在于可以在常溫的條件下通過壓力而非溫度的方法殺死微生物，可以保證食品的營養和口感。劉鳳霞[1]與曹霞敏[2]指出，超高壓殺菌可以很好地保存草莓和芒果的營養和品質：草莓汁中維生素C含量經過超高壓殺菌后，僅損失9.28%；芒果汁中維生素C含量經過超高壓殺菌后，幾乎沒有損失。

本文以速凍草莓為試驗材料，分析了超高壓處理的不同壓力和保壓時間對草莓果醬的殺菌效果，以及殺菌果醬4 ℃貯藏期間理化指標的變化。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

速凍草莓，品種密保，10 mm×10 mm丁，購于保定市杰達食品有限公司。

HHP-750型高壓處理裝置（7 L），包頭科發有限公司；培養皿，北京陸橋技術有限公司；RS-500型真空封口機，北京日上科貿有限公司；尼龍聚乙烯真空袋（厚度雙面24絲），河北滄州市眾信塑業有限公司；SC-80C全自動色差儀，北京康光儀器有限公司；BT124S-分析天平，賽多利斯科學儀器有限公司；九陽打漿機（JYDZ-31B），九陽股份有限公司；糖度計、PH計，北京博普特科技有限公司；Endecotts Bostwick稠度計，Endecotts公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 草莓果醬超高壓處理工藝流程及操作要點

草莓果醬超高壓處理工藝流程：草莓→解凍→制醬→袋裝封口→高壓滅菌→4 ℃冷藏。

①解凍：將速凍草莓置于冷藏室解凍24 h。②制醬：將預糊化淀粉加入白砂糖充分攪拌分散，再加入解凍草莓中，攪拌溶解10 min，成草莓果醬。③袋裝封口：將草莓醬在無菌的環境下以125 g/袋的規格真空包裝并塑封。④高壓滅菌：采用不同的高壓參數對封裝草莓滅菌。⑤4 ℃冷藏：將滅菌草莓醬置于4 ℃冰箱冷藏。

1.2.2 草莓果醬的制作

根據比例將速凍草莓冷藏解凍24 h，使其充分解凍，然后依據草莓果醬原配料表（表1），將預糊化淀粉加入白砂糖充分攪拌分散，再加入解凍草莓中，攪拌溶解10 min，成草莓果醬。將制作好的草莓果醬按照125 g/袋裝入真空袋中，封口備用。

1.2.3 草莓果醬的超高壓處理

將草莓果醬樣品置于超高壓處理釜中，于室溫（25 ℃）下，分別采取400 Mpa、450 MPa、500 MPa、550 MPa、600 MPa不同壓力，保壓1 min、3 min、5 min、7 min和10 min處理。超高壓處理后的樣品迅速進行微生物與品質指標檢測。

1.2.4 可溶性固形物和pH值檢測

水浴使樣品溫度控制在（20±2）℃，測定樣品的可溶性固形物含量以及pH值?？扇苄怨绦挝锖繙y定：在20 ℃用折光計測量草莓果醬的折光率，直接讀出可溶性固形物含量。pH值的測定：用pH計測定草莓果醬的pH值。

1.2.5 色澤測定

參考趙君[3]的方法并略做修改。將樣品打漿至均勻，稱取4 g盛于樣品盤中并均勻分布，采用反射模式下的亨特均勻表色系統測定L、a、b值表示樣品的顏色，重復3次。其中L表示亮度，L值越小，表明產品的亮度越?。籥表示色澤的紅/綠，a＜0表示綠色程度，a值越小，綠色程度越高；b值表示色澤的黃/藍，b＞0，表示的是黃色程度，b值越大，黃色程度越高。色差值△E反映了色澤的總體變化，△E越大表示顏色變化越大。色差值△E計算：

式中：L0、a0、b0為草莓果醬對照樣的值，L、a、b為草莓果醬處理樣的值。每次測定樣品3個重復3個平行，取平均值。

1.2.6 微生物檢測

選取菌落總數及霉菌、酵母菌作為微生物檢測指標，根據GB 4789.2—2016的相關操作進行微生物菌落計數。菌落總數培養基選用營養瓊脂，霉菌、酵母菌計數選用孟加拉紅培養基。為保證試驗數據準確性，試驗結果均為2個平行、3組重復數據平均所得。

1.2.7 果醬稠度檢測

水浴使樣品溫度控制在（20±2）℃，用稠度計檢測草莓果醬稠度，單位為cm/60 s。

1.2.8 數值統計分析

數據采用方差分析（ANOVA）研究不同超高壓處理對草莓果醬殺菌效果，特別是菌落總數和霉菌、酵母菌的影響，以及草莓果醬貯藏期間（4 ℃）理化指標的變化和菌落總數的情況分析。

2 結果與分析

2.1 不同超壓處理對草莓果醬殺菌效果的影響

不同超高壓條件處理對草莓果醬殺菌效果如圖1所示。隨著壓力的增加與時間的延長，草莓果醬中菌落總數呈下降趨勢。其中450 Mpa保壓10 min與500 Mpa保壓3 min都已經將果醬的菌落總數降低到2.2 logCFU·g-1；在此基礎上增加壓力與延長保壓時間，殺菌效果差異已經不大。許文文等[4]研究HP超高壓草莓汁殺菌效果時發現，600 Mpa保壓4 min后，草莓汁的菌落總數不可檢出；此結果與本實驗結果有差異，其可能原因是：①草莓汁經過前期蒸汽滅酶，并且榨汁后經過過濾處理，大大減少了初始菌以及耐壓菌。②果醬中可溶性固形物含量（糖）達到30%左右，在一定程度上可以提高細菌的耐壓性。

圖1 不同超高壓條件對草莓果醬中菌落總數殺菌效果圖

從圖2中可以看出，450 Mpa保壓5 min與500 Mpa保壓1 min之后，草莓果醬中霉菌與酵母已經為未檢出。因此，考慮到商業生產中的高效率要求，500 Mpa保壓3 min是比較好的超高壓殺菌條件。

圖2 不同超高壓條件對草莓果中醬霉菌酵母殺菌效果圖

2.2 超高壓草莓果醬貯藏期（4 ℃）穩定性研究

2.2.1 超高壓草莓果醬貯藏期間理化指標的變化

由圖3和圖4可知，超高壓草莓果醬在4 ℃貯藏過程中，可溶性固形物含量和pH值有波動，但是變化不顯著（P＞0.05），因為超高壓處理對糖度沒有影響，與許文文[4]研究結果相似。

圖3 超高壓草莓果醬貯藏期間可溶性固形物含量變化圖

圖4 超高壓草莓果醬貯藏期間pH值變化圖

△E反應的是樣品總體顏色的變化，FRANCIS[5]等認為當△E＞2時，樣品的色澤發生明顯的變化。由圖5可知，草莓果醬在貯藏105 d時，△E值為2.1，可以認為顏色變化差異不大；此后△E值開始逐漸增加，出現顯著差異（P＜0.05），這可能與草莓中花青素降解有關。花青素是草莓中的主要色素，這類色素的性質很不穩定，在貯藏過程中，易受某些理化因素的影響而發生降解或引起褪色，如酶、溫度、氧氣、光、pH、維生素C、糖及其降解產物、金屬離子以及植物中間代謝產物等都會影響其穩定性[6]，進而影響到色澤穩定性。說明在3.5個月的貯藏期內，草莓果醬的顏色保持較好。

圖5 超高壓草莓果醬貯藏期間ΔE值變化圖

稠度值的變化反映的是果醬黏度，數值越大，黏度越稀。由圖6可以看出，在貯藏期間黏度降低，那是因為在此過程中預糊化淀粉開始慢慢老化，黏度降低，不過在整個貯藏期間稠度的變化都在可以接受范圍。

圖6 超高壓草莓果醬貯藏期間稠度變化圖

此外，在草莓果醬貯藏3個月時，草莓果醬的風味開始呈現一種“糖腌漬”特征，與新鮮草莓果醬有了顯著的風味差異，可能與草莓發生的酶促褐變以及非酶褐變有關。褐變包括酶促褐變和非酶褐變，酶促褐變在熱燙不徹底時顯著影響產品質量。非酶褐變是果汁在貯藏過程中發生的主要褐變反應，褐變生成物直接影響果汁的品質，已成為果汁品質變劣和貯藏期縮短的主要原因[7]。非酶褐變主要包括美拉德（Maillard）反應、花色苷變化、抗壞血酸降解及酚類化合物的氧化聚合等，主要影響因素有pH值、溫度、時間、水分活度和體系內化合物組成等[8]。

綜合以上分析，可以認為超高壓草莓果醬在4 ℃貯藏3個月內可以保持較好的品質。

2.2.2 超高壓草莓果醬貯藏期間菌落總數研究

圖7 是草莓果醬經過500 Mpa保壓3 min超高壓處理后，貯藏于4 ℃下菌落總數在165天內（5.5個月）的變化。由圖可知，草莓果醬在貯藏期內，菌落總數變化無顯著性差異。雖然超高壓沒有完全殺滅草莓果醬中的細菌，但是草莓果醬高糖、低pH值以及4 ℃低溫貯藏，有效抑制了細菌的繁殖，從而較好地保證了草莓果醬安全性。

圖7 超高壓草莓果醬貯藏期間菌落總數變化圖

BULL[9]等研究發現經過超高壓處理過的瓦倫西亞橙和臍橙汁在600 MPa能夠將微生物降低到理想的水平；姜斌[10]等研究表明超高壓的滅菌效果主要取決于壓力的大小，與本研究結果相符。

3 結論

隨著超高壓壓力的增加與時間的延長，草莓果醬中菌落總數呈下降趨勢；450 Mpa保壓5 min之后草莓果醬的霉菌與酵母達到未檢出，綜合生產效率與殺菌效果，500 Mpa保壓3 min是理想的殺菌條件。草莓果醬在500 Mpa保壓3 min殺菌后，4 ℃下貯存3個月可以較好地保持產品的品質和安全性。