不同殺菌方式對藍莓原汁的品質影響

徐天澤，徐 潔，徐 誠，畢海洲，麥必程，陳曉明

（淮陰工學院生命科學與食品工程學院，江蘇 淮安 223000）

藍莓（Blueberry），亦稱藍漿果、越橘，是一種杜鵑科越橘屬植物[1]，藍莓果子呈球形，顏色從淺藍到深藍不等，表面覆蓋著白色的果粉。藍莓富含蛋白質、維生素、微量元素和礦物質，還具有多種活性營養成分，如花青素、總酸、有機酸、酚酸、超氧化物歧化酶和果膠等，被認為是全球五大健康產品之一[2]。藍莓花青素被認為是“護眼之寶”中最強大的抗氧化劑，其能夠對抗自由基的侵害，延緩衰老，并且能夠阻止突變[3]。

殺菌是果汁加工的關鍵環節，目前生產主要采用高溫短時、超高溫瞬時殺菌等熱殺菌方法，該方法極易破壞果汁中的熱敏性成分，對果汁的色香味和營養等方面產生負面影響。超高壓殺菌是近年來研究較多的非熱殺菌技術，利用幾百兆帕的壓力處理，使果汁在常溫下達到滅酶殺菌的作用[4]。

采用超高壓殺菌、高溫短時、超高溫瞬時殺菌3種不同方式對藍莓原汁進行殺菌處理，比較不同殺菌處理對藍莓原汁的微生物指標、營養成分、抗氧化能力的影響，為藍莓原汁加工中的殺菌技術的選擇提供參考數據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍莓鮮果，購自當地果品市場，選擇無病無傷的藍莓，用流動水清洗，瀝干水分；于-20 ℃條件下冷凍備用；平板計數培養基、孟加拉紅培養基，上海盛思生化科技有限公司提供；蘆丁標準品（98%）、沒食子酸，上海源葉生物科技有限公司提供；Folin-酚試劑、1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH）、2-聯氨-雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸） 二銨鹽自由基（ABTS），上海碧云天生物技術有限公司提供；水楊酸、氯化鈉、抗壞血酸、硫酸亞鐵、雙氧水、無水乙醇、氫氧化鈉、鹽酸、無水葡萄糖、碳酸鈉，國藥集團化學試劑有限公司提供；其他均為分析純。

1.2 儀器與設備

JYZ-C500 型九陽榨汁機，九陽股份有限公司產品；TU1900 型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司產品；EL27 型梅特勒pH 計，梅特勒儀器有限公司產品；VD-650 型無菌操作臺，蘇州凈化設備有限公司產品；SHPP-DZ-600 型超高壓設備，山西三水河科技股份有限公司產品；TS-20型微型超高溫殺菌機，上海順儀實驗設備有限公司產品；HB600-S 型電熱恒溫培養箱，上海躍進醫療器械廠產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 藍莓原汁制備

取出-20 ℃冷凍備用的藍莓，使用榨汁機榨汁，80 目過濾，所得濾液藍莓原汁置于冰箱（0 ℃） 中冷藏備用。

1.3.2 藍莓原汁殺菌處理

不同殺菌處理的樣品均來自同一批藍莓果汁。

（1） 超高壓殺菌（UHP）。將藍莓原汁分裝在150 mL 復合塑料袋中，真空封口，置于超高壓殺菌機中，在溫度30 ℃，壓力500 MPa 下保持10 min，置于冰箱（0 ℃） 冷藏待用。

（2） 高溫短時殺菌（HTST）。將藍莓原汁加熱到85 ℃后，計時3 min，立即封入經滅菌的耐熱PET瓶中（150 mL），冰水中快速冷卻到常溫，置于冰箱（0 ℃） 冷藏備用。

（3） 超高溫瞬時殺菌（UHT）。殺菌參數為溫度130 ℃，時間5 s，在無菌灌裝機上采用無菌袋取樣。

1.3.3 微生物指標測定

依據GB 4789.15 和GB 4789.2 中的方法檢測菌落總數和霉菌酵母總數[5]。

1.3.4 品質指標

參考國家標準GB/T 5009—2003[6]，可溶性固形物的測定采用手持糖度儀測定法；總糖含量測定采用直接滴定法，結果以葡萄糖計；總酸測定采用酸堿滴定法，結果以檸檬酸計；pH 值示差法[7]測定果實花色苷含量；參考殷曉翠等人[8]的方法，采用Folin-酚法測定總酚含量，結果以沒食子酸計；采用三氯化鋁比色法測定總黃酮含量，結果以蘆丁表示。

1.3.5 抗氧化活性測定

利用鐵離子還原能力法（FRAP 法）、DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率檢測自由基清除能力及藍莓原汁的抗氧化活性。

參考陳純[9]的方法，測定鐵離子還原能力（Ferric ion reducing antioxidant power，FRAP）；參考李曉英等人[10]的方法測定DPPH 自由基清除率；ABTS 自由基清除率參考楊延峰等人[11]的方法。

2 結果與分析

2.1 不同殺菌方式的殺菌效果

不同殺菌方式的殺菌效果見表1。

表1 不同殺菌方式的殺菌效果/ lg（CFU·mL）-1

由表1 可知，未殺菌藍莓原汁的菌落總數和霉菌酵母總數分別為3.2 lg（CFU/mL） 和2.7 lg（CFU/mL）；樣品分別經UHP、HTST 和UHT 殺菌處理后，藍莓原汁的菌落總數和霉菌、酵母菌均未檢出，說明這3 種殺菌處理均達到殺菌要求。

2.2 不同殺菌方式對品質指標的影響

不同殺菌方式對藍莓原汁主要營養品質的影響見表2。

表2 不同殺菌方式對藍莓原汁主要營養品質的影響

由表2 可知，與未殺菌藍莓原汁相比，3 種殺菌處理后的原汁總酸含量沒有發生顯著變化（p＞0.05）；可溶性固形物和總糖在UHP 處理后沒有顯著變化，但經HTST 和UHT 處理后都出現了較顯著的下降（p＜0.05）；藍莓原汁中花色苷含量經過UHP，HTST和UHT 處理后分別下降了23.36%，32.07%和27.54%。與未殺菌藍莓原汁相比，UHP 使得總酚、總黃酮含量的損失率為20.11%，10.68%；HTST 處理組分別下降了44.58%，16.34%；UHT 處理組分別下降了36.52%，19.92%；總酚和總黃酮含量在3 種殺菌處理后都顯著降低（p＜0.05），但UHP 影響最小。

2.3 不同殺菌方式對抗氧化活性的影響

不同殺菌方式對藍莓原汁抗氧化性的影響見圖1。

圖1 不同殺菌方式對藍莓原汁抗氧化性的影響

FRAP 值、DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率被廣泛地用于評價樣品的體外抗氧化能力。由圖1 可知，藍莓原汁的FRAP 值、DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率在經過殺菌處理后都表現出明顯的下降趨勢，高溫短時殺菌處理影響最大。與未殺菌的果汁相比，UHP 殺菌處理的影響最弱，FRAP 值、DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率分別下降了14.29%，15.19%和13.42%；HTST 影響最顯著，FRAP 值、DPPH 自由基清除率和ABTS自由基清除率分別下降了52.56%，37.91%和33.56%。在果汁飲料加工過程中，強烈的熱處理不僅會降低功能性酚類化合物的含量，還會降低其抗氧化能力[12]。試驗結果與曾慶帥[13]在荔枝果汁加工中研究發現的自由基清除變化趨勢相符。謝國芳等人[14]發現殺菌溫度對藍莓果汁飲品的抗氧化能力有較大影響，經過巴氏殺菌和高溫殺菌處理過程后，藍莓果汁飲品的DPPH 自由基清除能力明顯下降。熱處理對不同酚類化合物的作用存在差異，其中各種酚類化合物的濃度變化會對特定自由基的抗氧化能力產生重要作用[15]。由表2 中的花色苷、總酚和總黃酮的含量測定結果可知，長時間殺菌導致藍莓原汁中花色苷、總酚、總黃酮等抗氧化成分發生了氧化降解等化學反應使含量降低，從而影響了果汁的抗氧化活性。因此，為最大限度地保持藍莓原汁的抗氧化能力，應盡可能縮短加熱殺菌時間，或者選擇非熱殺菌的方式。

3 結論

UHP、HTST 和UHT 3 種殺菌方式均能殺滅藍莓原汁中的微生物，達到殺菌要求，但3 種殺菌方式對藍莓原汁中的品質和抗氧化活性的影響不同。利用UHP 技術對藍莓原汁進行殺菌處理可以較好地保持果汁原有特性，體現在可溶性固形物、總糖、總酸指標與未殺菌處理的果汁相比無顯著差異，而花色苷、總酚和類黃酮的差異影響最小。在藍莓原汁的抗氧化活性方面，UHP，HTST 和UHT 殺菌的差異顯著，其中UHP 殺菌的影響最小。高溫殺菌會造成藍莓原汁中的營養成分和抗氧化活性下降。因此，為了最大程度地保留藍莓原汁中的營養成分、口感和風味品質，在藍莓加工中應盡可能減少熱加工，或者選擇非熱加工的UHP 技術，也可以進一步探索其他新型的非熱加工殺菌方式。