非濃縮還原（NFC）枸杞汁加工過程中品質變化特性

【結論】不同加工操作單元中熱處理（鈍酶和滅菌）對非濃縮還原（NFC）枸杞汁品質及香氣成分影響較大。

鍵詞：非濃縮還原（NFC）枸杞汁；不同加工操作單元；品質；聚類分析中圖分類號：S609 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）02-0361-12

0 引言

【研究意義】枸杞含有多種營養物質如枸杞多糖、氨基酸、甜菜堿、類胡蘿卜素、黃酮和維生素等。目前，枸杞加工產品種類少、方式傳統、附加值較低，且以初級加工為主，枸杞是當前營養品開發和飲品開發的最佳原材。近年來，市場需要具有酸甜可口、感官愉悅以及營養豐富的非濃縮還原（NFC）果汁[1]。非濃縮還原（NFC）枸杞汁在加工過程中，不同加工單元對枸杞汁的品質和風味變化會發生不同影響。因此創新枸杞加工產品對枸杞產業發展具有重要意義[2]?！厩叭搜芯窟M展】目前，針對于加工方式對果汁品質影響的研究主要集中在不同的殺菌方式，而熱殺菌依然是成本較低，在生產中易產業化投產的主要加工方式。劉清斌等[]在研究檸檬汁的加工工藝時，得出熱殺菌對NFC檸檬汁的感官分析結果影響較大。王珺等[4研究發現，熱處理（ ）使橙汁的醛類、醇類和酯類物質分別下降了 4 2 . 3 2 % . 1 3 . 5 4 % 和 6 2 . 3 5 % ，并產生了一些新的風味物質。Martinez－Monteagu- 和Velazquez-Estrada[研究表明，均質可以保證果汁的營養品質和貯藏期間良好的混濁穩定性。超聲處理在實現殺菌同時兼具提升果汁品質的潛在優勢，能有效延緩果汁品質劣變[7]。李曉磊等[8]在研究NFC 蘋果汁加工過程中發現，不同加工操作單元對果汁理化特性均有影響。【本研究切入點】在果汁加工過程中，外界環境和氧氣的溶入對不同加工環節均有影響，會引起果汁褐變和品質的變化，使其感官品質發生劣變。需分析不同加工環節對其品質指標和風味物質的影響?！緮M解決的關鍵問題】以精河枸杞為試材，研究榨汁、鈍酶、均質、超聲、殺菌5個加工環節對NFC枸杞汁理化品質、營養品質和揮發性物質的影響，測定不同加工操作單元加工后物料在顏色、濁度、可溶性固形物和可滴定酸的含量、黃酮、多酚以及風味物質變化等方面的差異性，明確引起NFC枸杞汁品質變化的關鍵加工環節，在調控果汁內在品質的基礎上，更好地維持果汁的感官品質，保證果汁的衛生品質，延長果汁貨架期，為NFC枸杞汁工業化生產中品質調控和低溫保質提供理論依據和技術支持。

一 材料與方法

1.1 材料

1. 1.1 枸杞

于2023年7月15日在新疆精河縣采收新鮮、成熟度均勻的枸杞，運輸至新疆農業科學院冷庫 存用。

沒食子酸（分析純）（天津市致遠化學試劑有限公司）；鄰苯二酸（分析純）（鄭州鄭亞化工產品有限公司）；抗壞血酸（分析純）（唐山昌華果汁制造有限公司）；梓檬酸（分析純）（山東宏仕德化工有限公司）；氫氧化鈉（分析純）（濟寧博誠化工有限公司）;2-戊酮（2-Pentanone）2-己酮（2-Hexanone）、2-庚酮（2-heptanone）、2-辛酮（2-Octanone）、2-壬酮（2－nonanone）等所有分離用有機溶劑均為國產分析純。

1. 1.2 主要儀器

FlavourSpec？風味分析儀，（德國G.A.S公司），PAL-BX/ACID2型數顯糖酸儀（日本Atago愛右公司），YS6060型臺式色差儀（深圳三恩馳科技有限公司），WZS-188型濁度儀（上海儀電科學儀器股份公司），T18型分散機（德國IKA公司），FT74XTS型高溫/超高溫瞬時殺菌機（英國Armfield公司），JY92-IIN型超聲波細胞粉碎機（寧波新芝科技股份有限公司），SC-650HL型低溫展示柜（青島海爾特種電冰柜有限公司），SW-CJ-2FD型超凈工作臺（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）。

1.2 方法

1.2.1 NFC枸杞汁樣品制備

參考NFC果汁加工工藝[8]，流程：枸杞鮮果經清洗后用榨汁機出汁，2層紗布過濾，經超高溫瞬時殺菌機完成第1次熱處理（鈍酶， 9 0 % 、60s），果汁熱處理后經過分散機和超聲波細胞粉碎機進一步均質和超聲，之后經過超高溫瞬時殺菌機完成第2次熱處理（殺菌， ），在超凈工作臺內對NFC枸杞汁無菌灌裝。2次熱處理、灌裝、成品按工藝單元的參數控制溫度外，榨汁溫度控制在室溫 操作，收集每個加工環節之后的果汁樣品，重復制備收集3次。收集的樣品置于 - 8 0 % 超低溫冰箱存用。

枸杞汁生產流程：枸杞 清洗去雜 榨汁 熱處理（鈍酶 均質 超聲（3 熱處理（滅菌 灌裝 保存成品

1.2.2 不同加工單元各品質指標測定

色差：枸杞汁在室溫下用YS6060型臺式色差儀測量果汁的顏色，采用CIE（國際照明委員會）顏色評價體系定義的 和 表征待測果汁的色值;按公式△E=（△L*2+△a*2 +△b*2）1/2計算總色差。

1. 2. 2. 1 感官評價

經專業感官培訓后，在試驗團隊里篩選出合格的10名食品專業人士作為評價小組，對果汁的口感、色澤、香氣、組織狀態4個指標進行客觀評價及評分。表1

1.2.2.2 揮發性成分的測定

采用氣相色譜-離子遷移色譜（GC-IMS）分析枸杞汁的揮發性成分[8]。準確稱重 3 . 0 0 g 不同加工單元的枸杞汁樣品，置于 cm）的頂空進樣品中，每個樣品重復3次。將樣品在 4 0 % 下孵育 1 0 m i n 后進樣，進樣 0 . 5 m L ，進樣針溫度 ，孵化轉速 ，載氣為高純氮氣 （ ? 9 9 . 9 9 9 % ） ）；色譜柱類型， F S- S E- 5 4 - C B- 0 . 5 1 5 m I D：0 . 5 3 m m ，色譜柱溫度 ；分析時間 2 0 m i n ，設置程序流速 并保持 1 0 m i n ，在 5 m i n 內線性增至 ，在1 5 m i n 內線性增至 ， min保持 5 m i n 。

2-戊酮（2-Pentanone）、2-已酮（2-Hex-anone）、2-庚酮（2-heptanone）、2-辛酮（2-Octanone）、2-壬酮（2-nonanone）作為標準品建立標準曲線，確定樣品中風味物質的保留時間。

1.3 數據處理

使用originpro2021軟件作圖，采用SPSS20.0統計分析軟件的Duncan和單因素ANOVA進行顯著性和方差分析。使用氣相離子遷移譜儀配置的軟件（Librariessearch）和3款插件（Librariessearch、Librariessearch、Librariessearch）對風味物質進行測定和分析使用。

2 結果與分析

2.1不同加工單元對NFC枸杞汁TSS、TA、PH、固酸比含量的影響

研究表明，在NFC枸杞汁加工各環節中，TSS隨著加工的進行，整體呈下降趨勢且在熱處理加工單元中下降最明顯。TA表示果汁中有機酸的含量，在均質和超聲加工處理后，含量變化并不明顯，經鈍酶后TA從 0 . 6 4 g / L 降低至 0 . 6 g / L ，經滅菌后，TA的含量從 0 . 6 6 g / L 降低至 0 . 5 4 g / L 變化顯著（ 。果汁的固酸比是可溶性固形物與可滴酸的比值，經過不同熱處理（鈍酶和滅菌）后，可滴定酸顯著降低（ ），導致固酸比增加，酸感下降。熱處理（鈍酶和滅菌）后的固酸比在整個加工過程中處于最高值。在加工過程中 值從5.04（榨汁）下降到5.01（鈍酶），滅菌后又降到4.99（ ）。熱處理對果汁的TSS、TA、固酸比影響較顯著。圖1

2.2 不同加工單元對NFC枸杞汁 、濁度、NE-BI和離心沉淀率含量的影響

研究表明，在不同的加工環節中， 呈先下降后上升的變化趨勢，果汁的顏色隨著加工的進行，先變深后變亮。滅菌在果汁樣品中引起明顯的顏色變化。果汁的濁度隨著加工的進行呈上升趨勢，在滅菌加工單元后達到峰值，為10660NTU，滅菌后果汁的穩定性最穩定。經鈍酶處理后，NEBI的褐變度下降至0.54，經均質、超聲、滅菌加工后，處于較穩定狀態。果汁的離心沉降率先上升后下降，超聲和滅菌后果汁的離心沉淀率下降（ ），果汁體系的穩定性較好，與濁度的試驗結果變化相一致。熱處理使果汁顏色先變深后變亮，使果汁穩定性趨于較穩定狀態。圖22.3不同加工單元對NFC枸杞汁甜菜堿、多糖、胡蘿卜素、抗壞血酸、DPPH、ABTS、總酚、黃酮含量的影響

研究表明，不同的加工環節對枸杞果汁中的總酚、總黃酮含量和DPPH、ABTS清除率的影響趨勢比較相似，總體呈下降趨勢。經過滅菌后，DPPH自由基清除率降低至 6 8 . 0 3 % ± 1 . 8 2 % ，降低了 1 2 . 8 % ，ABTS自由基清除率降低至3 5 . 2 7 % ，降低了 5 5 . 5 8 % ，和鮮榨汁之間有顯著性差異（ ）。不同加工單元對枸杞果汁中甜菜堿、胡蘿卜素、含量趨勢比較相似，甜菜堿和胡蘿卜素在鈍酶后迅速上升，又在均質后下降，最后趨于穩定。熱處理對抗壞血酸含量的影響呈顯著性差異（ 。枸杞多糖在超聲加工單元后達到峰值，為 1 . 4 7 g/ 1 0 0 g ，滅菌后的含量與鈍酶的含量持平，均為 0 . 9 5 g/ 1 0 0 g 。與均質和超聲相比較，熱處理對各個指標含量的影響更明顯。圖3

2.4 不同加工單元對NFC枸杞汁的感官評價

研究表明，不同加工單元枸杞汁的感官評價存在明顯差異。此外熱處理溫度會顯著降低酶的活性，降低酶促反應速率，因此熱處理（鈍酶和滅菌）階段果汁的色澤降低可能是由于高溫導致花色昔的降解造成的。對于果汁常存在著澄清液分層的質量缺陷，均質是一個很好的防止方法，熱處理（鈍酶和滅菌）降低了果汁的色澤和香氣，在滅菌加工單元提高了果汁的口感和組織狀態。圖4

2.5 不同加工單元枸杞汁GC-IMS定性分析

研究表明，以 C4 ～ C9 六種正酮做標準曲線用于保留指數計算，通過離子遷移保留指數以及漂移時間，計算每種揮發性物質的保留指數，定性識別揮發性風味物質。NFC枸杞汁揮發性風味物質共定性出51個（38種）揮發性物質。NFC枸杞汁中揮發性物質包括種16種醛類，9種醇類，11種酮類，5種酯類，2種雜環、1種烯烴，2種硫醚，1種胺類，1種烷烴。表2

2.6 不同加工單元枸杞汁GC-IMS指紋圖譜

研究表明，根據GC-IMS技術軟件LAV中的插件程序GalleryPlot生成的不同加工單元NFC枸杞汁風味物質指紋圖譜，每一行代表同一個加工單元枸杞汁樣品中所含有的揮發性物質，每個加工單元重復3次，每一列是不同加工單元樣品之間同一種揮發性物質的動態變化情況。其中圖譜顏色由深至淺表示代表揮發性物質的含量由高到低。

A區域的11種揮發性物質的相對含量在5個加工操作單元一直存在且相對含量無明顯變化。C區域的40種揮發性物質的相對含量經鈍酶后幾乎全部降低，在均質和超聲后相對含量無明顯變化。對于C區域而言，鈍酶是對NFC枸杞汁揮發性物質相對含量影響最大的加工操作單元。B區域有11種揮發性物質，經鈍酶處理后其揮發性物質均有不同程度的損失，其中5種揮發性物質（戊醛、2-甲基丁醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、乙酸甲酯、2-庚酮）的相對含量經滅菌處理后顯著升高。熱處理加工操作單元對NFC枸杞汁揮發性物質的變化影響顯著。圖5

2.7不同加工單元與NFC枸杞汁理化品質和揮發性物質的聚類熱圖

研究表明，5個加工單元聚類3類，其中鈍酶、均質和超聲為1類，榨汁1類，滅菌1類。18項指標分為了3類，能聚集在一起的指標表示之間相關性較強。第一類指標包括離心沉淀率、濁度、胡蘿卜素3種物質，3種物質在榨汁加工操作單元含量均較低，但在鈍酶加工操作單元時均有上漲趨勢。其中胡蘿卜素在鈍酶、濁度在超聲、離心沉淀率在均質加工操作單元均有較高的含量；第二類包括 Δ E 、NEBI和固酸比，5種物質在鮮榨加工單元均有較高的含量，但在鈍酶加工操作單元時均出現下降趨勢；第三類指標包括枸杞多糖、黃酮、總酚和甜菜堿等10種物質，這些物質在熱處理（鈍酶和滅菌）時含量均出現改變，其中滅菌加工操作單元中各個物質含量均較低，表示熱處理降低了這些物質的含量。圖6

5個加工單元的分層樹狀圖形成3類：第I類是鈍酶、均質、超聲3組，第Ⅱ類是滅菌組，第IⅢ類是鮮榨組，該聚類分組結果與圖6指紋圖譜結果一致。51種揮發性香氣成分聚為3類，第I類揮發性香氣成分包括2-丁酮、乙醇、2-已烯醛、己醛等6種揮發性香氣成分，其中2-丁酮、乙醇在各加工單元中均有較高的相對含量。第Ⅱ類揮發性香氣成分包括2-己烯醛、己醛、2-丁酮、己腈、正己醇等13種揮發性香氣成分。第Ⅱ類揮發性香氣成分相對含量在不同加工單元中相對含量差異較大。榨汁加工單元中反式-2戊烯醛和1-戊烯-3-酮相對含量較高;滅菌加工單元中2-乙烯醛、己醛、2-丁酮等4種物質相對含量較高；鈍酶加工單元中正丁醇、3-戊酮等6種物質相對含量較高。第Ⅱ類揮發性香氣成分包括苯乙醛、3-辛醇、庚醛、戊醛、壬醛等32種揮發性香氣成分。鮮榨果汁在鈍酶、均質、超聲組中，果汁揮發性物質種類和相對含量較為一致，差異較小，而滅菌處理以后，出現新的揮發性物質且部分物質相對含量增加。圖7

3討論

3.1 不同加工操作單元對NFC枸杞汁汁理化特性的影響

試驗通過枸杞汁加工中榨汁、鈍酶、均質、超聲、滅菌操作各階段取樣后測定其理化指標、營養指標的變化。其結果表示，鈍酶和滅菌處理后，

TSS在果汁中的含量分別由 降低至 ，后又進一步又由 ，降低至 ，可能是由于熱處理溫度較高，使果汁產生絮狀沉淀，這些沉淀吸附了部分TSS，導致果汁中 TSS 含量下降[15-17]。TA 在熱處理加工環節明顯下降（ ），是由于熱處理導致有機酸的蒸發導致[18]，試驗研究結論與TIAN 研究結果一致。固酸比決定了消費者對味道和芳香特征的偏好，甜味和酸味之間的平衡在感官體驗中非常重要。試驗的固酸比隨著加工的進行含量變化與文獻[20]的報道基本一致。果汁 Δ E 在熱處理后有顯著性差異（ ，為 Δ E gt; 5 ，人眼能夠明顯感知到這種顏色差異，熱處理對色澤有影響，這與Lee 進行的研究是一致的[21]。與榨汁相比，鈍酶、均質、超聲和滅菌后果汁的濁度分別增加了 6 0 . 2 % . 7 3 . 4 % . 9 7 . 8 % 和 7 9 . 3 % ，是因為熱處理破壞了細胞結構，使果膠泄漏濃度增加所致[22]。NEBI是由于美拉德反應引起的果汁褐變，導致顏色變化和營養損失。果汁的離心沉降率和穩定性有關，較小的離心沉降率代表果汁的穩定性較好[23]，隨著鈍酶加工處理后，果汁的離心沉降率顯著提高（ ，可能是因為熱處理加工步驟破壞了細胞結構使果膠泄露，火菌后果汁的離心沉降率顯著下降，說明果汁滅菌提高了果汁的穩定性。因此，NFC枸杞汁加工過程中的鈍酶和滅菌環節對果汁理化特性的影響較大，而榨汁、均質和超聲操作后果汁理化特性依然保持穩定。

3.2 不同加工操作單元對NFC枸杞汁營養指標的影響

鈍酶處理后總酚和總黃酮的含量與鮮榨相比分別下降了 1 8 . 7 6 % 和 0 . 5 0 % ，主要是因為加熱時混人果汁的氧氣致使這些熱敏性成分氧化降解所致[24]。和萬鵬等[25]得出的熱處理過程中抗壞血酸和總酚含量下降明顯結論一致，劉興辰等[26]也發現高溫短時胡蘿卜汁的總酚含量顯著降低，這可能與酚類物質熱不穩定性有關，高溫短時處理的高溫可能使得部分酚類物質降解。DPPH、ABTS隨著加工的進行，總體呈下降趨勢，果汁中的總酚、黃酮等具有一定的清除自由基能力，熱處理使黃酮、總酚游離破壞導致DPPH、ABTS清除能力也相應減弱[27]。鈍酶處理后，甜菜堿、胡蘿卜素、抗壞血酸的含量明顯增加（ ，分別增加了 4 6 . 0 1 % ， 6 8 . 8 7 % ， 8 . 1 7 % ，是因為新鮮的枸杞中植物細胞完整，富含大量未被釋放和破壞的營養與功能組分。經過加工后食品細胞基質被破壞，大量地釋放營養與功能組分，使得可檢測營養與功能組分的含量上升[28]

3.3 不同加工操作單元NFC枸杞汁風味物質的影響

NFC枸杞汁在榨汁處理后，風味濃郁，物質相對含量較高，在經過鈍酶操作后，戊醛、異丁酸乙酯、2-甲基丁醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、乙酸甲酯、2-庚酮、2，3-丁二酮、甲酸乙酯、1-戊烯-3-酮、乙醇、2-己烯醛、己醛、3-戊酮、庚醛、反式-2-戊烯醛、正己醇、乙偶姻、戊醇、壬醛、3-辛醇、丙醇、2-乙基呋喃、2-正戊基呋喃、

3-庚醇、2-庚烯醛、乳酸丁酯、反式-2-戊烯醛、1-戊烯-3-酮、戊醇、水芹烯、二甲基三硫、2-庚烯醛、2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、庚醛、苯乙醛40種揮發性物質（20種物質為單體和二聚體）的相對含量全部降低，風味遺失較多，在均質和超聲處理后，揮發性物質的相對含量和種類無變化，鈍酶處理的溫度對果汁揮發性物質的影響影響顯著，此結果與巴士殺菌會影響食品風味物質的研究結論一致[29]。經過滅菌處理后，戊醛、2－甲基丁醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、乙酸甲酯、2-庚酮5種揮發性物質的相對含量（ 1 . 1 4 % 、1 . 2 8 % . 0 . 7 1 % 、 2 . 0 5 % 、 1 . 1 % ）較鈍酶加工后顯著升高 （ 5 6 . 1 % ， 3 2 % ， 2 2 . 4 % ， 7 8 . 3 % ， 7 4 . 6 % ） ，其中戊醛和2－庚酮的增加為枸杞汁的香味起到積極的作用。6-甲基-5-庚烯-2-酮和2-庚酮屬于酮類物質，通過脂肪氧化和美拉德反應產生，賦予果汁柑橘、草莓和堅果等果香香味[30]，戊醛和2-甲基丁醛屬于醛類物質，揮發性較強，閾值較低，主要來自于脂質氧化，賦予枸杞汁獨特的油脂（香仁和麥芽）氣味。以上風味物質含量均存在不同程度增加，可能來源于高溫發生美拉德反應生成產生新的揮發性物質。但2，3-丁二酮、甲酸乙酯、1-戊烯-3-酮3種揮發性物質在滅菌處理后，相對含量降低至 0 . 2 3 % ！ 0 . 7 % 、0 . 7 5 % ，降低了 0

4結論

鈍酶（ 和滅菌（ 1 0 2 % 86s）溫度的控制對于果汁品質的影響較大，較高的溫度會降低果汁的理化品質，影響營養品質，使風味物質遺失，而榨汁、均質、超聲等加工操作在NFC枸杞汁加工中有利于品質保持和提升，對果汁可溶性固形物、固酸比、非酶褐變指數、黃酮、甜菜堿和胡蘿卜素等理化和營養品質無明顯差異（ 。不同加工操作單元中熱處理（鈍酶和滅菌）對非濃縮還原（NFC）枸杞汁品質及香氣成分影響較大。

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Quality change characteristics of not from concentrate （ NFC） Lycium barbarum juice during processing

YE Duoduo ‘，MENG Xintao 2，Gulimire Zununa 2，Abidaimu Abudureyimu1 Kuerbannayi Tuerxunmaimaiti 1，ZHANG Ting2，MA Yan2，PAN Yan2 （1. College of Food Sciences and Pharmacy， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830o91， China; 2. Institute of Agricultural Products Storage and Procesing， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences/Xinjiang Research Center for Deep Processing Engineering of Major Agricultural and Sideline Products， Urumqi 830091， China）

Abstract：【Objective】 To study the effects of different processing units on the quality of not from concentrate（NFC）Lycium barbarum juice so as to provide theoretical basis for regulating the internal quality of the juice and prolonging the shelf life of the juice.【Methods】Fresh Lycium barbarum was treated by juicing，inactivating enzyme，homogenization，ultrasound and sterilization，and samples fromdifferent procesing units were collected to analyze their effects on physicochemical and nutritional indexes and volatile substances.Cluster thermography was used to analyze the units thathad great influence on volatilesubstancesand physicochemical quality of NFC Lycium barbarum juice in different processing operations.【Results】 In different processing units，there was no significant diffrence between homogenization and ultrasonic treatment on the physicochemical and nutritional qualityof fruit juice，such as soluble solids，solid-acid ratio，non -enzymatic browning index，flavonoids，betaine and carotene （ P gt; 0 . 0 5 ）.Compared with the sterilized juice，the solid acid content of inactivated enzyme and sterilized juice increased by 4 . 4 % and 5 . 1 % ，the turbidity increased by 6 8 . 2 % and 1 0 . 3 % ，and the centrifugal precipitation rate of sterilized juice decreased by 8 . 7 % .The contents oftotal phenols，flavonoids，DPPH and Abts decreased by 1 8 . 8 % ， 0 . 5 1 % ， 4 . 7 3 % and 2 . 2 % in the inactivated enzyme，and decreased by 2 2 . 5 % ， 0 . 4 % ， 1 2 . 8 % and 5 5 . 6 % after sterilization. The relative content of volatile compounds decreased by 3 5 . 6 % and 3 1 . 8 % respectively compared with that before the heat treatment.【Conclusion】 Heat treatment （inactivation of enzyme and sterilization）in diffrent processing units has great influence on the quality and aroma components of NFC Lycium barbarum juice.

Key words： non - concentrated reduction （NFC） wolfberry juice； diffrent processing links; quality;cluster analysis