中試條件下殺菌方式對NFC橙汁品質變化和貯藏溫度的研究

楊雅利 ， 沈海亮

（1. 陜西師范大學，陜西西安 710119；2. 西南大學柑橘研究所，重慶 400712；3. 中國農業(yè)科學院柑橘研究所，重慶 400712）

非濃縮橙汁（NFCOJ） 是用成熟的優(yōu)質新鮮甜橙為原料，采用真空脫氣、巴氏殺菌和無菌灌裝等先進技術制取的優(yōu)質原汁，保持了原橙汁應有色澤和風味，該NFC橙汁可溶性固形物的濃度一般不低于10.5°Brix。這種橙汁在冷鏈條件下貯運銷售，最大限度地保留了新鮮的風味和營養(yǎng)[1]，而隨著人們對生活質量的新追求，橙汁加工新技術的發(fā)展又使橙汁生產回到了“原汁”即非濃縮汁（NFC） 時代。

試驗以NFC橙汁為研究對象，借助國家柑橘工程技術研究中心中試平臺，對NFC橙汁進行巴氏殺菌和微波殺菌的對比試驗。擬對2種殺菌方式處理的NFC橙汁的品質及其在貯藏過程中的主要營養(yǎng)成分和微生物總數(shù)的變化進行比較，旨在進一步了解和量化這2種殺菌方式的優(yōu)缺點，為篩選適用規(guī)模化NFC橙汁殺菌方式提供可量化的參考。

1 材料與方法

錦橙汁樣品，中國農科院柑橘研究所國家工程技術研究中心中試車間榨取，錦橙產地為重慶長壽。

葡萄糖（分析純），成都科龍化工試劑廠提供；2,6.二氯靛酚（分析純），廣東昌盛制藥有限公司提供；氫氧化鈉（分析純），天津市風船試劑公司提供；L-抗壞血酸（分析純），成都科龍化工試劑廠提供；草酸（分析純），重慶川東化學試劑廠提供；酵母膏、瓊脂粉、胰蛋白胨，均為生化試劑，北京奧博星生物公司提供。

391型全果榨汁機，美國FMC公司產品；WAY-2S型阿貝折光儀、FAZO04B型電子天平，上海精密科學儀器有限公司產品；ORW8S-3S型微波液體殺菌設備，南京澳潤微波科技有限公司產品；Color i5型全自動色差計，美國愛色麗公司產品；SW-CJ-1F型超凈工作臺，蘇州安泰空氣技術有限公司產品；BPX-162型恒溫培養(yǎng)箱，上海博訊實業(yè)有限公司產品；DZKV64型電子恒溫水浴鍋，北京中興偉業(yè)儀器有限公司產品；BCD243型雙開門冰箱，廣東科龍電器股份有限公司產品；LDZX-50FBS型立式高壓蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠產品。

1.2.1 殺菌和貯藏方法

（1） 殺菌方法。巴氏殺菌（95 ℃，30 s），微波殺菌（功率1.8 kW，溫度80 ℃，流速20 L/h）。

（2） 貯藏方法。殺菌處理后的橙汁快速冷卻至常溫，按殺菌方式的不同分組，分別在4，25 ℃（作為常溫） 條件下避光貯藏。

1.2.2 試驗設計

（1） 以鮮榨NFC橙汁為對照，分別測定經巴氏殺菌和微波殺菌處理后的NFC橙汁VC、色澤、還原糖、可溶性固形物等指標的變化。

（2） 每7d為1個檢測周期，分別檢測不同殺菌方式處理后在不同貯藏溫度條件下橙汁中微生物總數(shù)、VC和還原糖等指標含量的變化。

1.2.3 測定方法

微生物檢測-菌落總數(shù)的測定參照國標GB 4789.2—2016[2]； VC的測定參照 GB 8210—1987出口柑橘鮮果檢驗方法2,6-二靛酚滴定法進行測定；還原糖的測定參照GB 8210—1987中費林試劑法測定還原糖含量；色澤測定按照美國農業(yè)部橙汁色澤測定方法測定，利用Color i5型色差儀進行測定[3-4]。

2 結果與分析

不同殺菌方式對橙汁中VC和色澤的影響見圖1，殺菌方式對橙汁中還原糖和可溶性固形物的影響見圖2。

圖1 不同殺菌方式對橙汁中VC和色澤的影響

圖2 殺菌方式對橙汁中還原糖和可溶性固形物的影響

由圖1和圖2可知，2種殺菌方式對橙汁4個測定指標產生不同程度的影響。其中VC的變化最明顯，微波殺菌的橙汁VC含量為44.33 mg/100 mL，巴氏殺菌的橙汁VC含量是34.7 mg/100 mL，而鮮榨橙汁中VC含量為48.44 mg/100 mL。VC含量降低主要是由于殺菌的高溫和作用時間的不同造成[5]。雖然VC含量均有下降，但微波處理后其含量損失了8.5%，巴氏殺菌損失了28.5%。由此可見，微波殺菌能更好地保存橙汁中的VC。

經過不同殺菌方式處理后，還原糖的量也有較大變化，相比對照中，巴氏殺菌和微波殺菌后橙汁中還原糖的量均有所增加。其原因可能是由于殺菌溫度高，引起了橙汁中蔗糖的大量分解，使還原糖的增加量超過了還原糖被氧化的量[6]，而巴氏殺菌溫度高、時間長，造成蔗糖分解量大于微波殺菌處理方式，因此還原糖增加量較高。

橙汁色澤指數(shù)（OJ值） 是橙汁色澤評價的主要指標[7]。相比未殺菌NFC橙汁，經過2種殺菌處理后NFC橙汁的OJ值均有所降低，且巴氏殺菌下降量更大[8]。2種方式殺菌后NFC橙汁的可溶性固形物基本沒有變化，說明殺菌方式的不同對可溶性固形物基本上沒有影響，僅有的變化應該是由高溫殺菌橙汁中水分蒸發(fā)引起。

殺菌后橙汁在4，25 ℃貯藏條件下微生物總數(shù)的變化情況見表1。

由于橙汁的pH值較低，因此引起腐敗的微生物一般限于酵母菌、霉菌和無孢子桿菌等[9]，因此橙汁經過有效殺菌處理后，均能殺滅其中的微生物，并在一定的貯藏期內保持橙汁的良好品質。

表1 殺菌后橙汁在4，25 ℃貯藏條件下微生物總數(shù)的變化情況/ CFU·mL-1

由表1可知，橙汁在經過2種方式殺菌處理后，均已達到國標GB 7101—2015中對果汁中微生物總數(shù)合格標準，并在監(jiān)測的5周內不同的貯藏溫度條件下，微生物總數(shù)保持檢出量均為0的良好衛(wèi)生要求，說明2種殺菌方式均能有效殺滅橙汁中的微生物，保持橙汁的食用安全性。

處理后橙汁在4 ℃條件下VC的變化情況見圖3，處理后橙汁在25 ℃條件下VC的變化情況見圖4。

圖3 處理后橙汁在4 ℃條件下VC的變化情況

圖4 處理后橙汁在25 ℃條件下VC的變化情況

由圖3和圖4可知，在不同貯藏溫度下，VC含量變化趨勢基本相同，均隨著貯藏時間的增加而減少，這是由VC氧化引起。

在貯藏5周后，在4 ℃條件下，巴氏殺菌橙汁中VC含量降為19.97 mg/100 mL，VC含量損失了44.45%，微波殺菌橙汁中VC含量降為33.47 mg/100 mL，VC含量損失了24.50%；25 ℃條件時，巴氏殺菌橙汁和微波殺菌橙汁中VC含量的損失分別達到96.86%和93.57%，2種殺菌方式處理的橙汁在貯藏過程中VC含量均有較大程度的損失，這與王華等人[10]研究的哈姆林橙汁貯藏過程中VC含量變化趨勢基本一致；貯藏35 d后，最終巴氏殺菌橙汁中VC的殘存量為1.09 mg/100 mL，微波殺菌的僅為2.85 mg/100 mL。

結果表明，25 ℃不適合于2種殺菌方式處理后NFC橙汁的貯藏，而在常用的低溫貯藏溫度4 ℃條件下貯藏研究發(fā)現(xiàn)，微波殺菌比巴氏殺菌能更好地保存橙汁的營養(yǎng)成分。

處理后橙汁在4 ℃條件下還原糖變化的情況見圖5，處理后橙汁在25 ℃條件下還原糖變化的情況見圖6。

圖5 處理后橙汁在4 ℃條件下還原糖變化的情況

圖6 處理后橙汁在25 ℃條件下還原糖變化的情況

由圖5可知，4 ℃貯藏過程中2種橙汁還原糖量變化總體趨勢相似，但具體表現(xiàn)有所不同，微波殺菌橙汁為先下降后上升1次循環(huán)，巴氏殺菌呈現(xiàn)先微量增加而后逐漸減少的變化趨勢。同時在監(jiān)測期內2種殺菌方式處理后的橙汁中還原糖總量的變化并不大，可能是因為低溫的原因，橙汁中的各種反應不能發(fā)生或者反應速率較慢。

而圖6中，25 ℃貯藏條件下巴氏殺菌和微波殺菌處理的橙汁，在貯藏過程中還原糖量的變化趨勢雖然相似，但卻有所不同。相比4 ℃和25 ℃下貯藏的巴氏殺菌橙汁中還原糖量變化的峰值比微波殺菌橙汁中的還原糖量的變化峰值要提前1周時間，這應該是殺菌方式不同造成的。

3 結論

（1） 巴氏殺菌是一種常規(guī)的殺菌方式，而微波殺菌雖然早有研究，但實際生產應用則較少。通過對NFC橙汁巴氏殺菌和微波殺菌的對比研究結果表明，2種殺菌方式均能有效殺滅微生物，但在橙汁主要的營養(yǎng)成分VC的保存率上卻表現(xiàn)出了較大的差距，微波殺菌的橙汁VC含量損失了8.5%，巴氏殺菌的橙汁VC含量則損失了28.5%，因此，微波殺菌更有利于保存NFC橙汁中的VC。

（2） 研究了2種殺菌方式處理后的NFC橙汁在4 ℃和25 ℃貯藏溫度下橙汁微生物和品質變化。結果表明，2種殺菌方式在有效殺滅橙汁中的微生物后貯藏35 d中均能維持無菌狀態(tài)；在同一貯藏溫度條件下，微波殺菌方式更有利于橙汁中VC的保存，而巴氏殺菌則有利于橙汁中還原糖含量的增加。同時，2種殺菌方式處理后的橙汁均不宜在25 ℃貯藏。4 ℃條件下貯藏NFC橙汁，更有利于其營養(yǎng)成分的保持。

（3） 試驗只研究了2種殺菌方式處理后NFC橙汁在貯藏過程中微生物和營養(yǎng)成分的變化，未對貯藏過程中NFC橙汁色澤和可溶性固形物的變化進行測定，橙汁色澤和可溶性固形物作為橙汁品質的重要組成，不同殺菌方式對其貯藏過程中的影響有待今后進行研究。