超高壓處理對蘋果-黑果腺肋花楸復(fù)合果汁品質(zhì)影響研究

崔艷敏 王銘悅 佟宇奇 韓金宏 孟憲軍 李麗

摘要：采用對比試驗的方法，選用不同條件（壓力、時間）的超高壓處理蘋果-黑果腺肋花楸復(fù)合果汁（AACJ），以色澤、pH、可滴定酸、可溶性固形物、花色苷、總黃酮、抗氧化活性（TAOC值）等為指標(biāo)，研究超高壓處理對AACJ品質(zhì)的影響。試驗結(jié)果表明：超高壓處理對AACJ品質(zhì)的影響不大，400?MPa處理15?min的效果最佳。

關(guān)鍵詞：超高壓;蘋果汁;黑果腺肋花楸;花色苷;總黃酮;抗氧化活性

中圖分類號：TS255.3????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????文章編號：1674-1161（2019）06-0041-06

蘋果風(fēng)味濃厚，含有大量的酚類物質(zhì)、礦物質(zhì)、有機酸等活性成分，但蘋果汁易褐變一直是加工中的難題。黑果腺肋花楸富含多酚類物質(zhì)，其花青素含量是目前已知的漿果中最高的。但其果實中含有大量單寧物質(zhì)，鮮食及鮮榨果汁口感酸澀。將蘋果和黑果腺肋花楸搭配制造復(fù)合果汁，色澤鮮亮、風(fēng)味獨特，再經(jīng)過超高壓處理，不僅能較好地保持原有的營養(yǎng)品質(zhì)、風(fēng)味、色澤等，而且能減少加工能耗。采用對比試驗的方法，選用不同條件（壓力、時間）的超高壓處理蘋果-黑果腺肋花楸復(fù)合果汁（AACJ），以色澤、pH、可滴定酸、可溶性固形物、花色苷、總黃酮、抗氧化活性（TAOC值）等為指標(biāo)，研究超高壓處理對AACJ品質(zhì)的影響，以期為AACJ的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

寒富蘋果采自遼寧省沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)蘋果種植地，-4?℃冷庫貯藏;黑果腺肋花楸采自遼寧省海城市，

-18±2?℃冷凍貯藏。

1.2?儀器與設(shè)備

PK-S26型恒溫水浴鍋;上海精宏實驗設(shè)備有限公司;分光光度計：美國安捷倫公司;HPP-600-L型超高壓殺菌機：溫州濱一機械有限公司;P8000-M型真空保鮮機：東莞市伊米利雅電器有限公司;WSC-S型色差儀：上海儀電物光有限公司;Starter-2100型pH計：上海奧豪斯儀器有限公司。

1.3?試驗方法

1.3.1?AACJ的制備 蘋果→挑選→清洗→去柄、去核→切片→榨汁→粗濾。粗濾時，用三層肉紗布過濾去除蘋果原汁中較大的果肉顆粒。

黑果→解凍→挑選→去澀→打漿→抽濾→黑果清汁。解凍：放在常溫下解凍。去澀：清洗后，在2～4?s時間內(nèi)用噴頭對果皮表面噴射90～95?℃的水，至果皮變軟

將蘋果汁與黑果腺肋花楸汁按4︰1的比例混合（經(jīng)過對比試驗，此比例的混合果汁顏色最佳），加入0.02%草酸與1%抗壞血酸抑制酶促褐變，密封保存在4?℃冰箱內(nèi)。

1.3.2?AACJ的超高壓處理 將果汁裝入真空包裝袋中，每份50?mL，排除空氣后采用真空包裝機密封，再放入高壓容器內(nèi)處理。選擇處理壓力為100，200，300，

400，500?MPa，處理時間為10，15，20?min。

1.3.3?AACJ的熱處理 前期預(yù)試驗表明，在65?℃處理20?min可使殺菌效果達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且不出現(xiàn)蒸煮味。

1.4?測定方法

1.4.1?色澤測定?采用色差儀測定AACJ的顏色坐標(biāo)空間值（L*，a*，b*）。其中L*表示亮度，L*=0時表示黑色，L*=100時表示白色;a*表示顏色從紅色到綠色，+a*表示紅色，其值越大紅色越深，-a*表示綠色，負(fù)值越小綠色越深;b*表示顏色從黃到藍(lán)，+b*表示黃色，其值越大黃色越深，-b*表示藍(lán)色，負(fù)值越小藍(lán)色越深。

總色差（ΔE*）表示兩種顏色之間的差異，數(shù)據(jù)范圍表示的差異程度為：ΔE<0.2，無可察覺的差異;0.2<ΔE<0.5，非常小的差異;0.5<ΔE<2，小差異;2<ΔE<3，稍有可察覺差異;3<ΔE<6，可察覺差異。

褐變指數(shù)反映果汁的褐變程度?？偵詈秃肿冎笖?shù)公式分別為：

ΔE= ???（1）

BI=

-0.31÷0.17×100?（2）

1.4.2?理化性質(zhì)測定?pH值采用pH計在室溫下測定。可溶性固形物使用阿貝折光儀測定。可滴定酸用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。總酸以每kg樣品中蘋果酸的克數(shù)表示，即：

X=[（c×V×K×F）/m]?×1?000????????????（3）

式中：X為每公斤樣品中酸的克數(shù)，g/kg;c為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L;V為滴定樣液時消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;m為樣品的質(zhì)量，g;F為樣液的稀釋倍數(shù);K為酸的換算系數(shù)，蘋果酸為0.067。

1.4.3?花色苷含量測定?采用pH示差法測定。取30?μL的待測樣品于96孔酶標(biāo)板中，每個待測樣品分別用0.12?mL的pH1.0（KCl與HCl按比例混合配制）和pH?4.5（NaAc與HCl按比例混合配制）的緩沖溶液稀釋，混勻后，分別在520?nm和700?nm處測量其吸光值。吸光值A(chǔ)=A520-A700?；ㄉ蘸康挠嬎愎綖椋?/p>

C=[A0-A1]?×Mw×DF×1?000/ε????????????（4）

式中：A0為pH1.0時的吸光值;A1為pH4.5時的吸光值;Mw為以矢車菊素-3-葡萄糖苷為標(biāo)準(zhǔn)，為449.2;ε為26900;DF為樣品稀釋倍數(shù)。

1.4.4?總黃酮含量的測定

1）?標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。精確稱取0.25g蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，用V/V為60%的乙醇溶液配制成濃度為5.0?mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確吸取0.00、2.50、5.00、7.50、10.00、12.50、15.00?mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成濃度梯度為0.00、0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50?mg/mL的蘆丁樣品溶液。分別吸取蘆丁樣品溶液，置于10?mL比色管中，加入50?g/L亞硝酸鈉溶液1?m，搖勻，放置6?min，加入100?g/L硝酸鋁溶液1.5?mL，搖勻，放置6?min，加入0.1?mol/L的氫氧化鈉溶液4?mL，用V/V為60%的乙醇溶液定容至刻度，搖勻，放置15?min。用1?cm比色皿，在波長510?nm處測定吸光度。以蘆丁樣品溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖1。

2）?試樣的測定。吸取2.0?mL樣品溶液，置于10?mL比色管中，步驟與上述相同。用1?cm比色皿，在波長510?nm處測定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線算出試樣溶液總黃酮（以蘆丁計）含量。

1.4.5?抗氧化活性測定?采用南京建成生物工程研究所總抗氧化能力（T-AOC）試劑盒。TAOC值為處理組抗氧化能力與對照組抗氧化能力的百分比。

1.4.6?數(shù)據(jù)處理 ?每個實驗做3次平行，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）的形式表示。運用Microsoft?Excel應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2?結(jié)果與分析

2.1?超高壓處理對AACJ色澤的影響

超高壓處理對AACJ色澤的影響見表1和圖2-6。

如圖2—4所示，同一壓力下，保壓時間對AACJ的L*值、a*值、b*值影響不顯著且無規(guī)律（P>0.05）;同一保壓時間，壓力對AACJ的L*值、a*值、b*值的影響不顯著（P>0.05），但隨著壓力的增加，L*值增大，a*值沒有明顯的變化規(guī)律，b*值在100～200?MPa內(nèi)增大，在200～500?MPa內(nèi)減小;超高壓處理過的AACJ較對照組紅色更弱，黃色更強。

如表1所示，超高壓處理后AACJ的ΔE值明顯小于熱處理，不同處理壓力和處理時間對AACJ的ΔE值影響不顯著（P>0.05），說明超高壓處理能較好地保持果汁色澤;超高壓處理后AACJ的BI值均小于未處理組且遠(yuǎn)小于熱處理組，不同處理壓力和處理時間對AACJ的BI值影響不顯著（P>0.05），說明超高壓處理可以有效地抑制AACJ褐變。

經(jīng)分析，不同處理壓力和處理時間對AACJ色澤的影響不顯著。有文獻(xiàn)表明，熱處理和超高壓處理均導(dǎo)致混濁蘋果汁色彩飽和度減小，但蘋果汁經(jīng)超高壓處理后未呈現(xiàn)肉眼可見的顏色變化，而熱處理后顏色變化明顯，這是因為超高壓一般只破壞維持生物大分子高級結(jié)構(gòu)的非共價鍵，而對其共價鍵幾乎沒有影響。

2.2?超高壓處理對AACJ理化性質(zhì)的影響

超高壓處理對AACJ理化性質(zhì)的影響見圖2及圖7-9。

數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明：相比于對照組，超高壓處理對果汁的pH值、可溶性固形物沒有顯著影響（P>0.05），說明超高壓處理能很好的維持AACJ的理化指標(biāo);可滴定酸含量有逐漸下降的趨勢，而多數(shù)文獻(xiàn)表明超高壓處理對果汁的總酸含量無顯著影響。這可能是因為該AACJ中水果細(xì)胞數(shù)較多，在較高的壓力下細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞內(nèi)的有機酸釋放出來，使可滴定酸含量升高。

2.3?超高壓處理對AACJ花色苷、總黃酮含量的影響

超高壓處理對AACJ花色苷、總黃酮含量的影響見表3及圖10-11。

如圖10所示，花色苷含量在200?MPa的壓力處理下最低，在200～400MPa的范圍內(nèi)逐漸升高，當(dāng)壓力超過400?MPa時，花色苷含量又有略微下降。一些研究成果曾報道常溫下花色苷含量在超高壓處理中保持穩(wěn)定。因此通過查閱資料來推測此次試驗誤差產(chǎn)生的原因。已知影響花色苷穩(wěn)定性的因素有很多，如較高的pH值、較高的溫度、氧氣的存在等。Kouniaki等認(rèn)為壞血酸不僅是一種抗氧化劑，還會加速花色苷的降解。該復(fù)合果汁加入1%的抗壞血酸用于抑制褐變，可能造成花色苷含量的下降。Garcia-Palazon等曾得出結(jié)論，一系列酶（β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、過氧化物酶）的鈍化與花色苷的穩(wěn)定性存在關(guān)聯(lián)，因此還有可能是因為在超高壓作用下，這些酶的鈍化導(dǎo)致花色苷降解。姜彥光發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸、蔗糖和葡萄糖能加速藍(lán)莓花色苷在超高壓處理過程中的降解，且濃度越高影響越大。此外，根據(jù)文獻(xiàn)分析，果汁中含有一些能使花色苷降解的酶類物質(zhì)，超高壓處理能鈍化這些酶活性，使花色苷含量較穩(wěn)定。比較來看，熱處理組的果汁花色苷含量略小于對照組和超高壓組。

如圖11所示，較低壓力下（100?MPa，200?MPa）總黃酮的含量較低，但在較高壓力下（300?MPa，400?MPa）總黃酮的含量有所上升，這可能是因為只有一定的壓力處理才能使與細(xì)胞膜連結(jié)在一起的疏水性基團部分暴露出來，從而改變膜的通透性，使膜內(nèi)一些黃酮物質(zhì)在后續(xù)過程中被提取出來。

如表3所示，熱處理的花色苷含量和總黃酮含量明顯小于對照組和超高壓組的含量。綜合分析，400?MPa/15?min的處理條件花色苷與總黃酮含量相對最高，選擇400?MPa和15?min為最佳處理壓力和保壓時間。

2.4?超高壓處理對AACJ抗氧化活性的影響

超高壓處理對AACJ抗氧化活性的影響見圖12。

如圖12可知，在100～300?MPa內(nèi)，TAOC值隨著壓力的增大而加強，壓力大于300?MPa后有下降趨勢。熱處理的TAOC值為47.9%，超高壓處理的TAOC最大值為95.1%，最小值為50.4%，說明適當(dāng)?shù)某邏禾幚砟軌蛴行б种瓶寡趸芰档汀?/p>

3?結(jié)論

通過研究超高壓（100～500?MPa）處理（10～20?min）對AACJ的品質(zhì)影響，得到以下結(jié)論：1）?超高壓處理組比熱處理與對照組的果汁色澤更接近，與傳統(tǒng)的熱處理相比，超高壓更能有效保持AACJ原有色澤。2）?超高壓處理對AACJ的pH值、可滴定酸、可溶性固形物無顯著影響。3）?400?MPa處理15?min為最佳處理條件，總黃酮和花色苷含量相對最高。4）適當(dāng)?shù)某邏禾幚砟軌蛞种瓶寡趸芰档汀?/p>

試驗未對復(fù)合果汁進(jìn)行感官評價、生物學(xué)試驗、貯藏試驗，有待進(jìn)一步研究以完善超高壓處理對AACJ品質(zhì)的影響。

收稿日期：2019-10-23

基金項目：沈陽市科技計劃項目（Z18-3-018）

作者簡介：崔艷敏（1995—），女，碩士，從事果蔬加工方面的研究。

通信作者：李?麗（1985—），女，講師，博士，從事果蔬加工方面的研究。

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Study?on?the?Effect?of?Ultra-high?Pressure?Treatment?on?the

Compound?Juice's?Quality?of?Apple–aronia?Melanocarpa

CUI?Yanmin，?WANG?Mingyue，?TONG?Yuqi，?HAN?Jinhong，?MENG?Xianjun，?LI?li*

（Shenyang?Agricultural?University，?Shenyang?110866，?China）

Abstract：?Using?the?method?of?comparative?experiment，?The?effect?of?ultrahigh?pressure?treatment?on?AACJ?quality?was?studied?by?using?ultrahigh?pressure?treatment?under?different?conditions?（pressure?and?time），?including?color，?pH，?titratable?acid，?soluble?solid，?anthocyanin，?total?flavonoids，?and?antioxidant?activity?（TAOC?value）.?The?test?results?showed?that：?The?effect?of?ultrahigh?pressure?treatment?on?AACJ?quality?is?not?significant，?and?the?best?effect?is?achieved?by?400?MPa?treatment?for?15?min.

Key?words：?ultrahigh?pressure;?apple?juice;?aronia?melanocarpa;?anthocyanins;?general?flavone;?antioxidant?activity