崔 燕,郭加艷,2,宣曉婷,林旭東,尚海濤,鄧文藝,張鐵,凌建剛,
(1.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,國(guó)家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心,寧波市農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江寧波 315040;2.寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院,浙江寧波 315800;3.湖南一品東方生物科技有限公司,湖南長(zhǎng)沙 410000)
水蜜桃(L.)為薔薇科桃屬植物,是桃子南方品種群的一員,其汁多味甜,并富含維生素(B、C)、類胡蘿卜素、纖維、蛋白質(zhì)、鐵等營(yíng)養(yǎng)成分,深受消費(fèi)者喜愛。湖景蜜露是典型的軟溶質(zhì)型水蜜桃,為水蜜桃主產(chǎn)區(qū)——寧波奉化的主栽品種,肉質(zhì)細(xì)軟、皮薄汁多,但采后極不耐貯,常溫下2~3 d 便會(huì)軟化、褐變、失去商品性。因此,為延長(zhǎng)水蜜桃產(chǎn)業(yè)鏈、降低經(jīng)濟(jì)損失,除鮮銷外,水蜜桃被加工成果汁、果醬、果干等,其中鮮榨非濃縮還原(not from concentrate,NFC)水蜜桃濁汁迎合了現(xiàn)行消費(fèi)者對(duì)果汁“純天然、健康、營(yíng)養(yǎng)、口味純正”的新需求,市場(chǎng)潛力巨大。然而,NFC 水蜜桃濁汁中富含細(xì)胞碎片微粒及纖維、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì),極易發(fā)生沉淀、分層,保持其穩(wěn)定性是NFC 水蜜桃濁汁加工技術(shù)的關(guān)鍵所在。
添加穩(wěn)定劑、過濾等是提高果汁穩(wěn)定性的常用方法,但加工生產(chǎn)中果汁的天然風(fēng)味、口感、品質(zhì)劣變嚴(yán)重。近年來(lái),隨著非熱加工技術(shù)的快速發(fā)展,脈沖電場(chǎng)、高壓均質(zhì)等技術(shù)涌現(xiàn),其中高壓均質(zhì)通過剪切、空穴、湍流等作用,在降低粒度、提升果汁物理穩(wěn)定性及外觀品質(zhì)的同時(shí),具有殺菌鈍酶、維持果汁營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等效果,且兼具可連續(xù)化加工優(yōu)勢(shì),在果蔬汁/漿加工領(lǐng)域備受關(guān)注。Yu 等發(fā)現(xiàn)高壓均質(zhì)有助于提高芋頭漿的穩(wěn)定性,10~60 MPa 均質(zhì)后顆粒平均粒徑顯著下降并均勻分布,30 MPa 下其穩(wěn)定性達(dá)到最佳,可溶性固形物(total soluble solids,TSS)含量明顯提高。Wellala 等發(fā)現(xiàn),胡蘿卜蘋果桃復(fù)合汁在140 MPa 均質(zhì)處理后,穩(wěn)定性提高的同時(shí),總酚含量及抗氧化活性顯著提升。同時(shí),高壓均質(zhì)在蘋果濁汁、胡蘿卜汁等加工中亦表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。近年來(lái),高壓均質(zhì)技術(shù)被逐漸應(yīng)用于桃汁加工領(lǐng)域,主要集中在微生物和品質(zhì)影響方面,且主要以硬溶質(zhì)桃汁為主,相關(guān)高壓均質(zhì)對(duì)軟溶質(zhì)桃NFC 濁汁穩(wěn)定性及其品質(zhì)的影響研究卻鮮有報(bào)道。
本文以典型軟溶質(zhì)型水蜜桃——湖景蜜露NFC濁汁為研究對(duì)象,在評(píng)價(jià)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析高壓均質(zhì)對(duì)其理化特性以及營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的影響,以期為高壓均質(zhì)技術(shù)在NFC 水蜜桃濁汁中的應(yīng)用推廣提供理論依據(jù)及技術(shù)指導(dǎo)。
成熟的湖景蜜露水蜜桃 產(chǎn)地為浙江省寧波市奉化區(qū)尚田鎮(zhèn)龔原村,采摘于2021 年7 月,采摘后用淺邊塑料托盤單層擺放(每筐18 顆),并立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,待預(yù)冷庫(kù)預(yù)冷后轉(zhuǎn)入0~1 ℃冷庫(kù)貯藏備用;可溶性果膠含量試劑盒 蘇州格銳思生物科技有限公司;標(biāo)準(zhǔn)品沒食子酸、葡萄糖 上海麥克林生化科技有限公司;食品級(jí)抗壞血酸(V)東北制藥集團(tuán)股份有限公司;福林酚試劑、3,5-二硝基水楊酸試劑北京索萊寶科技有限公司;二氧化氯消毒片 廣東星幫尼股份科技有限公司;其他試劑均為分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
CYB60-6S 高壓均質(zhì)機(jī) 上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠;MJ-JS2018A 榨汁機(jī) 美的集團(tuán)股份有限公司;FE-28 型pH 計(jì) 梅特勒-托利多(上海)儀器公司;PAL-BX/ACID F5 型數(shù)顯糖酸度計(jì) ATAGO(愛拓)中國(guó)分公司;Ci60 便攜式色差儀 愛色麗(上海)色彩科技有限公司;Zetasizer Nano ZS 電位分析儀Malvern 儀器有限公司;752S 型紫外/可見分光度計(jì)上海棱光技術(shù)有限公司;MS105DU 電子分析天平Mettler Toledo 儀器有限公司;H1850R 型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司;TSE240V超低溫冰箱 美國(guó)賽默飛世爾科技公司。
1.2.1 NFC 水蜜桃濁汁制備 選取大小均勻、無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械損傷的成熟水蜜桃,流水洗凈,去核、切塊后浸入預(yù)冷的1% V水溶液10 min 以降低褐變,隨后取出瀝水。為進(jìn)一步防止果汁在制備過程中發(fā)生褐變,采用真空螺旋榨汁機(jī)進(jìn)行榨汁,隨后按質(zhì)量加入0.2%的V,攪拌至完全溶解,制得NFC 水蜜桃濁汁,冰浴放置備用。每次榨汁之前,榨汁機(jī)及器具均使用二氧化氯消毒劑進(jìn)行殺菌消毒處理,以減少微生物。
1.2.2 高壓均質(zhì)處理 將制備所得的NFC 水蜜桃濁汁分別采用20、30、40 MPa 高壓均質(zhì)處理1~2 次(分別命名為20 MPa/1、30 MPa/1、40 MPa/1、20 MPa/2、30 MPa/2 和40 MPa/2 組),并以未處理組NFC 水蜜桃濁汁為對(duì)照(CK 組),測(cè)定桃濁汁的穩(wěn)定性及其品質(zhì)指標(biāo)的變化,每個(gè)處理重復(fù)3 次。均質(zhì)前,高壓均質(zhì)機(jī)用二氧化氯消毒劑進(jìn)行殺菌消毒處理,以減少微生物。
1.2.3 濁汁穩(wěn)定性指標(biāo)測(cè)定
1.2.3.1 混濁度測(cè)定 參考Wang 等和Rojas 等的方法,略做修改。將8 mL NFC 水蜜桃濁汁于8000 r/min 離心15 min 后,以蒸餾水做空白,取上清液于660 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度,混濁度以吸光度值表示。測(cè)試重復(fù)3 次。
1.2.3.2 離心沉淀率測(cè)定 離心沉淀率參考Sentandreu 等方法進(jìn)行測(cè)定,略作修改。稱取樣品10 g,8000 r/min 離心20 min,倒出上清液,離心管置于40 ℃烘箱干燥24 h 后稱取沉淀物的重量W,離心沉淀率(%)=W/10×100。測(cè)試重復(fù)3 次。
1.2.3.3 顆粒粒徑與Zeta 電位測(cè)定 樣品的顆粒粒徑與Zeta 電位采用Zetasizer Nano-ZS 電位儀進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定前,樣品用pH4.4 的醋酸緩沖液稀釋20 倍后用于測(cè)定。
1.2.3.4 可溶性果膠含量測(cè)定 采用咔唑比色法測(cè)定NFC 水蜜桃濁汁的可溶性果膠含量,測(cè)定按試劑盒操作說明進(jìn)行,結(jié)果以每毫升NFC 水蜜桃濁汁含有的mg 半乳糖醛酸當(dāng)量(mg Gal/mL)表示。測(cè)試重復(fù)3 次。
1.2.3.5 果膠甲基酯酶(pectin methylesterase,PME)活力測(cè)定 參考文獻(xiàn)[16],采用電位滴定法對(duì)NFC 水蜜桃濁汁的PME 活力進(jìn)行測(cè)定。取40 mL 1%果膠溶液(含0.1 mol/L NaCl,pH7.5)保溫于30 ℃水浴鍋中,加入5 mL 桃汁(用NaOH 調(diào)pH 至7.5),混勻同時(shí)開始計(jì)時(shí)。使用自動(dòng)滴定儀通過滴加0.01 mol/L NaOH 溶液自動(dòng)調(diào)節(jié)混合液的pH 保持在7.5,記錄10 min 內(nèi)滴定所消耗的NaOH 溶液的量。測(cè)試重復(fù)3 次。以每毫升樣品在1 min 內(nèi)消耗的μmol NaOH 當(dāng)量定義為一個(gè)酶活力單位(U)。以空白對(duì)照組中的PME 活力為對(duì)照,計(jì)算相對(duì)PME活力。
殘存PME 活力(%)=高壓均質(zhì)處理后PME 活力/空白對(duì)照組PME 活力×100
1.2.4 濁汁理化品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定
1.2.4.1 色澤測(cè)定 采用Ci60 便攜式色差儀對(duì)NFC水蜜桃濁汁的色澤進(jìn)行測(cè)定。在白板、黑板校正后,測(cè)定樣品色澤,記錄、、值,測(cè)試重復(fù)6 次,并計(jì)算其總色差(△)和褐變指數(shù)BI。
其中:
式中:△—處理組與對(duì)照組值之差;△—處理組與對(duì)照組值之差;△—處理組與對(duì)照組值之差。
1.2.4.2 pH、TSS、總酸(total acidity,TA)、固酸比和還原糖測(cè)定 采用pH 計(jì)對(duì)NFC 水蜜桃濁汁的pH進(jìn)行測(cè)定。采用數(shù)顯糖酸度計(jì)分別對(duì)樣品的TSS和TA 含量進(jìn)行測(cè)定,TSS 含量以°Brix 表示,TA 含量以%表示,并計(jì)算固酸比(TSS/TA)。測(cè)試重復(fù)3 次。
參考文獻(xiàn)[18],采用3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定NFC 水蜜桃濁汁中的還原糖含量。取0.5 mL 樣品,加入少量蒸餾水混勻,并用蒸餾水定容至25 mL,80 ℃水浴提取30 min 后,10000 r/min 離心10 min。取2 mL 上清液至具塞刻度試管,加入1.5 mL 3,5-二硝基水楊酸試劑,沸水浴加熱5 min,取出立即冷卻至室溫,再以蒸餾水定容至20 mL 刻度處,混勻,于波長(zhǎng)540 nm 處測(cè)定吸光度值,對(duì)比相應(yīng)的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線(y=0.6004x,=0.9995)計(jì)算還原糖含量。測(cè)試重復(fù)3 次。
1.2.5 濁汁營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定
1.2.5.1 總酚含量測(cè)定 采用福林酚法測(cè)定NFC 水蜜桃濁汁的總酚含量。樣品提取:0.5 mL NFC 水蜜桃汁與4 mL 60%乙醇充分混勻,提取10 min 后,10000 r/min 離心10 min,上清液即多酚粗提液。多酚含量測(cè)定參照Yap 等方法進(jìn)行,略作修改。0.1 mL 粗提液中加入0.3 mL 0.5 mol/L 福林酚試劑,充分混勻后靜置30 s,隨后加入1.2 mL 0.5 mol/L的NaCO溶液,混勻,室溫避光靜置1 h,以60%乙醇為空白樣,測(cè)定765 nm 處吸光值。結(jié)果以每100 mL NFC 水蜜桃濁汁含有的mg 沒食子酸當(dāng)量(mg GAE/100 mL)表示。測(cè)試重復(fù)3 次。
1.2.5.2 V含量測(cè)定 V含量參考文獻(xiàn)[18],采用分光光度法進(jìn)行果汁中V含量的測(cè)定。取0.5 mL 樣品,加入5 mL 50 g/L 三氯乙酸溶液混勻,并用50 g/L三氯乙酸溶液定容至100 mL,提取、離心后取1 mL上清液,加入50 g/L 三氯乙酸溶液和無(wú)水乙醇各1 mL,混合均勻。隨后,依次加入0.5 mL 0.4%磷酸-乙醇溶液、1 mL 5 g/L 紅菲咯啉-乙醇溶液和0.5 mL 0.3 g/L FeCl-乙醇溶液。30 ℃反應(yīng)60 min,于波長(zhǎng)534 nm 處測(cè)定吸光度值。對(duì)比相應(yīng)的V標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中的V含量,結(jié)果以mg/mL 表示。測(cè)試重復(fù)3 次。
1.2.6 數(shù)據(jù)分析 各組數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示,應(yīng)用SPSS 18.0 軟件以one-way ANOVA法及Duncan 檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行組間比較和差異顯著性分析。以<0.05 為存在顯著性差異。
2.1.1 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁混濁度的影響 混濁度是反映新鮮果汁懸浮穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo),與分散在果汁中的不溶性顆粒如果膠、蛋白、脂肪、纖維素和半纖維素等密切相關(guān),一般以離心后果汁上清液的混濁度值表示。高壓均質(zhì)后各組的濁度值如圖1 所示,可以看出均質(zhì)對(duì)濁汁的混濁度產(chǎn)生了明顯影響。與未處理的NFC 水蜜桃濁汁相比,20 MPa/1、30 MPa/1、40 MPa/1 高壓均質(zhì)處理后,濁汁的混濁度顯著提高(<0.05),混濁度值由1.43 上升至1.48~1.51,表明高壓均質(zhì)可顯著提高NFC 水蜜桃濁汁的懸浮穩(wěn)定性,推測(cè)是因?yàn)樵诟邏壕|(zhì)的剪切力、空穴效應(yīng)等作用下,濁汁的顆粒粒徑變小,使得離心后上清液中的懸浮顆粒增多,從而提高了樣品的吸光值和混濁度。然而,在2 次均質(zhì)后各組混濁度呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),其中20 MPa/2、30 MPa/2 組較未處理組下降了8.44%~9.74%,顯著低于未處理組水平(<0.05),這可能是由于隨著均質(zhì)次數(shù)的增加,濁汁的顆粒粒徑變得更小,會(huì)讓更多的光通過果汁,從而引起混濁度的下降。Szczepanska等認(rèn)為果汁混濁度的下降是由于高壓均質(zhì)后果汁中的大顆粒懸浮物被裂解,而較小的顆粒會(huì)分散于較大顆粒間空隙中,因而降低了果汁的混濁度。由上可得,均質(zhì)后NFC 水蜜桃濁汁的混濁度均發(fā)生了不同程度的上升或下降,說明高壓均質(zhì)處理能使?jié)嶂姆€(wěn)定性提高。
圖1 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁混濁度的影響Fig.1 Effect of high pressure homogenization on the turbidity of NFC cloudy honey peach juice
2.1.2 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁離心沉淀率的影響 離心沉淀率是反映濁汁穩(wěn)定性的重要參數(shù),其值越低表明穩(wěn)定性越高,反之則越低。如圖2 所示,高壓均質(zhì)前NFC 水蜜桃濁汁的離心沉淀率為14.71%,高壓均質(zhì)處理后其離心沉淀率呈現(xiàn)下降趨勢(shì),除20 MPa/1 組外,其他組離心沉淀率較未處理組顯著下降13.49%~24.22%(<0.05),表明≥30 MPa/1高壓均質(zhì)處理可以有效提高NFC 水蜜桃濁汁的懸浮穩(wěn)定性,但各組間無(wú)明顯差異(>0.05)。Sentandreu等在橙汁高壓均質(zhì)研究中亦發(fā)現(xiàn)了相似結(jié)果。均質(zhì)下離心沉淀率的下降主要可能是由于在高壓均質(zhì)的剪切力、空穴作用、壓力梯度等作用下,果汁中的顆粒粒徑下降,分散更均勻,整個(gè)果汁體系變得相對(duì)穩(wěn)定,進(jìn)而離心過程中沉淀率下降。
圖2 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁離心沉淀率的影響Fig.2 Effect of high pressure homogenization on the centrifugal sedimentation rate of NFC cloudy honey peach juice
2.1.3 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁顆粒粒徑分布和Zeta 電位的影響 懸浮液的粒徑在保持體系穩(wěn)定性中起著重要作用,粒徑越小,體系穩(wěn)定性越高,沉降越慢,越不易發(fā)生分層。高壓均質(zhì)前后NFC 水蜜桃濁汁的顆粒粒徑分布如圖3 所示。經(jīng)高壓均質(zhì)處理后,濁汁的顆粒粒徑分布峰向左移動(dòng),顆粒粒徑減小,粒徑分布變窄,表明體系變得更為均勻、穩(wěn)定。由表1 可知,高壓均質(zhì)后各組的平均顆粒粒徑均顯著小于未處理組(<0.05),平均顆粒粒徑從1853.67 nm 降至501.10~727.20 nm,穩(wěn)定性增強(qiáng),這與在其他果蔬汁所得到的結(jié)果相一致,表明高壓均質(zhì)處理能顯著降低NFC 水蜜桃濁汁的顆粒粒徑,進(jìn)而提高其穩(wěn)定性。分析均質(zhì)壓力和次數(shù)對(duì)平均顆粒粒徑影響發(fā)現(xiàn),壓力僅在單次條件下對(duì)其有顯著影響,平均顆粒粒徑隨著均質(zhì)壓力的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì);而隨著均質(zhì)次數(shù)的增加,濁汁的平均顆粒粒徑顯著下降(<0.05)。
圖3 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁顆粒粒徑分布的影響Fig.3 Effect of high pressure homogenization on the particle size distribution of NFC cloudy honey peach juice
表1 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁平均顆粒粒徑和Zeta 電位的影響Table 1 Effect of high pressure homogenization on the mean particle diameter and Zeta potential of NFC cloudy honey peach juice
Zeta 電位可反映靜電斥力大小,常被用于評(píng)價(jià)微粒分散體系的穩(wěn)定性。如表1 所示,各組的Zeta電位均為負(fù)值,表明高壓均質(zhì)前后NFC 水蜜桃濁汁中含有更多的帶負(fù)電荷的顆粒。與未處理組相比,高壓均質(zhì)后各組的絕對(duì)Zeta 電位值顯著提高(<0.05),為未處理組的111.12%~125.84%,但各壓力間無(wú)顯著差異(>0.05)。濁汁中負(fù)電荷的增加將增強(qiáng)顆粒間的靜電斥力,進(jìn)而破壞現(xiàn)有的聚合并阻止進(jìn)一步的聚合,該結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了高壓均質(zhì)可有效提高NFC 水蜜桃濁汁穩(wěn)定性的結(jié)論。Yu 等在高壓均質(zhì)處理芋頭漿時(shí)發(fā)現(xiàn),高壓均質(zhì)可顯著提高其絕對(duì)Zeta 電位值。Zhu 等在蘋果濁汁20~30 MPa 高壓均質(zhì)下亦得到了相似的結(jié)果。
由上可得,不同高壓均質(zhì)處理均能有效降低NFC 水蜜桃濁汁的平均顆粒粒徑及Zeta 電位值(<0.05),其中壓力可顯著降低單次條件下的平均顆粒粒徑(<0.05),但對(duì)Zeta 電位及2 次條件下的平均顆粒粒徑無(wú)顯著影響(>0.05);均質(zhì)次數(shù)可顯著降低NFC 水蜜桃濁汁的平均顆粒粒徑(<0.05)。結(jié)合混濁度(圖1)和離心沉淀率(圖2)結(jié)果可以確證,高壓均質(zhì)下濁汁顆粒粒徑和Zeta 電位值的顯著下降是其穩(wěn)定性提高的重要原因,高壓均質(zhì)是提高水蜜桃濁汁穩(wěn)定性的有效方法。
2.1.4 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁中可溶性果膠含量和PME 酶活的影響 高壓均質(zhì)前后NFC 水蜜桃濁汁中可溶性果膠含量變化如圖4 所示。未處理組的可溶性果膠含量為3.01 mg Gal/mL,高壓均質(zhì)后,除20 MPa/1 組外,其他處理組樣品中的可溶性果膠含量均顯著提高(<0.05),含量為未處理組的1.07~1.25 倍,并隨著均質(zhì)強(qiáng)度的增強(qiáng)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。Liu 等研究發(fā)現(xiàn),20~180 MPa 高壓均質(zhì)處理顯著提高了胡蘿卜汁中的可溶性果膠含量,但各壓力間無(wú)顯著差異。這可能是由于在高壓均質(zhì)強(qiáng)烈的空穴、剪切等作用下,細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步破壞,促使果膠釋放到濁汁體系中,可溶性果膠含量增加。高壓均質(zhì)下可溶性果膠的增加可提高果汁的黏度,根據(jù)Stokes 定律,黏度越高沉降越慢,果汁的穩(wěn)定性提高,因此可溶性果膠含量的上升亦是NFC 水蜜桃濁汁高壓均質(zhì)后穩(wěn)定性增加(混濁度(圖1)和離心沉淀率(圖2))的原因之一。
圖4 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁中可溶性果膠含量的影響Fig.4 Effect of high pressure homogenization on the water soluble pectin content of NFC cloudy honey peach juice
果膠甲基酯酶可催化果膠去甲酯化生產(chǎn)果膠酸和甲醇,直接影響果汁的混濁穩(wěn)定性。如圖5所示,隨著均質(zhì)壓力和次數(shù)的增加,殘存PME 活力逐漸下降,除20 MPa/1 組外,各組PME 活力均顯著降低(<0.05),殘存活力分別為未處理組的89.38%(30 MPa/1)、86.63%(40 MPa/1)、82.65%(20 MPa/2)、82.42%(30 MPa/2)和78.21%(40 MPa/2),表明高壓均質(zhì)對(duì)NFC 水蜜桃濁汁中的PME 具有一定的鈍化作用,這可能是高壓均質(zhì)條件下可溶性果膠含量顯著增加(圖4)的另一重要原因。高壓均質(zhì)對(duì)PME 的鈍化作用亦在蘋果獼猴桃復(fù)合汁、NFC 胡蘿卜桃復(fù)合汁等果汁中得到了證實(shí)。
圖5 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁中殘存PME 活力的影響Fig.5 Effect of high pressure homogenization on the residual PME activity of NFC cloudy honey peach juice
由上可得,≥30 MPa/1 處理可顯著提高NFC 水蜜桃濁汁中的可溶性果膠含量,并降低其PME 酶活(<0.05),其中壓力僅在單次條件下對(duì)可溶性果膠含量和PME 酶活具有顯著性影響(<0.05)。推測(cè)≥30 MPa/1 處理下,NFC 水蜜桃濁汁中的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步破壞,同時(shí)PME 酶活降低,促使可溶性果膠含量和粘度上升,進(jìn)而提高了濁汁的穩(wěn)定性。
2.2.1 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁色澤的影響色澤是果汁的重要指標(biāo),直接關(guān)系消費(fèi)者的選擇。如表2 所示,未處理組的值為40.15,高壓均質(zhì)后NFC 水蜜桃濁汁的值上升至42.18~44.70,顯著高于未處理組水平(<0.05),并隨均質(zhì)強(qiáng)度的增加呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),表明高壓均質(zhì)可顯著提高濁汁的亮度,光澤度變好,這可能是由于高壓均質(zhì)處理后,濁汁中的懸浮顆粒粒徑逐漸變小,光反射能力變強(qiáng),從而引起了樣品亮度的增加,目前在橙汁、NFC 胡蘿卜水蜜桃復(fù)合果汁、蘋果汁等高壓均質(zhì)研究中亦得到了類似結(jié)果。與值變化趨勢(shì)相反,NFC水蜜桃濁汁的和值在均質(zhì)處理后呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì),表明高壓均質(zhì)處理能使NFC 水蜜桃濁汁的顏色相對(duì)變綠、變藍(lán)。
表2 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁色澤的影響Table 2 Effect of high pressure homogenization on the color of NFC cloudy honey peach juice
總色差△反映高壓均質(zhì)前后果汁顏色的整體變化,0~0.5 之間視為無(wú)色差,0.5~1.5 之間視為稍有色差,1.5~3.0 之間視為有明顯色差,3.0~6.0 之間則視為肉眼可見色差。由此可見,單次高壓均質(zhì)組(20~40 MPa/1,1.71~2.37)和40 MPa/2(2.26)組在色澤上與未處理組相比存在明顯色差,但肉眼不可察覺,而20 MPa/2(3.20)、30 MPa/2(4.20)組則顯現(xiàn)出了肉眼看見色差。高壓均質(zhì)處理后,各組NFC 水蜜桃濁汁的褐變程度明顯下降,BI 值均顯著低于未處理組水平(<0.05),這可能是由于高壓均質(zhì)對(duì)桃汁中的多酚氧化酶產(chǎn)生了鈍化作用,致使酶活下降,從而減少了褐變。
綜上,高壓均質(zhì)處理顯著提高了NFC 水蜜桃濁汁的值,降低了、(除30 MPa/2 外)和褐變指數(shù)BI 值(<0.05),色澤得到了明顯改善。
2.2.2 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁pH、TSS、TA、固酸比及還原糖的影響 高壓均質(zhì)處理前后NFC 水蜜桃濁汁pH、TSS、TA、固酸比及還原糖含量的變化如表3 所示。NFC 水蜜桃濁汁的初始pH 為4.36(近酸性),單次高壓均質(zhì)后桃濁汁的pH無(wú)顯著變化(0.05),而經(jīng)過2 次高壓均質(zhì)后,桃濁汁的pH 下降至4.29~4.34,顯著低于未處理組水平(<0.05),這可能是由于隨著均質(zhì)強(qiáng)度的增加,桃濁汁中的細(xì)胞進(jìn)一步被破壞,有機(jī)酸被溶出進(jìn)入濁汁體系。Yildiz 等發(fā)現(xiàn)離核桃汁()經(jīng)55 MPa 均質(zhì)處理,pH 發(fā)生明顯下降。Patrignani等也報(bào)道,高壓均質(zhì)處理會(huì)引起杏汁pH 的明顯降低。
表3 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁pH、TSS、TA、固酸比及還原糖的影響Table 3 Effect of high pressure homogenization on the pH,TSS,TA,TSS/TA and reducing sugar content of NFC cloudy honey peach juice
與未處理NFC 水蜜桃濁汁相比,高壓均質(zhì)后,各組的TSS 隨均質(zhì)壓力、次數(shù)的上升呈現(xiàn)下降趨勢(shì),其中40 MPa/1(12.1°Brix)、20 MPa/2(11.9°Brix)、30 MPa/2(11.8°Brix)、40 MPa/2(11.9°Brix)組TSS含量顯著低于未處理組(12.5°Brix)水平(<0.05),這可能是由于均質(zhì)過程中桃濁汁中的酶發(fā)生變性而引起的。Wang 等研究發(fā)現(xiàn),久保桃汁經(jīng)20 MPa均質(zhì)處理后TSS 值同樣表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。與pH、TSS 的變化趨勢(shì)不同,高壓均質(zhì)后各組的TA 則未發(fā)生顯著變化(0.05)。各高壓均質(zhì)組的固酸比值在23.55~24.62 之間,與未處理組(25.27)較為接近,僅40 MPa/1 和30 MPa/2 組出現(xiàn)了顯著下降(<0.05)。與未處理組相比,20 MPa 下桃濁汁中還原糖含量顯著下降(<0.05),40 MPa/1 組無(wú)顯著變化,而30 MPa/1、30 MPa/2 和40 MPa/2 組則顯著增加(<0.05)。
然而,另有研究報(bào)道,高壓均質(zhì)可顯著提高黑加侖汁的TSS。Liu 等研究發(fā)現(xiàn),高壓均質(zhì)對(duì)NFC胡蘿卜水蜜桃復(fù)合果汁的pH、TSS 和TA 無(wú)顯著影響。Wellala 等發(fā)現(xiàn)高壓均質(zhì)對(duì)胡蘿卜蘋果水蜜桃復(fù)合果汁的TSS 和TA 無(wú)顯著影響,但會(huì)顯著提高其pH,并在不同復(fù)合比例下顯著降低或顯著提高或不影響其固酸比。推測(cè)出現(xiàn)不同結(jié)果的原因可能與樣品體系,包括樣品種類、懸浮體系特性等有關(guān),亦與高壓均質(zhì)設(shè)備性能及加工參數(shù),如均質(zhì)閥、壓力、次數(shù)、溫度等密切相關(guān)。
綜上,高壓均質(zhì)后NFC 水蜜桃濁汁的pH、TSS、固酸比及還原糖含量發(fā)生了不同程度的變化,其中20 MPa/1、30 MPa/1 組的理化性質(zhì)維持較好,pH、TSS、TA 和固酸比均無(wú)顯著變化(>0.05)。
2.3.1 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁中總酚含量的影響 高壓均質(zhì)前后NFC 水蜜桃濁汁中總酚含量的變化如圖6 所示。未處理樣品中的總酚含量為37.37 mg GAE/100 mL,單次均質(zhì)(20~40 MPa)處理會(huì)增加樣品中的總酚含量,20 MPa/1、30 MPa/1、40 MPa/1 組多酚含量較未處理組分別提高了28.86%、22.29%和10.50%(<0.05),這可能是由于高壓均質(zhì)引起了細(xì)胞壁組織破壞、顆粒變小,結(jié)合態(tài)或被物理截留在復(fù)雜基質(zhì)中的多酚等物質(zhì)在剪切、空穴作用下被釋放,進(jìn)而增加了多酚等物質(zhì)的提取率。Sauceda-Galvez 等在蘋果汁、Wellala 等在胡蘿卜蘋果桃復(fù)合汁的高壓均質(zhì)研究中亦得到了相似結(jié)果。然而,隨著均質(zhì)壓力、次數(shù)的增加,樣品中的總酚含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),20 MPa/2、30 MPa/2、40 MPa/2組多酚含量顯著低于未處理組水平(<0.05),這可能是因?yàn)殡S著均質(zhì)強(qiáng)度的上升,均質(zhì)引起的溫度上升越大,此外多次均質(zhì)增加了樣品暴露于氧氣的時(shí)間并可能會(huì)增加樣品中與氧氣接觸,進(jìn)而促進(jìn)了多酚的氧化,導(dǎo)致總酚含量降低。因此,為有效保持NFC 水蜜桃濁汁中的總酚,均質(zhì)次數(shù)以單次為宜。
圖6 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁中總酚含量的影響Fig.6 Effect of high pressure homogenization on the total phenolic content of NFC cloudy honey peach juice
2.3.2 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁中V含量的影響 如圖7 所示,高壓均質(zhì)處理顯著提高了NFC水蜜桃濁汁中的V含量(<0.05),其中30 MPa/1 組V含量最高,為9.22 mg/mL,推測(cè)V含量的提高可歸因于高壓均質(zhì)下強(qiáng)烈的空穴、湍流和碰撞作用增加了懸浮顆粒中V等活性成分的提取率,此外均質(zhì)后顆粒變小,測(cè)定時(shí)離心后保留在上清液中的懸浮物增加,V含量提高。然而,有文獻(xiàn)報(bào)道,高壓均質(zhì)(20~160 MPa)處理對(duì)久保桃汁的V含量無(wú)明顯影響;相反地,Benjamin 等研究發(fā)現(xiàn),150 MPa 高壓均質(zhì)造成了石榴汁中V含量的顯著下降,造成結(jié)果不同的原因與樣品特性、均質(zhì)條件等不同相關(guān)。
圖7 高壓均質(zhì)處理對(duì)NFC 水蜜桃濁汁中VC 含量的影響Fig.7 Effect of high pressure homogenization on the VC content of NFC cloudy honey peach juice
結(jié)合總酚結(jié)果可以得出,20~40 MPa/1 均質(zhì)可有效提高NFC 水蜜桃濁汁中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(總酚和V含量),其中30 MPa/1 的效果最佳。
高壓均質(zhì)處理有助于提高NFC 水蜜桃濁汁的穩(wěn)定性,隨著均質(zhì)壓力及次數(shù)的增加,NFC 水蜜桃濁汁的離心沉淀率、顆粒粒徑呈現(xiàn)下降趨勢(shì),可溶性果膠含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),≥30 MPa/1 處理后體系變得更為均勻、穩(wěn)定。在高壓均質(zhì)作用下,NFC 水蜜桃濁汁的色澤得到有效改善,亮度值顯著增加(<0.05),褐變指數(shù)BI 值顯著下降(<0.05)。20~30 MPa/1 條件下,pH、TSS、TA 和固酸比未發(fā)生明顯變化(>0.05),總酚和V含量顯著增加(<0.05);而在2 次均質(zhì)后,各組的pH、TSS、總酚、V含量等指標(biāo)均顯著降低(<0.05),品質(zhì)尤其是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較單次均質(zhì)下降嚴(yán)重。綜上,30 MPa 單次均質(zhì)可在顯著提高NFC 水蜜桃濁汁穩(wěn)定性的同時(shí)(<0.05),有效維持其理化性質(zhì)(pH、TSS、TA 和固酸比),并顯著提高其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)(總酚和V含量)。高壓均質(zhì)作為一種物理手段,在NFC水蜜桃濁汁等果汁加工中具有潛在的應(yīng)用前景,但高壓均質(zhì)對(duì)NFC 水蜜桃濁汁微生物及貯藏期穩(wěn)定性、品質(zhì)及微生物等影響有待進(jìn)一步深入研究。此外,高壓均質(zhì)的鈍酶、殺菌效果有限,在NFC 水蜜桃濁汁等果汁加工生產(chǎn)中,需結(jié)合超高壓、巴氏等殺菌鈍酶過程,以提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性。