超高压处理对鲜榨橙汁品质的影响

王孝荣，罗佳丽，潘年龙，蒋和体

(西南大学食品科学学院，重庆400715)

甜橙是芸香科柑橘属植物，是世界柑桔中产量最大的水果。橙汁在加工过程中易发生不同程度的颜色及香气成分的变化，影响其品质［1－3］。目前鲜榨橙汁灭菌技术主要采用热处理，相关研究表明热处理相比超高压处理会使橙汁的香气、营养成分损失严重，即风味品质下降［4－5］。超高压技术是一种新型食品加工技术，具有良好的杀菌钝酶作用，并能有效减小加工过程中色泽、营养成分、香气等品质变化，最大限度的保留食品天然风味［6－8］。满足消费市场对新鲜健康食品品质的需求，具有广阔的加工应用前景。近年来，国内外学者对超高压加工果蔬汁的品质变化进行了相关研究。程磊晶等人［9］采用200～600MPa压力对天然椰子汁处理10min。研究结果表明:经高压处理后椰子汁的pH、可溶性固形物、总酸、总糖及总酚含量与对照相比无显著差异(p＞0.05);VC保存率为87.9%～97.6%;氨基酸在500、600MPa处理后含量显著增加(p＜0.05)。Ioannis Zabetakis等人［10］研究发现用 400MPa，15min 处理草莓，其香气成分破坏程度较小。本文研究超高压处理前后鲜榨橙汁的色泽、营养成分及香气的变化，并与热处理进行比较，为超高压在鲜榨橙汁加工中的应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

纽荷尔脐橙 购于重庆北碚永辉超市。

抗坏血酸、2，6－二氯靛酚 分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司;草酸、甲醛、福林酚、无水硫酸钠 分析纯，成都市科龙化工试剂公司;没食子酸标准品 山海国药集团化学试剂有限公司;环己酮、正戊烷 色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。

QP－2010气相色谱－质谱联用仪 日本岛津公司;RE－52A旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;98－1－B电子调温电热套 天津市泰斯特仪器有限公司;GL－20G－II高速离心机 上海圣科仪器设备有限公司;FA2004A电子天平 上海精天电子仪器厂;HPP－L3超高压处理设备 天津市华泰森淼生物工程技术有限公司;TC－P2A色差计 北京奥依克光电仪器有限公司;HH－1数显恒温水浴锅 金坛市富华仪器有限公司;HR2027榨汁机 飞利浦电子香港有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 果汁制备 脐橙→清洗→榨汁→过滤→橙汁→尼龙聚乙烯复合袋真空包装→低温保藏(4℃)待超高压处理(保证实验数据不受实验取材的影响，全部鲜榨橙汁均一次性制作)。

表1 处理方式对鲜榨橙汁色泽的影响Table 1 Effect of treatment on the colour of fresh orange juice

表2 不同处理方式对鲜榨橙汁主要营养成分损失的影响Table 2 Comparisons of loss of main nutrients in fresh orange juice sterilized by UHP and thermal treatments

1.2.2 超高压处理对鲜榨橙汁色泽的影响 采用脐橙在室温(18～22℃)条件下进行实验。超高压400MPa处理、处理时间为 15min。热处理 90℃、30s［11］。进行色泽分析。

1.2.3 超高压处理对鲜榨橙汁主要成分的影响 采用脐橙在室温(18～22℃)条件下进行实验。热处理90℃、30s，超高压处理 400MPa、处理时间 15min［11］。进行主要营养成分:总糖、总酸、氨基态氮、可溶性固形物、总酚及VC的测定。

1.2.4 超高压处理对橙汁香气成分的影响 采用脐橙在室温(18～22℃)条件下进行实验。热处理90℃、30s，超高压处理 400MPa、处理时间 15min［11］。对不同处理鲜榨橙汁的香气成分进行检测。

1.2.5 统计分析 所有数据均为平行3次实验的平均值，实验数据用Excel 2003和DPS 7.05进行分析。

1.2.6 分析测定

1.2.6.1 色泽分析 用TC－P2A色差计测定L*、a*、b*。其中，L*表亮度，值越大亮度越大;a*表红绿值，正值绝对值越大，偏红程度越大，负值绝对值越大，偏绿程度越大;b*表黄蓝值，正值绝对值越大，偏黄程度越大，负值绝对值越大，偏蓝程度越大。色差ΔE*表示处理橙汁与鲜榨橙汁色度差。

1.2.6.2 总糖、总酸、氨基态氮及可溶性固形物的测定 总糖、总酸、氨基态氮采用果汁行业标准SB/T 10203－94进行检测;可溶性固形物采用阿贝折光仪测定。

1.2.6.3 总酚的测定 采用福林－肖卡法测定［12］。

标准曲线的制作:精确称取0.01g没食子酸蒸馏水溶解并定容至100mL。准确量取标准液 0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL 于 50mL 容量瓶中，分别加30mL水，再加2.5mL福林试剂，摇匀。1min后加入7.5mL碳酸钠溶液(20%)，混匀并定容。水浴75℃下反应10min后，760nm波长下测定吸光度。以没食子酸浓度为横坐标、吸光度为纵坐标建立标准曲线，得回归方程 y=0.1158x－0.0039，R2=0.9991，以此计算样品中总酚含量。

1.2.6.4 维生素C的测定 按GB 8210－1987中2，6－二氯酚靛酚法测定。

1.2.6.5 香气成分提取 橙汁的香气成分采用同时蒸馏提取法提取(SDE)［13］。取鲜榨橙汁150mL于500mL圆底烧瓶中，加 0.6μL内标物环己酮(0.947g/mL);再取100mL正戊烷于另外一个500mL圆底烧瓶中，两烧瓶分别接入SDE装置两端。用电热套加热橙汁至沸，40℃恒温水浴加热萃取液，保持沸腾状态提取2h。萃取液过无水硫酸钠，旋转蒸发除去溶剂。浓缩至5mL时停止加热，静置。浓缩液供GC－MS分析鉴定。

1.2.6.6 橙汁香气成分分析 采用气相色谱－质谱联用分析法［14］色谱条件:Rtx－5MS石英毛细管柱(0.25mm×30m，0.25μm);采用分流方式进样，分流比10∶1;载气:氦气，流量1mL/min;进样量1μL;进样口温度250℃;升温程序:初始温度40℃，保持3min，以10℃/min升温速率升至150℃，以4℃/min升至170℃，保持2min，再以8℃/min的升温速率升至230℃，保持5min。

质谱条件:电离方式EI，电子能源70eV，灯丝发热电流0.25mA，电子倍增器1000V，质量扫描范围40～400AMU。

2 结果与分析

2.1 处理方式对鲜榨橙汁色泽的影响

由表1可知，鲜榨橙汁经处理后，L*值及b*值上升，a*值降低。超高压处理对L*值影响较小，而热处理对L*有显著影响(p＜0.05)。超高压及热处理对a*值及b*值均有显著影响(p＜0.05)，但相比热处理，超高压处理对鲜榨橙汁a*值及b*值影响较小。由色差ΔE*可知，超高压处理鲜榨橙汁前后色差值小于热处理，说明超高压能够更大限度地保护橙汁色泽。相关研究表明，超高压处理对鲜榨橙汁色泽起到一定的改善作用，主要是因为高压对体系中内源酶的钝化作用及高压均质促进细胞内呈色物质溶出［15］。

2.2 不同处理方式对鲜榨橙汁主要营养成分的影响

比较热处理与超高压处理前后鲜榨橙汁主要成分变化，结果如表2。由表可知，经过处理后，橙汁的主要成分都呈现不同程度的损失，但超高压处理效果优于热处理。

橙汁经热处理后VC损失率达4.88%、总酚的损失率达2.48%，而超高压处理后VC损失率达3.39%、总酚的损失率达1.77%;对总酸、总糖、可溶性固形物及氨基态氮的作用效果不明显。

2.3 不同处理方式对鲜榨橙汁香气成分的影响

不同处理方式对鲜榨橙汁香气成分的总离子流色谱图如图1～图3所示。

图1 鲜榨橙汁总离子流色谱图Fig.1 Total ion current chromatogram of fresh orange juice

图2 超高压处理鲜榨橙汁总离子流色谱图Fig.2 Total ion current chromatogram of UHP treated fresh orange juice

图3 热处理鲜榨橙汁香气成分总离子流色谱图Fig.3 Total ion current chromatogram of heat treated fresh orange juice

通过谱库检索，资料分析，再结合相关文献，确定了脐橙橙汁中主要香气成分，采用峰面积归一法和内标法定量分析，鉴定出不同处理橙汁中主要香气成分并计算出各组分的相对含量，结果见表3。

由表3可知，鲜榨橙汁经GC－MS分析鉴定出41种化合物，其中烯烃类 19种，含量 49.44μg/mL(65.48%);酮类 3 种，3.92μg/mL(5.19%);酯类 5种，2.47μg/mL(3.27%);醛 类 2 种，1.93μg/mL(2.56%);醇类5种，含量2.86μg/mL(3.79%);其它物质7种，14.88μg/mL(19.71%)。经处理后，橙汁中挥发性风味组成成分发生变化。热处理与鲜橙汁相比，新增了3种，减少了16种，其总组成成分为28种，而超高压处理橙汁与鲜橙汁相比，新增加了5种，减少了8种，其总组成成分为38种。

表3 不同处理橙汁主要香气成分种类和含量Table 3 Main aroma compounds and contents of different treatments in orange juice

Selli等人研究鲜榨橙汁中挥发性风味物质表明，对其香气成分起主要作用的是芳樟醇、柠檬烯、α－松油醇、己酸乙酯［16］。经超高压处理、热处理与鲜榨橙汁比较，芳樟醇分别减少8.70%、43.78%，柠檬烯分别减少13.68%、22.68%，己酸乙酯分别减少57.89%、100%，α－松油醇经超高压处理增加了63.26%、而经热处理减少66.67%。

图4 不同处理方式对鲜榨橙汁主要香气成分含量影响Fig.4 Effect of treatment on content of main aroma contents in fresh orange juice

由图4可知，与鲜榨橙汁相比，经超高压处理后酯类、醇类含量有所增加，酮类含量有所降低;醛类经热处理及超高压处理后与鲜榨橙汁比较有所降低，降低比例都在4倍以上;烃类及其它类物质含量与鲜榨橙汁比较也有所下降，热处理与鲜榨橙汁比较，烃类物质减少 45.35%，其它类香气物质减少79.91%。

3 结论

3.1 通过比较热处理与超高压处理前后鲜榨橙汁主要成分变化表明:经过处理后，橙汁主要成分都呈现不同程度的损失，但超高压处理效果较优于热处理，且对色泽影响较小。橙汁经热处理后VC损失率达4.88%、总酚的损失率达2.48%，而超高压处理后VC损失率为3.39%、总酚的损失率为1.77%;对总酸、总糖、可溶性固形物及氨基态氮的作用效果不明显。

3.2 鲜榨橙汁经GC－MS分析鉴定出41种化合物，其中烯烃类19种，含量49.44μg/mL(65.48%);酮类3种，3.92μg/mL(5.19%);酯类 5 种，2.47μg/mL(3.27%);醛类2 种，1.93μg/mL(2.56%);醇类5 种，含量2.86μg/mL(3.79%);其它物质 7 种，14.88μg/mL(19.71%)。

3.3 分析不同处理方式对鲜榨橙汁香气成分的影响，其结果表明:与鲜榨橙汁相比，经超高压处理后酯类、醇类含量有所增加，酮类含量有所降低;醛类经热处理及超高压处理后与鲜橙汁比较有所降低，降低比例都在4倍以上;烃类及其它类物质含量与鲜榨橙汁比较也有所下降，热处理与鲜榨橙汁比较，烃类物质减少45.35%，其它类香气物质减少79.91%。

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