超高压处理对蓝莓汁品质的影响

王 寅，陶晓赟，陈 健，张 师，李路宁，孙爱东

(北京林业大学生物科学与技术学院食品科学与工程系，林业食品加工与安全北京市重点实验室，北京100083)

蓝莓又名笃斯越橘(Vaccnium uliginosum)，属杜鹃花科(Ericaceae)、越橘属(Vaccinium)植物，风味独特，蓝莓果具有较高保健价值，是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一。蓝莓鲜果保藏期短，若将蓝莓加工成可长期保藏的制品，既能满足消费者对产品营养、保健方面的需求，又能丰富市场供应，延长产品链。我国市场销售的蓝莓产品类型涵盖常见的水果加工品，如果汁、果酱、果酒等，作为添加物生产的各种糖果、烘焙食品、乳制品等，以及深加工产品色素提取物和功能成分等。蓝莓汁属热敏性果汁，传统的热杀菌处理虽然可延长其保藏期，但其营养成分受到很大破坏，而且风味丧失，产生较浓的后熟味，商品价值大为降低。超高压加工(High Pressure Processing，HPP)是目前新兴的一种非热加工技术，在橙汁［1］、哈密瓜汁［2］、菠萝汁［3］、荔枝果汁［4］、猕猴桃汁［5］等果汁的加工研究中发现，果汁经超高压处理后，其天然的营养成分、风味以及颜色变化程度很小，与热处理相比有明显优势［6］。但由于不同水果的组分和加工性能不同，超高压加工对其品质的影响也有所不同。本文研究超高压处理对蓝莓汁品质的影响，为超高压技术应用于蓝莓汁的加工提供理论基础和应用依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蓝莓(品种为蓝丰)辽宁丹东市有机食品有限公司，成熟果实，紫黑色，含水率88%，于－20℃冻藏;氢氧化钠、无水乙醇、无水硫酸铜、酒石酸钾钠、冰乙酸、乙二胺四乙酸二钠、固蓝盐B、抗坏血酸、福林酚、碳酸钠 北京蓝弋试剂有限公司，分析纯。

九阳榨汁机 九阳股份有限公司;752紫外分光光度计 上海美普达仪器有限公司;色差仪 北京奥依克光电仪器有限公司;超高压设备 中国农业大学研制。

1.2 实验方法

1.2.1 果汁制备 将蓝莓果解冻、漂烫，按1∶6的比例加蒸馏水，在九阳榨汁机中破碎15s，将得到的蓝莓磨浆在4℃，4000r/min下离心20min，上清液经4层纱布过滤，滤液分装于聚乙烯包装袋中(约100mL/袋)，真空包装，即为蓝莓果汁样品。存入4℃冰箱中，然后进行超高压处理。

1.2.2 超高压处理 将已包装好的蓝莓汁置于高压容器的传压介质中(传压介质为水)，根据实验设计，设置超高压处理的压力(200～500MPa)、时间参数(5～15min)，温度为室温(25℃)，空白对照为常压(0.1MPa)下未经处理的样品，所有样品于4℃冰箱中保存，并尽快测定相关指标。

表1 各压力处理对蓝莓汁颜色(L*，ΔE)的影响Table 1 Influence of HPP treatment on color quality(L*，ΔE)of blueberry juice

1.2.3 菌落总数的测定 按照GB4789.2－1994平板计数法对样品进行菌落总数的检测。

1.2.4 蓝莓汁理化指标的测定 蓝莓汁进行超高压处理后，测定其色泽、花青素、VC、总酚、总酸、还原糖及可溶性固形物的含量。

色泽分析:用色差仪测定 L*、a*、b*、E*，L*代表亮度，a*代表红(+)或绿(－)，b*代表黄(+)或蓝(－)，E*代表色度，色差ΔE表示处理蓝莓汁与对照蓝莓汁的色度差。

花青素含量的测定:采用pH示差法测定［7］。

抗坏血酸含量的测定:采用 GB/T 5009.159－2003食品中抗坏血酸的测定法测定。

总酚含量的测定:采用福林－酚比色法测定。

总酸含量的测定:采用GB/T 12456－2008食品中总酸的测定法测定。

还原糖含量的测定:采用GB/T 6194－86水果、蔬菜可溶性糖测定法测定。

可溶性固形物含量的测定:采用阿贝折光仪进行测定［8］。

1.3 统计与分析

本实验所得数据采用软件Excel、SPSS进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 超高压处理对蓝莓汁灭菌效果的影响

经超高压处理的蓝莓汁中菌落总数与压力大小的关系如图1所示。由图1可知，压力对微生物有明显的杀灭作用，随着处理压力的提高，菌落总数的对数值呈下降趋势。常温(25℃)下，处理压力为400MPa、保压时间为10min时，灭菌率在99%以上，达到商业无菌的状态(GB19297－2003)。Bull［9］等人的研究发现经超高压处理后的橙汁在600MPa能将微生物降低到检测不出的水平。本文研究发现，当压力为500MPa时，蓝莓汁中检测不到菌落，由此可见超高压处理对蓝莓汁有很好的灭菌效果。

2.2 超高压处理对蓝莓汁色泽的影响

由表1可知，常温(25℃)下，随处理压力和时间的增大，蓝莓汁的L*值先减小后增大，L*增大说明蓝莓汁褐变程度逐渐减轻，各处理的ΔE＜2，说明高压处理后蓝莓汁的颜色变化很小。赵光远［10］等对高压处理后苹果汁的颜色变化进行研究，发现在200MPa处理后苹果汁的L*值有所下降，而800MPa处理后L*值会有所上升，这可能是由于较低压力会激活一些酶，导致褐变加剧，而压力增大时，又会抑制酶的活力，使果汁褐变程度减轻［5］。

图1 超高压处理对蓝莓汁菌落总数的影响Fig.1 Effect of HPP treatment on total bacterial microorganismsin in blueberry juice

2.3 超高压处理对蓝莓汁花青素含量的影响

图2为不同压力不同时间处理对蓝莓汁中花青素含量的影响。由图2可知，蓝莓汁经超高压处理后花青素含量与对照相比稍有增加，压力在300MPa以上时，随着压力的增加，花青素含量略有下降。处理时间越长，花青素的保留率越大。Patras［11］等的研究发现，黑莓酱经 400、500、600MPa的高压处理15min后，花青素含量显著增加。蓝莓中一些酶类的存在会使花青素降解，而超高压处理能使其失活，从而较好地保留花青素的含量［12］。

图2 超高压处理对蓝莓汁花青素含量的影响Fig.2 Effect of HPP treatment on anthocyanin in blueberry juice

2.4 超高压处理对蓝莓汁VC含量的影响

图3是超高压处理对蓝莓汁中VC含量的影响。由图3可知，随着压力的增大，VC的降解率也逐渐增大，压力大于400MPa时下降较为明显，处理时间的延长对VC损失的影响不大。当压力为500MPa时，VC的最低保存率仍达94.2%。这可能是由于超高压的处理能量不足以破坏共价键，VC等小分子物质在高压处理时可以尽可能的保留下来［13］。也有报道称VC略有下降的原因是在超高压处理时，将外界的氧气压入了食品体系中，使食品体系的活性氧增加，加速了其与 VC的接触，使 VC发生氧化［14－15］。尹琳琳［2］等的研究也表明，超高压处理后，哈密瓜汁中的VC保存率可达84.8%。

图3 超高压处理对蓝莓汁中VC含量的影响Fig.3 Effect of HPP treatment on VCin blueberry juice

2.5 超高压处理对蓝莓汁总酚含量的影响

图4为超高压处理对蓝莓汁总酚含量的影响。由图可知，高压处理可以显著降低蓝莓汁中的总酚含量，200～500MPa高压处理后蓝莓汁的总酚含量比对照下降约 7.45%。但是，200、300、400、500MPa 处理后，各处理组蓝莓汁的总酚含量变化不显著。这种现象可能的原因是，降解总酚的酶在处理过程中某一阶段被激活，或高压条件下果汁中溶解氧的活性增加［12］。

图4 不同压力不同时间对总酚的影响Fig.4 Effect of HPP treatment on total phenols in blueberry juice

2.6 超高压处理对蓝莓汁总酸含量的影响

由图5可知，蓝莓汁经200、300MPa高压处理5min后，其总酸含量稍有升高，这可能是由于高压使细胞膜破裂，一部分有机酸释放出来，导致蓝莓汁的总酸含量略有上升［5］。随压力的增大和处理时间的延长，蓝莓汁中的总酸度与对照相比略有下降，赵玉生［5］等的研究也发现，随处理压强的增大，猕猴桃汁的总酸含量相对减少，总酸的降低使得果汁中微生物生长受到抑制，有利于延长保藏期。

2.7 超高压处理对蓝莓汁还原糖和可溶性固形物含量的影响

图6是超高压处理对蓝莓汁还原糖含量的影响。由图可知，高压处理后蓝莓汁中的还原糖含量与对照无显著差异。黄丽［4］等的研究也表明，在200～500MPa的压力范围内，荔枝汁中的还原糖含量变化趋势不明显。蒋和体［1］等的研究也表明，高压处理对橙汁中的还原糖含量变化不明显。图7是超高压处理对蓝莓汁可溶性固形物含量的影响，由图可知，高压处理对蓝莓汁的可溶性固形物含量的影响并不显著。Doman［12］等的研究也表明，超高压处理黑莓清汁后，其可溶性固形物含量与对照无显著差异。

图5 超高压处理对蓝莓汁总酸含量的影响Fig.5 Effect of HPP treatment on total acid in blueberry juice

图6 超高压处理对蓝莓汁中还原糖含量的影响Fig.6 Effect of HPP treatment on reducing sugar in blueberry juice

图7 超高压处理对蓝莓汁中可溶性固形物含量的影响Fig.7 Effect of HPP treatment on soluble solid content in blueberry juice

3 结论

超高压处理对蓝莓汁有很好的杀菌效果，400MPa、10min时就可以达到商业无菌(GB 19297－2003)的状态。超高压处理可以较好地保持蓝莓汁原有的色泽，高压处理前后，蓝莓汁的还原糖和可溶性固形物含量变化不大;总酸含量略有下降;总酚含量有所下降;并且超高压处理可以较好地保持蓝莓汁中花青素的含量;压力为500MPa时，蓝莓汁的VC的保留率可达94.2%。因此，超高压处理可以较好地保持蓝莓汁中原有的营养成分。

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