加工工艺条件对果蔬汁的品质影响研究

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(徐州工程学院食品工程学院,江苏徐州 221000)

加工工艺条件对果蔬汁的品质影响研究

陈学红,秦卫东,马利华,戴晓娟

(徐州工程学院食品工程学院,江苏徐州 221000)

果蔬汁的加工过程一般包括破碎、热烫、酶解、榨汁、澄清、均质、浓缩、杀菌及包装贮藏等单元操作,这些加工单元操作均对果蔬汁的品质产生不同程度的影响。本文综述了国内外果蔬汁加工研究的最新进展,分析了不同加工工艺条件对果蔬汁品质所产生的影响,并提出了今后进一步的研究方向。

果蔬汁,加工条件,品质

水果和蔬菜是特殊类型的植物性食品,含有人体所需要的多种营养成分和活性物质。与其它食物相比,它们不但是人体维生素、矿物质的重要来源,而且还具有特殊的药理作用,不少水果和蔬菜属药食同源类物质。随着人们生活水平的提高,消费者对营养和保健越来越重视,天然健康食品的消费量增加,果蔬汁饮料即顺应了这一潮流的发展。从世界范围看,饮料消费总量在不断增加,碳酸饮料等嗜好性饮料的比重逐渐下降,果蔬汁饮料、蛋白饮料等受到更多消费者的青睐[1]。果蔬汁的加工过程一般包括破碎、热烫、酶解、榨汁、澄清、均质、浓缩、杀菌及包装贮藏等单元操作。研究表明,果蔬汁的理化性质及其活性成分(如维生素C、花青素、多酚等)会因这些工艺条件而发生变化[2]。对于果蔬汁的每一个加工环节,国内外学者致力于研究不同的加工工艺条件对果蔬汁营养活性成分的影响,以期寻求最大限度保存果蔬汁中天然营养成分和功能性成分的适宜条件。为此,本文重点介绍国内外果蔬汁的加工研究现状,对不同加工工艺条件下果蔬汁的理化性质和活性成分的变化进行综述,并对未来研究进行展望,以期对果蔬汁加工工艺条件的确定有所帮助。

1 热烫对果蔬汁品质的影响

果蔬汁加工前的热烫处理,其主要目的是钝化酶,避免因酶促褐变而引起果蔬汁色泽和品质的变化。其次,热烫还可通过软化果蔬组织提高成品的出汁率。由于过氧化物酶(POD)具有很强的耐热性,且在大多数果蔬中普遍存在,因此常被用作热烫处理的指标酶。然而,不适宜的热烫处理也会对果蔬的品质如色泽、质构、营养成分产生不良的影响。因此,Gökmen等[3]认为在对果蔬进行热烫处理时要尽可能地减少对其品质所产生的不良影响,同时又要将POD钝化至适当残留的水平(10%),80℃、2min的热烫处理能将豌豆中的POD活性钝化90%,同时保持了较高的维生素C和叶绿素含量。80℃、6min的热烫处理,可以将胡萝卜中POD的活性钝化90%,同时又能保持良好的色泽和较高的总酚含量[4]。沸水热烫5min,有效地抑制了甘蔗汁的脱绿和褐变,降低了多酚氧化酶(PPO)的活性[5]。

此外,微波热烫技术因可缩短对果蔬的加热时间,保存果蔬的天然营养成分,同时具有降低能耗、节约成本的特点[6],在果蔬汁上的应用研究也日益增多。将甜菜红浸渍在水中,采用250～450W的微波热烫处理,能将POD活性钝化90%,且可避免失重及萎缩的发生[7]。微波热烫可诱导辣椒酚类衍生物的形成,增强辣椒的抗氧化活性[8]。900W、30s的微波预处理可抑制绿芦笋热烫期间维生素C的降解,加速POD活性的钝化[9]。

近年来,蒸汽热烫技术在果蔬上的应用也受到广泛关注。蒸汽热烫7min可完全钝化芒果POD和PPO活性[10],10min可有效保存大豆热处理期间的可溶性糖含量[11]。蒸汽热烫增加了西兰花的总酚和总黄酮含量,增强其抗氧化活性[12]。

由此可见,对于不同的果蔬,采用不同的热烫技术,选用适宜的温度时间组合,即可达到钝化酶活的目的,但如何选用合适的工艺条件保持果蔬汁的营养品质、活性成分及稳定的理化性质是关键。

2 榨汁对果蔬汁品质的影响

榨汁是果蔬汁加工的必需单元操作,传统的榨汁技术有直接破碎榨汁和热烫破碎榨汁,新型的榨汁技术主要指酶解辅助榨汁技术。这是由于果蔬大都含有淀粉、纤维素、半纤维素和果胶等多糖类物质,这些物质使得果蔬出汁困难,而采用酶解处理可在一定程度上将这些大分子物质降解,从而提高果蔬的出汁率。采用的榨汁工艺不同,果蔬汁的品质会受到不同的影响。热烫破碎榨汁有利于保护芦笋汁的色泽,提高维生素C的稳定性；纤维素酶解榨汁有利于提高芦笋汁的可溶性固形物、总糖及总黄酮含量[13]。采用直接榨汁法制取黑莓果汁,虽然出汁率和可溶性固形物含量较高,但果汁浑浊,且果渣与果汁不易分离,榨汁困难；采用果胶酶处理黑莓果浆泥的酶解实验表明,果胶酶用量0.04%～0.06%,处理时间1～2h,处理温度45～55℃,果汁出汁率高,在80%以上,果汁澄清,质量好,透光率在90%左右,可溶性固形物含量高,且黑莓浆果经酶解后,果渣与果汁易分离,榨汁容易[15]。当果胶酶量为1.73mL/kg、酶解温度为46℃、酶解时间为2.3h时,酸樱桃果浆出汁率为86.2%、透光率为90.5%、浊度为2.67；酶解后的酸樱桃清汁出汁率、透光率、花色苷显著增高,浊度降低,可溶性固形物略有增加,pH变化不明显[14]。由此可见,不同榨汁工艺所制得的果蔬汁物理性状各不相同。为此,在果蔬汁的实际加工过程中应根据具体条件选用合适的榨汁技术,如生产含果肉的浑浊果汁,可采用直接榨汁或热烫破碎榨汁；如生产澄清型果汁,则可选用酶解榨汁。

3 澄清对果蔬汁品质的影响

澄清处理是生产澄清型果蔬汁必不可少的加工单元操作。不同澄清方法对果蔬汁的品质有不同的影响。

3.1酶澄清

酶澄清处理是果蔬汁加工中应用最广泛的澄清方法,常用的酶有纤维素酶和果胶酶。果胶酶可显著改善苹果汁、棕榈果汁、葡萄汁及草莓汁的澄清度[16]。由于不同酶有其不同的作用机制,因此在果蔬汁的澄清工艺中广泛采用几种酶协同处理以提高澄清效果。纤维素酶和果胶酶协同处理可显著改善黑加仑汁的出汁率,增加酚类物质的含量[17],显著提高绿芦笋汁的出汁率,改善澄清度,有效保持芦笋汁的品质和抗氧化活性[18]。聚半乳糖醛酸酶和果胶酶协同处理可显著提高黑加仑汁和李子汁的出汁率,降低浊度,有效保持花青素含量[19]。蛋白酶和果胶酶可有效降低樱桃汁的浊度[20]。果胶酶与果浆复合酶协同处理,可显著改善黑莓汁的出汁率,增加可溶性固形物、花色苷含量和酸度[21]。由此,采用酶法澄清果蔬汁时,复合酶的澄清效果显著,而如何优化复合酶的作用条件以保持果蔬汁的营养活性成分至关重要。

3.2壳聚糖澄清

壳聚糖是一种有效的果蔬汁澄清剂。300ppm壳聚糖能有效提高百香果汁的澄清度,降低其浊度和粘度[22]。在香蕉汁中添加0.30g/L的壳聚糖,40℃静置10h,可使其透光率达95%以上[23]。而有效降低樱桃汁浊度,增加可溶性固形物含量的壳聚糖用量为0.60g/L,作用条件为44℃、35min[24]。在葡萄汁中加入0.80g/L的壳聚糖,于60℃作用50min,澄清度可达92.3%,可溶性固形物含量基本不变,果胶和蛋白质大量除去,葡萄汁的稳定性显著得到提高[25]。由此可见,采用壳聚糖对果蔬汁进行澄清处理时,不同果蔬汁所需的壳聚糖用量及作用条件均有所不同。通过优化壳聚糖的作用条件,增加果蔬汁澄清度的同时,需大量保持果蔬汁中的天然营养物质和活性成分。

3.3膜澄清

随着食品工业技术的发展,膜分离技术在果蔬汁澄清方面的应用日趋广泛。根据所用膜的性质不同,有微滤和超滤两种。微滤和超滤均可去除果蔬汁中的悬浮颗粒,有效提高果蔬汁的澄清度。Cassano等[26]研究了微滤和超滤技术对仙人掌汁的澄清效果,采用聚偏氟乙烯膜,调整膜压为0.22MPa、进料流量为500L/h时,有效地提高了仙人掌汁的澄清度,且保留了丰富的维生素C、多酚、糖、氨基酸和矿物质含量。此外,聚偏氟乙烯膜对石榴汁[27]和蕃茄汁[28]也有显著的澄清效果,通过选择适宜厚度的膜,调整合适的膜参数即可有效保持果蔬汁的品质。Laorko等[29]研究认为0.2μm的聚砜中空纤维膜适宜于菠萝汁的微滤澄清,澄清处理对菠萝汁的pH、还原糖和酸度无影响,但能有效保持菠萝汁的维生素C、总酚含量和抗氧化活性。曾坚贤等[30]采用陶瓷膜微滤澄清柑桔汁,发现当温度30℃、压差0.16MPa及膜面流速4m/s,膜通量为22.4L/(m2·h)时,澄清度高达99.93%,且有效保持了主要营养成分。聚醚醚酮膜和聚砜膜两种膜均能有效去除柑橘汁中的悬浮颗粒,改善其色泽和澄清度,有效保持可溶性固形物和柠檬酸含量,但聚醚醚酮膜可显著提高柑橘汁的渗透流量,保留较高的抗氧化活性物质[31]。由于不同的膜有其不同的特点,对常规膜进行适当的改性或对果蔬汁进行超滤时与其它方法协同作用,可明显提高澄清效果。Saha等[32]将聚砜膜和聚醚砜膜进行改性处理后,有效地增加了甘蔗汁的膜通量,减少污染,提高了甘蔗汁的澄清度。聚偏氟乙烯膜中添加5%的聚乙烯吡咯烷酮可显著提高柠檬汁的澄清效率,增加渗透流量,并有效保持柠檬汁的品质[33]。在用陶瓷膜超滤苹果汁时,使果胶酶循环通过陶瓷膜,可显著提高渗透流量,增加苹果汁的澄清度和稠度[34]。在脉冲电场辅助的情况下,错流超滤柑橘汁可显著改善渗透流量,提高澄清度[35]。

综上所述,果蔬汁的澄清有多种方法,不同澄清方法对不同果蔬汁的澄清效果不同,对果蔬汁品质所产生的影响也不尽相同。因此,在对果蔬汁进行澄清处理时,应根据果蔬汁原料的成分组成及澄清果汁产品的品质要求确定澄清方法,综合考虑成本,合理地组合澄清方法。

4 均质对果蔬汁品质的影响

均质是使悬浮液体系中的分散相颗粒分散化、均匀化的处理过程,可以同时起到降低分散颗粒的尺度和提高分散颗粒分布均匀性的作用,使固体与液体的分布与排列状况得到改善,成为一个均一体,以得到具有合适贮存稳定性的产品。通过均质,使果蔬汁中的浆、汁、液充分细化、混合,大大提高了产品的均匀度和细度。目前果蔬汁的均质普遍采用高压均质机,且为了最大限度地保持果蔬汁的营养和感官品质,均质处理一般在常温下进行。均质压力对悬浮颗粒的大小有明显影响。0～30MPa的一次均质有利于维持低果肉柑橘汁的稳定性,随着压力的增加果肉颗粒直径减少,且更有利于功能性活性成分溶入果汁[36]。20MPa的一次均质适合于低果肉橙汁的加工处理,并使果汁呈现良好色泽[37]。100MPa的高压均质处理可有效降低番茄汁中固体颗粒的直径,维持番茄汁的稳定性,并有利于番茄红素溶入番茄汁,从而有效地改善番茄汁的色泽和功能性质[38]。

5 浓缩对果蔬汁品质的影响

浓缩果蔬汁由于体积小,重量轻,可以减少储藏、包装和运输费用,因而在国际国内市场广受欢迎。浓缩果蔬汁除直接饮用外,还是如今国内外果蔬汁饮料制造的重要原料。

5.1真空浓缩

真空浓缩是国内外加工浓缩果蔬汁普遍采用的方法之一。真空浓缩加速了柠檬汁抗坏血酸的降解[39],增强了樱桃汁的抗氧化活性[40],而对胡萝卜汁的pH、总酸和β-胡萝卜素含量无明显影响[41]。可见,真空浓缩对不同果蔬汁的品质会产生不同的影响。

5.2冷冻浓缩

冷冻浓缩有利于保持苹果汁和梨汁的品质[42],在浓缩荔枝汁时也起到了显著的效果,3级浓缩汁的可溶性固形物含量达45.3°Brix,且浓缩汁复原后pH、总酸、还原糖和蛋白质含量与原汁十分接近,维生素C保存率为85%[43]。冷冻浓缩杏汁和樱桃汁的芳香物质和维生素C含量均高于热蒸发浓缩果汁[44]。不同浓度的果蔬汁冰点不同,Auleda等[45]经研究认为冰点与果蔬汁中存在的糖(葡萄糖、果糖或蔗糖)有密切关系,确立了冰点与果蔬汁中糖浓度之间的关系曲线,并在苹果汁、梨汁和樱桃汁上得到了验证。

5.3膜技术浓缩

膜技术浓缩可在室温下实现对果蔬汁的浓缩,对果蔬汁的品质和风味影响较小。反渗透浓缩工艺在世界上已广泛用于浓缩果蔬汁的生产。反渗透浓缩工艺在有效增加果蔬汁固形物含量的同时,有效地保持了橙汁的感官、营养品质和风味[46],增加了葡萄汁的可滴定酸、多酚和花青素的含量[47]。但反渗透浓缩只能将果蔬汁的固形物含量浓缩至25～35°Brix,因而常作为果蔬汁的预浓缩工艺。渗透蒸发是进一步的改进技术,它可将果蔬汁浓缩至55～65°Brix。苹果汁微滤澄清后经反渗透预浓缩和渗透蒸发,其固形物含量可达53%[48]。黑加仑汁采用酶处理后经微滤、反渗透预浓缩和渗透蒸发,固形物含量可达58.2°Brix,浓缩汁的总酸和花青素含量与固形物含量成正比[49]。

这种在解决某一具体分离目标时,综合利用几个膜过程,使之各尽所长的过程称之为集成膜过程。利用集成膜技术,可以克服单一膜的缺点,不仅解决浓缩倍数的限制,而且节约成本[50]。Cassano等成功研制了两步膜技术浓缩石榴汁,第一步采用中空纤维超滤膜澄清石榴汁,第二步用渗透蒸馏浓缩石榴汁,可使浓缩汁的固形物含量达到52%,同时保持了较高的花青素和总酚含量[51]。血橙汁经超滤澄清后,再经两步浓缩：反渗透预浓缩和渗透蒸馏,其固形物含量可达60°Brix,并保持了较高的维生素C、总酚含量和抗氧化活性[52]。新鲜苹果汁(12°Brix)经超滤后再进行渗透蒸馏,固形物含量可达65°Brix,并有效地保持了苹果汁的品质和怡人的芳香,维持了较高的酚类物质和有机酸含量[53]。黑加仑汁(15～18°Brix)经微滤澄清,再进行反渗透预浓缩和渗透蒸馏,固形物含量可达63～72°Brix,且花青素含量是原汁的3倍[54]。

由此可见,浓缩方法对果蔬汁的浓度及品质产生显著影响。冷冻浓缩虽有利于保持果蔬汁中的天然营养成分和风味物质,但需要消耗相当大的能量。而膜分离技术尤其是集成膜技术可在室温下实现对果蔬汁的有效浓缩,且对果蔬汁的品质和风味影响较小。因此,针对不同的果蔬汁组分,通过选用适宜的膜,合理地调控膜参数,采用集成膜技术即可实现对果蔬汁的有效浓缩。

6 杀菌对果蔬汁品质的影响

6.1热力杀菌

杀菌是保证果蔬汁饮用安全的最有效途径。杀菌的目的是为了杀死存活于食品中的微生物(尤其是致病菌、病原菌),钝化食品中的酶,从而保证食品的安全性,延长食品的贮藏寿命。长期以来,热力杀菌是保证食品食用安全性和延缓贮藏寿命最常用的方法[55]。果蔬汁加工中常用的热杀菌处理方式有：巴氏杀菌和超高温瞬时杀菌等。95℃、11s的热杀菌处理能够有效延长西柚汁的贮藏寿命,保证产品的贮藏稳定性,但也导致了柠檬酸和抗坏血酸含量的下降[56]；90℃、30s/60s的热杀菌处理能使草莓汁在4℃条件下贮藏63d,但也对草莓汁的色泽产生了不良影响[57],同样条件下处理的番茄汁在4℃可存放90d,但番茄红素和维生素C含量下降较快[58]。由此,热杀菌处理在保证食品安全性延长其贮藏寿命的同时也在一定程度上破坏了食品的营养价值,这种破坏程度随着加热温度的升高和加热时间的延长而加剧。

微波杀菌处理是与传统热杀菌处理不同的加热方法,也用于对食品加热、灭酶、杀菌等各种不同的加工过程中。900W,30s的微波杀菌处理较传统巴氏杀菌更有利于保存西柚汁中的维生素C、总酚含量和抗氧化活性[56]。

6.2冷杀菌技术

随着食品工业技术的发展和人们生活水平的提高及保健意识的增强,人们逐渐要求食品加工者不仅要保证食品的安全性和稳定性,而且还要尽量保持其原有营养成分和新鲜度。因此,国际食品界对非热食品加工技术倍加关注,相继出现了一系列新的非热杀菌技术,即冷杀菌技术。超高压、脉冲电场、超声波、紫外线、臭氧、膜技术等冷杀菌技术在果蔬汁上有广泛的应用研究。

6.2.1 超高压杀菌 超高压杀菌技术是指利用100MPa以上的压力,破坏微生物,钝化酶,而食品天然风味与营养价值等几乎不受影响的一种食品处理方法。400～600MPa/5,10min的超高压处理能够完全钝化石榴汁中的微生物,有效地保存天然花青素,加深石榴汁的红色,改善石榴汁的品质[2]。400～600MPa/15min的超高压处理可有效保存血橙汁中抗坏血酸和花青素[59]。200～600MPa/5～15min的超高压处理使得蓝莓汁中维生素C的保存率高达92%以上,200MPa的高压处理增加了总酚的含量[60]。由此,超高压杀菌技术在有效钝化果蔬汁中微生物的同时,更有效地保持了果蔬汁中的天然营养成分。

6.2.2 高压脉冲电场杀菌 高压脉冲电场能钝化果蔬汁中的微生物,延长果蔬汁的贮藏时间,保持果蔬汁的品质[61-62]。Cortés等[63]认为电场强度为30kV/cm,脉冲时间为100μs的高强度脉冲电场,能较热杀菌更有效地保持橙汁的色泽,抑制非酶褐变的发生和羟甲基糠醛的产生,维持橙汁在贮藏期间的色泽稳定性。脉冲频率、脉冲宽度及脉冲极性显著影响草莓汁的抗氧化活性,当电场强度为35kV/cm,脉冲时间为1000μs时,232Hz的脉冲频率,1μs的双极脉冲能使草莓汁维持最高的维生素C和花青素含量,保持最高的抗氧化活性[64]。脉冲电场强度28kV/cm,脉冲时间为100μs时,2μs的双极脉冲能有效保持柑橘汁的理化性质及感官品质[65]。由此可见,维持不同果蔬汁品质及保证杀菌效果的脉冲电场条件各不相同。

6.2.3 超声波杀菌 超声波处理能有效钝化番茄汁中的微生物(主要是酵母菌),维持番茄汁的理化性质,振幅及处理时间是影响超声效果的关键因素[66]。最大振幅(100%)、10min的超声波处理能保存黑莓汁中95%的矢车菊素-3-葡萄糖苷含量,并有效维持其色泽[67]。超声波处理也有效地保存了葡萄汁中的花青素含量,维持其色泽[68]。1500W,20Hz的超声波处理,在振幅为40μm时能有效抑制橙汁非酶褐变的发生和维生素C的损失[69]。

6.2.4 臭氧杀菌 Patil等[70]首先在新鲜的橙汁及去除了少量果肉的橙汁上接种106CFU·mL-1大肠杆菌EscherichiacoliATCC 25922和 NCTC 12900,然后采用75～78μg/mL臭氧对橙汁进行杀菌处理,发现将大肠杆菌减少5个对数级,前者需15～18min,而后者只需6min,这表明橙汁中所含的有机物质会干扰臭氧的抗菌效果。Patil等[71]将同样两种菌株接种于苹果汁,采用0.048mg/mL臭氧对其进行杀菌处理,结果表明果汁的pH显著影响臭氧对大肠杆菌的钝化能力,在低pH时将大肠杆菌减少5个对数级需4min,在较高pH时则需18min,这说明保证苹果汁安全性所需的臭氧量取决于它的酸度水平。而臭氧处理在保证有效杀菌效果的同时,也会导致果蔬汁的色泽和花青素降解[72-73]、酚类物质的损失[74]及维生素C含量的降低[75]。臭氧浓度和时间是影响臭氧杀菌效果及果蔬汁品质的关键因素。因此,在用臭氧对果蔬汁进行杀菌处理时,应采用适宜的臭氧浓度和时间,在保证杀菌效果的同时,需兼顾考虑它对果蔬汁品质所产生的影响。

6.2.5 紫外线照射杀菌 23.72J/mL的紫外线照射新鲜橙汁3min,协同55℃的加热处理,可将大肠杆菌减少5个对数级以上,且有效保存了84%的维生素C含量,钝化了64%的果胶甲酯酶活性[76]。紫外线照射能够将石榴汁中大肠杆菌减少6.15个对数级,菌落总数减少1.8个对数级,酵母菌和霉菌减少1.45个对数级,有效地保存了花青素和总酚的含量,维持了石榴汁的抗氧化能力[77]。36.09J/mL剂量的紫外线辐照能够将橙汁中的菌落总数减少2.8个对数级,酵母菌和霉菌减少0.34个对数级,大肠杆菌减少5.72个对数级,有效地保存了维生素C、总酚和有机酸的含量,维持了橙汁的抗氧化性和风味,并延长了橙汁的贮藏寿命[78]。紫外线杀菌有效地钝化了苹果汁中的PPO和POD活性,维持了不同苹果汁的pH、可溶性固形物、糖和总酚的含量及色泽[79]。

6.2.6 膜除菌 膜除菌技术既能有效滤除果蔬汁中的有害微生物,又能提高果蔬汁的澄清度,同时也利于保存果蔬汁的营养成分和风味物质[80-81]。无机陶瓷微滤膜由于化学稳定性好,机械强度大,抗微生物破坏能力强,因而在果蔬汁的澄清和除菌方面有广泛应用。在哈密瓜汁上的微滤除菌效果表明,当陶瓷膜孔径为0.2μm,操作压力为0.2MPa,进料温度为25℃时,哈密瓜汁透光度可达98.8%,菌落总数为13CFU·mL-1,其中大肠菌群、霉菌、酵母菌均未检出[81]。在石榴汁上的除菌过滤效果表明,用于石榴汁过滤除菌的陶瓷微滤膜的适宜孔径为0.22μm,最佳工艺参数为过滤压力0.20MPa、料液温度20℃。在此条件下,陶瓷微滤膜有较高的渗透流量,可有效去除石榴汁中的悬浮物和有害微生物,并有效地保持石榴汁的营养成分,维持石榴汁在贮藏期间的色泽稳定性[82]。

7 包装和贮藏条件对果蔬汁品质的影响

包装材料不同,食品在贮藏期间品质会发生不同程度的变化。玻璃瓶和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶常被用来保存液态食品。不同包装容器材料对O2的通透性不同,玻璃瓶的透O2率最低,其次是PET瓶[83]。而果蔬汁中O2含量的多少直接影响着果蔬汁的品质。Murator等[84]研究了不同包装容器中橙汁的品质,发现玻璃瓶装的橙汁维生素C含量显著高于PET瓶装的橙汁。单层PET瓶装的橙汁中维生素C含量显著低于多层PET瓶、玻璃瓶装的橙汁[83]。纸盒包装容器比玻璃瓶的透O2率高,盛装在纸盒中的石榴汁的花青素损失较多,颜色变化较大,而无色的酚类物质和没食子酸在整个贮藏期间十分稳定,抗氧化活性不受包装材料的影响[85]。Zerdin等[86]研究了包装在含有O2清除剂的膜质材料和O2屏障膜质材料中的橙汁维生素C含量的变化,发现前者维生素C的损失及褐变程度显著低于后者,O2的快速去除能有效保持贮藏期间橙汁中维生素C含量。

果蔬汁的品质在贮藏期间会发生不同程度的变化。橙汁在冷藏期间维生素C和花青素含量逐渐降低,随着贮藏时间的延长,聚合体色泽和褐变指数逐渐增大[87]。贮藏温度是影响新鲜果蔬采后贮藏寿命的最重要的因素,温度控制是延长和维持果蔬贮藏寿命的最有效途径[88]。随着贮藏温度的升高和贮藏时间的延长,石榴汁的花青素含量发生显著变化,色素的降解遵循一级动力学反应,可溶性固形物和pH显著增加,低温贮藏能有效保持石榴汁的品质[89]。随着贮藏时间的延长,橙汁维生素C和总酚含量下降,抗氧化活性降低,黄酮含量不发生变化,低温有利于维持橙汁的品质和抗氧化活性[90]。

8 总结和展望

综上所述,对果蔬汁的每一个加工环节,不同的加工工艺条件均会对果蔬汁的理化性质、营养品质和活性成分产生不同程度的影响。因此,研究果蔬汁在不同加工工艺条件下品质的变化,对保持果蔬汁的天然营养成分和功能性质有着极其重要的意义。传统热烫技术可有效钝化果蔬汁中的POD活性,但如处理不当易造成果蔬营养成分的损失,微波热烫技术对果蔬的加热时间短,可有效保存果蔬的天然营养成分,低能耗、低成本,因此对于不同的果蔬,可依据果蔬营养品质的变化确定适宜的微波热烫参数从而达到热烫的目的。酶解辅助榨汁技术有利于降解果蔬所含有的淀粉、纤维素、半纤维素和果胶等大分子物质,从而提高果蔬的出汁率。澄清方法对果蔬汁品质所产生的影响各不相同,在对果蔬汁进行澄清处理时,应根据果蔬汁原料的成分组成及产品的品质要求确定适宜的澄清方法。膜分离技术尤其是集成膜技术可在室温下实现对果蔬汁的有效浓缩,且对果蔬汁的品质和风味影响较小,因而在果蔬汁上具有广阔的应用前景。冷杀菌技术相对于传统热杀菌处理对保持果蔬汁的天然营养成分及活性物质起到良好的效果,因而有望成为代替传统热杀菌技术而广泛应用在果蔬汁的加工中。但如何在食品工业中有效推广这些技术的商业化运用,实现产品的商业化生产,进而降低生产成本费用是亟待解决的问题。随着科学技术的发展,不断有更先进的材料、加工设备及控制技术出现,有望开发出更为有效的技术方法保持果蔬汁的营养品质和活性成分,生产出高品质的果蔬汁。

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Effect of processing conditions on quality of fruit and vegetable juices

CHENXue-hong,QINWei-dong,MALi-hua,DAIXiao-juan

(College of Food Engineering,Xuzhou Institute of Technology,Xuzhou 221000,China)

Crashing,blanching,enzymatic degradation,squeezing,clarification,homogenization,concentration and pasteurization,package and storage are usual unit operations during fruit and vegetable juices processing. These unit operations affect the quality of fruit and vegetable juices. In this article the development of fruit and vegetable juices processing were reviewed. Meanwhile,the effect of different processing conditions on the quality of fruit and vegetable juices were discussed and the future research need was proposed.

fruit and vegetable juices;processing conditions;quality

2013-06-26

陈学红(1975-)，女，博士，副教授，主要从事农产品贮藏与加工方面的研究。

TS255.3

：A

：1002-0306(2014)01-0355-08