中试条件下杀菌方式对NFC橙汁品质变化和贮藏温度的研究

杨雅利 ， 沈海亮

（1. 陕西师范大学，陕西西安 710119；2. 西南大学柑橘研究所，重庆 400712；3. 中国农业科学院柑橘研究所，重庆 400712）

非浓缩橙汁（NFCOJ） 是用成熟的优质新鲜甜橙为原料，采用真空脱气、巴氏杀菌和无菌灌装等先进技术制取的优质原汁，保持了原橙汁应有色泽和风味，该NFC橙汁可溶性固形物的浓度一般不低于10.5°Brix。这种橙汁在冷链条件下贮运销售，最大限度地保留了新鲜的风味和营养[1]，而随着人们对生活质量的新追求，橙汁加工新技术的发展又使橙汁生产回到了“原汁”即非浓缩汁（NFC） 时代。

试验以NFC橙汁为研究对象，借助国家柑橘工程技术研究中心中试平台，对NFC橙汁进行巴氏杀菌和微波杀菌的对比试验。拟对2种杀菌方式处理的NFC橙汁的品质及其在贮藏过程中的主要营养成分和微生物总数的变化进行比较，旨在进一步了解和量化这2种杀菌方式的优缺点，为筛选适用规模化NFC橙汁杀菌方式提供可量化的参考。

1 材料与方法

锦橙汁样品，中国农科院柑橘研究所国家工程技术研究中心中试车间榨取，锦橙产地为重庆长寿。

葡萄糖（分析纯），成都科龙化工试剂厂提供；2,6.二氯靛酚（分析纯），广东昌盛制药有限公司提供；氢氧化钠（分析纯），天津市风船试剂公司提供；L-抗坏血酸（分析纯），成都科龙化工试剂厂提供；草酸（分析纯），重庆川东化学试剂厂提供；酵母膏、琼脂粉、胰蛋白胨，均为生化试剂，北京奥博星生物公司提供。

391型全果榨汁机，美国FMC公司产品；WAY-2S型阿贝折光仪、FAZO04B型电子天平，上海精密科学仪器有限公司产品；ORW8S-3S型微波液体杀菌设备，南京澳润微波科技有限公司产品；Color i5型全自动色差计，美国爱色丽公司产品；SW-CJ-1F型超净工作台，苏州安泰空气技术有限公司产品；BPX-162型恒温培养箱，上海博讯实业有限公司产品；DZKV64型电子恒温水浴锅，北京中兴伟业仪器有限公司产品；BCD243型双开门冰箱，广东科龙电器股份有限公司产品；LDZX-50FBS型立式高压蒸汽灭菌器，上海申安医疗器械厂产品。

1.2.1 杀菌和贮藏方法

（1） 杀菌方法。巴氏杀菌（95 ℃，30 s），微波杀菌（功率1.8 kW，温度80 ℃，流速20 L/h）。

（2） 贮藏方法。杀菌处理后的橙汁快速冷却至常温，按杀菌方式的不同分组，分别在4，25 ℃（作为常温） 条件下避光贮藏。

1.2.2 试验设计

（1） 以鲜榨NFC橙汁为对照，分别测定经巴氏杀菌和微波杀菌处理后的NFC橙汁VC、色泽、还原糖、可溶性固形物等指标的变化。

（2） 每7d为1个检测周期，分别检测不同杀菌方式处理后在不同贮藏温度条件下橙汁中微生物总数、VC和还原糖等指标含量的变化。

1.2.3 测定方法

微生物检测-菌落总数的测定参照国标GB 4789.2—2016[2]； VC的测定参照 GB 8210—1987出口柑橘鲜果检验方法2,6-二靛酚滴定法进行测定；还原糖的测定参照GB 8210—1987中费林试剂法测定还原糖含量；色泽测定按照美国农业部橙汁色泽测定方法测定，利用Color i5型色差仪进行测定[3-4]。

2 结果与分析

不同杀菌方式对橙汁中VC和色泽的影响见图1，杀菌方式对橙汁中还原糖和可溶性固形物的影响见图2。

图1 不同杀菌方式对橙汁中VC和色泽的影响

图2 杀菌方式对橙汁中还原糖和可溶性固形物的影响

由图1和图2可知，2种杀菌方式对橙汁4个测定指标产生不同程度的影响。其中VC的变化最明显，微波杀菌的橙汁VC含量为44.33 mg/100 mL，巴氏杀菌的橙汁VC含量是34.7 mg/100 mL，而鲜榨橙汁中VC含量为48.44 mg/100 mL。VC含量降低主要是由于杀菌的高温和作用时间的不同造成[5]。虽然VC含量均有下降，但微波处理后其含量损失了8.5%，巴氏杀菌损失了28.5%。由此可见，微波杀菌能更好地保存橙汁中的VC。

经过不同杀菌方式处理后，还原糖的量也有较大变化，相比对照中，巴氏杀菌和微波杀菌后橙汁中还原糖的量均有所增加。其原因可能是由于杀菌温度高，引起了橙汁中蔗糖的大量分解，使还原糖的增加量超过了还原糖被氧化的量[6]，而巴氏杀菌温度高、时间长，造成蔗糖分解量大于微波杀菌处理方式，因此还原糖增加量较高。

橙汁色泽指数（OJ值） 是橙汁色泽评价的主要指标[7]。相比未杀菌NFC橙汁，经过2种杀菌处理后NFC橙汁的OJ值均有所降低，且巴氏杀菌下降量更大[8]。2种方式杀菌后NFC橙汁的可溶性固形物基本没有变化，说明杀菌方式的不同对可溶性固形物基本上没有影响，仅有的变化应该是由高温杀菌橙汁中水分蒸发引起。

杀菌后橙汁在4，25 ℃贮藏条件下微生物总数的变化情况见表1。

由于橙汁的pH值较低，因此引起腐败的微生物一般限于酵母菌、霉菌和无孢子杆菌等[9]，因此橙汁经过有效杀菌处理后，均能杀灭其中的微生物，并在一定的贮藏期内保持橙汁的良好品质。

表1 杀菌后橙汁在4，25 ℃贮藏条件下微生物总数的变化情况/ CFU·mL-1

由表1可知，橙汁在经过2种方式杀菌处理后，均已达到国标GB 7101—2015中对果汁中微生物总数合格标准，并在监测的5周内不同的贮藏温度条件下，微生物总数保持检出量均为0的良好卫生要求，说明2种杀菌方式均能有效杀灭橙汁中的微生物，保持橙汁的食用安全性。

处理后橙汁在4 ℃条件下VC的变化情况见图3，处理后橙汁在25 ℃条件下VC的变化情况见图4。

图3 处理后橙汁在4 ℃条件下VC的变化情况

图4 处理后橙汁在25 ℃条件下VC的变化情况

由图3和图4可知，在不同贮藏温度下，VC含量变化趋势基本相同，均随着贮藏时间的增加而减少，这是由VC氧化引起。

在贮藏5周后，在4 ℃条件下，巴氏杀菌橙汁中VC含量降为19.97 mg/100 mL，VC含量损失了44.45%，微波杀菌橙汁中VC含量降为33.47 mg/100 mL，VC含量损失了24.50%；25 ℃条件时，巴氏杀菌橙汁和微波杀菌橙汁中VC含量的损失分别达到96.86%和93.57%，2种杀菌方式处理的橙汁在贮藏过程中VC含量均有较大程度的损失，这与王华等人[10]研究的哈姆林橙汁贮藏过程中VC含量变化趋势基本一致；贮藏35 d后，最终巴氏杀菌橙汁中VC的残存量为1.09 mg/100 mL，微波杀菌的仅为2.85 mg/100 mL。

结果表明，25 ℃不适合于2种杀菌方式处理后NFC橙汁的贮藏，而在常用的低温贮藏温度4 ℃条件下贮藏研究发现，微波杀菌比巴氏杀菌能更好地保存橙汁的营养成分。

处理后橙汁在4 ℃条件下还原糖变化的情况见图5，处理后橙汁在25 ℃条件下还原糖变化的情况见图6。

图5 处理后橙汁在4 ℃条件下还原糖变化的情况

图6 处理后橙汁在25 ℃条件下还原糖变化的情况

由图5可知，4 ℃贮藏过程中2种橙汁还原糖量变化总体趋势相似，但具体表现有所不同，微波杀菌橙汁为先下降后上升1次循环，巴氏杀菌呈现先微量增加而后逐渐减少的变化趋势。同时在监测期内2种杀菌方式处理后的橙汁中还原糖总量的变化并不大，可能是因为低温的原因，橙汁中的各种反应不能发生或者反应速率较慢。

而图6中，25 ℃贮藏条件下巴氏杀菌和微波杀菌处理的橙汁，在贮藏过程中还原糖量的变化趋势虽然相似，但却有所不同。相比4 ℃和25 ℃下贮藏的巴氏杀菌橙汁中还原糖量变化的峰值比微波杀菌橙汁中的还原糖量的变化峰值要提前1周时间，这应该是杀菌方式不同造成的。

3 结论

（1） 巴氏杀菌是一种常规的杀菌方式，而微波杀菌虽然早有研究，但实际生产应用则较少。通过对NFC橙汁巴氏杀菌和微波杀菌的对比研究结果表明，2种杀菌方式均能有效杀灭微生物，但在橙汁主要的营养成分VC的保存率上却表现出了较大的差距，微波杀菌的橙汁VC含量损失了8.5%，巴氏杀菌的橙汁VC含量则损失了28.5%，因此，微波杀菌更有利于保存NFC橙汁中的VC。

（2） 研究了2种杀菌方式处理后的NFC橙汁在4 ℃和25 ℃贮藏温度下橙汁微生物和品质变化。结果表明，2种杀菌方式在有效杀灭橙汁中的微生物后贮藏35 d中均能维持无菌状态；在同一贮藏温度条件下，微波杀菌方式更有利于橙汁中VC的保存，而巴氏杀菌则有利于橙汁中还原糖含量的增加。同时，2种杀菌方式处理后的橙汁均不宜在25 ℃贮藏。4 ℃条件下贮藏NFC橙汁，更有利于其营养成分的保持。

（3） 试验只研究了2种杀菌方式处理后NFC橙汁在贮藏过程中微生物和营养成分的变化，未对贮藏过程中NFC橙汁色泽和可溶性固形物的变化进行测定，橙汁色泽和可溶性固形物作为橙汁品质的重要组成，不同杀菌方式对其贮藏过程中的影响有待今后进行研究。