60Co-γ辐照处理对蓝莓果醋陈化的影响

陈曦，黄道梅，林茂*，宋光艳，赵景芳

(1.贵州省农业科学院现代农业发展研究所，贵阳 550006；2.贵州省生物研究所，贵阳 550009)

蓝莓又名越橘，它营养丰富、酸甜适口，并具有清爽宜人的香气。自2008年以来，贵州种植蓝莓的面积快速增长，据2018年数据统计，贵州蓝莓种植面积已达16.3 万亩，产量达3.5万吨。蓝莓具有不易保藏、产业化和利用率低的特点，因此，贵州蓝莓深加工迫在眉睫。蓝莓果醋的开发可以延长其产业链，增加其附加值，同时蓝莓果醋保留了蓝莓本身的花青素、维生素、氨基酸等丰富的营养成分，受到广大消费者的喜爱[1]。

蓝莓生醋因口感生硬、醋味刺激、香气淡薄，需要进一步陈化，在经历陈酿之后，果醋中的醇类、醛类、酯类等成分发生一系列氧化及酯化反应，使得果醋的风味成分增加，香气浓郁，口感顺滑，从而被消费者接受[2-4]。然而自然陈酿周期过长，一般需要数月至一年的时间；同时自然陈酿占用设备容器多，具有管理困难、卫生条件差的缺陷，不能很好地为市场供应。为加速果醋的陈化，缩短陈酿期，现在多采用人工快速催陈技术，微波和红外线作用于酒体或醋体后温度升高，这实际上是“高温”催陈，使杂味物质挥发掉的同时，也不可避免地失去了酒或醋中的部分香味成分，影响了产品质量[5-8]。

本研究中采用的60Co-γ辐照技术是一种冷加工技术，不仅具有良好的杀菌效果，还能加速一系列的化学反应[9]。本研究通过对杀菌效果、理化指标、感官评价几个方面进行研究，以期为60Co-γ辐照技术对果醋催陈方面的研究奠定基础，提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蓝莓生醋：贵州省农产品加工研究所自制产品。

60Co-γ动态辐照源：贵州省农科院辐照中心提供。

UV-2006紫外分光光度计 尤尼柯(上海)科学仪器有限公司；SW-CJ-1C无菌工作台 无锡一净净化设备有限公司；雷磁PHS-25型酸度计 上海仪电科学仪器股份有限公司；高效液相色谱仪(LC-20A二元泵、PDA检测器、Labsolution色谱工作站) 岛津公司；AS3120A超声波提取器 天津奥特赛恩斯仪器有限公司；SHZ-Ⅲ型循环水真空泵 上海亚荣生化仪器厂；BCFCO型电热恒温水浴锅 北京长凤仪器仪表有限公司；FA2004分析天平 上海精密科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 蓝莓生醋处理

将刚发酵好的蓝莓生醋，每瓶分装100 mL，分为3组，每组60份，共计180份。通过前期预实验结果，设置60Co-γ动态辐照源剂量为0.75,1.5 kGy，用重铬酸银剂量计进行剂量跟踪，以不做辐照的处理为CK组(用0 kGy表示)。实际测定剂量分别为0.78，1.54 kGy(文中分析以0.75，1.5 kGy表示)。辐照后，将不同处理的蓝莓果醋陈化于温度为(4±1) ℃、相对湿度为80%～85%的冷库中，每个处理设3个重复。陈化期间，每次处理取4瓶进行指标测定，每隔15 d测定一次。

1.2.2 检测方法

1.2.2.1 细菌总数检测

采用国标GB 4789.2-2016《食品微生物学检验 菌落总数测定》方法[10]。

1.2.2.2 理化指标

pH：使用pH计直接测定；总酸：连续电位滴定法，以乙酸计；总酯：连续电位滴定法，以乙酸乙酯计[11]；花青素：按Giusti等人建立的标准方法，以矢车菊素-3-葡萄糖作为花色苷标准，在最大吸收波长下测定(pH 1.0的蓝莓果醋在516 nm处有最大吸收峰)，测得的总花色苷含量以矢车菊素-3-葡萄糖苷含量表示[12]。有机酸：采用高效液相色谱法(HPLC)。色谱条件：Sapphire C18柱，22 ℃，流动相：5%乙腈-95% 0.05 mol/L KH2PO4(用磷酸调至pH 4.9)，流速为0.6 mL/min，进样量为20 μL，紫外检测器波长为210 nm[13]。

1.2.2.3 感官评价

挑选15位具有果醋领域工作经验的感官评价员，参照GB/T 18187-2000《酿造食醋》分别对3种辐照处理陈化的蓝莓果醋的色泽、香气、滋味、体态进行描述[14]。

1.3 数据处理方法

数据均为3次实验的平均值，单因素实验数据利用Origin 8.0处理软件进行处理和分析；显著性差异采用SPSS 17.0统计软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 辐照对蓝莓果醋中细菌的杀菌效果

图1 不同辐照处理下蓝莓果醋细菌总数的变化Fig.1 Effect of different irradiation treatments on total bacterial count of blueberry vinegar

由图1可知，蓝莓果醋在陈化期间，醋液中的细菌总数随着陈化时间的延长而逐渐减少。但经过辐照处理后，蓝莓果醋中的细菌总数比对照组低，辐照剂量越大，果醋中的细菌总数越低，同时在整个陈酿过程中一直保持在较低的水平。在贮藏60 d，辐照剂量为0.75 kGy时，细菌总数为1.5×103CFU/mL，辐照剂量为1.5 kGy时，细菌总数为1.1×102CFU/mL，而对照组的细菌总数为3.1×104CFU/mL。结果表明，辐照处理可以减少蓝莓果醋陈酿期间的细菌总数，有利于减少因细菌作用而导致的蓝莓果醋品质、风味下降的问题。

2.2 辐照处理对蓝莓果醋理化指标的影响

2.2.1 辐照处理对蓝莓果醋pH和总酸的影响

图2 不同辐照处理下蓝莓果醋pH的变化Fig.2 Effect of different irradiation treatments on pH values of blueberry vinegar

图3 不同辐照处理下蓝莓果醋总酸的变化Fig.3 Effect of different irradiation treatments on total acids of blueberry vinegar

由图2和图3可知，辐照处理对蓝莓果醋在陈化期间内pH和总酸的影响都较小，均集中在一定范围内波动，且总酸含量随着陈化时间的延长逐渐下降。辐照处理后，蓝莓果醋的总酸含量比对照减少，但在陈化期间其总酸含量的减少量较小，1.5 kGy辐照陈化60 d后其总酸含量为5.31 g/dL，下降了6.51%；0.75 kGy在陈化期间总酸含量下降的幅度较大，陈化60 d后其总酸含量为5.14 g/dL，下降了10.15%。总酸下降的原因一方面是酸参加了酯化反应或氧化反应；另一方面是醋酸菌在乙醇缺少的情况下，能将乙酸进一步氧化成二氧化碳和水。经过0.75，1.5 kGy辐照陈化后，果醋中酸快速参加酯化反应或氧化反应，而经0.75 kGy辐照陈化60 d果醋下降更快的原因可能与醋酸菌没有完全灭活有关。

2.2.2 辐照处理对蓝莓果醋总酯的影响

图4 不同辐照处理下蓝莓果醋总酯的变化Fig.4 Effect of different irradiation treatments on total ester of blueberry vinegar

总酯是反映果醋风味质量的重要部分，它对果醋的营养价值和品质都具有重要意义。由图4可知，刚发酵完的蓝莓果醋总酯含量仅为3.25 g/L，蓝莓果醋中总酯在陈化期间随着陈化时间的延长而增加，自然陈化60 d的蓝莓果醋总酯含量为4.76 g/L。经过0.75 kGy辐照处理后的蓝莓果醋的总酯提高幅度高于未经辐照处理的蓝莓果醋，陈化30 d后总酯含量为4.78 g/L，与非辐照处理的蓝莓果醋自然陈酿60 d的效果相当。经过1.5 kGy辐照处理后的蓝莓果醋的总酯在0～30 d的增长速率最快，在30～60 d总酯增长速率缓慢，陈化60 d后总酯含量为5.22 g/L，与非辐照处理在统计检验达极显著水平(P<0.01)，与辐照0.75 kGy处理差别不明显(P>0.05)，因此经辐照处理30 d蓝莓果醋对总酯积累有积极作用。

2.2.3 辐照处理对蓝莓果醋花青素的影响

图5 不同辐照处理下蓝莓果醋花青素的变化Fig.5 Effect of different irradiation treatments on anthocyanins of blueberry vinegar

由图5可知，蓝莓果醋在陈化过程中随着陈化时间的延长，花青素含量有逐渐下降的趋势，从下降速率上看，经过辐照处理后的蓝莓果醋下降速率极显著快于未经辐照处理的蓝莓果醋(P<0.01)，经0.75，1.5 kGy辐照处理的蓝莓果醋在60 d时花青素含量仅为36.14，34.22 mg/dL，各损失了46.36%和49.7%，但陈化30 d的花青素含量为46.15，42.89 mg/dL，损失率分别为31.17%和41.89%，因此经0.75 kGy辐照处理30 d在花青素含量上有显著优势(P<0.01)。

2.2.4 辐照处理对蓝莓果醋有机酸的影响

采用高效液相色谱仪对3种不同处理方式的陈酿蓝莓醋中的有机酸进行测定，其液相色谱谱图见图6。对各样品中不同有机酸含量进行计算，结果见表1。

b.自然陈酿样品

表1不同样品有机酸含量的HPLC分析结果
Table 1 HPLC analysis results of organic acids content in different samples

不同陈酿方式有机酸种类草酸乳酸柠檬酸乙酸L-苹果酸琥珀酸酒石酸含量和A0.1701b0.0199a0.0541c4.4785a0.2458c0.0982b0.0783a5.2364B0.3119a0.0187a0.0927b4.3760b0.3259b0.0980b0.0633b5.3820C0.3121a0.0179a0.1246a4.1241c0.4214a0.2423a0.0421c5.3143

注：同一列中不同小写字母表示在0.01水平差异极显著。A表示自然陈化60 d的蓝莓果醋样品；B表示经0.75 kGy辐照处理陈化30 d的蓝莓果醋样品；C表示经1.5 kGy辐照处理陈化30 d的蓝莓果醋样品。

由图6和表1可知，自然陈酿与辐照处理后对蓝莓果醋中有机酸含量有较大影响。自然陈酿生产的蓝莓果醋含量较高的乙酸和酒石酸含量极显著高于其他醋样(P<0.01)，而柠檬酸和L-苹果酸含量极显著低于其他醋样(P<0.01)；经0.75 kGy辐照处理后的蓝莓醋中草酸、柠檬酸和L-苹果酸含量极显著高于自然陈酿的蓝莓果醋，而乳酸含量变化不明显；经1.5 kGy辐照处理后的蓝莓醋中柠檬酸、L-苹果酸、琥珀酸的含量极显著高于自然陈酿和0.75 kGy(P<0.01)，在3种不同处理的陈酿中，自然陈酿生产的蓝莓总酸含量最低，这是由于自然陈酿过程中风味物质转化不彻底，从而导致总酸含量偏低。

不同的有机酸有不同的酸味特征，对果醋的酸味味感有一定影响。乙酸具有刺激性，琥珀酸有鲜味，苹果酸爽快但有涩味，特别是苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等缓冲了乙酸的刺激性，对提高果醋的酸味平和性，使酸味柔和、醇厚有一定作用，正是各种有机酸的相互协同构成了果醋的酸味质量，并赋予了果醋特色酸味。在实验的各醋样中，乙酸是构成果醋酸味的主要成分，含量为4.1241～4.4785 g/mL，占有机酸总量的77.6%～85.52%。除乙酸外，还有苹果酸、乳酸、琥珀酸、柠檬酸、酒石酸、草酸等有机酸，其中苹果酸、草酸和琥珀酸含量较高，因此，经0.75 kGy辐照处理陈酿30 d的蓝莓果醋的有机酸含量最高，多种有机酸协调性最好。

2.3 辐照处理对蓝莓果醋感官评价的影响

表2 不同辐照处理的蓝莓果醋感官评价Table 2 Sensory evaluation of blueberry vinegar by different irradiation treatments

注：A表示自然陈化60 d的蓝莓果醋样品；B表示经0.75 kGy辐照处理陈化30 d的蓝莓果醋样品；C表示经1.5 kGy辐照处理陈化30 d的蓝莓果醋样品。

由表2可知，不同辐照处理对蓝莓果醋的色泽、香气和滋味具有明显影响。自然陈化处理颜色>0.75 kGy辐照处理颜色>1.5 kGy辐照处理颜色，但从香味、滋味及体态这几个评价指标上看，辐照处理组都优于自然陈化处理组。经过辐照处理的蓝莓果醋在陈化过程中的酯化反应、缩合反应及氧化还原反应加速进行，使得多种呈味物质的比例更趋合理，改善了蓝莓果醋中的风味物质，使得果醋风味更醇厚，醋香和谐。但经1.5 kGy辐照处理的蓝莓果醋的色泽明显浅于自然陈化和经0.75 kGy辐照处理的蓝莓果醋，这可能与辐照剂量过大对果醋中花青素损失有关，因此经0.75 kGy辐照处理陈化30 d的蓝莓果醋的口感最佳，感官评价最好。

3 结论

辐照处理具有良好的杀菌效果，且在陈化期处于较低水平，0.75 kGy处理组达到1.5×103CFU/mL；pH和总酸变化不明显；经辐照后的蓝莓果醋陈化积累总酯速率显著高于对照组，且辐照处理30 d的蓝莓果醋总酯含量与自然陈酿60 d的蓝莓果醋相当；辐照处理组花色苷含量明显低于对照组，且随陈化时间延长，花色苷损失增加，且1.5 kGy处理组损失最大；经0.75 kGy辐照处理陈化30 d的蓝莓果醋有机酸总量最高，多种有机酸协调性最好，口感最佳，感官评价最好。综上所述，经0.75 kGy辐照处理陈化30 d的蓝莓果醋最适宜工业化生产。