發(fā)布時(shí)間：2022-05-16所屬分類(lèi)：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：以未殺菌的復(fù)合飲料作為對(duì)照組，通過(guò)設(shè)定不同低高壓壓力組合、保 壓 時(shí) 間、低高壓時(shí)間比和協(xié)同溫度，采用單因素和正交試驗(yàn)對(duì)百香果火龍果復(fù)合飲料進(jìn)行超高壓處理，測(cè)定 其 菌 落 總 數(shù)、霉 菌 和 酵 母 菌、pH、可 溶 性固形物、穩(wěn)定系數(shù)和色差△E 等各項(xiàng)指標(biāo)的
摘要：以未殺菌的復(fù)合飲料作為對(duì)照組，通過(guò)設(shè)定不同低高壓壓力組合、保 壓 時(shí) 間、低高壓時(shí)間比和協(xié)同溫度，采用單因素和正交試驗(yàn)對(duì)百香果—火龍果復(fù)合飲料進(jìn)行超高壓處理，測(cè)定 其 菌 落 總 數(shù)、霉 菌 和 酵 母 菌、pH、可 溶 性固形物、穩(wěn)定系數(shù)和色差△E 等各項(xiàng)指標(biāo)的變化，研 究 超高壓處理對(duì)復(fù)合飲料品質(zhì)的影響并確定最佳殺菌工藝條件。試 驗(yàn) 結(jié) 果 表 明，經(jīng) 低 高 壓 壓 力 組 合 200 MPa/550MPa，保壓時(shí)間12min，低 高 壓 時(shí) 間 比12，協(xié) 同 溫度30 ℃的超高壓處理后，能有效殺滅復(fù)合飲料中的微生物，同時(shí)對(duì)復(fù)合飲料原有品質(zhì)影響較小。
關(guān)鍵詞：百香果;火龍果;復(fù)合飲料;超高壓;品質(zhì)
百香果(PassifloraedulisSims)又名雞蛋果，含有多糖、氨基酸 以 及 豐 富 的 鈣、磷、鐵 等 物 質(zhì)[1]，其 果 香 味 獨(dú)特，非常適宜與其他果蔬汁混 合，能有效改善復(fù)合飲料的風(fēng)味[2]。火龍果(Hylocereusundatus)又 稱(chēng) 紅 龍 果，富 含維生素、膳食纖 維、碳水化合物和礦物質(zhì)[3]，是 一 種 高 膳食纖維、低脂、低 糖、高水分且微量營(yíng)養(yǎng)素豐富的熱帶和亞熱帶水果[4]。這兩種水果作為廣西優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品資源，產(chǎn)量高但不耐貯藏[5-6]，將二者復(fù)配制作飲品，可 以 轉(zhuǎn) 化為高附加值加工產(chǎn)品的形式解決原料不耐貯藏問(wèn)題[7]。然而，百香果、火龍果均為熱敏性原料，采用熱力殺菌會(huì)不同程度地破壞復(fù)合飲料中的營(yíng)養(yǎng)成分和感官品質(zhì)[8]。
超高壓技術(shù)(UHP)是目前農(nóng)產(chǎn)品非熱殺菌的研究熱點(diǎn)之一[9]，能在殺菌、鈍酶的同時(shí)保持產(chǎn)品原有營(yíng)養(yǎng)和感官品質(zhì)，其中施壓方式是影響超高壓殺菌效果的一個(gè)重要因素[10]，有研究[11]表 明，間歇式超高壓可以強(qiáng)化對(duì)微生物的致死率，減少超高壓處理時(shí)間�，F(xiàn)有研究中采用間歇性施壓處理單一水果飲料已有報(bào)道，如胡蘿卜汁[11]、西番蓮果汁[12]、椰肉 原 漿[13]9等，但應(yīng)用于百香果—火 龍果復(fù)合飲料的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。
試驗(yàn)擬采用間歇式超高壓處理百香果—火 龍 果 復(fù) 合飲料，研究不同低高壓壓力組合、保 壓 時(shí) 間、低 高 壓 時(shí) 間比和協(xié)同溫度對(duì)復(fù)合飲料殺菌效果及品質(zhì)的影響，為 其工業(yè)化加工應(yīng)用提供一定的參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
百香果：紫果，泰和水果店;
火龍果：紅肉，泰和水果店;
富硒黑木耳：廣西昭平;
白砂糖、食鹽：市售;
果膠酶：食品級(jí)，諾維信有限公司;果膠、黃原膠：食品級(jí)，浙江多味化工食品有限公司;無(wú)水乙醇、氯 化 鈉：分 析 純，廣東光華科技股份有限公司;
平板計(jì)數(shù)瓊脂：生化試劑，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。
1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
破壁料理機(jī)：XP07型，佛山市順德區(qū)喜萊家電器有限公司;
數(shù)顯恒溫水浴鍋：HH-S2型，江蘇金怡儀器科技有限公司;
立式壓力蒸汽滅菌器：LDZX-75KBS型，上海申安醫(yī)療器械廠;
臺(tái)式低速大容量離心機(jī)：L550型，湖 南 湘 儀 實(shí) 驗(yàn) 室儀器開(kāi)發(fā)有限公司;
真空包裝機(jī)：AS-Z0L型，泉州市安森機(jī)電有限公司;
超高 壓 設(shè) 備：HPP.L2-600/1型，天津華泰森淼有限公司;
pH 計(jì)：FE28 型，梅 特 勒—托 利 多 儀 器 (上 海)有 限公司;
可見(jiàn)分 光 光 度 計(jì)：722 型，上海佑科儀器儀表有限公司;
數(shù)顯糖度計(jì)：LH-B55型，陸恒生物有限公司;
色彩色差 計(jì)：CR-400型，日本柯尼卡美能達(dá)控股株式會(huì)社。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 百香果—火龍果復(fù)合飲料的制備
百香 果 汁、火 龍 果 汁 → 混 合、調(diào) 配 → 均 質(zhì) → 袋 裝(100g/袋)→真空封口→超高壓殺菌→冷卻→成品
操作要點(diǎn)：
(1)混合、調(diào)配：將制備的百香果汁、火龍果汁按最佳配方即百香果與火龍果復(fù)配比11 (g/g)，料 液 比13(g/g)進(jìn)行混合后，加入具有保健功效且可均衡營(yíng)養(yǎng)的黑木耳粉0.35%，白糖9%和穩(wěn)定劑0.1%調(diào)配。
(2)均質(zhì)：將調(diào)配好的混合果汁置于膠體磨中處理7min。
(3)袋裝：將均質(zhì)后的復(fù)合飲料裝至耐壓性能優(yōu)良的PET/PE復(fù)合真空食品包裝袋中。
(4)真空封口：裝 袋 后 在0.1 MPa下 進(jìn) 行 真 空 熱 封，封口時(shí)間為2.0s，冷卻時(shí)間為1.7s。
(5)超高壓殺菌：將包裝好的復(fù)合飲料置于超高壓滅菌容器內(nèi)，以水 作 為 傳 壓 介 質(zhì)，采用先低壓處理，待 卸 壓完成后立即進(jìn)行高壓操作，處理結(jié)束取出樣品。
1.3.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)定超高壓處理基本條件為低高壓壓力組合200MPa/400MPa、保壓時(shí)間10min，低高壓時(shí)間比11，協(xié) 同 溫 度30 ℃，以低高壓壓力組合(100 MPa/400 MPa、200 MPa/400 MPa、200 MPa/500MPa、300 MPa/500 MPa、300 MPa/600 MPa)、保 壓時(shí)間(2，6，10，14，18min)、低高壓時(shí)間比(51，21，11，12，15)和協(xié)同溫度(25，30，35，40，45 ℃)為超高壓處理的考察因素，以菌落總數(shù)、pH、可溶性固形物、穩(wěn)定系數(shù)和色差值△E 為 指 標(biāo)。改變其中一個(gè)因素條件，固 定其他因素條件，分別考察各因素對(duì)復(fù)合飲料品質(zhì)的影響。
1.3.3 正交試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì) 依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采 用L9(34)進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)。
1.3.4 測(cè)定指標(biāo)(1)色差值：分別將超高壓處理樣品與對(duì)照樣品平鋪于臺(tái)面，采用色差計(jì)對(duì)樣品的L、a、b進(jìn)行測(cè)定，然后對(duì)比分析[14]。
2 結(jié)果與分析
2.1 低高壓壓力組合對(duì)復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
百 香 果—火龍果復(fù)合飲料 中初始菌落總數(shù)為4.48lg(CFU/mL)，隨著壓力組合的升高，菌 落 總 數(shù) 呈 下降 趨 勢(shì)。 經(jīng) 壓 力 組 合 100 MPa/400 MPa、300 MPa/600MPa處理的復(fù)合飲料中菌落總數(shù)分別下降至 2.48，1.74lg(CFU/mL)，表明復(fù)合飲料中的不耐壓微生物 隨著壓力組合的升高逐漸失活;在200 MPa/500 MPa下 復(fù)合飲料的殺菌率為 99.64%。當(dāng) 壓 力 組 合 在 200 MPa/500MPa、300MPa/500MPa和300MPa/600MPa時(shí)，復(fù)合飲料中菌落總數(shù)并沒(méi)有隨著壓力組合的增大而顯著減少。分析原因：超高壓處理后，大部分對(duì)壓力敏感的細(xì)菌已經(jīng)死亡，而在有限的范圍內(nèi)繼續(xù)升高壓力，因 施 壓 壓 力遠(yuǎn)未達(dá)到耐壓菌的閾值，其菌落總數(shù)也不會(huì)顯著減少[16]。
由 表 1 可 知，不同低高壓壓力組合對(duì)復(fù)合飲 料 的pH、可溶性固形 物、穩(wěn) 定 系 數(shù) 和 色 差 △E 與 對(duì) 照 樣 均 無(wú)顯著差異(P<0.05)。這 與 朱 香 澔 等[12]研究超高壓處理西番蓮果汁品質(zhì) 的 影 響 時(shí) 結(jié) 果 一 致，經(jīng)超高壓處理西番蓮果汁的pH、可 溶 性 固 形 物、穩(wěn) 定 系 數(shù) 和 色 差△E 均 無(wú)顯著 性 差 異。 其 中，在 100 MPa/400 MPa、200 MPa/500MPa時(shí)，色差△E 相較于其他組合更小。綜合各項(xiàng)指標(biāo)及 生 產(chǎn) 成 本 考 慮，較 佳 的 壓 力 組 合 為 200 MPa/500MPa。
2.2 保壓時(shí)間對(duì)復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
隨著保壓時(shí)間(2～18min)的 延 長(zhǎng)，菌落總數(shù)顯著減少，因此延長(zhǎng)保壓時(shí)間對(duì)殺滅復(fù)合飲料中的細(xì)菌效果顯著(表2)。這與任杰等[17]報(bào)道的隨著超高壓殺菌時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)的滅活率逐漸上升結(jié)果相互一致。當(dāng) 保壓時(shí)間>10min時(shí)，復(fù)合飲料的菌落總數(shù)下降趨于平緩，可能是由于復(fù)合飲料中的大部分微生物已在10min內(nèi)被殺死，而剩余的微生物具有較高的耐壓性，故 繼 續(xù) 延 長(zhǎng) 保壓時(shí)間對(duì)復(fù)合飲料中菌落總數(shù)的變化不明顯。
由表2可知，與對(duì)照組相 比，經(jīng)超高壓處理對(duì)復(fù)合飲料的pH、可溶性固形物和穩(wěn)定系數(shù)影響較 小，均 無(wú) 顯 著性差異，表明超高壓處理可較好地保持復(fù)合飲料的甜酸度及穩(wěn)定性。這與方亮等[18]研究超高壓中溫協(xié)同處理對(duì)獼猴桃果汁 pH 及可溶性固形物含量的影響結(jié)果一致。隨著超高壓處理 中 保 壓 時(shí) 間 的 延 長(zhǎng)，復(fù)合飲料的色差值 △E 在18min時(shí)最大，與處理組間差異顯著，可能是經(jīng)超高壓處理后，復(fù)合飲料中的內(nèi)源酶會(huì)被鈍化，同 時(shí) 保 壓 時(shí)間越長(zhǎng)，越有利于細(xì)胞內(nèi)呈色物質(zhì)的溶出，從 而 使 復(fù) 合 飲料的色澤有所變化[19]。綜合各項(xiàng)指標(biāo)及生產(chǎn)成本考慮，較佳的保壓時(shí)間為10min。
2.3 低高壓時(shí)間比對(duì)復(fù)合飲料品質(zhì)的影響
著低壓時(shí)間占比的減 少，高壓時(shí)間比例的增大，復(fù)合飲料菌落總數(shù)下降幅度較大，由2.56lg(CFU/mL)下降至1.76lg(CFU/mL)(表3)。這 是 因 為 增 大 高 壓 時(shí) 間占比的同時(shí)間歇性施壓方式對(duì)微生物的特殊脅迫作用得以增強(qiáng)，高壓時(shí)間比越大，對(duì)微生物的特殊脅迫作用也越強(qiáng)，復(fù)合飲料中微生物的殺菌效果越好[13]16。在 低 高 壓時(shí)間比為12，15時(shí)，菌落總數(shù)曲線趨于平緩，繼 續(xù) 延長(zhǎng)高壓時(shí)間對(duì)復(fù)合飲料殺菌效果的影響不明顯。
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由表3可知，保壓時(shí)間對(duì)復(fù)合飲料的 pH、可 溶 性 固形物、穩(wěn)定系數(shù)與對(duì)照樣無(wú)顯著差異，而 色 差 值△E 隨 著高壓時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大，在低高壓時(shí)間比12，15時(shí)存在顯著性差異，可能是由于高壓時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù) 合 飲料中果肉細(xì)胞組織破損，呈色物質(zhì)大量溶出，色 差△E 增大。綜合各項(xiàng)指標(biāo)及生產(chǎn)成本考慮，較佳的低高壓時(shí)間比為11。
2.4 協(xié)同溫度對(duì)復(fù)合飲料滅菌效果及品質(zhì)的影響
隨著協(xié)同溫度 的 升 高，復(fù)合飲料中菌落總數(shù)呈下降的趨勢(shì)，但整體下降趨勢(shì)較為平緩，處理組間差異不顯著。這與康蕊等[10]研究超高壓處理中保壓溫度對(duì)椰肉原漿滅菌效果的 影 響 一 致。對(duì) 照 組 的 pH、可 溶 性 固 形 物、穩(wěn)定系數(shù)含量分別為3.88、11.98%、0.916;隨著 超 高 壓 處理協(xié)同溫度的升高，復(fù)合飲料的pH、可溶性固形物、穩(wěn) 定系數(shù)與對(duì)照組均無(wú)顯著性差異，而 色 差 值 △E 隨 著 協(xié) 同溫度的升高而增大(表4)。綜合各項(xiàng)指標(biāo)及生產(chǎn)成本考慮，較佳的協(xié)同溫度為30 ℃。
2.5 超高壓殺菌正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
固定超高壓處理時(shí)協(xié)同溫度為30 ℃，采用 L9(34)進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)，因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表5。
由表6可知，經(jīng)超高壓正交優(yōu)化試驗(yàn)的復(fù)合飲料中均未檢 出 霉 菌 和 酵 母 菌。根據(jù)各因素均值分析可知，A3C>B(即低高壓壓力組合>低高壓時(shí)間比>保壓時(shí) 間)。由 此 得 出，百 香 果—火 龍 果 復(fù)合飲料的最佳超高壓滅菌條件為 A3B3C3，即 低 高 壓 壓 力組合為200MPa/550MPa，保壓時(shí)間為12min，低高壓時(shí)間比為12。
2.6 不同殺菌方式對(duì)復(fù)合飲料品質(zhì)指標(biāo)的影響
由表8可知，對(duì)最佳超高壓 殺 菌 條 件 A3B3C3進(jìn) 行 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，并以未經(jīng)殺菌處理作為對(duì)照組，從復(fù)合飲料的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)對(duì)超高壓殺菌與巴氏殺菌(85 ℃，15 min)兩種處理方式進(jìn)行比較。檢測(cè)到經(jīng)超高壓殺菌處理的復(fù)合飲料中菌落總數(shù)<10CFU/mL，巴氏殺菌處理的復(fù)合飲料中未檢出菌 落;兩種殺菌方式處理對(duì)復(fù)合飲料的 pH、可溶性固形物和穩(wěn)定系數(shù)影響不大，而 色 差△E分 別 為1.12和3.49，即巴氏殺菌與對(duì)照組的色差存在較大差異，超高壓殺菌則相 對(duì) 較 小，說(shuō)明采用超高壓殺菌可以較好地保持復(fù)合飲料原有色澤。
由表9可知，在感官品質(zhì) 方 面，兩種殺菌方式對(duì)復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)存 在 不 同 影 響，其中超高壓殺菌與未殺菌樣品較為相近。
綜合以上對(duì)菌落總數(shù)、pH、可溶性固形物、穩(wěn)定系數(shù)、色差△E 和感官評(píng)價(jià)的分析，采用超高壓殺菌(200 MPa/550MPa，12min，12)和 巴 氏 殺 菌(85 ℃，15min)處 理復(fù)合飲料的微生物指標(biāo)均可達(dá)到飲料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) (NY/T434—2016)，但超高壓殺菌可以較好地保持百香果—火龍果復(fù)合飲料原有色、香、味等各項(xiàng)品質(zhì)。
3 結(jié)論
超高壓處理新鮮百香 果—火龍果復(fù)合飲料的殺菌效果顯著，并且能較好地保持復(fù)合飲料原有品質(zhì)，其中壓力越大，保壓時(shí)間越 長(zhǎng)，殺 菌 效 果 越 好;對(duì) 復(fù) 合 飲 料 的 pH、可溶性固形物、穩(wěn)定系數(shù)均無(wú)顯 著 性 差 異，但 延 長(zhǎng) 保 壓 時(shí)間和增加高壓時(shí)間占比，色 差 值△E 增 大。經(jīng) 試 驗(yàn) 研 究，確定百香 果—火龍果復(fù)合飲料的超高壓最 佳殺菌條件為：低高壓壓力組合 200 MPa/550 MPa，保 壓 時(shí) 間12min，低高 壓 時(shí) 間 比12，保 壓 溫 度30 ℃。在 此 條 件下，菌落總數(shù)<10CFU/mL，產(chǎn)品符合飲料食品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，超高壓處理百香果—火 龍 果 復(fù) 合 飲 料 貯藏期間的品質(zhì)變化有待進(jìn)一步研究。——論文作者：唐美玲1，2、段偉文2、段振華1，2、唐小閑2
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