王 寅，陶曉赟，陳 健，張 師，李路寧，孫愛東

(北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程系，林業(yè)食品加工與安全北京市重點實驗室，北京100083)

藍莓又名篤斯越橘(Vaccnium uliginosum)，屬杜鵑花科(Ericaceae)、越橘屬(Vaccinium)植物，風(fēng)味獨特，藍莓果具有較高保健價值，是世界糧農(nóng)組織推薦的五大健康水果之一。藍莓鮮果保藏期短，若將藍莓加工成可長期保藏的制品，既能滿足消費者對產(chǎn)品營養(yǎng)、保健方面的需求，又能豐富市場供應(yīng)，延長產(chǎn)品鏈。我國市場銷售的藍莓產(chǎn)品類型涵蓋常見的水果加工品，如果汁、果醬、果酒等，作為添加物生產(chǎn)的各種糖果、烘焙食品、乳制品等，以及深加工產(chǎn)品色素提取物和功能成分等。藍莓汁屬熱敏性果汁，傳統(tǒng)的熱殺菌處理雖然可延長其保藏期，但其營養(yǎng)成分受到很大破壞，而且風(fēng)味喪失，產(chǎn)生較濃的后熟味，商品價值大為降低。超高壓加工(High Pressure Processing，HPP)是目前新興的一種非熱加工技術(shù)，在橙汁［1］、哈密瓜汁［2］、菠蘿汁［3］、荔枝果汁［4］、獼猴桃汁［5］等果汁的加工研究中發(fā)現(xiàn)，果汁經(jīng)超高壓處理后，其天然的營養(yǎng)成分、風(fēng)味以及顏色變化程度很小，與熱處理相比有明顯優(yōu)勢［6］。但由于不同水果的組分和加工性能不同，超高壓加工對其品質(zhì)的影響也有所不同。本文研究超高壓處理對藍莓汁品質(zhì)的影響，為超高壓技術(shù)應(yīng)用于藍莓汁的加工提供理論基礎(chǔ)和應(yīng)用依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍莓(品種為藍豐)遼寧丹東市有機食品有限公司，成熟果實，紫黑色，含水率88%，于－20℃凍藏;氫氧化鈉、無水乙醇、無水硫酸銅、酒石酸鉀鈉、冰乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、固藍鹽B、抗壞血酸、福林酚、碳酸鈉 北京藍弋試劑有限公司，分析純。

九陽榨汁機 九陽股份有限公司;752紫外分光光度計 上海美普達儀器有限公司;色差儀 北京奧依克光電儀器有限公司;超高壓設(shè)備 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制。

1.2 實驗方法

1.2.1 果汁制備 將藍莓果解凍、漂燙，按1∶6的比例加蒸餾水，在九陽榨汁機中破碎15s，將得到的藍莓磨漿在4℃，4000r/min下離心20min，上清液經(jīng)4層紗布過濾，濾液分裝于聚乙烯包裝袋中(約100mL/袋)，真空包裝，即為藍莓果汁樣品。存入4℃冰箱中，然后進行超高壓處理。

1.2.2 超高壓處理 將已包裝好的藍莓汁置于高壓容器的傳壓介質(zhì)中(傳壓介質(zhì)為水)，根據(jù)實驗設(shè)計，設(shè)置超高壓處理的壓力(200～500MPa)、時間參數(shù)(5～15min)，溫度為室溫(25℃)，空白對照為常壓(0.1MPa)下未經(jīng)處理的樣品，所有樣品于4℃冰箱中保存，并盡快測定相關(guān)指標(biāo)。

表1 各壓力處理對藍莓汁顏色(L*，ΔE)的影響Table 1 Influence of HPP treatment on color quality(L*，ΔE)of blueberry juice

1.2.3 菌落總數(shù)的測定 按照GB4789.2－1994平板計數(shù)法對樣品進行菌落總數(shù)的檢測。

1.2.4 藍莓汁理化指標(biāo)的測定 藍莓汁進行超高壓處理后，測定其色澤、花青素、VC、總酚、總酸、還原糖及可溶性固形物的含量。

色澤分析:用色差儀測定 L*、a*、b*、E*，L*代表亮度，a*代表紅(+)或綠(－)，b*代表黃(+)或藍(－)，E*代表色度，色差ΔE表示處理藍莓汁與對照藍莓汁的色度差。

花青素含量的測定:采用pH示差法測定［7］。

抗壞血酸含量的測定:采用 GB/T 5009.159－2003食品中抗壞血酸的測定法測定。

總酚含量的測定:采用福林－酚比色法測定。

總酸含量的測定:采用GB/T 12456－2008食品中總酸的測定法測定。

還原糖含量的測定:采用GB/T 6194－86水果、蔬菜可溶性糖測定法測定。

可溶性固形物含量的測定:采用阿貝折光儀進行測定［8］。

1.3 統(tǒng)計與分析

本實驗所得數(shù)據(jù)采用軟件Excel、SPSS進行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 超高壓處理對藍莓汁滅菌效果的影響

經(jīng)超高壓處理的藍莓汁中菌落總數(shù)與壓力大小的關(guān)系如圖1所示。由圖1可知，壓力對微生物有明顯的殺滅作用，隨著處理壓力的提高，菌落總數(shù)的對數(shù)值呈下降趨勢。常溫(25℃)下，處理壓力為400MPa、保壓時間為10min時，滅菌率在99%以上，達到商業(yè)無菌的狀態(tài)(GB19297－2003)。Bull［9］等人的研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)超高壓處理后的橙汁在600MPa能將微生物降低到檢測不出的水平。本文研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力為500MPa時，藍莓汁中檢測不到菌落，由此可見超高壓處理對藍莓汁有很好的滅菌效果。

2.2 超高壓處理對藍莓汁色澤的影響

由表1可知，常溫(25℃)下，隨處理壓力和時間的增大，藍莓汁的L*值先減小后增大，L*增大說明藍莓汁褐變程度逐漸減輕，各處理的ΔE＜2，說明高壓處理后藍莓汁的顏色變化很小。趙光遠［10］等對高壓處理后蘋果汁的顏色變化進行研究，發(fā)現(xiàn)在200MPa處理后蘋果汁的L*值有所下降，而800MPa處理后L*值會有所上升，這可能是由于較低壓力會激活一些酶，導(dǎo)致褐變加劇，而壓力增大時，又會抑制酶的活力，使果汁褐變程度減輕［5］。

圖1 超高壓處理對藍莓汁菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effect of HPP treatment on total bacterial microorganismsin in blueberry juice

2.3 超高壓處理對藍莓汁花青素含量的影響

圖2為不同壓力不同時間處理對藍莓汁中花青素含量的影響。由圖2可知，藍莓汁經(jīng)超高壓處理后花青素含量與對照相比稍有增加，壓力在300MPa以上時，隨著壓力的增加，花青素含量略有下降。處理時間越長，花青素的保留率越大。Patras［11］等的研究發(fā)現(xiàn)，黑莓醬經(jīng) 400、500、600MPa的高壓處理15min后，花青素含量顯著增加。藍莓中一些酶類的存在會使花青素降解，而超高壓處理能使其失活，從而較好地保留花青素的含量［12］。

圖2 超高壓處理對藍莓汁花青素含量的影響Fig.2 Effect of HPP treatment on anthocyanin in blueberry juice

2.4 超高壓處理對藍莓汁VC含量的影響

圖3是超高壓處理對藍莓汁中VC含量的影響。由圖3可知，隨著壓力的增大，VC的降解率也逐漸增大，壓力大于400MPa時下降較為明顯，處理時間的延長對VC損失的影響不大。當(dāng)壓力為500MPa時，VC的最低保存率仍達94.2%。這可能是由于超高壓的處理能量不足以破壞共價鍵，VC等小分子物質(zhì)在高壓處理時可以盡可能的保留下來［13］。也有報道稱VC略有下降的原因是在超高壓處理時，將外界的氧氣壓入了食品體系中，使食品體系的活性氧增加，加速了其與 VC的接觸，使 VC發(fā)生氧化［14－15］。尹琳琳［2］等的研究也表明，超高壓處理后，哈密瓜汁中的VC保存率可達84.8%。

圖3 超高壓處理對藍莓汁中VC含量的影響Fig.3 Effect of HPP treatment on VCin blueberry juice

2.5 超高壓處理對藍莓汁總酚含量的影響

圖4為超高壓處理對藍莓汁總酚含量的影響。由圖可知，高壓處理可以顯著降低藍莓汁中的總酚含量，200～500MPa高壓處理后藍莓汁的總酚含量比對照下降約 7.45%。但是，200、300、400、500MPa 處理后，各處理組藍莓汁的總酚含量變化不顯著。這種現(xiàn)象可能的原因是，降解總酚的酶在處理過程中某一階段被激活，或高壓條件下果汁中溶解氧的活性增加［12］。

圖4 不同壓力不同時間對總酚的影響Fig.4 Effect of HPP treatment on total phenols in blueberry juice

2.6 超高壓處理對藍莓汁總酸含量的影響

由圖5可知，藍莓汁經(jīng)200、300MPa高壓處理5min后，其總酸含量稍有升高，這可能是由于高壓使細胞膜破裂，一部分有機酸釋放出來，導(dǎo)致藍莓汁的總酸含量略有上升［5］。隨壓力的增大和處理時間的延長，藍莓汁中的總酸度與對照相比略有下降，趙玉生［5］等的研究也發(fā)現(xiàn)，隨處理壓強的增大，獼猴桃汁的總酸含量相對減少，總酸的降低使得果汁中微生物生長受到抑制，有利于延長保藏期。

2.7 超高壓處理對藍莓汁還原糖和可溶性固形物含量的影響

圖6是超高壓處理對藍莓汁還原糖含量的影響。由圖可知，高壓處理后藍莓汁中的還原糖含量與對照無顯著差異。黃麗［4］等的研究也表明，在200～500MPa的壓力范圍內(nèi)，荔枝汁中的還原糖含量變化趨勢不明顯。蔣和體［1］等的研究也表明，高壓處理對橙汁中的還原糖含量變化不明顯。圖7是超高壓處理對藍莓汁可溶性固形物含量的影響，由圖可知，高壓處理對藍莓汁的可溶性固形物含量的影響并不顯著。Doman［12］等的研究也表明，超高壓處理黑莓清汁后，其可溶性固形物含量與對照無顯著差異。

圖5 超高壓處理對藍莓汁總酸含量的影響Fig.5 Effect of HPP treatment on total acid in blueberry juice

圖6 超高壓處理對藍莓汁中還原糖含量的影響Fig.6 Effect of HPP treatment on reducing sugar in blueberry juice

圖7 超高壓處理對藍莓汁中可溶性固形物含量的影響Fig.7 Effect of HPP treatment on soluble solid content in blueberry juice

3 結(jié)論

超高壓處理對藍莓汁有很好的殺菌效果，400MPa、10min時就可以達到商業(yè)無菌(GB 19297－2003)的狀態(tài)。超高壓處理可以較好地保持藍莓汁原有的色澤，高壓處理前后，藍莓汁的還原糖和可溶性固形物含量變化不大;總酸含量略有下降;總酚含量有所下降;并且超高壓處理可以較好地保持藍莓汁中花青素的含量;壓力為500MPa時，藍莓汁的VC的保留率可達94.2%。因此，超高壓處理可以較好地保持藍莓汁中原有的營養(yǎng)成分。

［1］蔣和體，鐘林.超高壓處理對橙汁品質(zhì)影響研究［J］.食品科學(xué)，2009，30(17):24－29.

［2］尹琳琳，宋麗軍，姜海榮，等.超高壓處理對哈密瓜汁品質(zhì)的影響［J］.食品科技，2009，34(12):56－59.

［3］張微，李汴生.超高壓處理對菠蘿汁品質(zhì)的影響［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35(10):181－185.

［4］黃麗，孫遠明，潘科，等.超高壓處理對荔枝果汁品質(zhì)的影響［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，23(2):259－262.

［5］趙玉生，姚二民，趙俊芳.超高壓處理對獼猴桃汁品質(zhì)的影響［J］.食品科學(xué)，2008，29(1):60－63.

［6］Yuste J，Capellas M，Pla R，et al.High pressure processing for food safety and preservation:a review［J］.Rapid Methods and Automation in Microbioligy，2009，9(1):1－10.

［7］楊兆燕.pH示差法測定桑葚紅色素中花青素含量的研究［J］.食品科技，2007(4):201－203.

［8］方婷，嚴(yán)志明，趙剪，等.不同殺菌方式對鮮橙汁品質(zhì)的影響及其感官評價［J］.北華大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版:2008，9(1):75－79.

［9］Bull M K，Zerdin K，Howe E，et al.The effect of pressure processing on the microbial，physical and chemical properties of Valencia and Navel orange juice［J］.Innovative Food Science and Emerging Technologies，2004(5):135－149.

［10］趙光遠，李曉，白艷紅，等.高壓處理對鮮榨蘋果汁品質(zhì)的影響［J］.中國食品學(xué)報，2007，7(6):82－88.

［11］Ankit Patras，Nigel P Bruntona，Sara Da Pieve，et al.Impact of high pressure processing ontotal antioxidant activity，phenolic，ascorbic acid，anthocyanin content and colour of strawberry and blackberry purées［J］.Innovative Food Science and Emerging Technologies，2009，10:308－313.

［12］Dorman H J，Kosar M，Kahlos K，et al.Antioxidant properties and composition of aqueous extracts from Mentha Species，hybrids，varieties and cultivars［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51(16):4563－4569.

［13］Polydera A C，Stoforos N G，T aoukis P S.Comparative shelf life study and vitamin C loss kinetics in pasteurised and high pressure processed reconstituted orange juice［J］.Journal of Food Engineering，2003，60:21－29

［14］Sancho F，Lambert Y，Demazeau G，et al.Effect of ultra－h(huán)igh hydrostatic pressure on hydrosoluble vitamins［J］.Journal of Food Engineering，1999，39:247－253.

［15］勵建榮，傅月華，顧振宇，等.高壓技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，1997，23(6):9－15.