袁 超，李曉磊，孟新濤，馬 燕，徐 斌，張 平，潘 儼,3

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學食品科學與藥學學院，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，烏魯木齊 830091；3.自治區(qū)特色林果產(chǎn)業(yè)國家地方聯(lián)合工程研究中心加工分中心，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】非濃縮還原蘋果汁加工中不經(jīng)過高溫濃縮與果汁還原，具有良好天然風味和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)[1]。果汁風味、色澤與穩(wěn)定性與制汁原料果實的品質(zhì)具有一定相關(guān)性，目前關(guān)于原料果實的采收品質(zhì)與貯藏時限對制汁適宜性的研究較少，研究原料果實的品質(zhì)等級、分級方法與貯藏時限，對非濃縮還原蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)選擇適宜的制汁原料果實有實際意義?！厩叭搜芯窟M展】制汁果實采收品質(zhì)標準中規(guī)定制汁用蘋果多在果實成熟時采收加工，使用新鮮完好、果肉松脆，糖、酸含量高，無霉爛異味和病蟲害，加工過程中無明顯褐變現(xiàn)象，出汁率不低于60%的果實制汁[2]。對于適宜制汁的果實品種，制定簡單、快速、區(qū)分度高的果實分級標準和方法會更有效的提高果實采收分選效率，提高制汁原料果實的品質(zhì)和果汁質(zhì)量。果實經(jīng)采收分選后需要周轉(zhuǎn)貯藏，以延長果汁加工原料的供應(yīng)期限。關(guān)于果實貯藏中的品質(zhì)變化，主要包括果實中可溶性固形物與可滴定酸含量下降，可溶性果膠含量上升，總酚以及VC含量減少[3]?！颈狙芯壳腥朦c】關(guān)于果實貯藏對制汁品質(zhì)特性的變化以及果實貯藏的有效期限研究尚少。果實中的可溶性糖的種類和含量既影響果實的風味，也是能量代謝的重要底物，對果實品質(zhì)的形成有顯著影響[4]。采用近紅外無損檢測方法，以阿克蘇富士蘋果的可溶性固形物含量(Soluble solid content，SSC)分級果實，研究各SSC等級果實貯藏期內(nèi)的制汁適宜性。【擬解決的關(guān)鍵問題】對比不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)的鮮榨汁品質(zhì)理化指標，運用顯著性差異分析，研究果實適宜制汁的SSC等級與貯藏時限，分析制汁原料果實的采收品質(zhì)和采后貯藏時限對制汁品質(zhì)的影響，為非濃縮還原蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)選擇適宜的制汁原料果實提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

阿克蘇富士蘋果采自新疆阿克蘇市溫宿縣柯柯牙鎮(zhèn)薩依巴格村的陶藍養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社商品果園(80°15′38.23″E，41°18′42.42″N)。采收日期分別為2018年10月25日(早期)，2018年11月4日(中期)，2018年11月13日(晚期)，挑選盛果期果樹，分3批采收直徑80～90 mm，無病蟲害的果實，每批采收500 kg。田間散熱后裝箱運回新疆農(nóng)業(yè)科學院試驗冷庫，復選剔除殘次和機械傷果實用于試驗。

1.2 方 法

1.2.1 果實采收品質(zhì)分級

參考杜艷民等[5]的果實SSC檢測分級方法。使用近紅外無損檢測器測定果實赤道部位上對稱2點的可溶性固形物含量均值；根據(jù)果實SSC正態(tài)分布和頻率統(tǒng)計結(jié)果，建立樣果采收品質(zhì)等級。

共檢測3個成熟期采收的871個果實的SSC。近紅外光譜檢測技術(shù)以果實的SSC為標準進行果實的分級，具有快速、無損、準確的特點[6]。比較相關(guān)研究[7]，參考謝季云等[8]選取適宜長期貯藏且果實品質(zhì)變化趨勢平穩(wěn)的中期采收果實作為統(tǒng)一試驗樣品，以保證果實成熟度的一致性。

1.2.2 果實貯藏

參考GBT/8559-2008 蘋果冷藏技術(shù)[9]與姜云斌等[10]方法，果實包裝后置于0℃冷庫中降溫，7 d后將冷庫溫度降至-1℃并維持，貯藏期間，冷庫溫度控制在(-1±1)℃，果心溫度控制在(-1±0.5)℃。

1.2.3 果實制汁和品質(zhì)檢測

貯藏期內(nèi)每隔30 d取樣1次，每次從各等級隨機取18個果實,制汁3次，每個鮮榨汁樣品品質(zhì)測定重復3次。參考鄭瑞婷等[11]制取蘋果汁的方法并稍作改進，蘋果清洗，去除果柄和萼片，削皮機去皮，切分后，用榨汁機制汁，經(jīng)120目篩網(wǎng)過濾，裝瓶加蓋密封，置4℃冰箱中保存待測。鮮榨汁品質(zhì)測定指標包括可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、色澤、懸浮穩(wěn)定性、褐變度(非酶褐變指數(shù)A420)、總酚含量。

1.2.4 檢測

使用數(shù)顯糖酸度儀測定鮮榨汁樣品的可溶性固形物含量、可滴定酸含量。使用臺式光柵分光測色儀測定鮮榨汁的L值(亮度)、C值(色度)、h值(色度角)。參考田由[12]方法，測定420 nm吸光度值(非酶褐變指數(shù)A420)表征鮮榨汁的褐變度，測定鮮榨汁離心前后的660 nm吸光值表征懸浮穩(wěn)定性。參考鐘烈洲[13]的福林酚比色法，測定鮮榨汁樣品的總酚含量(mg GAE/L，沒食子酸當量)。

1.2.5 儀器設(shè)備

K-BA100R型便攜式水果無損檢測儀，株式會社久保寺事業(yè)中心制造部；YS6060型臺式光柵分光測色儀，深圳市三恩時科技有限公司；JYZ-E21C型螺旋擠壓式榨汁機，山東九陽股份有限公司；PAL-BX/ACID2型數(shù)顯糖酸度計，日本愛宕株式會社；GL-20G-II型高速冷凍離心機，上海安亭科學儀器廠；UV-2600型紫外分光光度計，日本島津有限公司。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 20.0軟件分析試驗數(shù)據(jù)，方差分析使用Duncan法和配對T檢驗法。結(jié)果由SigmaPlot 12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實SSC分級標準建立

研究表明，早、中、晚3批采收果實的SSC頻次比例呈正態(tài)分布，主要分布在11.0%～16.9%，其中早期采收果實中SSC 13.0%～14.9%的樣本比例比中晚期采收果實偏低。果實總樣本SSC數(shù)值分布的集中度偏低，阿克蘇產(chǎn)地的富士蘋果成熟期內(nèi)的每個批次采收果實，均存在個體之間的品質(zhì)差異。3批采收果實中SSC低于11.0%的果實數(shù)量占總樣本的比例僅為3.10%，高于16.9%果實數(shù)量占比為5.86%，兩者占比較低，不適于作為阿克蘇蘋果原料果品質(zhì)分級范圍；SSC分布在11.0%～16.9%的果實數(shù)量占總樣本的比例達到91.04%，作為分級依據(jù)。圖1

早、中、晚3個采收批次果實數(shù)量中SSC11.0%～16.9%的果實數(shù)量占比分別為88.15%、90.80%、93.95%，批次間SSC無較大差異，以不同成熟期分批采收的方法無法實現(xiàn)果實的品質(zhì)分級。以SSC作為品質(zhì)分級指標，將果實的采收品質(zhì)分為低SSC(11.0%～12.9%)、中SSC(13.0%～14.9%)、高SSC(15.0%～16.9%)共3個等級，增大制汁果實間差異。表1

表1 3個采收批次阿克蘇富士蘋果果實SSC數(shù)值分布Table 1 Numerical distribution of SSC of Aksu Fuji apple fruit in three harvest batches

圖1 3個采收批次阿克蘇富士蘋果果實SSC頻率分布Fig.1 Frequency distribution of SSC of Aksu Fuji apple fruit in three harvest batches

2.2 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁風味和色澤的變化

2.2.1 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁風味的變化

研究表明，低和高SSC等級果實至貯藏90 d時鮮榨汁的SSC達到峰值，比貯藏0 d時增幅約13.85%和8.46%(P<0.05)，而中SSC等級果實貯藏期內(nèi)的鮮榨汁SSC無明顯變化(P>0.05)。低、中、高3個SSC等級果實貯藏期內(nèi)的鮮榨汁TA值均呈先上升后下降趨勢，貯藏90 d時鮮榨汁的TA值達到峰值，比貯藏0 d時增幅約20.69%、41.54%、36.21%(P<0.05)；3個SSC等級果實貯藏90 d后的鮮榨汁TA值均顯著下降(P<0.05)。低SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁固酸比降至最低37.04(P>0.05)，固酸比保持較為穩(wěn)定，而中和高SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁的固酸比降至最低，較貯藏0 d時降幅約25.94%和20.45%(P<0.05)。圖2

圖2 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁風味變化Fig.2 Changes in the flavor of freshly squeezed juice of different SSC grade fruits during storage period

2.2.2 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁色澤的變化

研究表明，低、中、高3個SSC等級果實分別在貯藏120、120和90 d時的鮮榨汁亮度值L降至最低，比貯藏0 d時降低約23.03%、35.42%、41.92%(P<0.05)，鮮榨汁顏色變暗。低和中SSC等級果實分別貯藏90和120 d時鮮榨汁亮度值L降至49.20和44.33并趨于穩(wěn)定(P<0.05)；高SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁亮度值L降至39.52而后反而上升(P<0.05)。

低、中、高3個SSC等級果實分別在貯藏90、120、120 d時的鮮榨汁色度值C達到峰值，比貯藏0 d時提高約61.25%、80.51%、79.07%(P<0.05)，鮮榨汁色彩更加飽滿。低和中SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁色度值升至30.65和27.21無顯著差異(P>0.05)。高SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁色度值C升至41.00(P<0.01)。

低、中、高3個SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁色度角h逐漸變小。低和中SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁色度角降至85.74和87.60無顯著差異(P>0.05)。高SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁色度角h降至80.49(P<0.01)。圖3

圖3 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁色澤變化Fig.3 Changes in the color of freshly squeezed juice of different SSC grade fruits during storage period

2.3 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁總酚含量的變化

研究表明，低、中、高3個SSC等級果實貯藏150 d時鮮榨汁總酚含量降至最低，比貯藏0 d時降低約28.03%、49.63%、28.53%(P<0.05)。其中，低和中SSC等級果實貯藏60 d后鮮榨汁的總酚含量開始快速下降(P<0.05)，高SSC等級果實貯藏30 d時鮮榨汁的總酚含量升至272.28 mg GAE/L而后開始下降(P<0.05)。低SSC等級果實貯藏30～120 d的鮮榨汁總酚含量相對最低(P<0.01)。低、中、高3個SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁總酚含量分別為169.25、212.75、247.92 mg GAE/L(P<0.01)。圖4

2.4 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性的變化

研究表明，低、中、高3個SSC等級果實分別在貯藏120、60和90 d時的鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性降至最低，比貯藏0 d時降幅約61.86%、61.39%、45.72%。其中，中SSC等級果實貯藏30 d內(nèi)鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性下降最快，懸浮物和沉淀明顯增多；低和高SSC等級果實貯藏60 d后的鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性開始明顯下降(P<0.05)。低SSC等級果實的鮮榨汁貯藏30～60 d的懸浮穩(wěn)定性相對最高(P<0.01)，顆粒懸浮物質(zhì)和沉淀較少。低、中、高3個SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性降至25.48、18.93、12.69(P<0.05)。圖5

圖4 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁總酚含量變化Fig.4 Changes in the total phenolic content of freshly squeezed juice of different SSC grade fruits during storage period

圖5 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性變化Fig.5 Changes in the suspension stability of freshly squeezed juice of different SSC grade fruits during storage period

2.5 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁褐變度的變化

研究表明，低、中、高3個SSC等級果實分別在貯藏150、120和150 d時的鮮榨汁褐變度達到峰值，比貯藏0 d時提高約69.27%、45.27%和79.57%(P<0.01)，果實貯藏末期鮮榨汁褐變嚴重。低、中、高3個SSC等級果實貯藏30 d時鮮榨汁褐變度比貯藏0 d時提高約51.84%、37.33%、37.57%，褐變加劇。低、中和高SSC等級果實貯藏0～90 d的鮮榨汁褐變度無顯著差異(P>0.05)。低、中、高3個SSC等級果實貯藏90 d時鮮榨汁褐變度升至0.331、0.304、0.264(P>0.05)。圖6

圖6 不同SSC等級果實貯藏期內(nèi)鮮榨汁褐變度變化Fig.6 Changes in the browning degree of freshly squeezed juice of different SSC grade fruits during storage period

3 討 論

試驗顯示，3個SSC等級果實貯藏90～150 d的鮮榨汁可滴定酸含量大幅下降，導致固酸比回升，風味更甜，鮮榨汁酸味缺失，口感單一。低SSC等級果實貯藏0～90 d的鮮榨汁固酸比符合風味分級標準中酸甜風味的范圍：25.00～53.90[14]，相對較低且變化平穩(wěn)的固酸比也保證了蘋果鮮榨汁所應(yīng)具備的酸甜風味[15]，貯藏0～90 d的低SSC等級果實制汁加工的風味適宜性較好。

梁敏華等[16]在研究采后桃果實可溶性糖及類胡蘿卜素合成時發(fā)現(xiàn)SSC高的果實中糖類物質(zhì)含量高，為類胡蘿卜素等色素類物質(zhì)的合成提供更為充足的碳源與能量，高SSC等級果實中較高的糖含量促進類胡蘿卜素物質(zhì)的合成與積累，導致其鮮榨汁色澤轉(zhuǎn)為暗黃色。研究表明，3個SSC等級果實中，貯藏0～90 d的低SSC等級果實糖含量較低，類胡蘿卜素合成較慢且含量較低，L值與h值較高，C值較低，鮮榨汁顏色表現(xiàn)為亮黃色，色澤較好，制汁加工的色澤適宜性較好。

有研究顯示，采后貯藏階段中，果實的酚類物質(zhì)通過次生代謝循環(huán)合成其他物質(zhì)抵御低溫脅迫[17]，制汁加工過程中更多的酚類物質(zhì)進行自身氧化縮合參與非酶促褐變，及與蛋白質(zhì)、果膠發(fā)生聚合[18]，導致多酚類物質(zhì)的快速消耗。

田蘭蘭等[19]研究中表明，糖可作為信號分子對類黃酮的生物合成起到促進作用，也可為酚類物質(zhì)的合成提供能源與碳源，說明中和高SSC等級果實中高含量的可溶性糖促進酚類物質(zhì)的合成，導致其鮮榨汁中總酚含量相對偏高。而3個SSC等級果實中，低SSC等級果實糖含量較低，多酚類物質(zhì)合成較慢，總酚含量較低且貯藏期內(nèi)下降較為緩慢，其鮮榨汁中非酶促褐變與沉淀聚合的反應(yīng)物含量相對較低。

多酚氧化縮合參與的非酶促褐變生成不溶于水的色素顆粒，增大了懸浮顆粒的尺寸，使得鮮榨汁粘度降低[20,21]；而多酚、蛋白及果膠的聚合作用產(chǎn)生沉淀[22,23]以及云狀顆粒[24-26]，導致鮮榨汁的懸浮穩(wěn)定性下降，酚類物質(zhì)的含量是鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性的主要影響因素之一。3個SSC等級果實中，貯藏0～90 d的低SSC等級果實中總酚含量較低，懸浮物與沉淀較少，懸浮穩(wěn)定性較高且保持較為穩(wěn)定，制汁加工的懸浮穩(wěn)定適宜性較好。

相關(guān)研究表明[27-29]，果實制汁加工過程中可溶性糖與α-氨基酸結(jié)合發(fā)生的美拉德反應(yīng)、多元酚的氧化聚合均參與鮮榨汁的非酶促褐變，說明鮮榨汁的褐變度與果實的可溶性糖含量以及總酚含量具有一定的相關(guān)性。低SSC等級果實在貯藏初期30～60 d的鮮榨汁褐變度偏高，這可能是因為其鮮榨汁pH相對較低，在低酸性反應(yīng)系統(tǒng)中抗壞血酸裂解產(chǎn)物糠醛與5-羥甲基糠醛的生成速率較快，加速了美拉德反應(yīng)[18,30]；高SSC等級果實在貯藏后期90～150 d的鮮榨汁中可溶性糖與酚類物質(zhì)含量較高，促進美拉德反應(yīng)以及多元酚類物質(zhì)的氧化縮合反應(yīng)[18]，鮮榨汁非酶促褐變反應(yīng)加劇，褐變度升高。結(jié)合數(shù)據(jù)表明，3個SSC等級果實貯藏30～90 d的鮮榨汁間褐變度無顯著差異且均緩慢下降；而貯藏90～150 d的鮮榨汁褐變度升高，非酶褐變現(xiàn)象加劇。貯藏0～90 d的果實制汁加工的褐變穩(wěn)定適宜性較好。

非濃縮還原蘋果汁是由果實壓榨成鮮榨汁后經(jīng)滅菌和無菌罐裝加工而成，其特點是不經(jīng)濃縮還原且無任何食品添加劑。同時企業(yè)往往需要對果實進行包裝貯藏，以延長果汁加工的原料供應(yīng)期限，因此，果實的采收品質(zhì)與貯藏時限直接影響非濃縮還原蘋果汁的半成品鮮榨汁品質(zhì)。目前以蘋果品種對鮮榨汁加工適宜性的研究較多，聶繼云等[15]以果實SSC、固酸比、出汁率和單寧含量建立4項指標評分標準，篩選出59個適宜制汁加工的優(yōu)良蘋果品種。茍小菊等[31]篩選出SSC、可滴定酸含量、色值、表觀黏度和總酚含量5項理化指標，對富士、元帥等16個品種蘋果果汁進行歸類，以找到制汁和智能復配的替代品種。對于適宜制汁的單個蘋果品種，其采收品質(zhì)及貯藏時限對制汁適宜性的研究較少，試驗中的研究結(jié)果可為非濃縮還原蘋果汁生產(chǎn)企業(yè)在選擇阿克蘇富士蘋果為制汁原料果實的基礎(chǔ)上，更為全面的提供果實采收品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)分級及其適宜的貯藏時限參考，可提高果汁的品質(zhì)。試驗表明，在(-1±1)℃貯藏的制汁原料果實，適宜在貯藏90 d之前完成所有原料的加工。果實貯藏90 d后的鮮榨汁風味和色度降低以及褐變度升高，鮮榨汁品質(zhì)發(fā)生劣變。適宜的貯藏期0～90 d內(nèi)，低SSC等級果實的鮮榨汁固酸比較低，口感豐富，酸甜風味突出，顏色呈亮黃色，懸浮穩(wěn)定性較高，制汁適宜性較好；中和高SSC等級果實的鮮榨汁口感偏甜，風味不足，且高SSC等級果實的鮮榨汁顏色呈暗黃色，2個SSC等級果實中高含量的可溶性糖和多酚類物質(zhì)會導致鮮榨汁的懸浮穩(wěn)定性較低，制汁適宜性較差；而試驗中褐變度的結(jié)果表明，3個SSC等級果實的鮮榨汁具有相同的變化趨勢，并無顯著差異，貯藏0～90 d的低SSC等級果實的鮮榨汁褐變度在可接受范圍內(nèi)，并未顯著影響其品質(zhì)。尚未研究果實的貯藏品質(zhì)與鮮榨汁品質(zhì)的關(guān)聯(lián)，在企業(yè)適用的原料果實包裝與貯藏方式的基礎(chǔ)上進行改良，延長其制汁加工適宜的有效貯藏期。

4 結(jié) 論

4.1貯藏0～90 d，低SSC等級果實的鮮榨汁固酸比變化范圍為37.04～41.04，相對最低且保持較為穩(wěn)定，酸味口感較為突出，酸甜風味適中；中和高SSC等級果實的鮮榨汁固酸比變化范圍分別為35.48～47.91和38.89～48.89，相對較高且變化較為明顯，風味相對較甜，口感較為單一。

4.2貯藏0～90 d，低和中SSC等級果實的鮮榨汁亮度值L與色度角h相對偏高，色度值C相對偏低，呈亮黃色；而高SSC等級果實的鮮榨汁亮度值L與色度角h相對偏低，色度值C相對偏高，呈暗黃色。

4.3貯藏0～90 d，低SSC等級果實的鮮榨汁總酚含量相對最低，而中和高SSC等級果實的鮮榨汁相對較高，三者的總酚含量變化較為穩(wěn)定；貯藏90～150 d，3個SSC等級果實的鮮榨汁總酚含量均呈快速下降趨勢。

4.43個SSC等級果實貯藏0～120 d的鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性整體呈下降趨勢，其中低SSC等級果實貯藏0～60 d的鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性相對最高且較為穩(wěn)定；中SSC等級果實貯藏0 d后鮮榨汁懸浮穩(wěn)定性下降最快且貯藏30～60 d的懸浮穩(wěn)定性相對最低，鮮榨汁中懸浮物與沉淀較多；高SSC等級果實貯藏0 d時鮮榨汁的懸浮穩(wěn)定性相對最低且貯藏0～60 d的懸浮穩(wěn)定性下降緩慢，較為穩(wěn)定。

4.5(-1±1)℃貯藏條件下，阿克蘇富士蘋果貯藏90 d后的鮮榨汁風味和色度降低以及褐變度升高，品質(zhì)發(fā)生明顯劣變。而適宜的貯藏時限90 d時，SSC 11.00%～12.90%等級果實的鮮榨汁固酸比為37.04，酸甜風味突出；色澤值分別為49.20、30.65和85.74，呈亮黃色；總酚含量為169.25 mg GAE/L，懸浮穩(wěn)定性為25.48%，褐變度為0.331，鮮榨汁較為穩(wěn)定，于3個SSC等級果實的鮮榨汁中品質(zhì)保持較為突出。確定適宜選用貯藏時間為0～90 d的SSC 11.0%～12.9%等級的阿克蘇富士蘋果用于制汁加工。