◎ 趙文杰，楊斯超，花 成

（1.果安娜水果（大廠）有限公司北京分公司，北京 100010；2.北京市經(jīng)濟(jì)管理學(xué)校，北京 100142；3.北京愛(ài)果坊科技有限公司，北京 100190）

食品原料在加工和貯藏過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定程度的氧化腐敗，引起食品風(fēng)味的變化，不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，還會(huì)產(chǎn)生毒性物質(zhì)，因此通常在食品中添加一定量的抗氧化劑來(lái)保持食品原有的風(fēng)味和質(zhì)量，保護(hù)食品的色、香、味，避免維生素等營(yíng)養(yǎng)素的損失，從而達(dá)到保鮮、防腐、延長(zhǎng)保質(zhì)期和貨架期的目的[1]。隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)飲食健康提出了更高的要求，對(duì)自然界綠色成分表現(xiàn)出濃厚的興趣，而對(duì)化學(xué)合成的食品添加劑的信任感逐漸降低。因此在使用天然成分進(jìn)行食品開(kāi)發(fā)時(shí)，如何保證食品在加工和貯藏過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性成為了食品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的關(guān)注重點(diǎn)。

根據(jù)美國(guó)食品藥物管理局（FDA）的定義，抗氧化劑是可以延滯因氧化引起的劣變、酸敗或變色的一種物質(zhì)[2]。抗氧化劑是一種重要的食品添加劑，分為人工合成抗氧化劑和天然抗氧化劑兩大類。人工合成抗氧化劑的抗氧化性能表現(xiàn)良好，但是隨著醫(yī)學(xué)毒理學(xué)和生物學(xué)研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)即使添加量在國(guó)標(biāo)允許的范圍之內(nèi)，人工合成抗氧化劑對(duì)人體也有不同程度的傷害，尤其是致癌、致畸及致突變方面已經(jīng)引起了人們的高度重視[3-4]，因此隨著消費(fèi)者對(duì)食品安全關(guān)注度的提高及研究者對(duì)毒理學(xué)研究的進(jìn)步，為滿足市場(chǎng)及消費(fèi)者對(duì)天然、健康的需求，消除消費(fèi)者對(duì)于食品安全的顧慮和不安，應(yīng)更多開(kāi)發(fā)應(yīng)用天然抗氧化劑。同時(shí)，天然抗氧化劑有清除或抑制自由基的作用，能增強(qiáng)免疫力、預(yù)防衰老、防止心腦血管疾病，以及抑制腫瘤等，其在功能性食品市場(chǎng)中的地位不斷提升[5-11]。

若通過(guò)加工環(huán)節(jié)之后的終產(chǎn)品中還能夠保留一定量的抗氧化活性物質(zhì)，則不僅能夠?qū)κ称菲鸬椒栏?，延長(zhǎng)保質(zhì)期的作用，還能使食品具有一定的保健性能。因此天然抗氧化劑越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)及專家們的關(guān)注和重視，在食品行業(yè)中，天然抗氧化劑將逐步替代人工合成抗氧化劑，對(duì)食品進(jìn)行防腐保鮮。

本研究對(duì)果醬和果醬酸奶的加工和貯藏過(guò)程中的多酚和類胡蘿卜素含量(β-胡蘿卜素和番茄紅素)及其抗氧化活性進(jìn)行了研究。為保證所需的功能性物質(zhì)的含量水平，試驗(yàn)過(guò)程中使用了不同類型的提取物或濃縮水果汁，調(diào)配了幾種不同的果醬，并對(duì)果醬的巴氏殺菌和貯藏過(guò)程、調(diào)制后酸奶的儲(chǔ)存等過(guò)程中的抗氧化劑含量及活性進(jìn)行了比對(duì)，判斷工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中天然抗氧化劑的留存情況及其抗氧化活性情況，為開(kāi)發(fā)出具有一定抗氧化劑含量和抗氧化活性的產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

為了驗(yàn)證抗氧化劑的工藝穩(wěn)定性和抗氧化活性，在實(shí)驗(yàn)室制備了幾種富含功能性成分的果醬，并通過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程對(duì)多酚及抗氧化活性的結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。分別對(duì)不同保存時(shí)間的果醬樣品和混合酸奶后的樣品進(jìn)行分析，為了方便儲(chǔ)運(yùn)，樣品在每個(gè)儲(chǔ)存周期結(jié)束后被及時(shí)冷凍。

1.2 試驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)室及工廠制備的果醬樣品情況如表1，各樣品中所含功能性成分的來(lái)源及具體活性成分如表2。

表1 樣品情況表

表2 含抗氧化劑成分原料的相關(guān)參數(shù)表

1.3 樣品的制備

樣品制作及貯藏在AGRANA FRUIT實(shí)驗(yàn)室及工廠進(jìn)行，參照AGRANA FRUIT操作規(guī)范進(jìn)行。

1.3.1 實(shí)驗(yàn)室制備過(guò)程

實(shí)驗(yàn)室樣品根據(jù)AGRANA FRUIT實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)樣品制備流程進(jìn)行。流程如下，水果原料在鍋中加熱后，在92 ℃下保持10 min，然后水浴冷卻。粉末狀態(tài)的功能性物質(zhì)（如茶和石榴提取物）與白砂糖或糖漿混合后，在巴士殺菌前添加到水果成分中；液體功能濃縮液（如森林漿果濃縮液）在巴士殺菌前添加。香精和色素分別在冷卻后加入。

1.3.2 工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程

工業(yè)化果醬在AGRANA FRUIT 生產(chǎn)條件下進(jìn)行，采用真空冷卻，相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表3。制備后儲(chǔ)存在200 L的真空罐中。將粉末狀態(tài)的功能性物質(zhì)（如茶和石榴提取物）與白砂糖混合后加入殺菌鍋中與水果原料混合，再進(jìn)行巴士殺菌，液體功能濃縮液（如森林漿果濃縮液）直接在巴士殺菌前加入即可。香精和色素分別在冷卻后加入。

表3 工業(yè)規(guī)模的工藝參數(shù)表

1.3.3 樣品儲(chǔ)存和測(cè)試關(guān)鍵點(diǎn)

（1）實(shí)驗(yàn)室樣品。將加入功能性成分的水果預(yù)制品（果醬）進(jìn)行巴氏殺菌，然后在2～8 ℃的條件下儲(chǔ)存，檢測(cè)水果原料和果醬的抗氧化劑含量。將果醬樣品（T=0）與酸奶（脂肪含量3.6%）混合后灌裝到不同材質(zhì)的杯子（PP和PP-EVOH）中，用鋁膜密封后，在冰箱中保存一周，備用。

（2）工業(yè)化樣品。工業(yè)化生產(chǎn)的果醬樣品的處理方式與實(shí)驗(yàn)室樣品處理方式相同，但是其儲(chǔ)存時(shí)間更長(zhǎng)（存儲(chǔ)在無(wú)菌罐中），相關(guān)貯存和包裝條件見(jiàn)表4。將果醬樣品（T=6）與酸奶（脂肪含量3.6%）混合后加入不同材質(zhì)的杯子（PP和PP-EVOH）中，用鋁膜密封后，在冰箱中保存4周，備用。在果醬與酸奶混合過(guò)程中，因?yàn)闊o(wú)法做到無(wú)菌混合和無(wú)菌灌裝，在樣品制作過(guò)程中可見(jiàn)的霉菌和酵母菌感染，在樣品冷藏前去除。

表4 果醬和果醬酸奶樣品的儲(chǔ)存和包裝條件表

1.4 分析方法

采用多酚含量測(cè)定法（Folin-Ciocalteau）[12]和氧自由基吸光度法（ORAC）測(cè)定抗氧化劑的含量。ORAC值可以表示自由基被抗氧化劑吸收的程度。

1.4.1 多酚（Folin Ciocalteau）

多酚含量在維也納自然資源與應(yīng)用生命科學(xué)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)系進(jìn)行。

1.4.2 抗氧化活性（ORAC）

ORAC分析在AGRANA FRUIT應(yīng)用中心進(jìn)行，使用FLUOstar Optima（BMG-Labtech）高性能多檢板閱讀器，根據(jù)BMG-Labtech[13]方法進(jìn)行檢測(cè)。

標(biāo)樣和樣品溶于1∶1（v∶v）的水/乙醇溶液中，檢測(cè)僅在親水性介質(zhì)中進(jìn)行（包括H-ORAC），因此，所得結(jié)果僅反映了水溶性成分的抗氧化活性。結(jié)果用Trolox?當(dāng)量表示。

1.4.3 類胡蘿卜素分析

β-胡蘿卜素，分光光度法；番茄紅素，HPLCUV/Vis檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

本試驗(yàn)首先對(duì)RCP、GTP、FB 3個(gè)樣品在實(shí)驗(yàn)室樣品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)，并對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)及貯藏過(guò)程對(duì)產(chǎn)品中的多酚及抗氧化活性的影響進(jìn)行了分析。對(duì)MTC、MTL兩個(gè)樣品中的脂溶性類胡蘿卜素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)的檢測(cè)和分析，主要檢測(cè)目標(biāo)為β-胡蘿卜素和番茄紅素在樣品制作及貯藏過(guò)程中含量的變化。

2.1 多酚的工藝穩(wěn)定性分析

如圖1所示，根據(jù)制作工藝的先后，分別對(duì)不同時(shí)期果醬樣品和果醬酸奶樣品進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，在果醬制備及存貯過(guò)程中，產(chǎn)品中的多酚得到了100%的保留，表明巴士殺菌、包裝方式和保存過(guò)程對(duì)果醬中的多酚含量沒(méi)有顯著影響；當(dāng)果醬與酸奶基底混合后，可以明顯看到其多酚含量存在一定程度的損失，根據(jù)來(lái)源不同，其損失程度可能不同，可能是由于原料中的蛋白質(zhì)的相互作用。

圖1 多酚的工藝及貯藏穩(wěn)定性圖

試驗(yàn)中使用的兩種包裝材料，對(duì)多酚含量沒(méi)有明顯影響。

2.2 多酚抗氧化活性的工藝穩(wěn)定性分析

如圖2所示，根據(jù)制作工藝的先后，分別對(duì)不同時(shí)期果醬樣品和果醬酸奶樣品進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，在果醬制備及貯藏、果醬酸奶制備及貯藏過(guò)程中，產(chǎn)品的抗氧化活性均得到了很好的保留，加工和貯藏對(duì)果醬和果醬酸奶的抗氧化活性沒(méi)有顯著影響，但相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差高達(dá)30%，變化較大，因此，抗氧化活性的檢測(cè)方法不同，結(jié)果可能會(huì)顯示出較大的差異。

圖2 抗氧化活性的工藝穩(wěn)定性圖

試驗(yàn)中使用的兩種包裝材料，對(duì)抗氧化活性沒(méi)有明顯影響。

2.3 β-胡蘿卜素的工藝穩(wěn)定性分析

如圖3所示，根據(jù)制作工藝的先后，分別對(duì)果醬樣品和果醬酸奶樣品進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品制備過(guò)程中，產(chǎn)品的β-胡蘿卜素含量得到了很好的保留，在酸奶的存儲(chǔ)過(guò)程中，產(chǎn)品的β-胡蘿卜素含量有一定程度的損失，但是損失較少，表明β-胡蘿卜素對(duì)巴士殺菌的熱處理過(guò)程不敏感，但與酸奶基底混合后，保存過(guò)程稍有敏感。

圖3 β-胡蘿卜素的工藝穩(wěn)定性圖

試驗(yàn)中使用的兩種包裝材料，對(duì)產(chǎn)品的β-胡蘿卜素含量沒(méi)有明顯影響。

2.4 番茄紅素的工藝穩(wěn)定性分析

如圖4所示，根據(jù)制作工藝的先后，分別對(duì)果醬樣品和果醬酸奶樣品進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品制備及貯藏過(guò)程中，產(chǎn)品的番茄紅素含量均有一定程度的損失。表明番茄紅素對(duì)巴士殺菌過(guò)程及貯藏過(guò)程均稍有敏感。

圖4 番茄紅素的工藝穩(wěn)定性圖

試驗(yàn)中使用的兩種包裝材料，對(duì)產(chǎn)品的番茄紅素含量沒(méi)有明顯影響。

3 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，果醬生產(chǎn)及貯藏過(guò)程中，多酚、類胡蘿卜素的含量及抗氧化活性得到了很好的保留。但與酸奶混合后，可以檢測(cè)到多酚存在一定程度的損失。包裝材料對(duì)多酚、類胡蘿卜素的含量沒(méi)有顯著影響。通過(guò)本研究可以表明，在果醬及果醬酸奶加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)抗氧化活性物質(zhì)的高含量和高活性水平是可能的，但因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)的特殊性，終產(chǎn)品的最終數(shù)據(jù)需要用工業(yè)生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)。