張麗娟，鄒波*，肖更生,2，徐玉娟，余元善，吳繼軍，溫靖，李璐

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510610）（2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510631）

枸杞（Lycium barbarumL.）又名枸杞子、杞子、枸牙子，屬于茄科茄亞科枸杞族枸杞屬植物，主要分布于我國寧夏、新疆、甘肅、青海、內(nèi)蒙古等地，是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一[1]。枸杞作為一種傳統(tǒng)的中草藥和具功能性的食品，是一種重要的藥食同源果實(shí)，具有重要的保健價值[2]。枸杞富含多酚，類胡蘿卜素，多糖等活性成分[3,4]，具有抗氧化、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力的作用[5-7]。枸杞鮮果為漿果，含有較多的水分和糖分，極易發(fā)生霉變[8]，目前枸杞的加工方式主要以干制為主，附加值較低，且加工過程中易發(fā)生二次污染，損害產(chǎn)品質(zhì)量[9]。近年來隨著喜茶等新式茶飲的快速崛起，市場對營養(yǎng)豐富、品質(zhì)優(yōu)良的水果原汁原漿需求日益增強(qiáng)。將枸杞加工成枸杞原漿，不僅可以大批量處理鮮果，還能很好的保留枸杞的營養(yǎng)成分，枸杞原漿既可以作為終端商品，也可以作為中間原料加工成果汁、或添加到新式茶飲中，是枸杞深加工的一條新型途徑，有著巨大的市場潛力。

水果原漿在加工和貯藏過程中，氧氣的存在會引起產(chǎn)品營養(yǎng)成分損失、顏色褐變、風(fēng)味劣變等[10]。常規(guī)打漿會使原漿與空氣中的氧氣直接接觸，使其發(fā)生酶促褐變，打漿過程中大量氧氣溶解在原漿中成為溶解氧[11]。唐靜靜等[12]發(fā)現(xiàn)在貯藏期間溶解氧會使果汁中的抗壞血酸氧化降解。Paepe 等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在低氧條件下壓榨的梨汁多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，PPO）活性降低、果汁品質(zhì)大幅度提高，高虹等[14]在液氮中壓榨荔枝發(fā)現(xiàn)，荔枝汁中PPO 活性也顯著降低。為了降低氧氣對果漿品質(zhì)的不利影響，本研究對枸杞在低氧環(huán)境（氮?dú)猸h(huán)境）中進(jìn)行打漿，同時對比熱殺菌和超高壓殺菌對原漿品質(zhì)的影響，旨在開發(fā)出一條安全營養(yǎng)的果汁非熱加工技術(shù)，為果汁的生產(chǎn)提供一個新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

枸杞鮮果：采摘于寧夏固原市。

平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司生產(chǎn)；乙醇、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、鐵氰化鉀、三氯乙酸、三氯化鐵、無水碳酸鈉、沒食子酸、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽（ABTS）、過硫酸鉀、維生素E 衍生物（Trolox）、福林酚（Folin-Ciocalteu）試劑等均屬于分析純藥品，其中乙醇、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、沒食子酸、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽（ABTS）、維生素E 衍生物（Trolox）、福林酚（Folin-Ciocalteu），天津市科密歐化試劑有限公司；三氯乙酸，福晨化學(xué)試劑有限公司；三氯化鐵、無水碳酸鈉，廣東廣試試劑科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SHPP-57DZM-600 超高壓設(shè)備，山西三水河科技股份有限公司；H-200-BIA03 榨汁機(jī)，惠人；立式壓力蒸汽滅菌器，上海博訊實(shí)業(yè)有限醫(yī)療設(shè)備廠；SPX-250B-Z 生化培養(yǎng)箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SW-CJ-2FD 無菌操作臺，蘇凈集團(tuán)蘇州安康空氣技術(shù)有限公司；UV-1800 紫外可見分光光度計(jì)，日本島津公司；JW-1042 型離心機(jī)，安徽嘉文儀器裝備有限公司；HWS-24 電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；UltraScan VIS 全自動色差儀，美國HunterLab 公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 枸杞原漿的制備

采摘的枸杞鮮果清洗后保存于-20 ℃，解凍后用兩種方式進(jìn)行打漿處理：

常規(guī)打漿：枸杞解凍后直接放入榨汁機(jī)中打漿，罐裝后進(jìn)行超高壓和熱處理；

低氧打漿：自行設(shè)計(jì)的低氧打漿機(jī)工作原理如圖1所示。枸杞解凍后通過進(jìn)料口放入打漿機(jī)中，封閉進(jìn)料口，關(guān)閉氮?dú)夤荛y門，出料口連接真空抽氣機(jī)，打開出料口閥門后開真空抽氣機(jī)抽真空，然后關(guān)閉出料口閥門，打開氮?dú)夤荛y門充入氮?dú)?，關(guān)閉該閥門，繼續(xù)抽真空，抽真空與充氮?dú)庵貜?fù)三次，排出打漿機(jī)腔內(nèi)空氣，然后打漿，放料時打開氮?dú)夤?，持續(xù)充氮?dú)?。裝瓶前事先將瓶中充入氮?dú)?。果漿裝瓶后密封，進(jìn)行超高壓和熱處理。

圖1 低氧打漿機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of the structure of low oxygen beater

本實(shí)驗(yàn)共有四種殺菌處理：常規(guī)打漿聯(lián)合熱處理（Conventional Beating Combined With Heat Treatment，CB+HT）；常規(guī)打漿聯(lián)合超高壓處理（ Conventional Beating Combined with High Hydrostatic Pressure，CB+HHP）；低氧打漿聯(lián)合熱處理（Low-oxygen Beating Combined with Heat Treatment，LB+HT）；低氧打漿聯(lián)合超高壓處理（ Low-oxygen Beating Combined with High Hydrostatic Pressure，LB+HHP）。枸杞原漿最優(yōu)殺菌工藝參數(shù)為：HHP 處理?xiàng)l件為500 MPa 處理5 min；HT 條件為90 ℃處理15 min。四種殺菌處理后的樣品儲存于4 ℃冷庫，每7 d 測一次指標(biāo)，以菌落總數(shù)、色澤、類胡蘿卜素、總酚、抗氧化等為標(biāo)準(zhǔn)判斷貯藏期間的品質(zhì)變化。

1.3.2 微生物的測定

菌落總數(shù)、酵母菌和霉菌均采用食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定[15,16]。

1.3.3 pH 值、總酸（TA）、和可溶性固形物（TSS）的測定

pH 值采用pH 計(jì)直接測定，TA 采用GB/T 12456-2008 的方法測定[17]，TSS 采用數(shù)字阿貝折射儀測定。

1.3.4 色澤測定

用UltraScan VIS 型全自動色差儀（反射模式）測定枸杞原漿的L值（亮度）、a值（紅色）和b值（黃色），并計(jì)算總色差ΔE，公式如下：

式中：

L0、a0和b0是低氧打漿未殺菌處理枸杞原漿的對照值。

1.3.5 總類胡蘿卜素測定

參考趙鳳等[18]的方法，并略作修改。取枸杞原漿5 g，加入10 mL 丙酮，超聲處理15 min，5 000 r/min離心5 min，合并上清后加入等體積的石油醚萃取，分層后放出水相，有機(jī)相脫水后，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋蒸至幾乎無有機(jī)相殘留，旋蒸后用正己烷溶解定容至50 mL，450 nm 處測定吸光值處測定吸光值（全程避光）。計(jì)算公式如下：

M=AV×20

式中：

M——類胡蘿卜素含量，mg/100 mL；

A——樣品吸光值；

V——樣品體積（100 mL）；

20——換算系數(shù)。

1.3.6 總酚含量測定

總酚測定采用分光光度法，具體參照文獻(xiàn)[19]。

1.3.7 ABTS+·清除能力

枸杞原漿ABTS+·的清除率測定方法見文獻(xiàn)[20]。

1.3.8 鐵離子還原能力（FRAP）

參考Benzie 等[21]的測定方法，略作修改。取1 mL 適當(dāng)稀釋后的總酚提取液，加入0.2 mL 0.2 mol/L 磷酸鹽緩沖液（pH 值6.6）和1.5 mL 0.3wt%鐵氰化鉀，混合后50 ℃孵育20 min 后迅速冷卻至室溫，混合物中加入l mL 體積分?jǐn)?shù)10%的三氯乙酸，混勻后3 000 r/min 離心10 min，取上清液2 mL 加入0.5 mL 0.3wt%三氯化鐵溶液混勻，再加3 mL 純水，搖勻，測定波長700 nm 處的吸光度。以Trolox 為標(biāo)準(zhǔn)品，樣品的鐵還原能力用Trolox 的當(dāng)量來表示（mmol Trolox/kg）。

1.3.9 黏度測定

枸杞原漿表觀黏度用DHR-2 型流變儀測定，具體方法見文獻(xiàn)[22]。

1.3.10 數(shù)據(jù)分析

每個處理3 個平行，結(jié)果由平均數(shù)±方差表示。用Origin 9.0 軟件繪圖，采用SPSS 軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 低氧打漿對枸杞原漿品質(zhì)的影響

由表1可知，常規(guī)打漿制備的枸杞原漿pH、TSS、可滴定酸分別為5.09、15.83 °Brix、1.13%。低氧打漿后這三項(xiàng)指標(biāo)均無顯著變化（p＞0.05）；與常規(guī)打漿相比，低氧打漿處理后枸杞原漿的L值降低，a值提高了38.94%，b值提高了16.76%，說明低氧打漿后枸杞原漿顏色亮度降低，紅色、黃色加深，其色度更接近于新鮮枸杞，表明低氧打漿能夠更好的保護(hù)枸杞原漿的顏色，低氧打漿與常規(guī)打漿ΔE值大于2，說明兩者已具有視覺上的顏色差別；低氧打漿后，枸杞原漿的總類胡蘿卜素含量無顯著性變化（p＞0.05），總酚含量增加了31.31 mg GAE/kg、ABTS+·清除能力提高了2.06 mmol Trolox/kg、鐵還原能力提高了0.03 mmol Trolox/kg，說明低氧打漿處理能更好的保護(hù)枸杞原漿的總酚含量和抗氧化活性。由圖2可知，低氧打漿處理后枸杞原漿黏度明顯增加，可能是低氧環(huán)境抑制了枸杞原漿中果膠酶活性，使得低氧打漿的枸杞原漿果膠含量較高，黏度增加。

表1 低氧打漿對枸杞原漿品質(zhì)的影響Table 1 Effect of low-oxygen beating on the quality of Lycium barbarum pulp

圖2 低氧打漿對枸杞原漿黏度的影響Fig.2 Effect of low-oxygen beating on viscosity of Lyciumbarbarum pulp

2.2 超高壓和熱處理枸杞原漿貯藏期間菌落總數(shù)變化

未殺菌枸杞原漿菌落總數(shù)為3.27×104CFU/g，說明新鮮枸杞原漿中具有較高的微生物安全風(fēng)險。為保證枸杞原漿的安全性，對不同打漿處理后枸杞原漿進(jìn)行了HPP 和HT 殺菌處理。經(jīng)HHP 和HT 后，菌落總數(shù)、酵母菌、霉菌均未檢出，與Liang 等[23]的研究結(jié)果相一致，表明超高壓和熱殺菌均能有效殺滅枸杞原漿中的微生物，保證其安全。枸杞原漿貯藏期間菌落總數(shù)變化如圖3所示，隨著貯藏時間的增長，四種不同殺菌處理的枸杞原漿菌落總數(shù)均呈現(xiàn)上升趨勢，且超高壓組更明顯，貯藏期結(jié)束時，四種不同殺菌處理的枸杞原漿菌落總數(shù)均低于100 CFU/g，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，說明枸杞原漿在500 MPa處理5 min 的殺菌能力與90 ℃處理15 min 的殺菌能力相當(dāng)。貯藏期菌落總數(shù)的增加可能來自處理后殘留微生物的生長繁殖，也可能是HHP 或HT 滅菌引起的亞致死微生物的恢復(fù)繁殖[24]。

圖3 不同處理枸杞原漿貯藏期間菌落總數(shù)變化Fig.3 Changes of total number of Lycium barbarum pulp during storage under different treatments

2.3 超高壓和熱處理枸杞原漿貯藏期間色澤變化

色澤是評價產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。殺菌處理后，LB+HT 和LB+HHP 組a值、b值均高于CB+HT、CB+HHP，說明低氧打漿處理后再殺菌，能夠使枸杞原漿顏色紅度，黃度更深，更接近于枸杞鮮果的顏色。與常規(guī)打漿對照組相比，LB+HHP 處理對枸杞原漿L、a、b值無顯著影響，而LB+HT 處理組L值降低了35.24%、a值降低了49.05%，說明HT對枸杞原漿顏色的影響要大于HHP 處理，這一結(jié)果趙鳳等[18]的研究結(jié)果相一致。

枸杞原漿貯藏期間L、a、b值變化如圖4所示，四種不同殺菌處理的L值呈上升趨勢，且CB+HT、CB+HHP 始終高于LB+HT、LB+HHP，說明在貯藏期間枸杞原漿亮度整體下降，CB+HT、CB+HHP 能更好的保持果漿的亮度；a值、b值呈下降趨勢，但LB+HHP 和LB+HT 均高于CB+HHP 和CB+HT，說明在貯藏期間，果漿的紅度，黃度均有所降低，而LB+HHP、LB+HT 組能更好的保持枸杞原漿的紅度與黃度，且LB+HHP 對枸杞原漿色澤的保護(hù)效果最佳。枸杞原漿貯藏期間的顏色變化可能與枸杞汁中總類胡蘿卜素含量的下降有關(guān)，遲淼等發(fā)現(xiàn)橙汁中類胡蘿卜素的含量與a和b值呈正相關(guān)[25]。

圖4 不同處理下枸杞原漿貯藏過程中顏色參數(shù)的變化Fig.4 Changes of color parameters of Lycium barbarum pulp during storage under different treatments

2.4 超高壓和熱處理枸杞原漿貯藏期間總類胡蘿卜素變化

枸杞原漿不同打漿處理后再殺菌發(fā)現(xiàn)，CB+HT組類胡蘿卜素含量降低了9.28%，其它處理總類胡蘿卜素含量無顯著性差異（p＞0.05），蔣兵等[26]也發(fā)現(xiàn)熱處理胡蘿卜汁中的類胡蘿卜素含量有所下降，這是因?yàn)殍坭皆瓭{中含有多個不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)的類蘿卜素，具有熱不穩(wěn)定性，高溫會導(dǎo)致類胡蘿卜素降解，使其含量降低，而LB+HT 無明顯變化可能是低氧環(huán)境保護(hù)了該類胡蘿卜素。由圖5可知，在整個貯藏期間，四種不同殺菌處理中的總類胡蘿卜素含量均呈現(xiàn)下降的趨勢，在貯藏期結(jié)束時四組殺菌處理總類胡蘿卜素含量相當(dāng)，而趙鳳等[18]發(fā)現(xiàn)枸杞汁在貯藏結(jié)束時超高壓處理類胡蘿卜素含量高于熱處理組，Zuluet 等[27]也發(fā)現(xiàn)貯藏期間超高壓處理能更好地保留對橙汁-牛奶飲料類胡蘿卜素含量，與本研究結(jié)果不一致，可能是果漿體系更復(fù)雜，導(dǎo)致HHP處理組總類胡蘿卜素在貯藏后期降解較快。

圖5 不同處理枸杞原漿貯藏期間總類胡蘿卜素含量變化Fig.5 Changes of total carotenoid content in Lycium barbarum pulp with different treatments during storage

2.5 超高壓和熱處理枸杞原漿貯藏期間總酚變化

不同殺菌處理貯藏期間總酚含量變化如圖6所示，無論是常規(guī)打漿還是低氧打漿，HHP 對枸杞原漿總酚含量的保留效果優(yōu)于HT，這與果蔬泥、石榴汁中的發(fā)現(xiàn)相一致[28,29]，朱金艷等[30]也發(fā)現(xiàn)熱處理對藍(lán)莓汁中多酚含量影響遠(yuǎn)大于超高壓處理，這是由于酚類物質(zhì)具有熱不穩(wěn)定性，受熱會使部分酚類物質(zhì)降解，而HHP 不會破壞共價鍵，因此HHP 處理組對總酚含量更高[31]。四種殺菌處理后，枸杞果漿總酚含量大小依次為 LB+HHP ＞CB+HHP ＞LB+HT＞CB+HT，說明低氧打漿聯(lián)合殺菌處理能更好的保留枸杞原漿中的總酚含量。

圖6 不同處理枸杞原漿貯藏期間總酚含量變化Fig.6 Changes of total phenolicsicsics content in Lycium barbarum pulp during storage

四種不同殺菌處理下的果漿總酚含量在貯藏過程中均呈下降趨勢，貯藏末期，無論是常規(guī)打漿還是低氧打漿，HHP 組總酚含量均高于HT 組，蒲瑩等發(fā)現(xiàn)在貯藏期間，超高壓處理的黑果枸杞汁總酚含量高于熱處理組[32]，與本研究結(jié)果一致，DEREK等[33]也發(fā)現(xiàn)超高壓處理的水果冰沙在儲存過程中的總酚含量高于熱處理組。貯藏期結(jié)束時，LB+HHP組總酚含量最高，其次為 LB+HT，CB+HT 和CB+HHP，CB+HT 和CB+HHP 組總酚含量較低，可能是由于酚類物質(zhì)屬于抗氧化成分，在酶的作用下形成鄰二酚化合物，而果漿中的溶解氧在貯藏期間會形成氧自由基，鄰二酚化合物進(jìn)一步被氧自由基氧化成醌類物質(zhì)，使其降解，低氧條件可以降低枸杞原漿中的溶解氧，從而抑制酚類物質(zhì)的氧化降解。

2.6 超高壓和熱處理枸杞原漿貯藏期間抗氧化活性變化

本研究選用ABTS+·和鐵還原能力（FRAP）兩種方法來評價不同處理對枸杞原漿的抗氧化活性的影響。四種殺菌處理后，枸杞原漿ABTS+·清除能力顯著提高，可能是高壓高溫引起樣品的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，促使抗氧化成分更多地釋放到胞外環(huán)境中[34]，且LB+HT 組ABTS+·清除能力優(yōu)于CB+HT組；枸杞原漿中鐵還原能力 LB+HHP 組優(yōu)于CB+HHP，LB+HHP 優(yōu)于CB+HHP，說明低氧打漿聯(lián)合殺菌處理能更好的保持枸杞原漿的抗氧化活性。無論是常規(guī)打漿還是低氧打漿，對枸杞原漿中抗氧化活性的保護(hù)HHP 組均優(yōu)于HT 組，浦瑩等[32]也發(fā)現(xiàn)在黑果枸杞汁中，熱處理對鐵還原能力影響更大，與本文研究結(jié)果一致。圖7為不同殺菌處理在貯藏期間的ABTS+·清除能力和鐵還原能力的變化。如圖7所示，四種殺菌處理的ABTS+·清除能力和鐵還原能力均隨著貯藏時間的延長而下降，與貯藏期間總酚及總類胡蘿卜素的含量變化一致。在整個貯藏期間，LB+HT 組ABTS+·清除能力和鐵還原能力均高于CB+HT，LB+HHP 均高于CB+HHP，說明貯藏期間，低氧打漿處理后再殺菌能更好的保留枸杞原漿的抗氧化活性，且LB+HHP 保留效果最佳。

圖7 不同處理枸杞原漿貯藏期間抗氧化活性變化Fig.7 Changes of antioxidant activity of Lycium barbarum pulp with different treatments during storage

2.7 超高壓和熱處理枸杞原漿貯藏期間黏度變化

不同處理后，枸杞原漿黏度與剪切速率的關(guān)系如圖8a 所示，初始時，隨著剪切速率的增大，六組果漿的黏度均驟然下降，之后隨著剪切速率的不斷增加，黏度下降不再明顯，逐漸趨于平緩，在50～80 s-1剪切速率范圍內(nèi)，黏度變化趨于平緩，當(dāng)剪切速率在80～100 s-1范圍內(nèi)時，黏度幾乎沒有變化。在相同的流動條件下，與CB 組的枸杞原漿體系相比，LB 組果漿黏度均有所增加，可能是低氧環(huán)境抑制了枸杞原漿中果膠酶的活性，使得LB 組果膠含量較高，黏度較大。貯藏期結(jié)束時，枸杞原漿黏度與剪切速率的關(guān)系如圖8b 所示，四種不同殺菌處理的果漿黏度均有所下降，其中CB+HHP 組黏度幾乎為0，可能是貯藏期間CB+HHP 組果膠酶活性較強(qiáng)，使得CB+HHP 處理組枸杞原漿中的果膠降解，黏度變?yōu)?。

圖8 不同處理貯藏初期（a）和貯藏末期（b）枸杞原漿黏度變化Fig.8 Viscosity changes of Lycium barbarum pulp at the beginning (a) and ending (b) of storage under different treatments

3 結(jié)論

與常規(guī)打漿相比，低氧打漿后，枸杞原漿pH 值、TSS、可滴定酸無顯著變化；a值提高了38.94%，b值提高了16.76%，總酚含量提高了4.62%，ABTS+·清除能力提高了38.2%，鐵還原能力（FRAP）提高了8.35%，說明低氧打漿能更好的保護(hù)枸杞原漿的顏色、總酚和抗氧化活性。

不同殺菌處理后，枸杞原漿中微生物數(shù)量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，貯藏期結(jié)束時，CB+HT、LB+HT、CB+HHP、LB+HHP 組菌落總數(shù)分別為37、45、66、53 CFU/g，酵母菌與霉菌均未檢出；貯藏期間低氧打漿聯(lián)合殺菌方式能更好的保護(hù)果漿的顏色，且貯藏期結(jié)束時低氧打漿聯(lián)合超高壓處理a、b值分別為12.58 和7.18，均高于其它三組，說明低氧打漿聯(lián)合超高壓處理對果漿色澤的保護(hù)效果最佳；貯藏期間低氧打漿聯(lián)合超高壓處理組總酚含量，抗氧化活性均高于其它三組；四種不同殺菌處理在貯藏結(jié)束時總類胡蘿卜素含量無顯著性差異；低氧打漿后再殺菌，能夠有效提高枸杞原漿黏度，貯藏期結(jié)束時，不同殺菌處理果漿黏度均有所下降，LB+HHP 組黏度顯著高于CB+HHP 組。

綜上所述，與常規(guī)打漿相比，低氧打漿處理組枸杞原漿的顏色、總酚、抗氧化活性等品質(zhì)更佳，且在低溫短期貯藏時，低氧打漿聯(lián)合超高壓殺菌技術(shù)能更好的保護(hù)枸杞原漿的品質(zhì)。