論高壓對(duì)胡蘿卜素的影響

韓麗娟

黑龍江廣播電視大學(xué)（哈爾濱 150080）

因?yàn)槭卟说慕M織結(jié)構(gòu)是非常脆弱的，以致于他們能很容易的被破壞，于是HPP有的時(shí)候會(huì)影響蔬菜的質(zhì)量以及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。因此，為了完善和發(fā)展這個(gè)技術(shù)，就要了解在HPP后，蔬菜的組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)高壓處里之后發(fā)生了怎樣的變化，而這必須要借助顯微鏡來(lái)進(jìn)行觀察。在此次研究中，以胡蘿卜作為根莖蔬菜為例子（其他的莖蔬菜和水果類將在另外的研究中介紹），研究采取不同的時(shí)間段，及不同的壓力來(lái)處理，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，在顯微鏡下觀察HPP前和HPP后胡蘿卜片的組織結(jié)構(gòu)的變化。這項(xiàng)研究的目的就在于，很好地了解HPP的原理和得到HPP后保存蔬菜的合理參數(shù)。

1 研究的方法和過(guò)程

1.1 原料

當(dāng)?shù)爻匈?gòu)買(mǎi)的優(yōu)質(zhì)胡蘿卜，二甲苯，蒸餾水，蘇木精，乙醇，冰醋酸等。

1.2 機(jī)器設(shè)備

高壓設(shè)備（DL700-0.55*1.5 大龍 超高壓器材廠，上海，中國(guó)）有一個(gè)能容量350 ML的容器，最高壓力700 MPa。壓力能在2 min內(nèi)增加，能在0.5 min內(nèi)釋放。顯微鏡連著照相攝像設(shè)備。

1.3 其它的常用工具

真空包裝器，電子稱，燒杯，量筒，刀等

1.4 實(shí)驗(yàn)步驟和方法

用自來(lái)水把胡蘿卜洗凈，把胡蘿卜切成2*2 cm的立方體。所有的樣本都要用塑料袋真空密封，用來(lái)HPP的樣本應(yīng)該被密封兩次是為了與保持正常氣壓的介質(zhì)分離。密封過(guò)的樣本分別按照如下的環(huán)境溫度和參數(shù)加工。

第一組：壓力分別在200 Mpa、300 Mpa、400 Mpa、500 MPa和600 MPa時(shí)，5 min。

第二組：壓力在 400 MPa，時(shí)間分別是 5 min、10 min、15 min、20 min、25 min。

用顯微鏡來(lái)觀察分別在HPP前和HPP后的胡蘿卜制作。

2 結(jié)果和討論

2.1 不同壓力的影響

大體上來(lái)說(shuō)，蔬菜的細(xì)胞是完整的（充盈球形狀的），由于他們被擠壓和碰撞，他們的形狀通常是多面體的，由八個(gè)六角型和六個(gè)正方形組成的。沒(méi)有被高壓處理過(guò)的胡蘿卜細(xì)胞是典型的多面體（圖1A），他們的邊和角是清晰可見(jiàn)的，單個(gè)細(xì)胞是充盈的。

在壓力200-300 MPa 5 min（圖1 B，C）被處理的胡蘿卜的蜂窩組織的顯微鏡圖像，顯示著這樣處理過(guò)得樣本的細(xì)胞有光澤膨脹的外表，與沒(méi)有被處理過(guò)得樣本很相似，這就說(shuō)明了時(shí)間短，低壓不能破壞胡蘿卜的組織結(jié)構(gòu)。當(dāng)這些樣本在400和500 MPa 5 min的時(shí)候情況下加工，這些細(xì)胞依然完好無(wú)缺（圖1D和E）保持原來(lái)的形狀圖，但是他們的體積縮小了一些，這一點(diǎn)說(shuō)明了在400-500 MPa的壓力下，細(xì)胞結(jié)構(gòu)上不會(huì)有很明顯的改變。

圖1 5min，分別用不同的壓力處理胡蘿卜的細(xì)胞和組織圖

然而，當(dāng)壓力上升到600 MPa以上，我們很清楚的看到細(xì)胞結(jié)構(gòu)的改變和一些可溶解的部分發(fā)生移動(dòng)（圖1F），破壞的細(xì)胞依稀可見(jiàn)，萎縮的細(xì)胞出來(lái)了，光澤的表象完全消失了。

因此，壓力在（600 MPa）的情況下會(huì)破壞胡蘿卜的細(xì)胞和組織。

2.2 不同時(shí)間的影響

從某種程度來(lái)講，根據(jù)高壓加工的理論，短時(shí)間高壓加工和長(zhǎng)時(shí)間低壓加工，對(duì)食品材料有著同樣的影響。為了了解加工時(shí)間對(duì)于蔬菜的口感和組織的影響，用400 MPa的壓力加工樣品，分別用5 min，10 min，15 min，20 min，25 min。細(xì)胞和組織的影像圖2中加以展示。

當(dāng)加工時(shí)間是5 min（圖2）,細(xì)胞的結(jié)構(gòu)已經(jīng)沒(méi)有明顯的改變，細(xì)胞的表象是膨脹和光澤的，細(xì)胞的形狀是清晰可見(jiàn)的，這表示在此時(shí)間段來(lái)高壓處理胡蘿卜，胡蘿卜依然保持得很好。

然而，隨著加工時(shí)間很久的延長(zhǎng)，胡蘿卜細(xì)胞的體積變得越來(lái)越小(圖 2C-F)這說(shuō)明細(xì)胞的間隙、細(xì)胞內(nèi)的空間變小了。實(shí)際上這里有大量的液體(75-90%)和氣體，這些氣體都在細(xì)胞的間隙和蔬菜細(xì)胞內(nèi)部空間里，液體包含有水也有其他的一些成分，在長(zhǎng)時(shí)間的高壓下，液體在細(xì)胞壁流動(dòng)、擴(kuò)散，氣體將會(huì)變成一薄層氣膜，因此細(xì)胞將會(huì)越來(lái)越小。因此，能夠得出結(jié)論壓力在400 MPa的操作條件下，加工時(shí)間于20 min，處理過(guò)的胡蘿卜的組織結(jié)構(gòu)和口感沒(méi)有變化的。

圖2 用不同的時(shí)間，壓力在400 MPA，加工的胡蘿卜的細(xì)胞和組織圖

把時(shí)間與壓力作比較，我們發(fā)現(xiàn)壓力是破壞胡蘿卜結(jié)構(gòu)和組織的主要因素，因?yàn)槌叩膲毫?huì)使細(xì)胞壁萎陷而破壞了胡蘿卜的細(xì)胞，可見(jiàn)長(zhǎng)時(shí)間低壓力只會(huì)減小細(xì)胞的體積，當(dāng)壓力被釋放，細(xì)胞則又恢復(fù)原來(lái)的模樣，所以，為了保護(hù)蔬菜不受破壞，長(zhǎng)時(shí)間低壓，是最好的技術(shù)參數(shù)。

雖然長(zhǎng)時(shí)間低壓，為了保護(hù)蔬菜不受破壞是有益的，如果壓力太低，致病微生物和酶的活性將會(huì)依然活躍，因此，在HPP后的新鮮蔬菜，不能保存很長(zhǎng)時(shí)間。另一個(gè)方面長(zhǎng)時(shí)間低壓加工蔬菜也是無(wú)效的。

3 結(jié) 論

考慮到壓力和時(shí)間的問(wèn)題，我們得出結(jié)論，胡蘿卜的加工在400 MPa 20 min或者500 MPa 5 min是可行的技術(shù)，可以應(yīng)用課推廣。