超高壓處理對椰肉原漿貯藏期微生物及品質(zhì)的影響

萬斌，段振華，，*，劉艷，段偉文，商飛飛

（1.賀州學(xué)院食品研究院，廣西賀州542899；2.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南海口570228）

超高壓處理對椰肉原漿貯藏期微生物及品質(zhì)的影響

萬斌2，段振華1，2，*，劉艷2，段偉文1，商飛飛1

（1.賀州學(xué)院食品研究院，廣西賀州542899；2.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南?？?70228）

研究中溫協(xié)同間歇式超高壓處理、超高壓處理和熱處理對低溫貯藏的椰肉原漿中的微生物及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，超高壓間隙處理的保鮮效果要優(yōu)于超高壓處理和熱處理。椰肉原漿經(jīng)不同方式處理后，在貯藏過程中非酶褐變指數(shù)、過氧化值和色差值逐漸升高，可溶性固性物、pH值逐漸下降。貯藏75d后，熱處理組椰肉原漿微生物大量繁殖，出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象。而超高壓間歇處理，能較好地保留椰肉原漿的品質(zhì)，延緩了褐變反應(yīng)的發(fā)生，抑制了微生物的繁殖。

椰肉原漿；微生物；間隙式超高壓；品質(zhì)；貯藏期

椰子（Cocos nucifera L.）屬于棕櫚科椰子屬，是熱帶地區(qū)典型的木本油料作物和食用經(jīng)濟(jì)作物之一。椰子果實由外果皮、中果皮、內(nèi)果皮、種皮、椰肉、椰子水等構(gòu)成。椰肉，是椰子果實的主要組成部分。新鮮椰肉中含有35.2%脂肪、3.8%蛋白質(zhì)和40%水分，以及少量VB1、VA、VC、VE、β-胡蘿卜素和多酚類物質(zhì)，具有降血脂、降低膽固醇等保健功能［1-3］。椰肉被加工成椰子汁、椰子糖、椰子粉、椰子糕、椰蓉等各種產(chǎn)品。隨著椰肉加工利用的發(fā)展，椰肉的需求量逐漸增大，椰肉原漿作為一種中間原料逐漸受到市場的青睞。但是，椰肉在加工成原漿的過程中，容易受到微生物的侵染而腐敗變質(zhì)。因此，開發(fā)高品質(zhì)的椰肉原漿保鮮技術(shù)顯得非常必要。

超高壓技術(shù)具有非熱處理的優(yōu)勢，作為現(xiàn)代食品工程的高新技術(shù)之一，得到國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注［4-5］。研究發(fā)現(xiàn)［6］，椰肉原漿經(jīng)超高壓處理后，雖然具有較好的殺菌效果，但由于耐壓菌的殘留而影響貯藏效果，縮短了貨架期。而施壓方式是影響超高壓處理殺滅微生物的的效果的一個重要因素［7］。為此，在分離椰肉原漿耐壓微生物的基礎(chǔ)上，研究了中溫協(xié)同間歇式超高壓處理對椰肉原漿殺菌的效果［8-9］。在此基礎(chǔ)上，本文比較了不同的超高壓處理方式對椰肉原漿貯藏期的微生物和品質(zhì)的變化，為進(jìn)一步開發(fā)椰肉原漿超高壓保鮮技術(shù)提供參考。

1　材料與方法

1.1材料

椰子：購于?？谑行赂垡优l(fā)市場，選取椰子為“響水”較小，椰殼顏色較深的成熟適中的椰子。

牛肉浸膏、酵母浸膏、蛋白胨：廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；無水葡萄糖、瓊脂粉：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；異辛烷：天津市富宇精細(xì)化工有限公司；淀粉：廣州化學(xué)試劑廠；所用試劑全部為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

HPP.L3-600/0.6超高壓設(shè)備：天津華泰森淼有限公司；SW-CJ-1FD型無菌操作臺：蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；DZ-500/2S型真空包裝機(jī)：山東諸城領(lǐng)先機(jī)械有限公司；IKA A11Basic分析用研磨機(jī)：德國儀科公司；AL-204電子分析天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；CM-700d分光測色計：KONICA MINOLTA；ZEALWAYGR60DA高壓滅菌器：廈門致微儀器有限公司；101-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱：常州市華普達(dá)教學(xué)儀器有限公司；LRH-150B生化培養(yǎng)箱：廣東省醫(yī)療器械廠；WYT型手持折光儀：成都興晨光學(xué)儀器有限公司；UV-2450型紫外分光光度計：日本島津公司。

1.3方法

1.3.1椰肉原漿的制備

參照文獻(xiàn)報道［1］的方法制備椰肉原漿。

1.3.2不同處理方法的設(shè)計

為了比較超高壓對椰肉原漿貯藏效果的影響，根據(jù)前期研究結(jié)果［8-9］，對椰肉原漿采用以下幾種處理方法：

中溫協(xié)同超高壓處理：將包裝好的椰肉原漿置于協(xié)同溫度35℃下，500 MPa處理10 min；

中溫協(xié)同間歇式超高壓處理：將包裝好的椰肉原漿置于協(xié)同溫度35℃下，先200 MPa處理5 min，再500 MPa處理5 min；

熱處理：將包裝好的椰肉原漿置于85℃的水浴中，處理10 min。

1.3.3貯藏試驗

將不同方式處理的椰肉原漿樣品于低溫4℃貯藏，分別于第0、7、15、30、45、60、75、90天進(jìn)行菌落總數(shù)、色差、過氧化值、pH值、非酶褐變指數(shù)、可溶性固性物的測定，這些指標(biāo)的測定方法同文獻(xiàn)［8］。

1.4數(shù)據(jù)處理

所有試驗數(shù)據(jù)均進(jìn)行3次重復(fù)，結(jié)果取平均值。不同平均值的比較采用Duncan式新復(fù)極差法，結(jié)果的顯著性為P＜0.05。采用EXCEL、SPSS Statistics 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2　結(jié)果與分析

2.1新鮮椰肉原漿貯藏期微生物及品質(zhì)的變化結(jié)果與分析

表1為椰肉原漿在低溫條件下貯藏期間微生物及各品質(zhì)指標(biāo)的變化結(jié)果。

表1　椰肉原漿貯藏期微生物及品質(zhì)的變化Table 1　The change of the colony count and the quality of coconut puree during storage

由表1可知，隨著貯藏時間的延長，椰肉原漿中菌落總數(shù)、非酶褐變指數(shù)、過氧化值、色差值（△E）均不同程度地升高，亮度值（L*）、可溶性固形物、pH值均呈現(xiàn)下降趨勢。由于椰肉原漿樣品中的微生物隨著貯藏期的延長而逐漸繁殖，糖類在呼吸作用下被消耗，脂肪氧化酸敗，可溶性固形物、pH值下降，過氧化值上升。貯藏第20天時，菌落總數(shù)的對數(shù)增至6.53，真空包裝好的椰肉原漿均出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象，并伴有腐敗臭味。因此，新鮮椰肉原漿貯藏于4℃條件下的貨架期不到20 d。

2.2不同處理對椰肉原漿貯藏期微生物的影響結(jié)果與分析

不同處理的椰肉原漿在貯藏期菌落總數(shù)的變化如圖1所示。

圖1　不同處理方式對椰肉原漿貯藏期微生物的影響Fig.1　Effect of different process methods on the colony count of coconut puree during storage

由表1可見，新鮮椰肉原漿菌落總數(shù)的對數(shù)為5.28。經(jīng)過不同處理以后，樣品中的菌落總數(shù)均有明顯下降。經(jīng)熱處理（85℃/10 min）、中溫協(xié)同超高壓處理（500 MPa/10 min）、中溫協(xié)同間歇式超高壓處理（200 MPa～500 MPa/10 min）后，各處理組椰肉原漿中菌落總數(shù)的對數(shù)分別為2.01、1.72、1.68。但是，隨著貯藏時間的延長，不同組的微生物數(shù)量變化較大。當(dāng)貯藏60天后，熱處理組椰肉原漿中微生物的繁殖速率最快。貯藏75天后，熱處理組的椰肉原漿微生物大量繁殖，均出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象。經(jīng)超高壓處理的椰肉原漿中微生物總數(shù)有一定的增長，但上升趨勢緩慢，且中溫協(xié)同間歇式超高壓處理要優(yōu)于中溫協(xié)同恒壓式超高壓處理。這可能是因為間歇式施壓方式強(qiáng)化了對微生物的特殊脅迫作用［10］，增大了細(xì)胞壁內(nèi)外的壓力差，從而強(qiáng)化了對細(xì)胞的破壞能力。

2.3不同處理對椰肉原漿貯藏期pH值的影響結(jié)果與分析

pH值是評價果蔬類生物原料貯藏期品質(zhì)的重要指標(biāo)，隨著果蔬組織細(xì)胞的代謝和微生物的活動，其pH值將發(fā)生變化。新鮮椰肉原漿pH值為6.85，經(jīng)不同處理后的椰肉原漿在貯藏期pH值變化如圖2所示。

圖2　不同處理方式對椰肉原漿貯藏期pH值的影響Fig.2　Effect of different process methods on pH value of coconut puree during storage

隨著貯藏時間的延長，pH值均呈下降趨勢，熱處理組下降幅度最大。不同處理的椰肉原漿在貯藏30 d時，熱處理、恒壓式、間歇式超高壓處理的樣品pH值分別為6.48、6.68、6.76。這可能是由于椰肉原漿中大量微生物代謝產(chǎn)生酸性物質(zhì)，同時各種生化反應(yīng)的進(jìn)行使得樣品pH值不斷降低［11］。

2.4不同處理方式對椰肉原漿貯藏期非酶褐變指數(shù)（A420值）的影響

新鮮椰肉原漿的非酶褐變指數(shù)為0.18，經(jīng)不同殺菌處理的椰肉原漿在貯藏期間非酶褐變指數(shù)（A420值）變化如圖3。

圖3　不同處理方式對椰肉原漿貯藏期非酶褐變指數(shù)的影響Fig.3　Effect of different process methods on browning index of coconut puree during storage

可見，隨著貯藏時間的延長，非酶褐變指數(shù)也不同程度的升高，熱處理組的椰肉原漿非酶褐變指數(shù)變化最明顯，間歇式超高壓處理組變化幅度最小。因此，不同處理方式對椰肉原漿在貯藏過程中非酶褐變指數(shù)影響較大。由于超高壓處理屬于非熱處理，而處理溫度越低，一般情況下，果蔬汁的褐變程度越低，穩(wěn)定性越好［12］。

2.5不同處理方式對椰肉原漿貯藏期過氧化值的影響結(jié)果與分析

新鮮椰肉的過氧化值為0.86 mmol/kg，經(jīng)不同處理的椰肉原漿在貯藏期間過氧化值變化如圖4所示。

圖4　不同處理方式對椰肉原漿貯藏期過氧化值的影響Fig.4　Effect of different process methods on peroxide value of coconut puree during storage

隨著貯藏時間的延長，各處理組椰肉原漿的脂肪氧化程度均有所升高。貯藏初期，熱處理組過氧化值增幅就較大；貯藏15天后，恒壓式、間歇式超高壓組過氧化值呈緩慢上升趨勢，而熱處理組過氧化值增加明顯；貯藏75 d，熱處理組椰肉原漿過氧化值為1.62 mmol/kg。這可能是因為熱處理破壞了椰肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)，加速了椰肉脂肪中游離脂肪酸的氧化。比較而言，中溫協(xié)同間歇式超高壓處理的椰肉原漿，過氧化值較低。

2.6不同處理方式對椰肉原漿貯藏期可溶性固形物含量的影響結(jié)果與分析

新鮮椰肉原漿中可溶性固形物含量為10.58%，經(jīng)不同處理的椰肉原漿在貯藏期可溶性固性物變化如表2所示。

表2　不同處理方式對椰肉原漿貯藏期可溶性固形物的影響Table 2　Effect of different process methods on soluble solids of coconut puree during storage

在貯藏初期，熱處理組較新鮮椰肉原漿可溶性固形物明顯降低，而超高壓處理組的較高。這可能是由于超高壓作用使椰肉組織破碎，內(nèi)容物溶出，使其可溶性固形物增大。但隨著貯藏時間的延長，不同處理方式下椰肉原漿中可溶液固性物含量均呈下降趨勢。貯藏90 d后，間歇式超高壓處理的椰肉原漿可溶性固形物含量為10.54%，與新鮮椰肉原漿相比，無明顯變化。

2.7不同處理方式對椰肉原漿貯藏期色差的影響結(jié)果與分析

色澤變化是衡量椰肉原漿在貯藏過程中感官品質(zhì)變化的重要指標(biāo)，新鮮椰肉原漿L*、a*、b*分別為92.86、1.16、2.10。經(jīng)不同處理的椰肉原漿在貯藏期色澤變化如表3所示，間歇式超高壓處理的椰肉原漿L*值要高于新鮮對照組，而熱處理的L*值則顯著降低。貯藏期，椰肉原漿色差（L*、a*、b*）的變化如表3所示。

貯藏開始，經(jīng)不同處理方式的椰肉原漿△E值分別為1.51、0.22、0.20，熱處理的△E值要高于超高壓處理組。這可能是因為熱處理加速了褐變反應(yīng)的發(fā)生。在貯藏第75天時，熱處理組的△E上升到3.56，同時L*、a*、b*也不斷下降。而間歇式超高壓處理保持了椰肉原漿原有的色澤，在貯藏90天后△E為2.29。這可能是因為壓力的作用鈍化了椰肉原漿中的內(nèi)源酶。

表3　不同處理方式對椰肉原漿貯藏期色差的影響Table 3　Effect of different process methods on colors of coconut puree during storage

3　結(jié)論

新鮮椰肉原漿在低溫條件下的貨架期不足20 d。中溫協(xié)同超高壓間歇處理對椰肉原漿的保鮮效果要優(yōu)于恒壓式超高壓處理和熱處理。

椰肉原漿經(jīng)不同處理后，隨著貯藏時間的延長，可溶性固性物、pH值不斷下降，非酶褐變指數(shù)、過氧化值和總色差值△E呈上升趨勢。貯藏75天后，熱處理組的椰肉原漿微生物大量繁殖，均出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象。在相同貯藏溫度下，中溫協(xié)同超高壓間歇殺菌方式能較好地維持椰肉原漿的品質(zhì)，抑制了微生物的大量繁殖，延緩了褐變反應(yīng)的發(fā)生。

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Effect of Ultrahigh Pressure Processing on Microbes and Qualities of Coconut Puree during Storage

WAN Bin2，DUAN Zhen-hua1，2，*，LIU Yan2，DUAN Wei-wen1，SHANG Fei-fei1
（1.Institute of Food Research，Hezhou University，Hezhou 542899，Guangxi，China；2.College of Food Science，Hainan University，Haikou 570228，Hainan，China）

The effect of the mild temperature synergistic intermittent ultra high pressure，ultra high pressure and heat treatment on microbial inactivation and qualities of coconut puree during storage at low temperature were investigated.The preservation effect of coconut puree treated by mild temperature synergistic intermittent ultrahigh pressure was superior to ultrahigh pressure and heat processing.When the coconut puree was treated with different sterilization methods，the result showed that non-enzymatic browning degree，peroxide value and color aberration increased gradually，pH value，and soluble solids content showed a decreasing trend during storage.After 75 days，the phenomenon of bulge bag was found in heat processing，and the microorganisms multiply quickly.When coconut puree were stored at the same temperature，the intermittent ultrahigh pressure revealed the best effect on fresh keeping coconut puree，delaying the non-enzymatic browning degree，inactivating the microorganisms.

coconutpuree；microbes；theintermittentultrahighpressure；quality；shelf-life

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.21.042

海南省自然科學(xué)基金（20153078）

萬斌（1989—），男（漢），碩士研究生，研究方向：食品工程。

段振華（1965—），男，教授，博士，碩導(dǎo)，研究方向：食品物理加工新技術(shù)。

2015-12-22