殺菌條件對藍(lán)莓原汁品質(zhì)及抗氧化活性的影響

遲恩忠,王麗,時志軍,杜傳來

（1.安徽科技學(xué)院食品藥品學(xué)院,安徽鳳陽233100；2.鳳陽健民藍(lán)莓農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,安徽鳳陽233100）

殺菌條件對藍(lán)莓原汁品質(zhì)及抗氧化活性的影響

遲恩忠1,王麗1,時志軍2,杜傳來1

（1.安徽科技學(xué)院食品藥品學(xué)院,安徽鳳陽233100；2.鳳陽健民藍(lán)莓農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,安徽鳳陽233100）

探討了不同殺菌條件對藍(lán)莓原汁微生物指標(biāo)、營養(yǎng)成分及抗氧化性能的影響.結(jié)果表明：80℃殺菌4～16 min、105℃殺菌0.5～2 min,可有效殺滅微生物.殺菌后總酸度變化不顯著,可溶性固形物、總糖、維生素C、花青素、總酚、總黃酮含量和SOD活力顯著下降,DPPH自由基清除能力、·OH自由基清除能力顯著下降.在保證殺菌充分的前提下,綜合考慮殺菌條件對營養(yǎng)成分及抗氧化活性的影響,可知80℃殺菌8 min、105℃殺菌1 min適宜作為藍(lán)莓原汁加工的殺菌條件.

藍(lán)莓原汁；殺菌條件；品質(zhì)；抗氧化活性

Abstract:The effects of different sterilizing conditions on the microbial indicators,nutrition ingredient and antioxidant activity of blueberry juice were studied in this paper.The results showed that heat sterilization at 80℃for 4～16 min or at 105℃for 0.5～2 min could effectively kill microorganisms.After sterilization,the total acidity had no significant difference,and the soluble solids contents,total sugar contents,vitamin C contents,anthocyanin contents,total phenolic contents,total flavonoids contents and superoxide dismutase（SOD）activity decreased significantly.The DPPH and·OH radical scavenging ability decreased significantly.Based on these results,the sterilizing condition of 80℃for 8 min or 105℃for 1 min were chose as the condition of sufficient sterilization.

Key words:blueberry juice；sterilizing conditions；quality；antioxidant activity

藍(lán)莓又名藍(lán)漿果,富含大量的糖、有機酸、花青素、黃酮類物質(zhì)、礦物質(zhì)及維生素等,具有極高的營養(yǎng)保健價值[1-2].近年來,藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)在我國蓬勃發(fā)展,加工藍(lán)莓果汁有著廣闊的市場前景.但是加工過程對藍(lán)莓的營養(yǎng)成分不可避免會產(chǎn)生影響,因此如何最大限度地保存其營養(yǎng)保健成分至關(guān)重要[3].

殺菌是藍(lán)莓原汁加工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),一方面可以保證產(chǎn)品的飲用安全性,另一方面可以延長食品的貨架期.目前殺菌的方法主要有熱殺菌和冷殺菌.熱殺菌按照殺菌程度的強弱,可分為巴氏殺菌（≤100℃）和商業(yè)殺菌（＞100℃）[4].熱殺菌可以保證食品質(zhì)量,但會造成食品中熱敏成分的損失,果汁的色澤、風(fēng)味和口感也會有一定程度的影響；冷殺菌也稱非熱殺菌,在果汁中應(yīng)用的主要有超高壓殺菌[5]、紫外殺菌[6]、微波殺菌[7]、高壓脈沖電場殺菌[8]、超聲殺菌[9]等,研究表明冷殺菌可以很好地保存果汁中原有的成分,但大部分冷殺菌技術(shù)對設(shè)備要求高,投資大,不利于基層企業(yè)的推廣,還有部分冷殺菌技術(shù)的成熟度還有待提高.

本文研究了不同殺菌條件對藍(lán)莓原汁微生物指標(biāo)、營養(yǎng)成分及抗氧化性能的影響,旨在在保障殺菌充分的基礎(chǔ)上,盡可能減少對藍(lán)莓原汁營養(yǎng)成分的破壞,為小型藍(lán)莓原汁生產(chǎn)企業(yè)的殺菌技術(shù)提供參考.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試原料藍(lán)莓凍果,由安徽鳳陽健民藍(lán)莓農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供,-20℃冰箱冷凍備用.

1.1.2 供試試劑平板計數(shù)瓊脂、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂（上海盛思生化科技有限公司）；煌綠乳糖膽鹽肉湯（上海博微生物科技有限公司）；SOD檢測試劑盒（上海碧云天生物技術(shù)有限公司）.氫氧化鈉、酚酞、氯化鉀、草酸、乙酸鈉、過氧化氫、高嶺土、無水乙醇、碳酸鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、硫酸亞鐵、硫酸、鹽酸、福林試劑、蒽酮試劑、葡萄糖、水楊酸、抗壞血酸、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、愈創(chuàng)木酚、2,6-二氯靛酚、DPPH試劑均為分析純.

1.1.3 主要儀器設(shè)備LHP-160型智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱（上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司）；SYQ-DSX-280B手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器（上海申安醫(yī)療器械廠）；DGG-9240B型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海森信實驗儀器有限公司）；UV-5100紫外可見分光光度計（上海元析儀器有限公司）；ME204電子天平（梅特勒托利多公司）；FilterMax F3濾光片式多功能酶標(biāo)儀（Molecular Devices）；DS-1高速組織搗碎機（上海標(biāo)本模型廠）；HH數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市金城國勝實驗儀器廠）；WYT-V精密型糖量計（成都泰華光學(xué)有限公司）；凈化工作臺（上海和欣科教設(shè)備有限公司）.

1.2 試驗方法

1.2.1 藍(lán)莓原汁的制備將藍(lán)莓凍果清洗、解凍后,80℃水中漂燙6 s,高速組織搗碎機打漿,按藍(lán)莓果漿質(zhì)量的0.008 4%加入果汁酶,于45.4℃培養(yǎng)箱酶解2.25 h后壓榨取汁,6層紗布過濾,罐裝,每瓶50 mL,分別采用不同的條件殺菌,每個樣品3個平行.

1.2.2 微生物指標(biāo)的測定參考GB4789.2—2010[10]測定菌落總數(shù)；參考GB4789.3—2010[11]測定大腸菌群. 1.2.3理化指標(biāo)的測定可溶性固形物采用精密型糖量計測定；總酸度測定采用滴定法,總酸度以含一分子結(jié)晶水的檸檬酸計；總糖的測定采用蒽酮比色法[12]；維生素C的測定采用2,6-二氯靛酚滴定法[13]；花青素的測定采用雙波長pH示差法[14]；總酚測定采用福林-酚法[15]；總黃酮測定采用亞硝酸鹽-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法[16],以蘆丁計總黃酮含量；采用SOD總活性檢測試劑盒（WST-8法）測定SOD活性.

1.2.4 抗氧化活性的測定DPPH自由基清除能力測定參考許紅星等[17]的方法,·OH自由基能力測定參考謝思蕓[18]的方法并加以改進.

2 結(jié)果與分析

2.1 殺菌條件對藍(lán)莓原汁菌落總數(shù)和大腸菌群的影響

不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁的菌落總數(shù)和大腸菌群數(shù)見表1.

由表1可知：70℃殺菌4～16 min條件下,殺菌都不夠徹底,菌落總數(shù)在50～86 CFU/mL,大腸菌群未檢出；80℃、90℃殺菌4～16 min時均可有效殺滅微生物,菌落總數(shù)和大腸菌群均未檢出.105、115、121℃殺菌0.5～2 min均可有效殺滅微生物,菌落總數(shù)和大腸菌群均未檢出.考慮到高溫對營養(yǎng)成分影響較大,初步選擇80℃、105℃作為殺菌溫度.

表1 不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁的菌落總數(shù)和大腸菌群數(shù)Tab.1 Total number ofbacterial colonyand coliformgroups in blueberryjuice under different sterilizingconditions

2.2 殺菌條件對藍(lán)莓原汁可溶性固形物、總糖、總酸含量的影響

不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁的可溶性固形物、總糖、總酸含量見表2.

表2 不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁的可溶性固形物、總糖、總酸含量Tab.2 Soluble solids,total sugar and total acid contents ofblueberryjuice under the different sterilizingconditions

由表2可知：在80℃殺菌條件下,隨著殺菌時間的延長,可溶性固形物呈現(xiàn)下降趨勢,保存率為92.48%～96.39%；總糖與對照組相比迅速下降,但隨著時間的延長下降并不明顯,保存率為92.02%～95.12%.在105℃殺菌條件下,與對照組相比,可溶性固形物和總糖含量迅速下降,但隨著殺菌時間的延長變化并不明顯,保存率分別為92.08%～93.46%和89.91%～94.01%.不同殺菌條件下的總酸度沒有顯著差別（P＞0.05）,但因為可溶性固形物和總糖含量的下降,糖酸比會有所下降,可能會導(dǎo)致藍(lán)莓原汁的口感變酸.

2.3 殺菌條件對藍(lán)莓原汁維生素C和花青素含量的影響

不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁的維生素C和花青素含量見表3.

表3 不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁的維生素C和花青素含量Tab.3 Vitamin Cand anthocyanin contents ofblueberryjuice under the different sterilizingconditions

由表3可知,殺菌對維生素C的破壞較為嚴(yán)重,與對照組相比顯著下降（P＜0.05）,殺菌溫度越高、殺菌時間越長,破壞越嚴(yán)重.80℃和105℃殺菌條件下維生素C的保存率分別為77.49%～85.40%、76.33%～85.16%.80℃和105℃殺菌后花青素的含量顯著下降（P＜0.05）,尤其是在殺菌的初期降幅比較大,隨著殺菌時間的延長下降緩慢,花青素的保存率分別為89.80%～92.12%、89.85%～92.87%.

2.4 殺菌條件對藍(lán)莓原汁總酚、總黃酮含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁的總酚、總黃酮含量、SOD活力的影響見表4.

表4 不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁的總酚、總黃酮含量及SOD活力Tab.4 Total phenolic and total flavornoids contents ofblueberryjuice under the differentsterilizingconditions

由表4可知：與對照組相比,殺菌后總酚和總黃酮的含量顯著下降（P＜0.05）,殺菌溫度越高、殺菌時間越長,破壞越嚴(yán)重,但總酚的保存率均在85%以上,總黃酮的保存率均在91%以上.在殺菌的初期總酚和總黃酮含量下降幅度較大,說明對總酚和總黃酮的破壞在殺菌初期已經(jīng)形成.殺菌后的SOD活性顯著下降（P＜0.05）,但總體上105℃短時殺菌組的SOD活性要高于80℃長時殺菌組.80℃條件下,隨著殺菌時間的增加,SOD活性顯著下降,保存率為82.47%～89.87%；而105℃條件下,因殺菌時間短,不同殺菌時間下的SOD活性沒有顯著差異,保存率為89.58%～92.79%.

2.5 殺菌條件對藍(lán)莓原汁清除DPPH和·OH自由基能力的影響

不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁清除DPPH和·OH自由基的能力見表5.

由表5可知：殺菌后DPPH自由基的清除率顯著下降（P＜0.05）,80℃和105℃殺菌條件下分別下降了8.41%%～16.38%、8.23%～11.59%；·OH自由基的清除率也呈顯著下降趨勢（P＜0.05）,80℃和105℃殺菌條件下分別下降了8.16%～16.78%、7.51%～16.15%.總體上殺菌溫度越高,殺菌時間越長,兩種自由基的清除率越低,這與高溫破壞了藍(lán)莓中的花青素、酚類、黃酮類、維生素C等抗氧化成分直接相關(guān).

表5 不同殺菌條件下藍(lán)莓原汁清除DPPH和·OH自由基的能力Tab.5 DPPH and·OH free radical scavengingcapabilityofblueberryjuice under the different sterilizingconditions

3 結(jié)論

80℃殺菌4～16 min、105℃殺菌0.5～2 min可有效殺滅藍(lán)莓原汁中的微生物,殺菌后總酸度變化不顯著,可溶性固形物、總糖、維生素C、花青素、總酚、總黃酮含量和SOD活力顯著下降,抗氧化能力顯著降低.綜合考慮殺菌條件對營養(yǎng)成分及抗氧化活性的影響,并保證殺菌充分的情況下,可選擇80℃殺菌8 min、105℃殺菌1 min作為藍(lán)莓原汁殺菌的條件.

[1]KIMJ G,KIMH L,KIMS J,et al.Fruit quality,anthocyanin and total phenolic contents,and antioxidant activities of 45 blueberry cultivars grown in Suwon,Korea[J].Journal of Zhejiang University Science B：Biomedicine&Biotechnology,2013,14（9）：793-799.

[2]廉家盛,樸炫春,廉美蘭,等.培養(yǎng)基種類、玉米素濃度及pH對藍(lán)莓“美登”組培增殖生長的影響[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報, 2010,32（4）：269-272.

[3]劉文靜,徐婉蒙,王成玉,等.藍(lán)莓酒渣中多酚提取工藝的研究[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報,2016,28（3）：82-86.

[4]陳學(xué)紅.加工工藝對綠蘆筍汁品質(zhì)和抗氧化活性的影響[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.

[5]雷波,胡旭,劉剛,等.桑葚果汁超高壓滅菌工藝研究[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2011（11）：1392-1394.

[6]李子龍.紫外殺菌對獼猴桃汁品質(zhì)的影響[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué),2014.

[7]PIASEK A,KUSZNIEREWICZ B,GRZYBOWSKA I,et al.The influence of sterilization with EnbioJetRMicrowave Flow Pasteurizer on composition and bioactivity of aronia and blue-berried honeysuckle juices[J].Journal of Food Composition and Analysis,2011,24（6）：880-888.

[8]田野.高壓脈沖電場殺菌草莓汁加工工藝及品質(zhì)研究[D].哈爾濱：哈爾濱商業(yè)大學(xué),2014.

[9]KHANDPUR P,GOGATE P R.Evaluation of ultrasound based sterilization approaches in terms of shelf life and quality parameters offruit and vegetable juices[J].Ultrasonics Sonochemistry,2016,29：337-353.

[10]中華人民共和國衛(wèi)生部.食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定：GB4789.2—2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.

[11]中華人民共和國衛(wèi)生部.食品微生物學(xué)檢驗大腸菌群計數(shù)：GB4789.3—2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.

[12]翁霞,辛廣,李云霞.蒽酮比色法測定馬鈴薯淀粉總糖的條件研究[J].食品研究與開發(fā),2013（17）：86-88.

[13]李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社,2000.

[14]王銀娟.藍(lán)莓混汁的研制及渣的干燥[D].無錫：江南大學(xué),2006.

[15]陶曉赟.高壓脈沖電場（PEF）對藍(lán)莓汁品質(zhì)及殺菌機理探究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué),2015.

[16]劉佳.藍(lán)莓汁加工工藝研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.

[17]許紅星,曹暉,劉方方.兩種方法評價常見水果的抗氧化活性[J].揚州大學(xué)烹飪學(xué)報,2012（4）：38-42.

[18]謝思蕓.固定化楊梅果醋發(fā)酵工藝及其抗氧化活性研究[D].南昌：南昌大學(xué),2013.

（責(zé)任編輯：鄧天福）

Effects of sterilizing conditions on the quality and antioxidant activity of blueberry juice

CHI Enzhong1,WANG Li1,SHI Zhijun2,DU Chuanlai1
（1.Food and DrugCollege,Anhui Science and TechnologyUniversity,Fengyang233100,China；2.FengyangJianmin BlueberryAgriculture Development Co.Ltd.,Fengyang233100,China）

TS255.44

A

1008-7516（2017）04-0026-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2017.04.005

2017-04-08

安徽省重大科技專項（15CZZ03105）

遲恩忠（1970—）,男,山東蓬萊人,碩士.主要從事食品加工與安全研究.