超高壓殺菌處理冷破碎獼猴桃果漿的條件優(yōu)化及其貯藏期殺菌效果

楊天歌，鄧紅，李涵，孟永宏，雷佳蕾，馬婧，郭玉蓉

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超高壓殺菌處理冷破碎獼猴桃果漿的條件優(yōu)化及其貯藏期殺菌效果

楊天歌，鄧紅，李涵，孟永宏，雷佳蕾，馬婧，郭玉蓉

（陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，西安 710062）

【】研究‘海沃德’獼猴桃冷破碎果漿的超高壓殺菌最優(yōu)條件及超高壓處理后果漿貯藏過程中的殺菌效果，為獼猴桃的非熱加工及產(chǎn)品開發(fā)提供參考?！尽坎捎美淦扑榧夹g(shù)設(shè)備獲得獼猴桃純果肉果漿，以菌落總數(shù)、VC、褐變度等為評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用響應(yīng)面分析建立模型，得到超高壓殺菌最優(yōu)工藝條件；利用微生物學(xué)方法，研究超高壓處理的果漿在4℃、-20℃下貯藏期菌落總數(shù)、霉菌酵母和大腸桿菌的變化?！尽客ㄟ^單因素試驗(yàn)和Box-Behnken模型響應(yīng)曲面分析獲得超高壓殺菌的最佳條件為壓力497 MPa，溫度27℃，保壓時(shí)間24 min；在此條件下超高壓處理對(duì)果漿的菌落總數(shù)、大腸桿菌、霉菌酵母殺菌率分別達(dá)到73.18%、97.46%、100.00%。超高壓殺菌的冷破碎果漿于4℃、-20℃下貯藏6周、14周，在符合標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)菌落總數(shù)的增量較大，與貯藏第1天相比分別達(dá)到97.19%、85.98%，但菌落總數(shù)增長速度不大；而果漿中的霉菌酵母、大腸桿菌的增量相對(duì)較少，且增殖也較慢；果漿中的霉菌酵母、大腸桿菌僅分別為1.36、0.67和0.32、0.35 lg（CFU/mL)。【】超高壓處理作為一種非熱殺菌方式對(duì)熱敏性的獼猴桃果漿有較好的殺菌效果。冷破碎果漿作為獼猴桃加工的中間原料在超高壓處理后于-20℃下貯藏14周依然符合商業(yè)無菌要求，因此低溫貯藏與超高壓殺菌結(jié)合有利于冷破碎果漿的貯藏和進(jìn)一步加工利用。

獼猴桃；果漿；超高壓殺菌；響應(yīng)曲面法；貯藏

0 引言

【研究意義】獼猴桃（）又名陽（羊）桃、藤梨，因其果實(shí)Vc含量豐富而被人們所熟知[1]。中國是獼猴桃的起源中心，資源豐富。獼猴桃不僅Vc含量很高，而且鉀、鈣、硒等微量元素也豐富；獼猴桃不僅可以預(yù)防癌癥、抗氧化、抗衰老，還能增強(qiáng)人體免疫力，預(yù)防失眠，對(duì)于脂肪細(xì)胞的分化也能起到一定的調(diào)節(jié)作用[2-3]。陜西省獼猴桃資源非常豐富，種植面積和產(chǎn)量均居全國第一；但獼猴桃果實(shí)系呼吸躍變型，極易霉?fàn)€變質(zhì)[4]，鮮貯難度大且損失率高，必須對(duì)其進(jìn)行加工處理?？蓢鴥?nèi)獼猴桃的深加工及綜合利用普遍存在產(chǎn)品單一、技術(shù)水平含金量不夠、副產(chǎn)物浪費(fèi)大、生產(chǎn)成本高等問題[5]，嚴(yán)重影響和制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前陜西普遍種植的‘海沃德’獼猴桃，其總酸含量高且顏色翠綠，非常適合作為加工品種以利于后續(xù)產(chǎn)品的精細(xì)開發(fā)。而果漿作為水果加工的中間產(chǎn)品，其生產(chǎn)和應(yīng)用的歷史十分悠久，現(xiàn)在果漿作為休閑食品及軟飲料的原料也取得了空前的成功，將獼猴桃鮮果及時(shí)加工成果漿半成品已經(jīng)成為了果蔬行業(yè)的共識(shí)[6]。但目前大多數(shù)獼猴桃加工中的殺菌方式以熱處理居多，熱殺菌雖然效果好，但是對(duì)獼猴桃的營養(yǎng)物質(zhì)（如Vc等）的破壞很大，產(chǎn)品加工品質(zhì)差，因而對(duì)熱敏性獼猴桃果漿的非熱殺菌及其效果的研究非常必要，對(duì)提升獼猴桃產(chǎn)業(yè)的加工技術(shù)水平有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國內(nèi)外對(duì)冷破碎獼猴桃果漿的研究很少，李涵等[7]探討了冷破碎工藝制取獼猴桃果漿的優(yōu)勢(shì)。前人對(duì)利用果漿制備產(chǎn)品的研究較多，如YONG等[8]探討了不同處理方法對(duì)‘海沃德’獼猴桃“Smoothie”類型飲料營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)、抗氧化能力的影響。而超高壓技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于果蔬產(chǎn)品加工中，如BUTZ等[9]證明了超高壓處理可以最大程度保持鮮果的有益成分，又能殺滅病原菌和霉菌酵母。FERNANDEZ-SESTELO等[10]探討了高壓處理獼猴桃果漿后冷藏2個(gè)月的總體質(zhì)量特性，發(fā)現(xiàn)高壓加冷藏可以延長獼猴桃果漿的保質(zhì)期，同時(shí)可保持其整體品質(zhì)。目前，國內(nèi)外應(yīng)用超高壓殺菌處理果汁相對(duì)較多。Jayathunge等[11]將經(jīng)超高壓處理的番茄汁在較高的溫度下進(jìn)行貯藏，并且對(duì)其微生物、色澤、抗氧化性等指標(biāo)的變化進(jìn)行了研究?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】文獻(xiàn)報(bào)道的超高壓殺菌研究大部分是針對(duì)獼猴桃果汁所進(jìn)行的，研究獼猴桃果漿超高壓殺菌效果的較少，且對(duì)于超高壓處理冷破碎獼猴桃果漿的工藝條件及其貯藏中殺菌效果的研究幾乎空白?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以果漿的褐變度、Vc含量、菌落總數(shù)3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用Box-Behnken模型對(duì)‘海沃德’獼猴桃冷破碎果漿超高壓殺菌的主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，篩選出最佳殺菌條件，為實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用超高壓工藝對(duì)熱敏性的果漿進(jìn)行殺菌提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)；并在4℃和-20℃下貯藏經(jīng)超高壓處理后的獼猴桃冷破碎果漿，研究果漿微生物變化，分析超高壓的殺菌效果，為獼猴桃果漿的進(jìn)一步深加工利用和超高壓的生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

‘海沃德’獼猴桃于2016年8—9月采自陜西省周至獼猴桃創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)園，于1—3℃冷藏庫保存；選擇硬度為1.85—2.00 kg?cm-2的獼猴桃果實(shí)，利用冷破碎專利技術(shù)設(shè)備[12]得到獼猴桃冷破碎純果肉果漿。

平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基、Baird-Parker瓊脂培養(yǎng)基、卵黃亞碲酸鉀增菌劑、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂、沙門氏菌顯色培養(yǎng)基，北京奧博星生物科技有限公司，生化試劑。其他化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 設(shè)備與儀器

HPP600MPa-20L超高壓處理裝置（包頭科發(fā)高壓科技有限責(zé)任公司）；DH-001型冷破碎設(shè)備（西安鼎合機(jī)械制造公司）；722型可見分光光度計(jì)（上海市光譜儀器有限公司）；3k30超高速低溫離心機(jī)（美國Sigma公司）；SHZ-82水浴振蕩器（金壇富華儀器有限公司）；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器（上海申安醫(yī)療器械廠）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程 選擇八分成熟的獼猴桃果實(shí)，剔除病蟲果和腐敗果，先水洗去泥沙、污物，再用流水沖洗，瀝干備用。然后將整果投入冷破碎專利設(shè)備中，按照設(shè)備說明書調(diào)整運(yùn)行參數(shù)使果肉與果皮果籽分離，得到獼猴桃果肉果漿。包裝后使用超高壓設(shè)備，設(shè)置一定的壓力、溫度和時(shí)間對(duì)獼猴桃果漿進(jìn)行滅菌，經(jīng)超高壓滅菌的果漿分別在4℃、-20℃貯藏6周和14周，對(duì)兩種貯藏條件下果漿的綜合指標(biāo)進(jìn)行分析測定。

1.3.2 超高壓殺菌試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立 為使果漿在達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，保證殺菌對(duì)其營養(yǎng)指標(biāo)、外觀指標(biāo)的影響最小，根據(jù)GB/T 31121—2014[13]和GB17325—2015[14]自行制定綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)超高壓殺菌的獼猴桃果漿的品質(zhì)。根據(jù)國標(biāo)的要求，首先要達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，其次是品質(zhì)和外觀的要求。因此結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)過程中的需要[15]，選擇了獼猴桃果漿中含量較高的Vc、影響果漿外觀的褐變度[16]及菌落總數(shù)等進(jìn)行加權(quán)（菌落總數(shù)所占權(quán)重為70%，營養(yǎng)指標(biāo)Vc和外觀指標(biāo)褐變度所占權(quán)重均為15%）作為評(píng)價(jià)超高壓殺菌獼猴桃果漿的綜合指標(biāo)計(jì)算得分，具體評(píng)分情況如表1。

表1 超高壓殺菌獼猴桃果漿綜合評(píng)分表

綜合評(píng)分越高說明品質(zhì)越好The higher of the score, the better the quality of pulp

1.3.3 超高壓殺菌單因素試驗(yàn) 影響超高壓殺菌效果的主要參數(shù)是壓力、保壓時(shí)間、溫度。因此本試驗(yàn)通過改變壓力（200、300、400、500和600 MPa），保壓時(shí)間（10、15、20、25和30 min），溫度（23、25、27、29和31℃）來探究各因素對(duì)超高壓殺菌后獼猴桃果漿綜合指標(biāo)的影響。

1.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化超高壓殺菌試驗(yàn)條件 在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken模型，以壓力A、溫度B和保壓時(shí)間C為自變量（分別以-1、0、+1分別代表自變量的低、中、高三個(gè)水平，即壓力400、500、600 MPa，溫度25、27、29℃，保壓時(shí)間20、25、30 min），以綜合評(píng)價(jià)得分Y為響應(yīng)值，進(jìn)行超高壓殺菌條件的優(yōu)化。

1.3.5 超高壓殺菌果漿指標(biāo)的分析

（1）菌落總數(shù)的測定 采用GB 4789.2—2010[17]進(jìn)行檢測，參考GB 7101—2015[18]和GB17325—2015[14]，綜合制定果漿的菌落總數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：菌落總數(shù)≤2 lg cfu/mL。

（2）褐變度的測定 參考文獻(xiàn)[15]進(jìn)行分析。

（3）Vc的測定 參照國標(biāo)[19]測定，根據(jù)式（Ⅰ）計(jì)算樣品中Vc的含量。（Ⅰ）式中：V—滴定樣液時(shí)消耗染液的體積（mL）；V0—滴定空白時(shí)消耗染液的體積（mL）；T—2,6-二氯靛酚溶液滴定度（mg·mL-1）；A—稀釋倍數(shù)；W—樣品重量（g）。

1.3.6 果漿貯藏期主要微生物指標(biāo)的檢測 根據(jù)GB 7101—2015[18]和GB 17325—2015[14]選定菌落總數(shù)≤2 lg cfu/mL、霉菌酵母≤2 lg cfu/mL、大腸桿菌≤1 lg cfu/mL、金黃色葡萄球菌與沙門氏菌不得檢出，作為果漿微生物指標(biāo)合格的標(biāo)準(zhǔn)。（1）菌落總數(shù)的測定：同1.3.5（1）。（2）霉菌酵母的測定：根據(jù)GB 478915—2010[20]檢測。（3）大腸桿菌的測定：根據(jù)GB 4789.38—2012[21]第二法測定。（4）金黃色葡萄球菌的測定：根據(jù)GB 478910—2010[22]第二法測定。（5）沙門氏菌的測定：根據(jù)GB 47894—2010[23]進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

每個(gè)試驗(yàn)均重復(fù)3次，結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示；采用DPS軟件及Design-Expert10.0軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

2.1 超高壓殺菌冷破碎獼猴桃果漿的單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 壓力對(duì)超高壓殺菌冷破碎果漿綜合指標(biāo)的影響 溫度25℃、保壓時(shí)間20 min，不同壓力殺菌對(duì)果漿綜合指標(biāo)的影響如圖1-A所示。果漿的綜合指標(biāo)的數(shù)值隨著壓力的增大呈現(xiàn)先降低再升高，最后下降的趨勢(shì)。壓力為200和300 Mpa時(shí)，菌落總數(shù)指標(biāo)均超過了國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，且菌落總數(shù)變化不大，所以這兩個(gè)點(diǎn)的綜合評(píng)分與400、500和600 Mpa有較大差距。壓力的大小與菌落總數(shù)的對(duì)數(shù)值成反比關(guān)系[24]。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)果漿中Vc的含量隨壓力的升高，略有下降，尤其是當(dāng)壓力大于500 Mpa后，Vc下降顯著，但褐變度幾乎無變化。Vc含量的減少有研究報(bào)道是因?yàn)樵诔邏禾幚頃r(shí)，將外界的氧氣壓入了食品體系中，使食品體系的活性氧增加，同時(shí)加速了其與Vc的氧化[25]。Vc的變化趨勢(shì)與許秀舉等[26]的研究結(jié)果基本一致。因此，壓力從200 Mpa升高到300 Mpa時(shí)，綜合評(píng)分呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的主要原因是Vc含量的下降。綜合考慮對(duì)果漿Vc、褐變度、菌落總數(shù)的影響，選擇壓力500 Mpa為宜。

2.1.2 保壓時(shí)間對(duì)超高壓殺菌冷破碎果漿綜合指標(biāo)的影響 溫度25℃、壓力500 Mpa時(shí)不同保壓時(shí)間殺菌對(duì)果漿綜合指標(biāo)的影響如圖1-B。超高壓殺菌果漿綜合評(píng)分?jǐn)?shù)值隨保壓時(shí)間的增長先升高后下降，當(dāng)保壓時(shí)間為25 min時(shí)，綜合評(píng)分達(dá)到最高值。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，菌落總數(shù)隨著時(shí)間的增長不斷減少，但在保壓25 min以后，菌落總數(shù)基本維持不變，當(dāng)保壓時(shí)間達(dá)到20 min時(shí)，果漿的衛(wèi)生指標(biāo)即可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。褐變度在此過程中基本沒有變化，Vc含量的變化情況類似于壓力對(duì)其的影響。果漿的VC和色澤隨著時(shí)間延長劣變，綜合考慮對(duì)這3個(gè)方面的影響，選擇保壓時(shí)間為25 min。

2.1.3 溫度對(duì)超高壓殺菌冷破碎果漿綜合指標(biāo)的影響 保壓時(shí)間25 min、壓力500 Mpa時(shí)，不同溫度條件下殺菌對(duì)果漿綜合指標(biāo)的影響如圖1-C所示。因?yàn)楂J猴桃是熱敏性的水果，所以高壓殺菌時(shí)選擇較低溫度進(jìn)行試驗(yàn)；又要保證非熱殺菌，因此結(jié)合實(shí)際情況，選擇超高壓殺菌溫度為23—31℃。由圖1-C可知，隨著溫度的提高，綜合評(píng)分先緩慢升高后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，菌落總數(shù)隨溫度升高，先略有下降后上升，當(dāng)溫度為31℃時(shí)，菌落總數(shù)達(dá)最高值1.2 lg cfu/ml，這可能是由于‘海沃德’獼猴桃中存在較多嗜溫菌，30—40℃最適宜其生長。Vc含量隨著溫度的上升而降低，這是因?yàn)闇囟鹊奶岣呤共糠諺c分解。褐變度隨溫度的升高而變大，這是由于低溫可以降低有關(guān)酚類物質(zhì)的氧化速度[27]。綜合選擇超高壓殺菌溫度27℃。

小寫字母a、b、c表示差異顯著（P＜0.05） a, b, c indicate significant difference (P＜0.05)

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化冷破碎獼猴桃果漿的超高壓殺菌條件

響應(yīng)面優(yōu)化超高壓殺菌條件試驗(yàn)結(jié)果見表2。利用Design-Expert10.0軟件對(duì)表2所得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到的二次多元回歸模型：=9.47-0.19- .038+0.16+7.500-003+0.34+0.078-1.752-0.742-0.352（-綜合評(píng)分，-壓力，-溫度，-保壓時(shí)間）。對(duì)所得模型進(jìn)行方差分析結(jié)果如表2所示，可知回歸模型具有極度顯著性（＜0.0001），2和Adj2分為0.9878和0.9720，表明方程對(duì)試驗(yàn)的擬合度比較好，pred2為0.8450，說明該模型預(yù)測良好。失擬項(xiàng)具有不顯著性（=0.0921＞0.05），說明回歸方程與實(shí)際結(jié)果擬合效果很好，可用來推測試驗(yàn)結(jié)果。該模型還反映出因素、對(duì)影響顯著，、2對(duì)的影響高度顯著，2、2對(duì)的影響為極度顯著，、、對(duì)的影響不顯著。由值可知各因素影響綜合評(píng)分的順序?yàn)椋簤毫Γ颈簳r(shí)間＞溫度。而各因素之間的交互作用見響應(yīng)曲面圖（圖2），由圖可知，壓力與溫度以及溫度與保壓時(shí)間的交互作用不顯著，壓力與保壓時(shí)間交互作用顯著，這與方差分析結(jié)果一致。

2.3 工藝優(yōu)化與驗(yàn)證試驗(yàn)

通過Design-Expert10.0軟件得到果漿超高壓殺菌的最佳條件為：壓力496.67 Mpa，溫度26.80℃，保壓時(shí)間 23.74 min，綜合評(píng)分的理論預(yù)測值為9.461，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)修正參數(shù)為：壓力497 Mpa，溫度27℃，保壓時(shí)間24 min，進(jìn)行3組驗(yàn)證試驗(yàn)，綜合評(píng)分為9.532±0.15，與模型預(yù)測值誤差為0.72%，說明該模型的預(yù)測性較好，優(yōu)化的殺菌工藝可靠。

2.4 超高壓處理的獼猴桃冷破碎果漿在貯藏期內(nèi)微生物指標(biāo)的變化

在4℃、-20℃下貯藏經(jīng)超高壓殺菌處理的獼猴桃果漿，其微生物指標(biāo)的變化如圖3所示。由圖3可知，與對(duì)照相比，超高壓殺菌對(duì)獼猴桃果漿菌落總數(shù)的殺菌率為73.18%，但在4℃、-20℃貯藏6周、14周果漿菌落總數(shù)變化顯著，增長了97.19%、85.98%；超高壓殺菌果漿貯藏6周（4℃）、14周（-20℃）菌落總數(shù)分別為2.11 lg（CFU/mL）和1.99 lg（CFU/mL）。超高壓對(duì)霉菌酵母的殺菌率達(dá)到100%，且在3周內(nèi)未檢測出霉菌酵母，4℃、-20℃貯藏6周、14周僅為1.36 lg（CFU/mL）、0.67 lg（CFU/mL）；超高壓對(duì)大腸桿菌的殺菌率達(dá)到97.46%；果漿在4℃、﹣20℃下貯藏6周和14周的大腸桿菌數(shù)的增殖也未超出標(biāo)準(zhǔn)。冷破碎果漿在整個(gè)貯藏期內(nèi)均未檢測出金黃色葡萄球菌與沙門氏菌，說明原料不存在這兩種致病菌。

圖 2 因素交互作用對(duì)綜合評(píng)分影響的響應(yīng)面圖

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與方差分析

表中綜合評(píng)分結(jié)果為3次重復(fù)試驗(yàn)的平均值；*顯著（＜0.05），**極顯著（＜0.01），***極度顯著（＜0.0001）

The results of the comprehensive evaluation score in the table are the average of three replicates. * Significant differences (＜0.05), ** Very significant differences (＜0.01), *** Extremely significant differences (＜0.0001)

同組數(shù)據(jù)小寫字母表示差異顯著（P＜0.05）The lowercase letters in same team indicate significant difference (P＜0.05)

3 討論

3.1 獼猴桃冷破碎果漿的超高壓殺菌條件

超高壓技術(shù)在獼猴桃加工中的應(yīng)用目前主要是針對(duì)獼猴桃果汁（30℃，400 Mpa，15 min）[28]、果肉飲料（400—500 Mpa，10 min）[29]等進(jìn)行殺菌處理，在獼猴桃果漿中尚無應(yīng)用。獼猴桃果汁是以獼猴桃果為原料，利用機(jī)械等物理方法制成的可發(fā)酵但未發(fā)酵的汁液制品；或在濃縮果汁中加入其加工過程中除去的等量水分復(fù)原制成的汁液制品。獼猴桃果漿是以獼猴桃果為原料，利用物理方法制得的可發(fā)酵但未發(fā)酵的漿液制品；或在濃縮果汁中加入其加工過程中除去的等量水分復(fù)原制成的漿液制品。其果肉飲料是用果漿和水為原料，加糖、酸味劑等加工制成的制品[13]。本研究確定的超高壓殺菌處理獼猴桃冷破碎果漿的工藝參數(shù)（497 Mpa，27℃，24 min），與獼猴桃其他產(chǎn)品的超高壓殺菌條件研究結(jié)果不太一致，綜合比較前人的研究，說明不同狀態(tài)的產(chǎn)品由于水分活度的不同[15]，殺菌條件具有一定差異。

3.2 超高壓殺菌對(duì)獼猴桃冷破碎果漿的殺菌效果

超高壓殺菌主要是通過影響細(xì)菌細(xì)胞膜的流動(dòng)性和滲透性破壞大多數(shù)細(xì)菌的細(xì)胞膜,從而改變細(xì)胞膜的部分功能,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[30]。盡管超高壓殺菌果漿中微生物滿足商業(yè)無菌[31]要求，可是相比于傳統(tǒng)熱殺菌處理（90℃、30 s）[32]，其殺菌效果對(duì)霉菌酵母比較理想，但對(duì)菌落總數(shù)、大腸桿菌的殺滅率未能達(dá)到100%。原因在于霉菌酵母的耐壓性比細(xì)菌（革蘭氏陰性菌）的耐壓性低，革蘭氏陰性菌耐壓性又比革蘭氏陽性菌低。芽孢（內(nèi)生孢子）對(duì)物理處理（熱、UV輻照、干燥、放射等）和化學(xué)處理具有非常高抵抗性的休眠形式,在生理和形態(tài)上均與營養(yǎng)細(xì)胞不同[33]。而且，芽孢比較耐壓，尤其是革蘭氏陽性菌中的芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬的芽孢最為耐壓。加熱和加壓結(jié)合是殺死孢子的一種有效方法，加熱可以降低超高壓處理的壓力或縮短處理時(shí)間。高壓下，芽孢被完全鈍化需要在75℃、827 MPa下處理30 min[34]。研究還發(fā)現(xiàn)微生物的耐壓性還與食品的組成有關(guān)。細(xì)菌在蛋白質(zhì)和鹽分濃度高時(shí)，其耐壓性就高，并隨營養(yǎng)成分的豐富耐壓性有增高的趨勢(shì),因此，超高壓對(duì)不同細(xì)菌的致死作用效果不同。由于超高壓是一種將微生物殺死和抑制活性共同存在的殺菌方式，所以有些耐壓菌會(huì)經(jīng)過自我修復(fù)后，重新恢復(fù)生長繁殖能力[35]，因而超高壓這種殺菌方式有其局限性。本研究顯示，超高壓雖然對(duì)于霉菌酵母殺滅率達(dá)到100%，但是超高壓未使其孢子受到嚴(yán)重?fù)p傷，經(jīng)過一段時(shí)間恢復(fù)，霉菌酵母的增殖還大于大腸桿菌，因此，超高壓殺菌對(duì)果漿大腸桿菌孢子的致死效果相對(duì)比較好。以后還需要針對(duì)不同原料進(jìn)行深入研究，探討超高壓對(duì)各種微生物菌群的致死效果，并結(jié)合其他技術(shù)[28]以充分發(fā)揮非熱殺菌的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力。

4 結(jié)論

利用超高壓技術(shù)在試驗(yàn)確定的最佳工藝條件（497 Mpa、27℃、24 min）下殺菌處理‘海沃德’獼猴桃冷破碎果漿，殺菌效果比較顯著，對(duì)菌落總數(shù)、大腸桿菌、霉菌酵母的殺滅有效率分別達(dá)到73.18%、97.46%、100%；超高壓與低溫貯藏結(jié)合對(duì)熱敏性物料獼猴桃果漿保存效果良好，但隨著貯藏時(shí)間的延長，超高壓殺菌的獼猴桃冷破碎果漿，其菌落總數(shù)增殖較快，大腸桿菌、霉菌酵母也有一定比例的增殖，說明單獨(dú)使用超高壓處理獼猴桃冷破碎果漿不能完全殺死微生物孢子，還需要與其他方法協(xié)同來發(fā)揮超高壓非熱殺菌的優(yōu)勢(shì)。低溫貯藏與超高壓殺菌結(jié)合有利于冷破碎果漿的貯藏和進(jìn)一步加工利用。

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（責(zé)任編輯 趙伶俐）

Optimization of Ultra-high Pressure Sterilization Conditions on the Kiwi Fruit Pulp Produced by Cold Crushing Method and its Sterilization Effect During Storage Period

YANG TianGe, DENG Hong, LI Han, MENG YongHong, LEI JiaLei, MA Jing, GUO YuRong

(College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062)

【】The optimum conditions of ultra-high pressure (UHP) sterilization for kiwi fruit pulp and the effects of sterilization during storage period after ultrahigh pressure treatmentwere investigated by using Hayward Kiwifruit as raw materials. This study will provide an experimental reference for the non-thermal processing of kiwi fruit and its products development. 【】The kiwi fruit pulp was obtained by cold crushing technology, the response surface method (RSM) was used to establish the mathematical model of ultra-high pressure sterilization conditions for kiwi fruit pulp to obtain the optimum conditions, and the total number of colonies, Vitamin C and browning degree were used as the evaluation indexes. The changes of the total number of colonies, mold and yeast andgroup of kiwi fruit pulp were studied with microbiological analysis methods during the storage period at temperatures of 4℃ and -20℃ after ultrahigh pressure treatment. 【】The optimum sterilization conditions of UHP treatment on kiwi fruit pulp were pressure 497 MPa, temperature 27℃, holding time 24 min through the single factor test and the response surface analysis of Box-Behnken model. Under this optimal sterilization condition, the total lethality rates of total number of colonies,group and mold and yeast were 73.18%, 97.46% and 100.00%, respectively, in kiwi fruit pulp after UHP treatment. Under the standard range, the increments of total number of colonies in kiwi fruit pulp was bigger, which increased significantly of 97.19% and 85.98% respectively after storage for 6 and 14 weeks at 4℃, -20℃, compared with the first day of storage, but the growth rate of total number of colonies was small. While the increments rates ofgroup, mold and yeast in kiwi fruit pulp after UHP treatment were relatively small, the content ofgroup, mold and yeast only was 1.36, 0.67 and 0.32, 0.35 lg (CFU/mL) after stored 6 and 14 weeks at 4℃, -20℃, respectively. 【】As a new type of non-thermal sterilization method, ultra-high pressure technology had good sterilization effects for the heat sensitivity materials of kiwi fruit pulp. The kiwi fruit pulp which was used as processing materials and sterilized by the ultra-high pressure technology could be stored 14 weeks at -20℃ still to meet the commercial aseptic requirements, so the ultra-high pressure sterilization combined with the low temperature storage will benefit the further storage, process and utilization of kiwi fruit pulp produced by cold crushing.

kiwi fruit; pulp; ultrahigh pressure sterilization; response surface method; storage

2017-08-23；

2017-11-21

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2017YFD0400700）、農(nóng)業(yè)部產(chǎn)業(yè)體系項(xiàng)目（CARS-28）、陜西省科技廳項(xiàng)目（2016KTCL02-34）

楊天歌，Tel：15829697687；E-mail：15829697687@163.com。

鄧紅，Tel：13572932286；E-mail：hongden@snnu.edu.cn。通信作者孟永宏，Tel：13659196911；E-mail：mengyonghong@snnu.edu.cn