加工條件對(duì)橙汁香氣物質(zhì)的影響

成傳香，王鵬旭，馬亞琴,2*，張震，賈蒙

1(西南大學(xué)，柑桔研究所，重慶，400712) 2(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400712)

橙汁銷量在全球果汁銷量中最高，2017—2018年度全球橙汁產(chǎn)量達(dá)170萬噸(65Brix)，其銷量占到全球果汁銷量的46%。2017—2018年度中國生產(chǎn)橙汁4.4萬t，進(jìn)口橙汁5.5萬t[1]。橙汁由于其獨(dú)特的風(fēng)味、顏色以及營養(yǎng)成分深受消費(fèi)者的喜愛，風(fēng)味是影響果實(shí)品質(zhì)最重要的特性之一，也是自然食品或加工產(chǎn)品最顯著的質(zhì)量參數(shù)[2]。橙汁的風(fēng)味很大程度上取決于其揮發(fā)性成分，鮮榨橙汁中有200多種揮發(fā)性物質(zhì)，主要為醛類、酯類、醇類、酮類和萜烯類[3]，這些香氣物質(zhì)賦予了橙汁柑橘味、甜香和花香。

橙汁香氣是橙汁品質(zhì)重要指標(biāo)之一，橙汁中揮發(fā)性物質(zhì)種類繁多，僅少部分具有香氣特性，稱為香氣活性物質(zhì)。通常利用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS)和氣相色譜火焰離子化檢測(cè)器(gas chromatography-flame ionization detector，GC-FID)確定橙汁中的揮發(fā)性物質(zhì)，氣相色譜—嗅辨儀(gas chromatography-olfactometry，GC-O)檢測(cè)橙汁中的香氣活性物質(zhì)。含量高的香氣物質(zhì)其香氣強(qiáng)度不一定高，采用香氣值(odor activity value，OAV)，即香氣濃度與香氣閾值的比值來判斷香氣強(qiáng)度，香氣值大于1的香氣物質(zhì)對(duì)風(fēng)味才有貢獻(xiàn)，香氣值越大，對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)越大。一般情況下，GC-O的檢測(cè)結(jié)果與OAV值具有一致性[4]。頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是提取檢測(cè)橙汁香氣物質(zhì)所使用的關(guān)鍵技術(shù)，攪拌棒固相微萃取同樣適用于橙汁香氣物質(zhì)的提取[5]。

本文概述了橙汁加工過程中工藝類型和殺菌方式對(duì)香氣物質(zhì)的影響，尋求最大限度保持橙汁原有風(fēng)味的加工橙汁產(chǎn)品，為有效提高橙汁產(chǎn)品質(zhì)量提供理論依據(jù)。

1 柑橘原料特性

柑橘在植物學(xué)分類上屬蕓香科植物，常見的柑橘果實(shí)有柑、橘、橙、柚、檸檬等。柑橘果品的品質(zhì)參數(shù)包括內(nèi)在品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)、商品品質(zhì)和加工品質(zhì)等。內(nèi)在品質(zhì)是影響柑橘加工適應(yīng)性的重要指標(biāo)，由于甜橙具有出汁率高、糖酸含量高、風(fēng)味濃郁、種子少、較少或無后苦味現(xiàn)象等特性適合加工制汁。

柑橘不同品種果實(shí)香氣差異顯著[6-7](見表1)，單萜烯是柑橘果實(shí)香氣物質(zhì)的重要組分，其中檸檬烯含量最高，其次為α-蒎烯、月桂烯和γ-松油烯，檜烯只在甜橙中檢測(cè)到，柚子中的月桂烯顯著高于其他品種；芳樟醇是柑橘果實(shí)中最主要的單萜烯衍生物，寬皮柑橘中香茅醇、紫蘇醛、乙酸香茅酯的含量顯著高于其他種類，橙花醛和香葉醛在檸檬中的含量顯著高于其他種類；倍半萜烯和倍半萜烯衍生物是區(qū)分不同種類柑橘果實(shí)香氣品質(zhì)的重要香氣組分，甜橙和柚子中巴倫西亞橘烯含量顯著高于其他種類。甜橙品種香氣也不完全一致，柳橙和塔羅科血橙的特征香氣物質(zhì)為丁酸甲酯，且香氣強(qiáng)度要高于贛南臍橙和夏橙[8]。Naveline橙和贛南臍橙特征香氣物質(zhì)是含量較高的反-2-己烯醇，夏橙特征香氣物質(zhì)為月桂烯，卡拉布富斯奧伐來橙則為月桂烯和芳樟醇[9]。

表1 不同柑橘品種果實(shí)主要香氣物質(zhì)及特征香氣物質(zhì)Table 1 Main aroma substances and characteristic aroma substances of different citrus fruits

橙汁加工用果實(shí)的品質(zhì)參數(shù)包括大小與形狀、色澤、新鮮度、糖酸比、可溶性固形物、出汁率、風(fēng)味以及營養(yǎng)物質(zhì)含量等，重慶產(chǎn)地的長葉橙和錦橙以及廣西的蜜奈和奧林達(dá)都是適合制汁的優(yōu)良品種。

2 加工工藝對(duì)橙汁香氣物質(zhì)的影響

不同類型的橙汁產(chǎn)品加工單元操作主要有榨取、精制、脫氣、殺菌、蒸發(fā)濃縮和還原等。機(jī)械壓榨過程中，皮油會(huì)混入到果汁中，皮油中的揮發(fā)性成分與果汁相比差異顯著，榨汁機(jī)的類型以及壓力大小均會(huì)影響果汁中的皮油含量，從而影響橙汁整體風(fēng)味。精制是利用高壓將橙汁中的雜質(zhì)細(xì)胞、細(xì)胞壁物質(zhì)、胚胎種子以及果肉等固體顆粒分離出去，果肉中的揮發(fā)性成分主要是非極性的烴類物質(zhì)，而極性的氧化揮發(fā)性物質(zhì)大部分存在于漿液中。果肉中已檢測(cè)到33種香氣活性物質(zhì)，其中22種為甜橙果肉的特征香氣物質(zhì)[10]。將果肉添加到果肉含量較低的橙汁中，可以增加橙汁怡人、酸甜的口感。脫氣工藝只存在于未經(jīng)濃縮的橙汁，脫氣過程中橙汁水分以及香氣物質(zhì)均會(huì)隨空氣排出，香氣物質(zhì)含量相應(yīng)減少。殺菌包括熱殺菌和非熱殺菌，均能有效殺滅腐敗微生物、鈍化酶活性，從而穩(wěn)定橙汁質(zhì)量，延長貨架期。蒸發(fā)濃縮是指橙汁在高溫、真空條件下，短時(shí)間脫水得到濃縮橙汁，但同時(shí)會(huì)造成揮發(fā)性物質(zhì)嚴(yán)重?fù)p失，濃縮橙汁稀釋還原成為濃縮還原橙汁。

基于加工工藝的不同，現(xiàn)有橙汁產(chǎn)品主要分為三類(見表2)：冷凍濃縮橙汁(frozen concentrated orange juice， FCOJ)、濃縮還原橙汁(reconstituted from concentrate，RFC)和非濃縮還原橙汁(not from concentrate，NFC)。世界橙汁的主流產(chǎn)品是傳統(tǒng)的冷凍濃縮橙汁和新興的非濃縮還原橙汁。NFC正在穩(wěn)步發(fā)展，2009年增速為25.6%，2015年達(dá)28.9%。中國年產(chǎn)NFC橙汁3萬t左右，美國NFC橙汁消費(fèi)量占橙汁市場(chǎng)50%以上[1]。

表2 不同產(chǎn)品類型橙汁加工單元操作Table 2 Orange juice processing unit operation for different product types

注：√表示橙汁產(chǎn)品包含加工操作。

加工單元操作直接決定了橙汁生產(chǎn)類型。冷凍濃縮橙汁工藝是效益最高的橙汁加工工藝，其銷量也是最高的。在FCOJ橙汁的整個(gè)工藝過程中，大部分揮發(fā)性物質(zhì)在香氣強(qiáng)度上呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。橙汁經(jīng)過高溫蒸發(fā)處理，揮發(fā)性香氣物質(zhì)的種類和含量明顯降低，NFC橙汁中香氣成分總含量為464.932 μg/mL，而RFC橙汁中香氣成分總含量則低至2.107 μg/mL[11]，眾多揮發(fā)性物質(zhì)的損失會(huì)導(dǎo)致橙汁天然、特性的品質(zhì)降低。具有香氣活性的丁酸乙酯、月桂烯、芳樟醇、β-蒎烯、正辛醇、α-松油醇、癸醛、紫蘇醛、長葉烯和香茅醇等揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)橙汁香氣做出重要貢獻(xiàn)[12]，這些香氣物質(zhì)含量在濃縮步驟降低意味著橙汁香氣的巨大損失，其中茨烯、香橙烯、巴倫西亞橘烯這3種物質(zhì)在濃縮后均不能檢出，并且在濃縮還原汁中能檢測(cè)出的醇類物質(zhì)只有芳樟醇、α-松油醇、4-松油醇和cis-香芹醇這4種[11]。增香操作后，檸檬烯、α-松油醇、橙花醇、芳樟醇和癸醛這些典型香氣物質(zhì)增加了橙汁的香氣強(qiáng)度，但混合后的橙汁中香氣物質(zhì)的種類和氣味強(qiáng)度遠(yuǎn)不及原橙汁。

非濃縮還原橙汁工業(yè)化生產(chǎn)以巴氏殺菌工藝為主，其中橙汁中的香氣物質(zhì)在脫氣單元會(huì)隨著空氣排出，從而造成香氣損失嚴(yán)重。MASTELLO等[13]利用多維氣相色譜確定巴氏殺菌橙汁中的香氣活性成分，明確證實(shí)了己醛對(duì)橙汁香氣是一種很重要的揮發(fā)性物質(zhì)；由于辛醛主要存在于皮油當(dāng)中，工業(yè)生產(chǎn)榨汁過程皮油會(huì)混入果汁當(dāng)中，從而影響橙汁風(fēng)味；芳樟醇作為橙汁中香氣強(qiáng)度最大的醇類，擁有明顯的花香和甜香，并且也主要存在于皮油當(dāng)中，所以加工橙汁中的含量(0.020 mg/L)要高于新鮮手榨橙汁(0.004 mg/L)[14]；丁酸乙酯是香氣強(qiáng)度最高的酯類，對(duì)柑桔加工制品風(fēng)味貢獻(xiàn)顯著，加工橙汁中的丁酸乙酯以及總酯含量要比鮮榨橙汁含量低，所以丁酸乙酯和乙酸乙酯的含量多寡可以區(qū)分NFC、RFC和鮮榨橙汁[15]。檸檬烯是橙汁中含量最高的烯烴，也主要存在于皮油中，導(dǎo)致加工橙汁中的含量要遠(yuǎn)高于新鮮手榨橙汁。盡管檸檬烯含量高，但閾值較高，導(dǎo)致其對(duì)橙汁風(fēng)味影響較小。檸檬烯由于其不飽和特性，經(jīng)熱加工處理結(jié)構(gòu)容易發(fā)生改變產(chǎn)生新的物質(zhì)，比如降低橙汁風(fēng)味品質(zhì)的香芹酮[16]。香芹酮是檸檬烯氧化產(chǎn)生的異味酮類，當(dāng)香芹酮含量達(dá)0.5 mg/L以上，橙汁便有特征香氣，利用GC-O技術(shù)將氣味描述為香菜和薄荷味。由于香芹酮在熱加工后含量升高，可以作為橙汁貨架期的一個(gè)參考[17]。α-松油醇是檸檬烯的降解產(chǎn)物，含量超過 2×10-6g/mL，即給人以不愉快風(fēng)味。α-松油醇作為橙汁中最重要的異味揮發(fā)性物質(zhì)之一[18]，賦予橙汁生銹味、霉味和松樹味。GC-O研究表明，α-松油醇的香氣活性很低，通常被認(rèn)為是橙汁過度加熱的標(biāo)識(shí)[19]。

采用3種不同的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)頂空進(jìn)樣技術(shù)，發(fā)現(xiàn)RFC橙汁中存在較少能夠賦予橙汁新鮮果香味的香氣物質(zhì)[20]。RFC橙汁相較于鮮榨橙汁擁有更少的揮發(fā)性香氣物質(zhì)，鮮榨橙汁中醛類物質(zhì)含量是RFC橙汁中的11～53倍。RFC橙汁要比NFC橙汁多經(jīng)歷一個(gè)高溫加熱過程，即蒸發(fā)濃縮單元，揮發(fā)性物質(zhì)總含量要低于NFC橙汁，并且還原操作不能恢復(fù)所有揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量。在橙汁的感官評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中，RFC橙汁香氣被專業(yè)的感官評(píng)價(jià)員描述為熱帶水果味、過度加熱味和霉味，甚至不被認(rèn)定為橙汁，但新鮮手榨橙汁完全沒有類似評(píng)價(jià)[21]。

農(nóng)村土地確權(quán)遇到阻礙的主要原因是農(nóng)村社會(huì)沒有建立完善的保障體系。國內(nèi)的農(nóng)村人口是龐大的，政府在進(jìn)行農(nóng)村保障體系建設(shè)時(shí)，將資金過多地投在農(nóng)村養(yǎng)老保險(xiǎn)方面，忽視了其他方面的基金投入，但是像醫(yī)療方面的巨大需求是不容忽視的，農(nóng)村保障體系建設(shè)處于不平衡狀態(tài)，這方面的工作進(jìn)展一直不夠理想[11]。要想讓農(nóng)村土地確權(quán)的推行更加順利，就要對(duì)社會(huì)保障體系進(jìn)行完善。

加工單元操作也影響橙汁香氣成分的種類和含量[22]，分別從手榨、精濾、殺菌和還原4個(gè)單元操作選取血橙汁，采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)精濾操作處理后得到的橙汁香氣成分最多，可高達(dá)55種，其次是殺菌和手榨依次為51和47種，還原操作處理后僅檢出14種，測(cè)得香氣總含量與種類多寡的趨勢(shì)一致，分別為1 436.16、1 194.25、 459.21、118.72 mg/kg。其中機(jī)械榨汁有利于提升丁酸乙酯、辛醛、芳樟醇和癸醛幾種香氣物質(zhì)，手工榨汁有利于保留檸檬烯和芳樟醇2種香氣物質(zhì)。榨汁工藝能顯著影響甚至改變橙汁的香氣，辛醛和橙香醛這些具有橙香氣味的香氣物質(zhì)含量增加一倍以上[23]。手榨汁、手榨巴氏殺菌汁與工業(yè)巴氏殺菌汁相比含有更多的揮發(fā)性香氣物質(zhì)，并且壓榨和精濾對(duì)橙汁風(fēng)味品質(zhì)影響顯著[24]。而在濃縮還原橙汁加工過程中，濃縮還原對(duì)香氣物質(zhì)影響最大，烴類和醇類含量相較于精濾后橙汁分別降低3.85%和1.16%[25]，通過在實(shí)驗(yàn)室模擬濃縮橙汁生產(chǎn)線加工工藝，發(fā)現(xiàn)工廠線壓榨、精制的揮發(fā)性物質(zhì)種類高于實(shí)驗(yàn)室線，滅菌和濃縮低于實(shí)驗(yàn)室線，然而工廠線壓榨、精制和滅菌的總揮發(fā)性物質(zhì)含量則為實(shí)驗(yàn)室含量的30%～50%[26]。TONDER等[27]利用香氣值估測(cè)和GC氣味分析比較了鮮榨橙汁和濃縮還原橙汁，鮮榨橙汁中丁酸乙酯、檸檬烯、芳樟醇、辛醛和β-蒎烯含量明顯高于濃縮還原橙汁，2種方法能夠有效區(qū)分橙汁類型。李子曉[28]首次采用質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜檢測(cè)橙汁中的揮發(fā)性成分，有效區(qū)分血橙、錦橙、紅桔和臍橙4種橙汁，并建立了判別未知橙汁類型的函數(shù)模型，可以有效區(qū)分不同加工類型的橙汁。SCHMUTZER等[29]創(chuàng)造了1種新的評(píng)估橙汁及橙汁飲料質(zhì)量的方法，即風(fēng)味質(zhì)量指數(shù)，該指數(shù)是倍半萜烯總含量和去除檸檬烯含量的烯烴類物質(zhì)的總含量的比值。指數(shù)小于40%則為低品質(zhì)，并且若醇類物質(zhì)總含量超過1 000 μg/L或酮類物質(zhì)總含量超過200 μg/L則判斷該橙汁為低品質(zhì)。結(jié)果顯示，鮮榨和非濃縮還原橙汁都屬于高品質(zhì)橙汁，濃縮還原橙汁則為低品質(zhì)橙汁。

甜橙品種、工藝類型和殺菌方式都對(duì)橙汁香氣物質(zhì)產(chǎn)生影響，綜合考慮：非濃縮還原橙汁(NFC)在風(fēng)味香氣方面與鮮榨橙汁最為接近[30]，品質(zhì)明顯優(yōu)于濃縮還原橙汁(RFC)。非濃縮還原橙汁工業(yè)生產(chǎn)大多數(shù)采用巴氏殺菌工藝，熱殺菌對(duì)橙汁香氣物質(zhì)影響大于非熱殺菌，已有研究表明非熱殺菌技術(shù)能有效提升橙汁品質(zhì)。

3 殺菌方式對(duì)橙汁風(fēng)味物質(zhì)的影響

3.1 熱殺菌

熱殺菌是目前使用最廣泛的殺菌技術(shù)，包括超高溫瞬時(shí)殺菌(125～150 ℃、2～8 s)、高溫短時(shí)殺菌(121 ℃、15～16 s)和巴氏殺菌(75～90 ℃、15～20 min)。高溫處理能夠有效殺滅橙汁中微生物、鈍化酶活性，從而達(dá)到穩(wěn)定橙汁質(zhì)量、延長保質(zhì)期的效果。但熱處理也會(huì)給橙汁品質(zhì)帶來負(fù)面影響，例如風(fēng)味以及香氣物質(zhì)的損失、VC的降解和產(chǎn)品變色等。

橙汁高溫加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，橙汁中的有效成分如糖、氨基酸、脂質(zhì)、酚類物質(zhì)、VC和含硫物質(zhì)等均有可能參與。橙汁風(fēng)味由于原有香氣物質(zhì)的損失以及新的香氣物質(zhì)的生成而改變[31]，加熱會(huì)導(dǎo)致橙汁中類胡蘿卜素、抗壞血酸、不飽和脂肪酸、氨基酸、糖、硫胺素等物質(zhì)的降解，其中高溫促進(jìn)了萜烯類物質(zhì)酸催化的水合反應(yīng)，從而提高了醇類物質(zhì)的含量，但并非所有的反應(yīng)產(chǎn)物都對(duì)橙汁香氣有積極作用，比如α-松油醇；也能促進(jìn)肉桂酸的降解從而產(chǎn)生有香氣的醛類和醇類；還可以促進(jìn)碳水化合物的降解產(chǎn)生異味物質(zhì)呋喃醛和呋喃酮，影響整體香氣；含硫揮發(fā)性物質(zhì)作為一大類異味物質(zhì)也主要在熱加工過程中生成。

3.2 非熱殺菌

非熱殺菌是在常溫或小幅度升溫條件下進(jìn)行殺菌，不僅能保證食品在微生物方面的安全性，而且能較好地保持食品的營養(yǎng)成分、風(fēng)味、質(zhì)地、色澤、新鮮度以及食品功能成分的生理活性[32]。橙汁屬于熱敏性產(chǎn)品，非熱殺菌不會(huì)引起諸多營養(yǎng)物質(zhì)的降解，并且對(duì)香氣物質(zhì)的合成和降解影響有限，最大程度地保留橙汁原有風(fēng)味，從而可以滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)橙汁的需求，因此非熱殺菌技術(shù)比如超高壓技術(shù)、脈沖電場(chǎng)技術(shù)、超聲技術(shù)和微波技術(shù)等正在被普遍研究。

3.2.1 超高壓技術(shù)

超高壓技術(shù)是在室溫下操作的一種非熱殺菌技術(shù)，也稱為高靜水壓技術(shù)。該技術(shù)的機(jī)理在于利用300～700 MPa的壓力，短時(shí)間內(nèi)破壞細(xì)菌結(jié)構(gòu)，降低果膠甲基酯酶的活性，能使微生物數(shù)量降低至2 lg CFU/mL[33]，較好地保持了橙汁的新鮮度、感官指標(biāo)和營養(yǎng)價(jià)值[34]。超高壓技術(shù)之所以能夠較好地保持食品的營養(yǎng)價(jià)值和感官特性，原因在于較小程度影響小分子物質(zhì)比如顏色和風(fēng)味物質(zhì)的共價(jià)鍵。橙汁中小分子的風(fēng)味物質(zhì)結(jié)構(gòu)不受高壓直接影響，但高壓能夠增強(qiáng)或者減弱酶促反應(yīng)，從而間接改變某些風(fēng)味物質(zhì)的含量，破壞整個(gè)風(fēng)味物質(zhì)之間的平衡。超高壓殺菌橙汁與鮮榨橙汁比較，香氣物質(zhì)減少了17種，新增加了15種，烴類、醇類、酯類總含量變化相對(duì)較少，醛類含量增加3倍以上，其他物質(zhì)含量無明顯變化[35]。相較于熱處理，超高壓處理更利于保持橙汁天然風(fēng)味[36]，但同樣存在α-松油醇和香芹酮產(chǎn)生的微量異味，在橙汁中添加0.005%的檸檬烯或蛋白質(zhì)可以有效抑制異味產(chǎn)生[37]。OEY等[38]提出可以通過超高壓激發(fā)β-葡萄糖苷酶活性來增強(qiáng)橙汁中香氣物質(zhì)的釋放。

超高靜壓處理后的橙汁中含量較高的揮發(fā)性物質(zhì)有檸檬烯、巴倫西亞橘烯、月桂烯、芳樟醇、辛醛和癸醛。癸醛是唯一不受超高靜壓影響的主要物質(zhì)(P>0.05)， 檸檬烯和月桂烯在未經(jīng)處理的橙汁中含量更高(P≤0.05)，瓦蘭烯、芳樟醇和辛醛則在經(jīng)過高壓處理的橙汁中含量更高(P≤0.05)[17]。在保持橙汁質(zhì)量方面，超高靜壓相較于巴氏殺菌有更好的效果。在感官評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，超高靜壓處理的橙汁、鮮榨橙汁和巴氏殺菌橙汁在色澤和香氣方面沒有區(qū)別，但從整體印象來看，鮮榨橙汁效果更好。

3.2.2 超聲波技術(shù)

除了游離香氣，柑橘中還存在結(jié)合態(tài)形式的香氣物質(zhì)，糖苷鍵合態(tài)香氣物質(zhì)就是一類不具有揮發(fā)性、以糖苷形式存在的香氣前體物質(zhì)，該類物質(zhì)在酸或酶的作用下可以釋放出游離態(tài)香氣，進(jìn)而被人們感受到[39]。其中醇、醛、酸和酯等化合物可由氨基酸、脂肪酸和糖類經(jīng)一系列氧化酶、脫氫酶、還原酶、裂解酶和異構(gòu)酶等催化的生物合成反應(yīng)得到。超聲波通過影響酶的活性，一定程度上釋放鍵合態(tài)香氣物質(zhì)[40]，從而引起香氣物質(zhì)的變化。超聲波對(duì)酶的影響歸因于空化效應(yīng)引起的機(jī)械和聲化學(xué)過程[41]。

超聲波處理后的橙汁香氣成分種類幾乎不變，但相對(duì)含量發(fā)生較大變化[42]。超聲處理后檸檬烯含量最高下降至23.20%，α-松油醇、芳樟醇以及醛類物質(zhì)含量都呈先增加后減少趨勢(shì)，酯類物質(zhì)含量呈先略微減少后顯著增加趨勢(shì)。超聲處理促使橙汁中的醇類和醛類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為酯類物質(zhì)，提高橙汁整體香氣，但同時(shí)也導(dǎo)致橙汁中典型異味物質(zhì)α-松油醇和香芹酮含量增高[43]。有研究表明，超聲和微波聯(lián)合處理橙汁后不僅可以達(dá)到殺菌鈍酶效果，而且不產(chǎn)生因過度加熱產(chǎn)生的異味，其風(fēng)味評(píng)價(jià)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)巴氏殺菌[44]。超聲也可以聯(lián)合熱處理以及靜水壓處理，可以對(duì)橙汁有更好的殺菌鈍酶效果。

3.2.3 脈沖電場(chǎng)技術(shù)

脈沖電場(chǎng)處理是將食品置于2個(gè)電極之間，并予以短時(shí)間的電場(chǎng)脈沖從而達(dá)到殺菌鈍酶效果。鈍酶效果主要取決于脈沖電場(chǎng)產(chǎn)生的高溫，殺菌效果主要取決于電場(chǎng)強(qiáng)度、處理時(shí)間和脈沖波長。實(shí)驗(yàn)室條件下，脈沖電場(chǎng)處理后的橙汁在色澤、口感以及香氣方面明顯優(yōu)于巴氏殺菌處理。

VERVOORT等[45]分別采用巴氏殺菌、超高壓和脈沖電場(chǎng)處理鮮榨橙汁，比較了3種殺菌方式對(duì)橙汁營養(yǎng)物質(zhì)、品質(zhì)和感官系數(shù)的影響。結(jié)果表明，巴氏殺菌處理后的橙汁是最穩(wěn)定的，超高壓和脈沖電場(chǎng)處理后的橙汁品質(zhì)幾乎一致，但脈沖電場(chǎng)處理會(huì)導(dǎo)致更高的果肉降解和果汁渾濁。3種殺菌方式對(duì)橙汁香氣分布無直接影響，在所有樣品中也沒有檢測(cè)到特殊生成或降解的揮發(fā)性物質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)室條件下基于對(duì)橙汁風(fēng)味物質(zhì)的影響，超高壓和脈沖電場(chǎng)殺菌可以取代巴氏殺菌。采用商業(yè)規(guī)模的脈沖電場(chǎng)處理番茄汁，嚴(yán)格控制殺菌條件以及包裝完整性，可以減輕果汁渾濁，并且其特征香氣物質(zhì)強(qiáng)度高于熱處理，風(fēng)味和整體接受度也要高于熱處理[46]，說明脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)在橙汁殺菌方面具有商業(yè)化潛力。

3.2.4 其他非熱殺菌技術(shù)

歐姆加熱技術(shù)是指電流在一對(duì)電極之間流過連續(xù)流動(dòng)的食品，食品內(nèi)部產(chǎn)生熱量，可以有效滅菌，同時(shí)產(chǎn)生“電穿孔”效應(yīng)，造成細(xì)胞死亡。歐姆加熱是體積加熱方式，液體和其中的固體幾乎同時(shí)加熱，而在傳統(tǒng)的熱處理中，由于固體受熱依靠傳到液體的熱量，很容易造成加熱過度。歐姆加熱處理可以使橙汁中果膠酯酶活性降低98%，VC減少15%，5種特征風(fēng)味物質(zhì)(癸醛、辛烷、檸檬烯、蒎烯和月桂烯)含量要高于巴氏殺菌[47]，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因在于橙汁經(jīng)歐姆加熱處理后產(chǎn)生較少的化學(xué)反應(yīng)，更大程度地保留了原有香氣物質(zhì)[48]，并且歐姆加熱處理的橙汁其貨架期是巴氏殺菌的兩倍[49]。除此之外，感官評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中，評(píng)價(jià)員能夠區(qū)分出鮮榨汁和巴氏殺菌汁，巴氏殺菌汁和歐姆加熱汁，但是辨別不出鮮榨汁和歐姆加熱汁，歐姆加熱處理的橙汁能夠保留絕大部分的感官指標(biāo)[50]。

微波殺菌技術(shù)是利用微波產(chǎn)生的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)使食品的蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)發(fā)生變異，從而導(dǎo)致微生物生長發(fā)育延緩和死亡，達(dá)到食品滅菌目的。由于微波殺菌是熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)共同作用結(jié)果，與傳統(tǒng)熱殺菌相比，滅菌徹底并且容易控制，不會(huì)導(dǎo)致加熱過度。無核雪柑汁經(jīng)微波殺菌后其香氣物質(zhì)總含量要低于巴氏殺菌處理，但葉醇、5-十一烯、十二碳醛和γ-芹子烯含量均高于巴氏殺菌，并且沒有檢測(cè)到異味物質(zhì)α-松油醇[51]，微波殺菌對(duì)橙汁香氣的影響尚不明確。VIKRAM等[52]將歐姆加熱、紅外線和微波加熱3種電磁加熱技術(shù)與傳統(tǒng)的巴氏殺菌對(duì)橙汁中VC的降解進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，微波加熱導(dǎo)致VC降解程度最大，歐姆加熱最小，可以作為研究香氣物質(zhì)的一個(gè)參考。

輻射滅菌是利用電離輻射殺死大多數(shù)微生物的一種有效方法。輻照技術(shù)殺菌后的橙汁對(duì)香氣的保持要優(yōu)于巴氏殺菌，揮發(fā)性物質(zhì)含量增加可能是輻照使果膠組織中的揮發(fā)性物質(zhì)釋放引起的[53]，但在貯藏后期橙汁會(huì)產(chǎn)生異味：源于一些硫化物，如甲硫醇、二甲基二硫、二甲基硫醚、和二甲基三硫化物[54]的積累。如何消除異味是輻照殺菌應(yīng)用于橙汁加工的一個(gè)障礙。

4 總結(jié)與展望

香氣作為橙汁品質(zhì)的重要指標(biāo)，對(duì)橙汁風(fēng)味影響顯著，甜橙的品種、成熟度以及制汁加工工藝和殺菌方式都會(huì)對(duì)橙汁香氣產(chǎn)生影響。如何保持香氣也是橙汁生產(chǎn)過程中重要難題之一，目前的解決方案有：(1)在保證原料果實(shí)品質(zhì)的基礎(chǔ)上，盡量減少加工過程中香氣的損失。消費(fèi)者越來越傾向于選擇最少加工的食品，鮮榨橙汁由于營養(yǎng)豐富、風(fēng)味俱佳，深受消費(fèi)者的喜愛。非濃縮還原橙汁(NFC)是目前在風(fēng)味香氣方面與鮮榨橙汁最接近的橙汁產(chǎn)品，而此類橙汁產(chǎn)品主要采用的殺菌方式是巴氏殺菌。新興的非熱殺菌方式無論在實(shí)驗(yàn)室條件還是商業(yè)規(guī)模，對(duì)橙汁中香氣物質(zhì)的影響要低于熱殺菌，更大程度地保留了原有風(fēng)味?？紤]到設(shè)備安裝、操作成本等因素，非熱殺菌技術(shù)還不能完全投入工業(yè)生產(chǎn)，簡(jiǎn)化設(shè)備以及提高生產(chǎn)效率是非熱殺菌技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)亟待解決的問題。(2)橙汁產(chǎn)品生產(chǎn)后香氣的復(fù)原。復(fù)原風(fēng)味后的橙汁很難達(dá)到原來的香氣品質(zhì)，可以考慮利用酸或酶水解橙汁中糖苷鍵合態(tài)香氣前體物質(zhì)，促進(jìn)香氣釋放。此外，為更加全面地了解加工過程中香氣物質(zhì)的變化情況，可以采用多種香氣物質(zhì)的提取方式和檢驗(yàn)方法，還需重點(diǎn)關(guān)注加工過程中異味物質(zhì)的生成及控制。