殺菌對柑橘汁中類胡蘿卜素及色澤的影響

于奉生，孫志高，方明，張群琳，李甜，盛冉，郝靜梅

(西南大學(xué) 柑桔研究所，重慶，400712)

類胡蘿卜素是對以類異戊二烯為基本單元構(gòu)成的類萜化合物及其衍生物的總稱，主要分為兩大類：一類是具有含氧功能性基團(tuán)的葉黃素類，如葉黃素、玉米黃素和β-隱黃素等；另一類是由無官能團(tuán)烴鏈構(gòu)成的胡蘿卜素類，如β-胡蘿卜素和番茄紅素等。研究表明，α-胡蘿卜素(α-carotenoid)、β-胡蘿卜素(β-carotenoid)、β-隱黃素(β-cryptoxanthin)、葉黃素(lutein)、玉米黃素(zeaxanthin)、番茄紅素(lycopene)約占人體血漿中總類胡蘿卜素的90%[1]。柑橘汁中富含上述6種類胡蘿卜素，它們不僅對果汁感官品質(zhì)影響極大，而且也是重要的功能性成分，具有清除自由基、抗癌、抗腫瘤、降血脂、預(yù)防骨質(zhì)疏松癥及增強(qiáng)機(jī)體免疫力等多種生理功能[2]。由于人體自身不能合成類胡蘿卜素，食用水果和蔬菜是其主要的來源，故富含類胡蘿卜素的柑橘汁受到研究者的廣泛關(guān)注[3]。

類胡蘿卜素是VA的重要來源，α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素以及β-隱黃素被認(rèn)為是動物體內(nèi)最主要的VA原[4]。作為VA原活性最高的類胡蘿卜素，β-胡蘿卜素在哺乳動物體內(nèi)的水解是1分子的β-胡蘿卜素先在15,15’-雙加氧酶的作用下水解為2分子視黃醛，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為2分子的視黃醇[5]。

果汁中的類胡蘿卜素大多與脂肪酸結(jié)合，以類胡蘿卜素脂肪酸酯的形式存在。采用皂化法可有效除去脂肪酸，將酯化的類胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為類胡蘿卜素單體[6]。研究發(fā)現(xiàn)，酯化后的類胡蘿卜素結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，其穩(wěn)定性[7]、生物利用度[8-9]都有提高。SUBAGIO等[10]建議，類胡蘿卜素酯作為食品著色劑更加安全，因其比類胡蘿卜素單體性質(zhì)更加穩(wěn)定。因此，類胡蘿卜素酯含量的多少也可以作為評價(jià)柑橘汁營養(yǎng)價(jià)值的指標(biāo)之一。

殺菌是柑橘汁加工最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)巴氏殺菌雖能達(dá)到良好的殺菌效果，但對柑橘汁中類胡蘿卜素含量的影響較大，從而對色澤和營養(yǎng)品質(zhì)造成一定程度的不良影響；超聲殺菌是一種新型非熱殺菌技術(shù)，在達(dá)到殺菌效果的同時(shí)又能最大限度地保存果汁中的營養(yǎng)成分，因此被廣泛關(guān)注和研究。

本試驗(yàn)選取具有代表性的16個(gè)柑橘品種為原料，經(jīng)手動榨汁后采用巴氏殺菌和超聲殺菌處理，測定處理前后果汁的色澤和類胡蘿卜素含量，分析色澤變化與類胡蘿卜素含量之間的關(guān)系，以期為柑橘汁加工過程中保護(hù)類胡蘿卜素提供參考依據(jù)，對提高產(chǎn)品營養(yǎng)和品質(zhì)等具有實(shí)際意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本試驗(yàn)以16種柑橘為原料，分為4大類：寬皮柑橘5種(春見、義興大紅袍、南豐蜜桔、椪柑、溫州蜜柑)，甜橙5種(長葉橙、紐荷爾臍橙、特羅維塔、夏橙、渝早橙)，紅色果肉柑橘3種(豐都紅心柚、卡拉卡拉、紅葡萄柚)，白色果肉柑橘3種(代代、雞尾葡萄柚、尤力克檸檬)。寬皮柑橘和甜橙采自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院柑桔研究所，其余購于重慶市北碚區(qū)歇馬農(nóng)貿(mào)市場。

葉黃素、玉米黃素、番茄紅素、α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素(純度均≥96.0%)：上海源葉生物科技公司；β-隱黃素(純度≥99.0%)，美國Sigma公司；甲醇、甲基叔丁基醚(MTBE)(色譜純)：美國Sigma公司；乙醚(分析純)：揚(yáng)州三和化工有限公司；丙酮、KOH(分析純)：重慶川東化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

榨汁機(jī)(4161)，美國Brown公司；超聲波清洗器(DP-800)，上海生析超聲儀器有限公司；恒溫槽(LD-915)，寧波天恒儀器廠；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(R1001-VN)，鄭州長城科工貿(mào)有限公司；循環(huán)水式多用真空泵(SHB-Ⅲ)，鄭州長城科工貿(mào)有限公司；色差儀(Color i5)，瑞士Gretag Macbech公司；電子分析天平(FAZ004B)，上海精密儀器有限公司；高效液相色譜儀(Ultimate3000)，戴安中國有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理

將柑橘果實(shí)洗凈、晾干并切半，用手動榨汁機(jī)榨汁，經(jīng)80目無菌濾網(wǎng)過濾后裝于無菌真空蒸煮袋中，用真空封口機(jī)密封后備用。每個(gè)品種的果汁分為3份，第1份作為對照，第2份置于95 ℃的恒溫水浴中，加熱殺菌30 s，第3份置于選定的超聲位點(diǎn)，在超聲頻率25 kHz、超聲功率720 W、超聲溫度50 ℃的條件下處理36 min，迅速冷卻后待測，每份重復(fù)處理3次。巴氏與超聲的處理?xiàng)l件均參考李申[11]，經(jīng)這2種條件處理的溫州蜜柑汁，菌落總數(shù)均符合國標(biāo)中果蔬飲料的要求且適合于工業(yè)生產(chǎn)，本文基于此而研究。

1.3.2 色澤參數(shù)測定方法

用Color i5色差儀測定樣品的色澤參數(shù)：L*、a*、b*、C*、OJ，其中L*代表亮度，a*代表紅(+)或綠(-)，b*代表黃(+)或藍(lán)(-)，C*代表飽和度、OJ代表橙汁指數(shù)等同于美國農(nóng)業(yè)部使用的Color Number，用于柑橘汁分級及定量鑒定。

1.3.3 類胡蘿卜素的提取

參照PUPIN[12]和陶俊[13]等使用的方法，略有修改，具體如下：取10 mL柑橘汁，加入適量含0.1%抗氧化劑二丁基羥基甲苯(BHT)的丙酮，充分振蕩混合，于4 000 r/min離心10 min，將沉淀再用含0.1% BHT的丙酮繼續(xù)提取2～3次，直至沉淀無色；將提取液合并后用無水Na2SO4干燥、過濾，將濾液在35 ℃下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，最后用甲醇、乙酸乙酯混合液(1∶1)定容至2 mL棕色瓶中，得到柑橘未皂化的類胡蘿卜素提取物(unsaponified carotenoids extracts，UCE)。

皂化步驟如下：將上述真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干的柑橘未皂化的類胡蘿卜素提取物用乙醚(含0.1% BHT)復(fù)溶，加10% KOH-甲醇溶液(含0.1% BHT)，置于暗處皂化反應(yīng)3 h，加入10% NaCl使之分層，進(jìn)行萃取，水相再用乙醚(含0.1% BHT)二次萃取，合并乙醚相，用蒸餾水反復(fù)洗至中性，用無水Na2SO4干燥，過濾，濾液在35 ℃下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，用甲醇和乙酸乙酯混合液(1∶1)定容至2 mL棕色瓶中，得到皂化的類胡蘿卜素提取物(saponified carotenoids extracts，SCE)，置于-18 ℃冰箱中備用，上樣前用0.22 μm微孔濾膜過濾。

1.3.4 類胡蘿卜素的測定

1.3.4.1 類胡蘿卜素的HPLC條件

本試驗(yàn)的HPLC條件為：流動相A為水, B為甲醇，C為MTBE。0 min 5%A，90%B，5%C；12 min 95%B，5%C；25 min 89%B，11%C；40 min 75%B，25%C；60 min 50%B，50%C；62 min 5%A，90%B，5%C。色譜柱YMC C30(4.6 mm×250 mm，5μm)，檢測波長450 nm，柱溫為40 ℃,進(jìn)樣量20 μL，流速為1.0 mL/min，B和C均含有0.1% BHT。

由于紅色果肉品種的柑橘含有大量番茄紅素，而上述條件不適合番茄紅素的分析，故番茄紅素的分析采用如下液相條件：流動相A為V(甲醇)∶V(乙腈)=75∶25，B為MTBE。0 min 90%A，10%B；15 min 50%A，50%B；25 min 20%A，80%B；30 min 90%A，10%B。檢測波長450 nm，柱溫為40 ℃,進(jìn)樣量20 μL，流速為0.8 mL/min，A和B均含有0.1% BHT。

1.3.4.2 類胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)品各5.00 mg，用四氫呋喃(含0.1% BHT)溶解并定容至10 mL容量瓶中，制得500 mg/L標(biāo)準(zhǔn)品母液備用。采用逐級稀釋法用甲醇(含0.1% BHT)將標(biāo)準(zhǔn)品溶液配制成一系列濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液。其液相色譜圖見圖1，根據(jù)液相色譜檢測結(jié)果得到類胡蘿卜素的標(biāo)準(zhǔn)曲線和相關(guān)系數(shù)，見表1，同時(shí)通過精密度試驗(yàn)，表明精密度符合實(shí)驗(yàn)要求，所得結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

1.3.5 VA含量的測定

FAO/WHO于1967年提出了視黃醇當(dāng)量的概念，其含義是類胡蘿卜素等具有VA活性的物質(zhì)所相當(dāng)?shù)囊朁S醇量。因此，VA含量便用視黃醇當(dāng)量(retinol activity equivalents,RAE)來表示[14]。類胡蘿卜素與RAE間的換算公式為:

1-葉黃素；2-玉米黃素；3-β-隱黃素；4-α-胡蘿卜素；5-β-胡蘿卜素。下同。圖1 類胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品高效液相色譜圖

Fig.1 The HPLC figure of carotenoids standard

表1 類胡蘿卜素的標(biāo)準(zhǔn)曲線和和精密度(n=6)

Table 1 The linear equations and RSD of carotenoids

類胡蘿卜素線性方程R2精密度/%葉黃素y=2.302 1x-0.099 50.998 71.62玉米黃素y=3.544 4x-0.278 60.999 31.97β-隱黃素y=1.566 6x+0.224 80.998 91.71α-胡蘿卜素y=2.179 2x-0.149 60.999 52.08β-胡蘿卜素y=1.808 0x-0.163 90.999 21.16番茄紅素y=0.487 9x-0.066 90.999 21.20

(1)

1.3.6β-隱黃素酯含量的測定

總體而言，柑橘中類胡蘿卜素均以β-隱黃素為主，寬皮柑橘中β-隱黃素含量超過其余類胡蘿卜素之和，未皂化的寬皮柑橘中β-隱黃素酯占總類胡蘿

隨著縣級防汛計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建成，實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)的全省防汛部門之間IP電話互通，不僅為水利系統(tǒng)內(nèi)部的語音通信帶來便利，而且節(jié)省了可觀的長途話費(fèi)；基于網(wǎng)絡(luò)的郵件、FTP、DNS等應(yīng)用服務(wù)為水利部門之間信息互通、文件交換提供了可靠平臺，有力促進(jìn)了水利部門之間的信息共享和交換。

卜素的65%左右[7,13]。通過比較皂化前后β-隱黃素的含量，初步得出柑橘汁中β-隱黃素酯的含量。

1.3.7 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)都以3個(gè)重復(fù)的“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用Excel和Origin 9.0分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS 20.0進(jìn)行方差分析(ANOVA)，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 殺菌方式對柑橘汁中類胡蘿卜素的影響

2.1.1 鮮榨柑橘汁中的類胡蘿卜素

由表2可知，不同品種柑橘汁中類胡蘿卜素的種類及含量有較大差異。從類胡蘿卜素種類上看，寬皮柑橘和白色果肉柑橘汁中，均以β-隱黃素為主(分別為3.22±0.16 mg/L和0.24±0.04 mg/L)，其次為葉黃素、玉米黃素和β-胡蘿卜素，α-胡蘿卜素含量較少。甜橙果汁中以葉黃素(1.24±0.11 mg/L)和β-隱黃素(1.20±0.06 mg/L)為主，而紅色果肉柑橘汁中含有較多的番茄紅素(2.61±0.15 mg/L)和β-胡蘿卜素(1.38±0.11 mg/L)。3種紅色果肉柑橘汁中，除紅葡萄柚中未檢測出β-隱黃素外，另外2種含有較高的β-隱黃素。因此，β-隱黃素是所檢測的柑橘汁中主要的類胡蘿卜素。根據(jù)陶俊[13]等對多個(gè)品種的柑橘果肉中的類胡蘿卜素含量進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)β-隱黃素是多個(gè)品種柑橘果肉中含量最高的類胡蘿卜素，其中寬皮柑橘β-隱黃素含量高達(dá)7.38 μg/g，這明顯高于本次實(shí)驗(yàn)所測結(jié)果，這可能是由于本實(shí)驗(yàn)榨汁過濾而導(dǎo)致部分柑橘果肉損失所致。

表2 不同處理方式對柑橘汁中類胡蘿卜素含量的影響 單位：mg/L

續(xù)表2

品種處理方式葉黃素玉米黃素β-隱黃素α-胡蘿卜素β-胡蘿卜素番茄紅素長葉橙對照1.37±0.11a0.40±0.05a1.21±0.06b0.10±0.03a0.19±0.06a-巴氏殺菌1.22±0.09a0.37±0.02a1.12±0.03b0.10±0.04a0.20±0.03a-超聲殺菌1.59±0.08a0.46±0.07a1.34±0.08a0.14±0.02a0.23±0.05a-紐荷爾臍橙對照1.35±0.12ab0.53±0.08ab1.55±0.07b0.11±0.03a0.22±0.04ab-巴氏殺菌1.18±0.12b0.47±0.07b1.39±0.04c0.09±0.01a0.21±0.02b-超聲殺菌1.61±0.15a0.64±0.03a1.83±0.10a0.14±0.04a0.30±0.06a-特羅維塔對照1.27±0.15ab0.67±0.06b0.89±0.02b0.07±0.03b0.15±0.03b-巴氏殺菌1.09±0.10b0.57±0.04b0.81±0.05b0.07±0.02b0.16±0.05b-超聲殺菌1.42±0.11a0.78±0.05a1.06±0.07a0.12±0.01a0.25±0.04a-夏橙對照0.97±0.09b0.68±0.04b0.79±0.03b0.11±0.04a0.13±0.03ab-巴氏殺菌0.82±0.07c0.60±0.02c0.69±0.08b0.10±0.02a0.11±0.04b-超聲殺菌1.12±0.05a0.75±0.01a0.92±0.04a0.11±0.01a0.20±0.05a-渝早橙對照1.26±0.10ab0.60±0.04b1.54±0.13b0.08±0.02ab0.23±0.05a-巴氏殺菌1.09±0.06b0.52±0.06b1.37±0.07b0.05±0.01b0.15±0.02b-超聲殺菌1.42±0.11a0.75±0.08a1.86±0.15a0.10±0.03a0.27±0.04a-豐都紅心柚對照0.20±0.04ab0.11±0.05a0.79±0.09ab0.05±0.02a0.88±0.07ab1.19±0.07ab巴氏殺菌0.15±0.05b0.08±0.02a0.73±0.06b0.05±0.02a0.81±0.05b1.06±0.13b超聲殺菌0.24±0.02a0.13±0.01a0.92±0.10a0.04±0.01a1.03±0.11a1.36±0.15a卡拉卡拉對照0.55±0.06ab0.11±0.03a0.89±0.07ab0.07±0.02a1.25±0.11b2.49±0.16b巴氏殺菌0.52±0.03b0.09±0.02a0.82±0.07b0.07±0.03a1.16±0.08b2.22±0.12b超聲殺菌0.63±0.05a0.15±0.04a1.01±0.09a0.09±0.03a1.55±0.13a2.92±0.17a紅葡萄柚對照---0.09±0.01a2.01±0.14b4.15±0.21b巴氏殺菌---0.09±0.01a1.89±0.11b3.88±0.18b超聲殺菌---0.12±0.04a2.26±0.09a4.68±0.36a代代對照0.13±0.01ab0.09±0.02ab0.52±0.07b0.01±0.00a0.09±0.04a-巴氏殺菌0.10±0.04b0.06±0.01b0.41±0.03c0.02±0.01a0.09±0.03a-超聲殺菌0.16±0.02a0.11±0.02a0.66±0.04a0.01±0.01a0.12±0.05a-雞尾葡萄柚對照0.08±0.00ab0.07±0.03a0.15±0.02ab-0.05±0.02ab-巴氏殺菌0.06±0.02b0.06±0.01a0.11±0.01b-0.04±0.00b-超聲殺菌0.09±0.01a0.07±0.02a0.19±0.04a-0.07±0.01a-尤力克檸檬對照0.04±0.01a0.06±0.02a0.09±0.03ab-0.02±0.00a-巴氏殺菌0.02±0.02a0.05±0.01a0.07±0.02b-0.02±0.02a-超聲殺菌0.05±0.02a0.07±0.01a0.13±0.03a-0.01±0.01a-

就類胡蘿卜素含量而言，寬皮柑橘汁中含量最高，其次為甜橙和紅色果肉柑橘汁，白色果肉柑橘汁中類胡蘿卜素含量最少。南豐蜜桔汁中的葉黃素、玉米黃素、β-隱黃素和α-胡蘿卜素含量在所測品種中最高，分別為1.11±0.10、0.79±0.06、3.52±0.20、0.21±0.05 mg/L，紅葡萄柚中的β-胡蘿卜素和番茄紅素在所測品種中最高，分別為2.01±0.14、4.15±0.21 mg/L。

2.1.2 巴氏殺菌對柑橘汁中類胡蘿卜素的影響

柑橘汁在加工過程中，類胡蘿卜素的氧化、分解和異構(gòu)化是其含量降低的主要原因[15]。從表2可知，巴氏殺菌處理后，柑橘汁中的類胡蘿卜素會有不同程度的降低，但并未達(dá)到顯著性變化。LEE等[16]和STINCO等[17]分別將手榨橙汁采用巴氏殺菌(90 ℃，30 s；99 ℃，15 s)處理，果汁中的總類胡蘿卜素變化趨勢與本實(shí)驗(yàn)相似，分別降低了10%和23.5%，后者還用相同的條件處理機(jī)榨橙汁，發(fā)現(xiàn)總類胡蘿卜素降低10%。

2.1.3 超聲殺菌對柑橘汁中類胡蘿卜素的影響

超聲殺菌對柑橘汁中類胡蘿卜素含量的影響見表2，6種類胡蘿卜素即葉黃素、玉米黃素、β-隱黃素、α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素和番茄紅素的含量增加率分別為16.23%、16.59%、19.35%、23.52%、21.84%和14.78%。SANTHIRASEGARAM[19]和ABID等[20]分別用超聲處理芒果汁、蘋果汁，也發(fā)現(xiàn)被處理果汁中的類胡蘿卜素含量均顯著提高。因此超聲殺菌能有效提高果汁中類胡蘿卜素含量，這具有重要的研究和應(yīng)用意義。

超聲殺菌作為新型的非熱殺菌技術(shù)，它比巴氏殺菌更能顯著提高果汁中類胡蘿卜素的含量，究其原因可能有3點(diǎn)，一是超聲空穴效應(yīng)及其產(chǎn)生的剪切力使細(xì)胞壁破裂，細(xì)胞內(nèi)容物流出，而對類胡蘿卜素有輔助提取的作用[21]；二是超聲的消泡作用去除了溶解在果汁中的氧氣[22]，同時(shí)降低了相關(guān)氧化酶的活性，從而抑制了類胡蘿卜素的氧化；三是超聲殺菌溫度比巴氏殺菌低，減少了果汁中類胡蘿卜素等熱敏性物質(zhì)的降解。

2.2 殺菌方式對柑橘汁中VA的影響

從圖2可以看出，寬皮柑橘汁中VA含量豐富(0.37±0.02 mgRAE/L)，其中南豐蜜桔含量最高(0.45±0.03 mgRAE/L)，此外紅葡萄柚及卡拉卡拉果汁中VA含量也較高(0.34±0.02,0.28±0.03 mgRAE/L)，白色果肉品種的柑橘汁中VA含量最少(0.03±0.00 mgRAE/L)。由于果汁中VA原類胡蘿卜素含量的變化會直接影響VA的含量，因此不同殺菌方式處理之后VA含量與類胡蘿卜素變化趨勢基本相同，巴氏殺菌之后果汁中VA含量降低(9.61%)，而超聲殺菌會使其提高(23.12%)，這也說明消費(fèi)者飲用超聲殺菌之后的柑橘汁更有利于VA的補(bǔ)充。

1-春見；2-義興大紅袍；3-南豐蜜桔；4-椪柑；5-溫州蜜柑；6-長葉橙；7-紐荷爾臍橙；8-特羅維塔；9-夏橙；10-渝早橙；11-豐都紅西柚；12-卡拉卡拉；13-紅葡萄柚；14-代代；15-雞尾葡萄柚；16-尤力克檸檬。下同。圖2 不同處理方式對柑橘汁中維生素A含量的影響

Fig.2 The influence of different treatments on VA contentof citrus juice

2.3 殺菌方式對柑橘汁中β-隱黃素酯的影響

圖3是南豐蜜桔皂化前后類胡蘿卜素的色譜圖，皂化后圖3-A中類胡蘿卜素酯的峰消失，含氧類胡蘿卜素(葉黃素、玉米黃素、β-隱黃素)的含量明顯增高，而皂化對不含氧的類胡蘿卜素(α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素)影響較小。因此，對以β-胡蘿卜素和番茄紅素為主的紅葡萄柚進(jìn)行類胡蘿卜素分析時(shí)，可不經(jīng)皂化，以減少類胡蘿卜素的損失。

A-未皂化的類胡蘿卜素提取物(UCE)；B-皂化的類胡蘿卜素提取物(SCE)圖3 樣品中的類胡蘿卜素高效液相色譜圖

Fig.3 The HPLC figure of carotenoids in sample

β-隱黃素作為柑橘汁中的主要類胡蘿卜素，在果汁中大多以酯的形式存在，因此，其含量也可以作為評價(jià)柑橘汁營養(yǎng)價(jià)值的指標(biāo)之一。皂化后β-隱黃素含量增加最為明顯，而對于果汁中β-隱黃素酯的種類，傅虹飛[7]采用液質(zhì)聯(lián)用的方法對其進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)寬皮柑橘中以β-隱黃素癸酰酯、β-隱黃素月桂酰酯、β-隱黃素豆蔻酰酯、β-隱黃素棕櫚酰酯4種為主，而甜橙和白色果肉品種柑橘汁中只檢測到除β-隱黃素癸酰酯外的3種。從圖4中可以看出寬皮柑橘汁β-隱黃素酯含量普遍較高(2.36±0.19 mg/L)，其次是甜橙(0.78±0.06 mg/L)。巴氏殺菌會使β-隱黃素酯含量降低(9.61%)，而超聲殺菌則會提高其含量(18.17%)，究其原因與類胡蘿卜素含量變化原因相似。

圖4 不同處理方式對柑橘汁中β-隱黃素酯含量的影響

Fig.4 The influence of different treatments on β-cryptoxanthin ester content of citrus juice

2.4 殺菌方式對柑橘汁中色澤參數(shù)的影響

從表3可以看出，盡管殺菌方式不同，但柑橘汁色澤參數(shù)的變化趨勢相似，與鮮榨果汁相比，殺菌處理后果汁的L*、b*、C*升高，a*、OJ下降。不同品種的柑橘汁在色澤上均不同程度地表現(xiàn)出亮度升高、黃色加深、紅色變淡、色澤飽和度增強(qiáng)趨勢。這一結(jié)果與TIMMERMANS等[23]研究的巴氏殺菌以及GUERROUJ等[24]報(bào)道的超聲殺菌對橙汁色澤的影響趨勢一致。與巴氏殺菌相比，超聲殺菌對柑橘汁色澤參數(shù)的影響更為明顯，引起該變化的原因除了超聲殺菌能顯著提高柑橘汁中類胡蘿卜素含量之外，還可能與超聲產(chǎn)生的OH·引發(fā)呈色物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)及異構(gòu)化有關(guān)，此外超聲的空穴效應(yīng)對果汁色澤改變的影響也已被TIWARI[25]等證實(shí)。

表3 不同處理方式對柑橘汁色澤的影響

續(xù)表3

品種處理方式L?a?b?COJ紅葡萄柚對照31.33±0.06c9.72±0.01a4.78±0.06c10.84±0.04c43.00±0.08a巴氏殺菌32.94±0.04b9.31±0.13b5.26±0.02b11.09±0.11b42.66±0.01b超聲殺菌33.42±0.12a9.09±0.08c5.65±0.11a11.75±0.17a42.41±0.07c代代對照35.81±0.16b-0.22±0.01a9.42±0.11b10.42±0.11c35.80±0.10a巴氏殺菌36.55±0.04a-0.51±0.01b10.41±0.09a11.42±0.09b35.43±0.03b超聲殺菌36.88±0.24a-0.98±0.03c10.57±0.06a11.61±0.06a34.95±0.09c雞尾葡萄柚對照37.15±0.07c-0.14±0.03a14.91±0.05c14.91±0.05c36.42±0.02a巴氏殺菌38.18±0.02b-0.65±0.08b16.97±0.03b17.00±0.03b35.80±0.01b超聲殺菌40.94±0.07a-1.04±0.01c17.58±0.16a17.59±0.16a35.25±0.06c尤力克檸檬對照35.77±0.26b-1.75±0.05a3.55±0.04c4.20±0.03c31.61±0.11a巴氏殺菌35.91±0.10b-2.25±0.01b3.84±0.01b4.67±0.02b31.08±0.08b超聲殺菌37.60±0.01a-2.41±0.02c4.13±0.01a4.95±0.02a30.71±0.01c

2.5 柑橘汁中類胡蘿卜素含量與色澤參數(shù)的相關(guān)性

表4列出了柑橘汁中類胡蘿卜素含量與色澤參數(shù)的相關(guān)性，由于本實(shí)驗(yàn)只有3個(gè)品種的柑橘含有番茄紅素，故對番茄紅素不作分析。葉黃素、玉米黃素和β-隱黃素與各個(gè)色澤參數(shù)均呈顯著或極顯著正相關(guān)，尤其是與L*、b*和C*均呈極顯著正相關(guān)。β-胡蘿卜素與a*、OJ呈極顯著正相關(guān)，與b*、C*呈顯著正相關(guān)。α-胡蘿卜素的含量僅與a*呈顯著正相關(guān)，而與其余色澤參數(shù)無顯著的相關(guān)性。OJ值與玉米黃素、β-隱黃素和β-胡蘿卜素呈極顯著正相關(guān)，與葉黃素呈顯著正相關(guān)。L*、a*、b*三者相比，b*權(quán)重較大，L*次之，a*相對較低，說明黃藍(lán)值(b*)是柑橘汁色參數(shù)中最重要指標(biāo)，且與含量呈正相關(guān)。

表4 類胡蘿卜素含量與色澤參數(shù)的相關(guān)性

注：*表示差異達(dá)5%顯著水平，**表示差異達(dá)1%顯著水平。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)所測的各品種柑橘鮮榨果汁中，寬皮柑橘的類胡蘿卜素含量普遍較高，多數(shù)品種柑橘汁中β-隱黃素的含量最高，其次是葉黃素、玉米黃素和β-胡蘿卜素，而α-胡蘿卜素含量較少，番茄紅素只存在于紅色果肉品種的柑橘汁中。巴氏殺菌的高溫會使類胡蘿卜素降解，因此會降低果汁中的類胡蘿卜素含量，而超聲殺菌由于空穴效應(yīng)及溫度較低等原因，超聲殺菌比巴氏殺菌能更顯著地提高果汁中類胡蘿卜素，此外，巴氏殺菌也會相應(yīng)地降低VA(9.61%)和β-隱黃素酯(9.61%)等活性物質(zhì)的含量，而超聲殺菌則會分別將其含量提高23.12%和18.17%，這說明超聲殺菌作為新型的非熱殺菌方式不僅會減少果汁中熱敏性物質(zhì)的降解，其獨(dú)特的空穴效應(yīng)也會使細(xì)胞壁破碎，使細(xì)胞內(nèi)容物流出，對類胡蘿卜素有輔助提取的作用，從而提高果汁中類胡蘿卜素等活性物質(zhì)的含量，提高果汁的營養(yǎng)價(jià)值。

兩種殺菌方式處理之后的果汁色澤參數(shù)呈現(xiàn)相同的變化趨勢，均不同程度地表現(xiàn)出亮度升高，黃色加深，紅色變淡，色澤飽和度增強(qiáng)，OJ值略有下降。通過相關(guān)性分析得出葉黃素、玉米黃素和β-隱黃素與L*、b*和C*均呈極顯著正相關(guān)，與其余色澤參數(shù)也呈顯著正相關(guān)。α-胡蘿卜素的含量僅與a*呈顯著正相關(guān)，β-胡蘿卜素的含量與a*、OJ呈極顯著正相關(guān)，與b*、C*呈顯著正相關(guān)。類胡蘿卜素作為柑橘汁中的活性物質(zhì)，其含量會影響果汁的營養(yǎng)品質(zhì)，同時(shí)它也是果汁中的主要色素，通過色澤影響果汁的感官品質(zhì)，因此其對果汁品質(zhì)具有重要意義。