高靜壓處理對(duì)油桃殺菌效果與品質(zhì)的影響

周春麗，趙娜，蘇偉，鎖冠文，胡雪雁，朱碧華

江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（南昌 330013）

油桃（Prunus persicavar. Nectarina）可口香甜，營(yíng)養(yǎng)極為豐富，是人們鐘愛(ài)的水果之一，其所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)要比普通桃子高。油桃是在高溫高濕季節(jié)成熟，微生物和病菌易滋生，造成腐爛和發(fā)霉，經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重?fù)p失，且影響產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[1]。高靜壓處理（HHP）能保留油桃的風(fēng)味、品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在一定程度上延長(zhǎng)油桃的貯藏期并抑制有害微生物和病菌的生長(zhǎng)，對(duì)帶動(dòng)食品加工行業(yè)起到重要作用。

HHP技術(shù)是將食品原料通過(guò)100 MPa以上壓力，在常溫下保壓一定時(shí)間，有效殺滅食品中的有害微生物和病菌，同時(shí)能夠更好地保持食品中原有的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分[2-3]。Maitland等[4]應(yīng)用高靜壓（350，450和550 MPa，2 min）處理完整及鮮切西紅柿，該處理均顯著降低沙門(mén)菌（Salmonella enterica）的生長(zhǎng)，達(dá)到商業(yè)無(wú)菌要求。Queiroz等[5]研究高靜壓處理蘋(píng)果汁，20 ℃、400 MPa、7 min時(shí)有最佳殺菌效果；可溶性固形物、pH、酸度、維生素C、總酚含量基本沒(méi)有變化，表明高靜壓處理保持食品其中的營(yíng)養(yǎng)成分。試驗(yàn)以油桃為材料，研究高靜壓處理對(duì)油桃的殺菌效果，并分析高靜壓技術(shù)對(duì)油桃品質(zhì)的影響，為高靜壓技術(shù)在油桃加工的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

瑞光5號(hào)油桃（市售）。

營(yíng)養(yǎng)瓊脂、孟加拉紅培養(yǎng)基（北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司）；2, 6-二氯靛酚（上海金穗生物科技有限公司）；草酸溶液（天津市北辰方正試劑廠）；無(wú)水NaCl（上海滬泰精華科技研究所）；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜儀（6820，美國(guó)安捷倫公司）；醫(yī)用凈化工作臺(tái)（XYJ-1450，吳江市凈化設(shè)備總廠）；智能型生化培養(yǎng)箱（SPX-100B-Z，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；色差儀（Hp-200，深圳漢普有限公司）；榨汁機(jī)（HR-1861，飛利浦家庭電器有限公司）；pH計(jì)（DELTA 320，美國(guó)梅特勒-托利多公司）；數(shù)字阿貝折射儀（JH-WA2S，上海佳航儀器表有限公司）；冷凍離心機(jī)（5804R，德國(guó)艾本德公司）；質(zhì)構(gòu)儀（CT3，美國(guó)博勒飛公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品的高靜壓處理

將新鮮油桃切成厚4.0 cm的薄片樣品，壓力分別為150，250，350，450和550 MPa，保壓時(shí)間10 min，溫度25 ℃?？瞻讓?duì)照是常壓（0.1 MPa）下未被處理過(guò)的樣品。

1.3.2 微生物檢測(cè)

樣品細(xì)菌菌落總數(shù)依據(jù)GB/T 4789.2—2008《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》計(jì)算菌落總數(shù)；霉菌和酵母菌數(shù)量根據(jù)GB/T 4789.15—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 霉菌和酵母計(jì)數(shù)》測(cè)定霉菌和酵母菌數(shù)量。菌落總數(shù)和霉菌、酵母菌的測(cè)定所用培養(yǎng)基不同，前者使用營(yíng)養(yǎng)瓊脂，后者則選用孟加拉紅培養(yǎng)基。將處理好的油桃樣品用生理鹽水稀釋，并且以10倍的梯度遞增稀釋，直到稀釋至適宜的濃度，將處理好的稀釋液與培養(yǎng)基溶液以1∶10比例，置于培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。

1.3.3 硬度測(cè)定

將高靜壓處理后的油桃薄片放在質(zhì)構(gòu)儀P/50探頭下做質(zhì)地多面分析。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)：測(cè)前速率3 mm/s，測(cè)試速率2 mm/s，測(cè)后速率3 mm/s；壓縮率40%，停留時(shí)間3 s；觸發(fā)值4 g。每次測(cè)定10個(gè)樣品，取平均值。

1.3.4 色澤測(cè)定

采用Hp-200型色差儀，以標(biāo)準(zhǔn)白板為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定L*、a*和b*值來(lái)表示高靜壓處理后樣品的顏色。ΔE表示色差值，ΔE值越大表示顏色變化越大。

式中：L*、a*和b*為超高壓處理后樣品測(cè)定值；L0*、a0*和b0*為處理的空白對(duì)照樣測(cè)定值。

1.3.5 維生素C含量測(cè)定

分別稱取35 g高靜壓處理后的油桃和對(duì)照樣品，各加入50 mL蒸餾水，移入250 mL容量瓶中，用2%草酸溶液稀釋到刻度線，搖晃均勻并過(guò)濾。吸取15 mL上述濾液在錐形瓶中，用標(biāo)定過(guò)的2, 6-二氯靛酚鈉溶液滴定至桃紅色，至15 s不褪色為止。

1.3.6 可溶性固形物的測(cè)定

將高靜壓處理后的油桃用打漿機(jī)打漿至均勻，用紗布將勻漿過(guò)濾，得到澄清的濾液后，用折射儀測(cè)定該濾液的折射率，從儀器的刻度尺上讀出可溶性固形物含量。

1.3.7 pH測(cè)定

用pH計(jì)測(cè)定，用蒸餾水把將要使用的探頭洗干凈并將其擦干，將探針插入已濾好的過(guò)濾液中，等顯示器上的示數(shù)穩(wěn)定下來(lái)后進(jìn)行讀數(shù)，重復(fù)上述步驟4次，并進(jìn)行記錄。

1.3.8 香氣測(cè)定

香氣成分的萃?。河霉滔辔⑤腿∪樱瑢⒏哽o壓處理后的油桃，用打漿機(jī)打成果漿至均勻，取10 g勻漿于頂空瓶中，向該瓶中加入7.5 g無(wú)水NaCl，加入適量的1 mg/mL的2-辛醇，把該瓶子放在50 ℃溫器中，恒溫?cái)嚢?，攪拌完后平?0 min，固相微萃取40 min。色譜條件：色譜柱為HP-INNOWAX彈性石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），進(jìn)樣口溫度為180℃，并以不分流進(jìn)樣方式進(jìn)行進(jìn)樣，升溫程序?yàn)?0 ℃保持2 min，以10 ℃/min的升溫速度升至100 ℃，以5℃/min的升溫速度將溫度上升至220 ℃，維持7 min，載氣是流速為1.0 mL/min的高純He。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，顯著性水平為0.05，p＜0.05時(shí)表示差異顯著。用Origin Pro 8.0統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)并制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 高靜壓處理油桃殺菌參數(shù)的確定

圖1表明：高靜壓處理后的油桃樣品中的菌落總數(shù)顯著低于對(duì)照樣品的菌落總數(shù)（p＜0.05）。隨著壓力不斷增大，菌落總數(shù)在不斷地減少。隨著壓力不斷升高，在150～350 MPa壓力下，細(xì)菌死亡率急劇升高，在150 MPa壓力下菌落總數(shù)為3.23±0.2 lg CFU/g，在250 MPa壓力下菌落總數(shù)為2.17±0.2 lg CFU/g，在350 MPa壓力下菌落總數(shù)達(dá)1.02±0.2 lg CFU/g，分別下降1.06±0.2 lg CFU/g，1.15±0.2 lg CFU/g，繼續(xù)增大壓力細(xì)菌死亡率雖然在不斷升高，但是幅度波動(dòng)不大，趨于平緩。高靜壓殺菌，殺滅的主要微生物有細(xì)菌、酵母菌和霉菌微生物。在350 MPa壓力下，菌落總數(shù)為1.02±0.2 lg CFU/g，油桃基本達(dá)到商業(yè)殺菌效果。在450 MPa壓力下，保壓10 min，此時(shí)菌落總數(shù)為0.61±0.2 lg CFU/g，微生物基本不存在。Dong等[6]在研究超高壓對(duì)蓮藕殺菌效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，在600 MPa壓力下將蓮藕保壓2.5 min，蓮藕中的微生物含量符合商業(yè)殺菌效果，滿足國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)結(jié)果和研究中油桃在450 MPa壓力下處理10 min基本達(dá)到商業(yè)殺菌效果相吻合。Zhou等[7]在超高壓處理新鮮印度南瓜漿的研究中，得出與高靜壓處理油桃相似結(jié)論，剛開(kāi)始升高壓力時(shí)，細(xì)菌死亡率升高迅速，壓力不斷增加，細(xì)菌死亡率逐漸變緩，壓力超過(guò)300 MPa，細(xì)菌死亡變緩，在400 MPa壓力下，保壓15 min，霉菌、酵母菌幾乎不存在。因此，在450 MPa壓力下，保壓10 min，高靜壓處理油桃微生物基本不存在，可以延長(zhǎng)油桃貯藏時(shí)間，能提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

圖1 高靜壓處理前后菌落、霉菌和酵母菌總數(shù)

2.2 高靜壓處理對(duì)油桃硬度的影響

油桃的硬度是油桃口感好壞的關(guān)鍵，對(duì)油桃的質(zhì)構(gòu)起著舉足輕重的影響，同時(shí)也反映了油桃內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的緊密程度。由表1可知，高靜壓處理后的油桃的硬度對(duì)比高靜壓處理前的硬度有微小的變化，但是對(duì)質(zhì)構(gòu)基本沒(méi)有影響。即通過(guò)高靜壓處理，油桃硬度無(wú)顯著性變化（p＞0.05）。高靜壓處理前油桃的硬度為5.18±0.14 kg/cm2，而高靜壓處理后的油桃硬度為4.91±0.21 kg/cm2，硬度有所下降。高靜壓處理后油桃硬度的下降可能是由于壓力逐漸變大，細(xì)胞在很大程度上被破壞，促使細(xì)胞通透性的增大并且在這種高壓下，果膠甲酯酶（PME）和多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活性也隨之被激發(fā)，果膠甲酯酶使果膠去甲酯化，多聚半乳糖醛酸酶使低甲酯化果膠發(fā)生降解，在這兩種酶共同作用下，油桃硬度下降[8]。高靜壓處理后的油桃硬度雖然有一定程度下降，但是總體而言對(duì)質(zhì)感和口感的影響微小。孫雅馨等[9]研究高靜壓處理鮮切胡蘿卜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著壓力增加，胡蘿卜的硬度顯著下降（p＜0.05），但當(dāng)壓力大于300 MPa后，胡蘿卜的硬度不再繼續(xù)下降。油桃在450 MPa壓力下硬度下降不顯著，不影響油桃整體口感。

表1 高靜壓處理對(duì)油桃硬度的影響

2.3 高靜壓處理對(duì)油桃色澤的影響

由表2高靜壓處理后對(duì)油桃色澤的影響可以看出，油桃經(jīng)高靜壓處理，L*值顯著高于對(duì)照樣品（p＜0.05），說(shuō)明高靜壓處理使油桃的顏色有明顯的改變。Hartyni等[10]報(bào)道，ΔE在0～0.5時(shí)表示顏色變化不明顯，0.5～1.5表示顏色變化略明顯，1.5～3.0內(nèi)表示顏色變化顯著。試驗(yàn)油桃經(jīng)過(guò)高靜壓處理，ΔE=2.196，表示顏色變化顯著。由表2高靜壓處理后對(duì)油桃色澤的影響可以看出，油桃經(jīng)高靜壓處理，L*值在增大，表明油桃樣品經(jīng)過(guò)高靜壓處理亮度變亮，褐變的程度小，并且a*、b*值有一定程度下降。高靜壓處理后樣品色澤的變化主要是由于酶促反應(yīng)的發(fā)生，蛋白質(zhì)在高靜壓處理下會(huì)在一定程度上影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性和相關(guān)功能性質(zhì)的變化，即酶的活性中心結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生一定程度變化，導(dǎo)致酶活性的激活或者抑制[11]。Aaby等[12]在研究高靜壓加工對(duì)草莓汁色澤品質(zhì)的影響時(shí)，得出的結(jié)論與試驗(yàn)結(jié)果一致，發(fā)現(xiàn)高靜壓處理過(guò)的草莓汁在貯藏過(guò)程中的褐變程度比未處理的草莓汁的褐變程度要弱且高靜壓處理能有效抑制草莓汁中花青素的降解。油桃在450 MPa壓力下，ΔE=2.196，高靜壓處理后的油桃色澤變化顯著。

表2 高靜壓處理對(duì)油桃色澤的影響

2.4 高靜壓處理對(duì)油桃中維生素C含量的影響

由表3可知，高靜壓處理后的油桃維生素C含量顯著性降低（p＜0.05），通過(guò)高靜壓處理，高靜壓處理前后維生素C含量分別為5.32±0.12 mg/100 g和4.64±0.11 mg/100 g。高靜壓處理后的油桃維生素C含量保留率達(dá)87.16%，高靜壓處理后的油桃維生素C含量損失12.84%。Zhao等[13]研究也發(fā)現(xiàn)高靜壓處理庫(kù)爾勒香梨汁中維生素C有所下降，但高于熱殺菌汁。高靜壓處理保留油桃87.16%的維生素C，保留大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)油桃的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響甚微。

表3 高靜壓處理對(duì)油桃維生素C的影響

2.5 高靜壓處理對(duì)油桃可溶性固形物的影響

表4表明，高靜壓處理后的油桃與處理前油桃的可溶性固形物含量變化不顯著（p＞0.05），說(shuō)明高靜壓處理對(duì)油桃可溶性固形物有很好的保留。高靜壓處理前的油桃中的固形物含量為14.67%±0.42%，高靜壓處理后的油桃中的固形物含量為13.85%±0.31%，高靜壓處理后保留94.41%，固形物含量基本沒(méi)有損失。與Zhou等[7]利用高靜壓技術(shù)處理印度南瓜汁中的應(yīng)用研究的結(jié)論一致，高靜壓處理對(duì)印度南瓜汁中可溶性固形物含量基本沒(méi)有影響。因此，高靜壓處理對(duì)油桃可溶性固形物基本沒(méi)有影響，試驗(yàn)中高靜壓處理后的油桃保留94.41%的可溶性固形物。

表4 高靜壓處理對(duì)油桃可溶性固形物含量的影響

2.6 高靜壓處理對(duì)油桃pH的影響

表5表明，高靜壓處理對(duì)油桃的pH影響不顯著（p＞0.05），油桃的pH由5.32±0.01降低至5.27±0.01，降低0.05，變化不顯著。油桃的pH是影響油桃風(fēng)味的重要因素，而高靜壓處理基本上不會(huì)對(duì)油桃原有的風(fēng)味造成影響。Jayathung等[14]在研究超高壓技術(shù)對(duì)番茄汁的殺菌、鈍酶及品質(zhì)的影響時(shí)得出一致結(jié)論，超高壓處理過(guò)的番茄汁的pH和未處理的番茄汁的pH之間無(wú)顯著變化（p＞0.05）。

表5 高靜壓處理對(duì)油桃pH的影響

2.7 高靜壓處理對(duì)油桃香氣的影響

表6是高靜壓處理后的油桃的香氣成分。結(jié)果表明，酯類、內(nèi)酯類、醛類、醇類、烴類及羧酸類是油桃揮發(fā)性香氣的主要組成成分，此外還含有少量的酮類和其他物質(zhì)。水果的香氣成分有上千種，從化學(xué)構(gòu)成角度分類，可以分為酯類、醛類、醇類、內(nèi)酯類、萜類、酚類、醚類和一些含硫化合物；根據(jù)感官效果又可劃分為青香型、木香型、果香型、辛香型、醛香型等[15]。未經(jīng)處理的油桃對(duì)照樣品各類揮發(fā)性香氣的含量分別為醛類45.31%、酯類30.72%、醇類14.87%、內(nèi)脂類5.64%、烴類2.07%、酮類0.75%、萜烯類0.53%、其他物質(zhì)0.11%。而經(jīng)過(guò)高靜壓處理的油桃樣品揮發(fā)性香氣的含量分別為醛類48.12%、酯類26.44%、醇類18.03%、內(nèi)酯類4.05%、烴類1.98%、酮類4.05%、萜烯類0.47%、其他物質(zhì)0.23%。由此可見(jiàn)，油桃樣品經(jīng)過(guò)高靜壓處理，酯類、內(nèi)酯類含量明顯下降，醇類、醛類含量明顯升高，對(duì)酮類、羧酸類、烷烴類基本沒(méi)有影響。未經(jīng)過(guò)處理的油桃對(duì)照樣品中檢測(cè)出39種揮發(fā)性香氣成分，其中包括9種醇類、12種酯類、4種內(nèi)酯類、8種醛類、4種烴類、2種酮類。高靜壓處理后的油桃檢測(cè)出34種揮發(fā)性香氣成分，其中包括10種醇類、8種酯類、3種內(nèi)酯類、11種醛類、1種烴類、1種酮類。由此可以得出結(jié)論，高靜壓處理后的油桃對(duì)香氣幾乎沒(méi)有影響。Wang等[16]利用HS-SPME-GC-MS方法，研究中國(guó)50種桃和油桃中的84種揮發(fā)性物質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)桃和油桃果實(shí)中C6化合物含量較高，主要有己醛、2-或3-己烯醇、2-或3-己烯醛的順式或反式異構(gòu)體等。試驗(yàn)檢測(cè)出較多的C6并發(fā)現(xiàn)這些C6香氣化合物在高靜壓處理油桃后含量變化不顯著，保留了主要的特征香氣成分。Lambert等[17]利用超高壓處理草莓汁時(shí)發(fā)現(xiàn)醛類在草莓香氣的構(gòu)成中不受處理壓力的影響，僅在已醛800 MPa、20 min處理時(shí)有顯著變化。因此，高靜壓處理對(duì)油桃的香氣基本沒(méi)有影響，高靜壓處理后的油桃仍然有濃厚的香氣，但是高靜壓處理使揮發(fā)性香氣的酯類含量減少，醛類、醇類含量升高，但不影響總體的香氣。

表6 高靜壓處理對(duì)油桃特征性香氣的影響

3 結(jié)論

1) 450 MPa，10 min，25 ℃高靜壓處理的油桃，有害微生物和病菌基本殺滅，達(dá)到商業(yè)殺菌效果。未處理的樣品中菌落總數(shù)達(dá)9.96±0.2 lg CFU/g，450 MPa、10 min高靜壓處理過(guò)的油桃菌落總數(shù)為0.61±0.2 lg CFU/g，顯著下降（p＜0.05）。

2) 450 MPa、10 min、25 ℃高靜壓處理的油桃，色澤、維生素C含量差異顯著（p＜0.05）。L*升高，ΔE=2.196，色澤明顯變化，維生素C保留率為87.16%。

3) 450 MPa，10 min，25 ℃高靜壓處理的油桃，硬度、可溶性固形物、pH、香氣變化不顯著（p＞0.05）。硬度為原來(lái)的94.79%，可溶性固形物保留率為94.41%，pH基本不變，香氣中酯類香氣成分減少3種，醛類香氣成分增加3種。

試驗(yàn)表明，高靜壓處理不僅達(dá)到商業(yè)殺菌目的，與此同時(shí)也很好地保持油桃的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以延長(zhǎng)油桃的貯藏期，對(duì)油桃的加工生產(chǎn)有深遠(yuǎn)影響，促進(jìn)油桃市場(chǎng)發(fā)展。