超高压处理对鲜榨黑莓清汁品质的影响

张 龙，许 颖，马 辉，白 洁，马永昆

(江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013)

超高压处理对鲜榨黑莓清汁品质的影响

张 龙，许 颖，马 辉，白 洁，马永昆*

(江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013)

研究了鲜榨黑莓清汁经300～600MPa处理15min后其品质的变化。研究结果表明:黑莓清汁经超高压处理后，pH随处理压力升高而显著降低(p＜0.05)，总酸显著增加(p＜0.05)，超高压处理后其可溶性固形物、总糖含量无显著变化(p＞0.05);花色苷、多酚含量保留率达90%以上，且还原能力显著增强;300MPa处理15min后黑莓清汁清除DPPH·能力显著下降，而其余压力下黑莓清汁清除DPPH·能力均随压力升高显著增强。

超高压，鲜榨，黑莓清汁，品质

黑莓(Blackberry)属蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(Rubus)植物，果实呈卵圆形，黑红色，味酸甜，果香怡人，含有果糖、葡萄糖、有机酸、VC、VE、花色苷、鞣花酸等多种成分，具有良好的抗氧化、抗癌及防止心血管疾病等功能，属第三代功能性小浆果［1－4］。黑莓属热敏性水果，其内含有的营养物质稳定性极差，采用热加工技术处理黑莓，会使其感官品质和营养物质发生变化［5－6］，影响产品风味及其抗氧化性。采用超高压技术杀菌钝酶，对风味、色泽等感官品质的破坏程度小［7］，并能较好地保留食品中的营养成分。Ankit Patras等［8］发现超高压处理(400、500、600MPa，15min，10～30℃)后草莓和黑莓酱的抗坏血酸和花色苷含量无显著变化，抗氧化活性显著高于经热处理的样品;Ángela等［9］采用100～300MPa处理苹果清汁，发现VC、多酚含量及抗氧化性较空白样无显著变化。Y.Lambert［10］研究发现与草莓原汁相比，经200和500MPa高压处理20min的草莓汁其香气成分无显著变化，经800MPa处理20min的草莓产品，可形成一些新物质，如γ－内酯，使其风味得到改善。当前，国内还未见关于超高压处理对黑莓清汁品质影响的报道，本文研究了超高压处理对其主要品质的影响，以期为超高压非热加工技术在黑莓清汁中的应用提供理论依据和基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黑莓 品种为Hull，购于江苏溧水县白马镇(可溶性固形物为 9.0%，pH为 2.9，无腐烂变质); Pectinex XXL果胶酶 北京诺维信生物公司;其余试剂均为分析纯 上海国药集团化学试剂有限公司。

3L、800MPa智能化超高压杀菌设备 江苏大学与包头科发机械公司共同研制;UV－1600紫外可见分光光度计 北京瑞利分析仪器有限公司; TGL－20M高速冷冻离心机 湘仪离心机高速台式冷冻离心机厂;HR－1843飞利浦打浆机 飞利浦有限公司;手动式塑料薄膜封口机 浙江省永嘉水电机械厂。

1.2 实验方法

1.2.1 鲜榨黑莓清汁样品制备 黑莓→自然解冻→打浆、破碎→果胶酶酶解(40℃，1.5h)→离心(6000r/min，15min)→300目筛过滤→聚乙烯袋包装→置于冰箱备用(4℃)

1.2.2 超高压处理条件 超高压处理条件为:压力300、400、500、600MPa，保压时间为 15min，温度25℃，对应样品编号为 A300、A400、A500、A600，空白样品编号为 A0.1。超高压设备有效体积3L，升压速率100MPa/min，温度升高3℃/100MPa，解压时间2s，保压过程中压力波动不超过10MPa，高压腔内油温25～27℃。处理后的样品置于4℃下保藏，待检，时间不超过12h。

1.2.3 理化指标测定 参照果汁行业标准 SB/T 10203－1994测定，可溶性固形物采用手持式折光仪测定;总糖、还原糖采用斐林试剂直接滴定法，以葡萄糖计;总酸用酸碱滴定法测定，以苹果酸计;电导率采用电导率仪测定。

1.2.4 花色苷含量的测定 采用pH示差法测定花色苷含量［1］。取1.0mL样品分别用pH1.0的缓冲液(0.2mol/L KCl∶0.2mol/L HCl=25∶67(V/V))和pH4.5的缓冲液(1mol/L NaAc∶1mol/L HCl∶H2O= 100∶60∶90(V/V/V))定容到10mL容量瓶中，混匀，在冰箱中静置2h，分别测定pH1.0和pH4.5缓冲液中样品在510nm和700nm波长的吸光度，采用式(1)计算黑莓清汁中的花色苷含量。

黑莓汁花色苷含量(mg/L)

式中:DF为稀释倍数;ε为摩尔吸光度(26900L/mol·cm);L=1.0cm;Mw为分子量，以矢车菊－3－葡萄糖苷计算，Mw=449.2g/mol。

1.2.5 黑莓清汁中多酚含量的测定

1.2.5.1 标准曲线的制作［11］准确称取0.0595g焦性没食子酸溶解定容至 100mL，再取上述溶液10.0mL稀释定容至200mL，焦性没食子酸标准溶液浓度为0.0119mg/L。实验时分别取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于10mL具塞试管中，用去离子水(超声10min排气)定容至5mL，摇匀。加入福林酚试剂各1.0mL，摇匀，静置2min后加入10%Na2CO3溶液(10g无水碳酸钠定容至100mL)各2.0mL，摇匀。去离子水定容至10mL，然后50℃水浴5min，取出后常温避光放置2h，于765nm下测定吸光值。

1.2.5.2 黑莓清汁中多酚含量的测定 取稀释20倍后的黑莓清汁1.0mL，按标准曲线的制作方法测定待测样的吸光度，根据回归方程计算多酚含量，每个样品平行测定三次，用SPSS统计软件对数据进行统计分析。

1.2.6 超高压处理黑莓清汁抗氧化性评价

1.2.6.1 还原能力的测定［12］采用普鲁士兰法测定还原能力，取不同浓度(50～250μg/mL)的原溶液0.5mL于具塞试管中，加入2.5mL 0.2mol/L，pH为6.6的磷酸盐缓冲液和2.5mL 1%K3Fe(CN)6，于50℃水浴中保温30min后冰水浴冷却至常温，加入2.5mL 10%三氯乙酸(TCA)。混匀后以4000r/min离心10min。取上清液2.5mL，加2.5mL水，加1mL 0.1% FeCl3，静置10min后于700nm下测定吸光值。吸光值越大，还原能力越强。

1.2.6.2 DPPH·清除率测定 参考Robert［13］方法，分别取2.0mL样品及等体积0.2mmol/L DPPH溶液，4.0mL 96%无水乙醇加入同一具塞试管中摇匀，密闭静置30min后，用96%无水乙醇作参比，在517nm下测定其吸光度Ai，同时测定0.2mmol/L DPPH·溶液与6.0mL 96%无水乙醇混合液的吸光度Ac以及待测液与6.0mL 96%无水乙醇混合液的吸光度Aj。据式(3)计算清除率:

2 结果与分析

2.1 多酚含量标准曲线

以多酚浓度为横坐标X(mg/mL)，吸光值为纵坐标Y作标准曲线(如图1所示)，得回归方程y= 163.1x+0.005，R2=0.999，以此计算样品中多酚含量，标准曲线如图1所示。

图1 多酚浓度的标准曲线Fig.1 The standard curve of polyphenol concentration

2.2 超高压对黑莓清汁理化指标的影响

由表1可知，超高压处理后黑莓清汁的可溶性固形物、电导率、总糖含量无显著差异(p＞0.05)，pH、总酸含量差异显著(p＜0.05)。经超高压处理后黑莓清汁总酸含量显著上升，pH显著降低(p＜0.05)，这可能是由于超高压处理可能影响溶液的电离平衡，随着压力的升高，弱酸的电离反应将更多的向生成H+的方向进行，致使受压介质的pH改变［14］，也可能是由于高压使细胞膜破裂，一部分有机酸释放出来，导致黑莓清汁的总酸含量升高［15］。黑莓清汁的电导率为4600μs/cm，随着压力升高或处理时间延长，电导率均上升，这种变化趋势可能与超高压处理后黑莓清汁中H+浓度的变化有关［16］，随着压力升高，由于弱酸的电离平衡方向发生改变，从而使电导率升高［14，17］。

2.3 超高压处理对黑莓清汁花色苷含量的影响

超高压处理对黑莓清汁花色苷含量的影响如图2所示，只有600MPa、15min处理使花色苷含量显著降低(p＜0.05)，其它处理条件对花色苷含量均无显著影响(p＞0.05)，且花色苷的保留率达99%。Torres B［18］等研究发现血橙经400、500、600MPa处理15min后，其花色苷保留率均在99%以上。超高压处理能使降解花色苷的多酚氧化酶、糖苷酶等失活［12］，但特定压力处理下可能短时间激发酶的活性促使花色苷降解。

图2 超高压处理对黑莓清汁花色苷含量的影响Fig.2 Effect of HPP on the contents of anthocyanins from blackberry clear juice

2.4 超高压处理对黑莓清汁多酚含量的影响

超高压处理对黑莓清汁多酚含量的影响如图3所示，400、600MPa处理15min黑莓清汁多酚含量分别下降8.8%和10.36%，300、500MPa处理15min后多酚含量变化不显著(p＞0.05)。这种现象的可能原因是，降解多酚的酶处理过程中的某一阶段被激活，或高压条件下果汁中溶解氧的活性增强。

图3 超高压处理对黑莓清汁多酚含量的影响Fig.3 Effect of HPP on the contents of polyphenols from blackberry clear juice

2.5 超高压处理对黑莓清汁抗氧化性的影响

2.5.1 还原能力 超高压处理对黑莓清汁还原能力的影响如图4所示。黑莓清汁的铁还原能力随处理压力增加显著增强(p＜0.05)。这可能是因为超高压处理后，黑莓清汁中有些生物活性物质，如花色苷、多酚等的提取率增加，从而影响抗氧化活性［8］。Sánchez－Moreno［19］曾研究发现橙汁经400MPa处理后，其总黄酮和橙皮素含量分别增加20.16%和39.88%。Mcinerney［20］等在600MPa压力下处理胡萝卜和绿豆碎屑2min，样品的FARP值提高，抗氧化性增强，这些例子都表明超高压处理可促使细胞破裂，使得胞内多酚、花色苷等溶出，进而影响抗氧化性。

图4 超高压处理对黑莓清汁还原力的影响Fig.4 Effect of HPP on reducing power of blackberry juice

2.5.2 清除DPPH·能力 超高压处理对黑莓清汁清除DPPH·效果的影响见图5，由图可知，超高压处理能使黑莓清汁DPPH·清除能力发生显著变化，其中300MPa下降较显著(p＜0.05)，这可能是因为某些营养成分自身不稳定，容易受多种因素的影响［21］; 500、600MPa处理后均显著提高(p＜0.05)，且600MPa提高最多，达23.25%。这可能是由于高压使得组织基质发生改变，例如细胞壁被破坏，从而使具有抗氧化作用的化合物释放到细胞外［20］。

图5 超高压处理对黑莓清汁清除DPPH·的影响Fig.5 Effect of HPP on DPPH·scavenging activities of blackberry clear juice

3 结论

超高压处理后，黑莓清汁可溶性固形物、电导率、总糖含量无显著差异;pH随处理压力升高而显著降低，总酸经超高压处理后显著增加;花色苷保留率达99%，多酚保留率为90%左右;还原能力随压力升高显著增强;300MPa处理15min，黑莓清汁的DPPH·清除率显著下降(p＜0.05)，其余条件下的清除率随处理压力升高显著增强(p＜0.05)。

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Effect of high pressure processing on the qualities of fresh blackberry juice

ZHANG Long，XU Ying，MA Hui，BAI Jie，MA Yong－kun*
(School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China)

The effects of high pressure processing(HPP)(300～600MPa for 15min)on the quality changes of blackberry juice were studied.The results showed that compared with the control sample，pH values significantly decreased(p＜0.05)，the total acids significantly increased(p＜0.05)，while total sugars and soluble solids in blackberry juice had no significant change.Anthocyanins and polyphenols in blackberry juice were well retained and all the retention rates were high above 90%.The scavenging activity on DPPH· were significantly enhanced with increasing pressure except being treated at 300MPa，15min.

high pressure;fresh;blackberry juice;quality

TS255.44

A

1002－0306(2012)21－0122－04

2012－03－28 *通讯联系人

张龙(1985－)，男，硕士研究生，研究方向:食品与发酵工程、超高压非热加工。

江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。