杀菌条件对蓝莓原汁品质及抗氧化活性的影响

迟恩忠,王丽,时志军,杜传来

（1.安徽科技学院食品药品学院,安徽凤阳233100；2.凤阳健民蓝莓农业发展有限公司,安徽凤阳233100）

杀菌条件对蓝莓原汁品质及抗氧化活性的影响

迟恩忠1,王丽1,时志军2,杜传来1

（1.安徽科技学院食品药品学院,安徽凤阳233100；2.凤阳健民蓝莓农业发展有限公司,安徽凤阳233100）

探讨了不同杀菌条件对蓝莓原汁微生物指标、营养成分及抗氧化性能的影响.结果表明：80℃杀菌4～16 min、105℃杀菌0.5～2 min,可有效杀灭微生物.杀菌后总酸度变化不显著,可溶性固形物、总糖、维生素C、花青素、总酚、总黄酮含量和SOD活力显著下降,DPPH自由基清除能力、·OH自由基清除能力显著下降.在保证杀菌充分的前提下,综合考虑杀菌条件对营养成分及抗氧化活性的影响,可知80℃杀菌8 min、105℃杀菌1 min适宜作为蓝莓原汁加工的杀菌条件.

蓝莓原汁；杀菌条件；品质；抗氧化活性

Abstract:The effects of different sterilizing conditions on the microbial indicators,nutrition ingredient and antioxidant activity of blueberry juice were studied in this paper.The results showed that heat sterilization at 80℃for 4～16 min or at 105℃for 0.5～2 min could effectively kill microorganisms.After sterilization,the total acidity had no significant difference,and the soluble solids contents,total sugar contents,vitamin C contents,anthocyanin contents,total phenolic contents,total flavonoids contents and superoxide dismutase（SOD）activity decreased significantly.The DPPH and·OH radical scavenging ability decreased significantly.Based on these results,the sterilizing condition of 80℃for 8 min or 105℃for 1 min were chose as the condition of sufficient sterilization.

Key words:blueberry juice；sterilizing conditions；quality；antioxidant activity

蓝莓又名蓝浆果,富含大量的糖、有机酸、花青素、黄酮类物质、矿物质及维生素等,具有极高的营养保健价值[1-2].近年来,蓝莓产业在我国蓬勃发展,加工蓝莓果汁有着广阔的市场前景.但是加工过程对蓝莓的营养成分不可避免会产生影响,因此如何最大限度地保存其营养保健成分至关重要[3].

杀菌是蓝莓原汁加工过程中的关键环节,一方面可以保证产品的饮用安全性,另一方面可以延长食品的货架期.目前杀菌的方法主要有热杀菌和冷杀菌.热杀菌按照杀菌程度的强弱,可分为巴氏杀菌（≤100℃）和商业杀菌（＞100℃）[4].热杀菌可以保证食品质量,但会造成食品中热敏成分的损失,果汁的色泽、风味和口感也会有一定程度的影响；冷杀菌也称非热杀菌,在果汁中应用的主要有超高压杀菌[5]、紫外杀菌[6]、微波杀菌[7]、高压脉冲电场杀菌[8]、超声杀菌[9]等,研究表明冷杀菌可以很好地保存果汁中原有的成分,但大部分冷杀菌技术对设备要求高,投资大,不利于基层企业的推广,还有部分冷杀菌技术的成熟度还有待提高.

本文研究了不同杀菌条件对蓝莓原汁微生物指标、营养成分及抗氧化性能的影响,旨在在保障杀菌充分的基础上,尽可能减少对蓝莓原汁营养成分的破坏,为小型蓝莓原汁生产企业的杀菌技术提供参考.

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试原料蓝莓冻果,由安徽凤阳健民蓝莓农业发展有限公司提供,-20℃冰箱冷冻备用.

1.1.2 供试试剂平板计数琼脂、结晶紫中性红胆盐琼脂（上海盛思生化科技有限公司）；煌绿乳糖胆盐肉汤（上海博微生物科技有限公司）；SOD检测试剂盒（上海碧云天生物技术有限公司）.氢氧化钠、酚酞、氯化钾、草酸、乙酸钠、过氧化氢、高岭土、无水乙醇、碳酸钠、亚硝酸钠、硝酸铝、硫酸亚铁、硫酸、盐酸、福林试剂、蒽酮试剂、葡萄糖、水杨酸、抗坏血酸、芦丁标准品、愈创木酚、2,6-二氯靛酚、DPPH试剂均为分析纯.

1.1.3 主要仪器设备LHP-160型智能恒温恒湿培养箱（上海三发科学仪器有限公司）；SYQ-DSX-280B手提式不锈钢压力蒸汽灭菌器（上海申安医疗器械厂）；DGG-9240B型电热恒温鼓风干燥箱（上海森信实验仪器有限公司）；UV-5100紫外可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）；ME204电子天平（梅特勒托利多公司）；FilterMax F3滤光片式多功能酶标仪（Molecular Devices）；DS-1高速组织捣碎机（上海标本模型厂）；HH数显恒温水浴锅（金坛市金城国胜实验仪器厂）；WYT-V精密型糖量计（成都泰华光学有限公司）；净化工作台（上海和欣科教设备有限公司）.

1.2 试验方法

1.2.1 蓝莓原汁的制备将蓝莓冻果清洗、解冻后,80℃水中漂烫6 s,高速组织捣碎机打浆,按蓝莓果浆质量的0.008 4%加入果汁酶,于45.4℃培养箱酶解2.25 h后压榨取汁,6层纱布过滤,罐装,每瓶50 mL,分别采用不同的条件杀菌,每个样品3个平行.

1.2.2 微生物指标的测定参考GB4789.2—2010[10]测定菌落总数；参考GB4789.3—2010[11]测定大肠菌群. 1.2.3理化指标的测定可溶性固形物采用精密型糖量计测定；总酸度测定采用滴定法,总酸度以含一分子结晶水的柠檬酸计；总糖的测定采用蒽酮比色法[12]；维生素C的测定采用2,6-二氯靛酚滴定法[13]；花青素的测定采用双波长pH示差法[14]；总酚测定采用福林-酚法[15]；总黄酮测定采用亚硝酸盐-硝酸铝-氢氧化钠显色法[16],以芦丁计总黄酮含量；采用SOD总活性检测试剂盒（WST-8法）测定SOD活性.

1.2.4 抗氧化活性的测定DPPH自由基清除能力测定参考许红星等[17]的方法,·OH自由基能力测定参考谢思芸[18]的方法并加以改进.

2 结果与分析

2.1 杀菌条件对蓝莓原汁菌落总数和大肠菌群的影响

不同杀菌条件下蓝莓原汁的菌落总数和大肠菌群数见表1.

由表1可知：70℃杀菌4～16 min条件下,杀菌都不够彻底,菌落总数在50～86 CFU/mL,大肠菌群未检出；80℃、90℃杀菌4～16 min时均可有效杀灭微生物,菌落总数和大肠菌群均未检出.105、115、121℃杀菌0.5～2 min均可有效杀灭微生物,菌落总数和大肠菌群均未检出.考虑到高温对营养成分影响较大,初步选择80℃、105℃作为杀菌温度.

表1 不同杀菌条件下蓝莓原汁的菌落总数和大肠菌群数Tab.1 Total number ofbacterial colonyand coliformgroups in blueberryjuice under different sterilizingconditions

2.2 杀菌条件对蓝莓原汁可溶性固形物、总糖、总酸含量的影响

不同杀菌条件下蓝莓原汁的可溶性固形物、总糖、总酸含量见表2.

表2 不同杀菌条件下蓝莓原汁的可溶性固形物、总糖、总酸含量Tab.2 Soluble solids,total sugar and total acid contents ofblueberryjuice under the different sterilizingconditions

由表2可知：在80℃杀菌条件下,随着杀菌时间的延长,可溶性固形物呈现下降趋势,保存率为92.48%～96.39%；总糖与对照组相比迅速下降,但随着时间的延长下降并不明显,保存率为92.02%～95.12%.在105℃杀菌条件下,与对照组相比,可溶性固形物和总糖含量迅速下降,但随着杀菌时间的延长变化并不明显,保存率分别为92.08%～93.46%和89.91%～94.01%.不同杀菌条件下的总酸度没有显著差别（P＞0.05）,但因为可溶性固形物和总糖含量的下降,糖酸比会有所下降,可能会导致蓝莓原汁的口感变酸.

2.3 杀菌条件对蓝莓原汁维生素C和花青素含量的影响

不同杀菌条件下蓝莓原汁的维生素C和花青素含量见表3.

表3 不同杀菌条件下蓝莓原汁的维生素C和花青素含量Tab.3 Vitamin Cand anthocyanin contents ofblueberryjuice under the different sterilizingconditions

由表3可知,杀菌对维生素C的破坏较为严重,与对照组相比显著下降（P＜0.05）,杀菌温度越高、杀菌时间越长,破坏越严重.80℃和105℃杀菌条件下维生素C的保存率分别为77.49%～85.40%、76.33%～85.16%.80℃和105℃杀菌后花青素的含量显著下降（P＜0.05）,尤其是在杀菌的初期降幅比较大,随着杀菌时间的延长下降缓慢,花青素的保存率分别为89.80%～92.12%、89.85%～92.87%.

2.4 杀菌条件对蓝莓原汁总酚、总黄酮含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响

不同杀菌条件下蓝莓原汁的总酚、总黄酮含量、SOD活力的影响见表4.

表4 不同杀菌条件下蓝莓原汁的总酚、总黄酮含量及SOD活力Tab.4 Total phenolic and total flavornoids contents ofblueberryjuice under the differentsterilizingconditions

由表4可知：与对照组相比,杀菌后总酚和总黄酮的含量显著下降（P＜0.05）,杀菌温度越高、杀菌时间越长,破坏越严重,但总酚的保存率均在85%以上,总黄酮的保存率均在91%以上.在杀菌的初期总酚和总黄酮含量下降幅度较大,说明对总酚和总黄酮的破坏在杀菌初期已经形成.杀菌后的SOD活性显著下降（P＜0.05）,但总体上105℃短时杀菌组的SOD活性要高于80℃长时杀菌组.80℃条件下,随着杀菌时间的增加,SOD活性显著下降,保存率为82.47%～89.87%；而105℃条件下,因杀菌时间短,不同杀菌时间下的SOD活性没有显著差异,保存率为89.58%～92.79%.

2.5 杀菌条件对蓝莓原汁清除DPPH和·OH自由基能力的影响

不同杀菌条件下蓝莓原汁清除DPPH和·OH自由基的能力见表5.

由表5可知：杀菌后DPPH自由基的清除率显著下降（P＜0.05）,80℃和105℃杀菌条件下分别下降了8.41%%～16.38%、8.23%～11.59%；·OH自由基的清除率也呈显著下降趋势（P＜0.05）,80℃和105℃杀菌条件下分别下降了8.16%～16.78%、7.51%～16.15%.总体上杀菌温度越高,杀菌时间越长,两种自由基的清除率越低,这与高温破坏了蓝莓中的花青素、酚类、黄酮类、维生素C等抗氧化成分直接相关.

表5 不同杀菌条件下蓝莓原汁清除DPPH和·OH自由基的能力Tab.5 DPPH and·OH free radical scavengingcapabilityofblueberryjuice under the different sterilizingconditions

3 结论

80℃杀菌4～16 min、105℃杀菌0.5～2 min可有效杀灭蓝莓原汁中的微生物,杀菌后总酸度变化不显著,可溶性固形物、总糖、维生素C、花青素、总酚、总黄酮含量和SOD活力显著下降,抗氧化能力显著降低.综合考虑杀菌条件对营养成分及抗氧化活性的影响,并保证杀菌充分的情况下,可选择80℃杀菌8 min、105℃杀菌1 min作为蓝莓原汁杀菌的条件.

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（责任编辑：邓天福）

Effects of sterilizing conditions on the quality and antioxidant activity of blueberry juice

CHI Enzhong1,WANG Li1,SHI Zhijun2,DU Chuanlai1
（1.Food and DrugCollege,Anhui Science and TechnologyUniversity,Fengyang233100,China；2.FengyangJianmin BlueberryAgriculture Development Co.Ltd.,Fengyang233100,China）

TS255.44

A

1008-7516（2017）04-0026-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2017.04.005

2017-04-08

安徽省重大科技专项（15CZZ03105）

迟恩忠（1970—）,男,山东蓬莱人,硕士.主要从事食品加工与安全研究.