不同杀菌方式对蓝莓原汁的品质影响

徐天泽，徐 洁，徐 诚，毕海洲，麦必程，陈晓明

（淮阴工学院生命科学与食品工程学院，江苏 淮安 223000）

蓝莓（Blueberry），亦称蓝浆果、越橘，是一种杜鹃科越橘属植物[1]，蓝莓果子呈球形，颜色从浅蓝到深蓝不等，表面覆盖着白色的果粉。蓝莓富含蛋白质、维生素、微量元素和矿物质，还具有多种活性营养成分，如花青素、总酸、有机酸、酚酸、超氧化物歧化酶和果胶等，被认为是全球五大健康产品之一[2]。蓝莓花青素被认为是“护眼之宝”中最强大的抗氧化剂，其能够对抗自由基的侵害，延缓衰老，并且能够阻止突变[3]。

杀菌是果汁加工的关键环节，目前生产主要采用高温短时、超高温瞬时杀菌等热杀菌方法，该方法极易破坏果汁中的热敏性成分，对果汁的色香味和营养等方面产生负面影响。超高压杀菌是近年来研究较多的非热杀菌技术，利用几百兆帕的压力处理，使果汁在常温下达到灭酶杀菌的作用[4]。

采用超高压杀菌、高温短时、超高温瞬时杀菌3种不同方式对蓝莓原汁进行杀菌处理，比较不同杀菌处理对蓝莓原汁的微生物指标、营养成分、抗氧化能力的影响，为蓝莓原汁加工中的杀菌技术的选择提供参考数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蓝莓鲜果，购自当地果品市场，选择无病无伤的蓝莓，用流动水清洗，沥干水分；于-20 ℃条件下冷冻备用；平板计数培养基、孟加拉红培养基，上海盛思生化科技有限公司提供；芦丁标准品（98%）、没食子酸，上海源叶生物科技有限公司提供；Folin-酚试剂、1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH）、2-联氨-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸） 二铵盐自由基（ABTS），上海碧云天生物技术有限公司提供；水杨酸、氯化钠、抗坏血酸、硫酸亚铁、双氧水、无水乙醇、氢氧化钠、盐酸、无水葡萄糖、碳酸钠，国药集团化学试剂有限公司提供；其他均为分析纯。

1.2 仪器与设备

JYZ-C500 型九阳榨汁机，九阳股份有限公司产品；TU1900 型紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司产品；EL27 型梅特勒pH 计，梅特勒仪器有限公司产品；VD-650 型无菌操作台，苏州净化设备有限公司产品；SHPP-DZ-600 型超高压设备，山西三水河科技股份有限公司产品；TS-20型微型超高温杀菌机，上海顺仪实验设备有限公司产品；HB600-S 型电热恒温培养箱，上海跃进医疗器械厂产品。

1.3 试验方法

1.3.1 蓝莓原汁制备

取出-20 ℃冷冻备用的蓝莓，使用榨汁机榨汁，80 目过滤，所得滤液蓝莓原汁置于冰箱（0 ℃） 中冷藏备用。

1.3.2 蓝莓原汁杀菌处理

不同杀菌处理的样品均来自同一批蓝莓果汁。

（1） 超高压杀菌（UHP）。将蓝莓原汁分装在150 mL 复合塑料袋中，真空封口，置于超高压杀菌机中，在温度30 ℃，压力500 MPa 下保持10 min，置于冰箱（0 ℃） 冷藏待用。

（2） 高温短时杀菌（HTST）。将蓝莓原汁加热到85 ℃后，计时3 min，立即封入经灭菌的耐热PET瓶中（150 mL），冰水中快速冷却到常温，置于冰箱（0 ℃） 冷藏备用。

（3） 超高温瞬时杀菌（UHT）。杀菌参数为温度130 ℃，时间5 s，在无菌灌装机上采用无菌袋取样。

1.3.3 微生物指标测定

依据GB 4789.15 和GB 4789.2 中的方法检测菌落总数和霉菌酵母总数[5]。

1.3.4 品质指标

参考国家标准GB/T 5009—2003[6]，可溶性固形物的测定采用手持糖度仪测定法；总糖含量测定采用直接滴定法，结果以葡萄糖计；总酸测定采用酸碱滴定法，结果以柠檬酸计；pH 值示差法[7]测定果实花色苷含量；参考殷晓翠等人[8]的方法，采用Folin-酚法测定总酚含量，结果以没食子酸计；采用三氯化铝比色法测定总黄酮含量，结果以芦丁表示。

1.3.5 抗氧化活性测定

利用铁离子还原能力法（FRAP 法）、DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率检测自由基清除能力及蓝莓原汁的抗氧化活性。

参考陈纯[9]的方法，测定铁离子还原能力（Ferric ion reducing antioxidant power，FRAP）；参考李晓英等人[10]的方法测定DPPH 自由基清除率；ABTS 自由基清除率参考杨延峰等人[11]的方法。

2 结果与分析

2.1 不同杀菌方式的杀菌效果

不同杀菌方式的杀菌效果见表1。

表1 不同杀菌方式的杀菌效果/ lg（CFU·mL）-1

由表1 可知，未杀菌蓝莓原汁的菌落总数和霉菌酵母总数分别为3.2 lg（CFU/mL） 和2.7 lg（CFU/mL）；样品分别经UHP、HTST 和UHT 杀菌处理后，蓝莓原汁的菌落总数和霉菌、酵母菌均未检出，说明这3 种杀菌处理均达到杀菌要求。

2.2 不同杀菌方式对品质指标的影响

不同杀菌方式对蓝莓原汁主要营养品质的影响见表2。

表2 不同杀菌方式对蓝莓原汁主要营养品质的影响

由表2 可知，与未杀菌蓝莓原汁相比，3 种杀菌处理后的原汁总酸含量没有发生显著变化（p＞0.05）；可溶性固形物和总糖在UHP 处理后没有显著变化，但经HTST 和UHT 处理后都出现了较显著的下降（p＜0.05）；蓝莓原汁中花色苷含量经过UHP，HTST和UHT 处理后分别下降了23.36%，32.07%和27.54%。与未杀菌蓝莓原汁相比，UHP 使得总酚、总黄酮含量的损失率为20.11%，10.68%；HTST 处理组分别下降了44.58%，16.34%；UHT 处理组分别下降了36.52%，19.92%；总酚和总黄酮含量在3 种杀菌处理后都显著降低（p＜0.05），但UHP 影响最小。

2.3 不同杀菌方式对抗氧化活性的影响

不同杀菌方式对蓝莓原汁抗氧化性的影响见图1。

图1 不同杀菌方式对蓝莓原汁抗氧化性的影响

FRAP 值、DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率被广泛地用于评价样品的体外抗氧化能力。由图1 可知，蓝莓原汁的FRAP 值、DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率在经过杀菌处理后都表现出明显的下降趋势，高温短时杀菌处理影响最大。与未杀菌的果汁相比，UHP 杀菌处理的影响最弱，FRAP 值、DPPH 自由基清除率和ABTS 自由基清除率分别下降了14.29%，15.19%和13.42%；HTST 影响最显著，FRAP 值、DPPH 自由基清除率和ABTS自由基清除率分别下降了52.56%，37.91%和33.56%。在果汁饮料加工过程中，强烈的热处理不仅会降低功能性酚类化合物的含量，还会降低其抗氧化能力[12]。试验结果与曾庆帅[13]在荔枝果汁加工中研究发现的自由基清除变化趋势相符。谢国芳等人[14]发现杀菌温度对蓝莓果汁饮品的抗氧化能力有较大影响，经过巴氏杀菌和高温杀菌处理过程后，蓝莓果汁饮品的DPPH 自由基清除能力明显下降。热处理对不同酚类化合物的作用存在差异，其中各种酚类化合物的浓度变化会对特定自由基的抗氧化能力产生重要作用[15]。由表2 中的花色苷、总酚和总黄酮的含量测定结果可知，长时间杀菌导致蓝莓原汁中花色苷、总酚、总黄酮等抗氧化成分发生了氧化降解等化学反应使含量降低，从而影响了果汁的抗氧化活性。因此，为最大限度地保持蓝莓原汁的抗氧化能力，应尽可能缩短加热杀菌时间，或者选择非热杀菌的方式。

3 结论

UHP、HTST 和UHT 3 种杀菌方式均能杀灭蓝莓原汁中的微生物，达到杀菌要求，但3 种杀菌方式对蓝莓原汁中的品质和抗氧化活性的影响不同。利用UHP 技术对蓝莓原汁进行杀菌处理可以较好地保持果汁原有特性，体现在可溶性固形物、总糖、总酸指标与未杀菌处理的果汁相比无显著差异，而花色苷、总酚和类黄酮的差异影响最小。在蓝莓原汁的抗氧化活性方面，UHP，HTST 和UHT 杀菌的差异显著，其中UHP 杀菌的影响最小。高温杀菌会造成蓝莓原汁中的营养成分和抗氧化活性下降。因此，为了最大程度地保留蓝莓原汁中的营养成分、口感和风味品质，在蓝莓加工中应尽可能减少热加工，或者选择非热加工的UHP 技术，也可以进一步探索其他新型的非热加工杀菌方式。