二氧化碳濃度影響荔枝果實(shí)品質(zhì)
來(lái)源: http://m.pfyin.com/ 類別:實(shí)用技術(shù) 更新時(shí)間:2013-02-19 閱讀次
【本資訊由中國(guó)糧油儀器網(wǎng)提供】 目前,果蔬汁殺菌技術(shù)以熱力殺菌為主,熱力殺菌具有很好的殺菌效果,但由于果蔬汁對(duì)熱敏感,熱力殺菌后導(dǎo)致果蔬汁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及感官品質(zhì)發(fā)生明顯劣變。高密度二氧化碳作為一種新型殺菌技術(shù),對(duì)微生物和酶具有很好的殺滅和鈍化作用,同時(shí)由于其殺菌技術(shù)處理壓力低,容易達(dá)到并控制壓力;與傳統(tǒng)的熱力殺菌技術(shù)相比,對(duì)食品的熱敏物質(zhì)破壞作用小,特別是能很好的保持食品原有風(fēng)味,色澤和營(yíng)養(yǎng)成分。因此,DPCD殺菌技術(shù)日漸成為食品殺菌技術(shù)研究的焦點(diǎn)之一。
國(guó)內(nèi)外采用DPCD研究的多數(shù)為蘋(píng)果汁、橙汁、橘汁、胡蘿卜汁等溫帶果蔬汁,而對(duì)亞熱帶的荔枝汁中微生物殺菌研究很少。本實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)采用DPCD對(duì)荔枝汁殺菌技術(shù)進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示采用DPCD殺菌荔枝汁,在5MPa、36℃條件下,可殺滅大腸桿菌8個(gè)對(duì)數(shù)以上,金黃色葡萄球菌及沙門(mén)氏菌致病菌和酵母菌亦可被殺滅。因此,DPCD顯示了很好的殺菌效果。本實(shí)驗(yàn)在前期研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析新鮮荔枝汁經(jīng)DPCD處理后主要品質(zhì)的變化,探討DPCD用于荔枝汁加工的可能性,為DPCD新技術(shù)在荔枝汁加工中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。將荔枝鮮果進(jìn)行揀選、清洗、去皮后,在組織搗碎機(jī)中破碎30s,將得到的荔枝果漿,用4層紗布過(guò)濾,取濾液,即為荔枝果汁樣品。荔枝果汁樣品用高壓蒸汽滅菌后的玻璃瓶分裝,并放置在4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩M瑫r(shí)為了保證實(shí)驗(yàn)不受樣品差異的影響,本實(shí)驗(yàn)中所使用的荔枝汁均為同一批次產(chǎn)品。萃取(殺菌)釜容量1L,直徑80mm,高度50cm。二氧化碳流量9kg/h,升壓速率為1MPa/min(二氧化碳?jí)毫?MPa以下),升壓速率10MPa/min(二氧化碳?jí)毫?MPa以上)。
將200mL荔枝原汁置于殺菌釜內(nèi),密閉,采用高壓泵從底部輸送二氧化碳,利用二氧化碳檢測(cè)儀控制二氧化碳的濃度,到達(dá)8MPa、36℃條件時(shí),DPCD處理10min。之后,萃取釜卸壓,卸壓時(shí)間為1~2min,溫度可控制,在設(shè)定溫度上下波動(dòng)1~2℃。果汁樣品在4℃條件下12000r/min離心15min,上清液用于PPO活性測(cè)定。PPO活性測(cè)定采用鄰苯二酚法,具體為:2.9mL10mmol/L鄰苯二酚(0.1mol/L磷酸鹽緩沖液配制,pH7.0)和0.1mL酶液混合,反應(yīng)體系溫度為30℃,置于分光光度計(jì)中,測(cè)定398nm波長(zhǎng)處吸光度的變化,以每分鐘A398nm變化0.001所需的酶量為一個(gè)酶活性單位。果汁處理同1.3.4節(jié)。POD活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法,具體為:將0.1mL4.0%愈創(chuàng)木酚、0.1mL0.46%過(guò)氧化氫、2.7mL0.1mol/L磷酸緩沖液(pH7.0)和0.1mL酶液混合,反應(yīng)體系溫度為30℃,置于分光光度計(jì)中,測(cè)定470nm波長(zhǎng)處吸光度的變化,以每分鐘A470nm變化0.01所需的酶量為一個(gè)酶活性單位?扇苄怨绦挝锖浚翰捎檬殖直銛y式折光儀在室溫測(cè)定;pH值的測(cè)定:采用酸度計(jì)直接測(cè)定pH值;總酸度的測(cè)定:按照GB/T12293—90《水果、蔬菜制品可滴定酸度的測(cè)定》,采用滴定法測(cè)定,總酸度以檸檬酸計(jì)。電導(dǎo)率的測(cè)定:用電導(dǎo)率儀直接測(cè)定;褐變度的測(cè)定:將果汁經(jīng)4500r/min離心5min,取上清液在420nm波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度;還原糖含量的測(cè)定:采用菲林試劑比色法,以葡萄糖計(jì),詳細(xì)方法參照國(guó)標(biāo)GB/T6194—86《水果、蔬菜可溶性糖的測(cè)定》;總多酚含量的測(cè)定:采用福林酚試劑法,含量以沒(méi)食子酸(mg/L)計(jì)。分別取稀釋一定倍數(shù)的荔枝汁樣品1mL,加入1mL福林酚試劑,2mL10g/100mLNa2CO3溶液后混勻,25℃反應(yīng)1h,在765nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算荔枝汁總酚含量;VC含量的測(cè)定:采用鄰苯二胺衍生法,使用熒光光度計(jì)測(cè)定相對(duì)熒光強(qiáng)度。氨基酸含量使用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定。具體為:1)取1mL荔枝果汁樣品,加入4mL10g/100mL的5-磺基水楊酸,振蕩混勻,4℃靜置30min;2)接著用高速離心機(jī)在4℃、12000r/min離心15min,上清液經(jīng)0.22μm的水溶性濾膜過(guò)濾后上機(jī)測(cè)試。根據(jù)氨基酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量濃度與峰面積的關(guān)系,外標(biāo)法定量果汁樣品中的氨基酸組分,單位以ng/μL表示。色譜條件:855-350型色譜柱(4.6mm×60mm);柱溫134℃;雙通道紫外檢測(cè)波長(zhǎng)440nm和570nm;進(jìn)樣量20μL;保留時(shí)間148min。
荔枝屬于熱敏性較強(qiáng)的水果之一,通常的熱處理加工方式極易使果汁的感官品質(zhì)發(fā)生變化,例如荔枝果汁顏色發(fā)紅,產(chǎn)生蒸煮味等,所以利用非熱的加工技術(shù)是荔枝深加工將來(lái)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。DPCD技術(shù)是通過(guò)二氧化碳的分子效應(yīng)來(lái)達(dá)到殺菌和鈍酶的目的,是一種綠色潔凈技術(shù),不會(huì)對(duì)食品造成安全性影響,近年來(lái)已被大量的用于液態(tài)食品的殺菌鈍酶中。Fabroni等對(duì)血橙汁進(jìn)行了23MPa、36℃、流速3.91L/hCO2條件的處理,并檢測(cè)了處理后血橙汁的物理化學(xué)性質(zhì)、抗氧化性,以此來(lái)評(píng)價(jià)處理效果,評(píng)估了處理后血橙汁在(4±1)℃凍藏30d后的品質(zhì),結(jié)果顯示DPCD處理可保持血橙汁的物理化學(xué)特性、抗氧化性和感官特性。ZhouLiyan等以胡蘿卜汁為材料研究DPCD對(duì)果汁質(zhì)量的影響,發(fā)現(xiàn)DPCD處理可顯著增加胡蘿卜汁的L*值,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),a*值增加,但對(duì)b*值沒(méi)有影響;褐變度、pH值和果汁的紫外-可見(jiàn)吸光度下降,濁度和可滴定酸(TA)含量顯著增加,但是總的可溶性固形物含量和果汁的胡蘿卜素含量比較穩(wěn)定;果汁的顆粒大小經(jīng)DPCD處理后與未處理樣相差不大。Damar等研究發(fā)現(xiàn)DPCD處理后的很多液體食品保持了其新鮮的感官、營(yíng)養(yǎng)和理化特性,避免了傳統(tǒng)殺菌的熱效應(yīng)。Damar等總結(jié)出DPCD處理后的椰汁總體可接受度與新鮮椰子汁相比沒(méi)有顯著差異,而熱殺菌樣品則顯著下降,DPCD處理后椰子汁可滴定酸含量明顯比新鮮和熱處理樣品高。但是所有樣品的pH值和可溶性固形物含量分別保持在4.2和6.0°Brix,且在凍藏后都出現(xiàn)了粉紅色。DPCD處理可提高橘汁的理化性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量特性,例如延緩混濁形成及提高穩(wěn)定性,保持色澤和VC含量不變等。以上研究結(jié)果表明,DPCD處理對(duì)果蔬汁中的微生物和酶均有很好的殺滅效果,同時(shí),還能很好的保持食品原有的營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味,文中二氧化碳濃度的控制要采用二氧化碳監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)測(cè)。
而本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果也表明,荔枝汁經(jīng)DPCD處理后,可溶性固形物含量、電導(dǎo)率和褐變度基本沒(méi)有發(fā)生變化,總酸度明顯增加,pH值明顯降低。同時(shí),荔枝汁PPO酶活力也明顯降低。還原糖、總多酚含量略有上升趨勢(shì),VC的含量未發(fā)生明顯的變化。荔枝汁中各種氨基酸含量經(jīng)DPCD處理后均顯著增加,原因可能是經(jīng)DPCD處理,荔枝汁中天然微生物細(xì)胞破裂,細(xì)胞內(nèi)的氨基酸滲漏到基質(zhì)中,或者細(xì)胞內(nèi)蛋白酶將蛋白質(zhì)水解成氨基酸,由于DPCD處理溫度較低,氨基酸不易與糖發(fā)生美拉德反應(yīng),相對(duì)于傳統(tǒng)熱處理,氨基酸的含量顯著增加,提高了DPCD荔枝汁中的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,但是,較高的游離氨基酸水平可能會(huì)在貯藏過(guò)程中起負(fù)面作用,游離氨基酸易與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng),引起褐變。另外,DPCD處理引起氨基酸總量增加的確切原因還有待于進(jìn)一步研究。
綜合考慮,DPCD處理能夠較好保留荔枝汁的品質(zhì)和安全。尤其是對(duì)于荔枝熱敏性水果而言,經(jīng)過(guò)DPCD處理后荔枝汁未發(fā)生褐變,解決了傳統(tǒng)熱殺菌對(duì)荔枝汁產(chǎn)生的褐變效應(yīng)。
國(guó)內(nèi)外采用DPCD研究的多數(shù)為蘋(píng)果汁、橙汁、橘汁、胡蘿卜汁等溫帶果蔬汁,而對(duì)亞熱帶的荔枝汁中微生物殺菌研究很少。本實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)采用DPCD對(duì)荔枝汁殺菌技術(shù)進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示采用DPCD殺菌荔枝汁,在5MPa、36℃條件下,可殺滅大腸桿菌8個(gè)對(duì)數(shù)以上,金黃色葡萄球菌及沙門(mén)氏菌致病菌和酵母菌亦可被殺滅。因此,DPCD顯示了很好的殺菌效果。本實(shí)驗(yàn)在前期研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析新鮮荔枝汁經(jīng)DPCD處理后主要品質(zhì)的變化,探討DPCD用于荔枝汁加工的可能性,為DPCD新技術(shù)在荔枝汁加工中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。將荔枝鮮果進(jìn)行揀選、清洗、去皮后,在組織搗碎機(jī)中破碎30s,將得到的荔枝果漿,用4層紗布過(guò)濾,取濾液,即為荔枝果汁樣品。荔枝果汁樣品用高壓蒸汽滅菌后的玻璃瓶分裝,并放置在4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩M瑫r(shí)為了保證實(shí)驗(yàn)不受樣品差異的影響,本實(shí)驗(yàn)中所使用的荔枝汁均為同一批次產(chǎn)品。萃取(殺菌)釜容量1L,直徑80mm,高度50cm。二氧化碳流量9kg/h,升壓速率為1MPa/min(二氧化碳?jí)毫?MPa以下),升壓速率10MPa/min(二氧化碳?jí)毫?MPa以上)。
將200mL荔枝原汁置于殺菌釜內(nèi),密閉,采用高壓泵從底部輸送二氧化碳,利用二氧化碳檢測(cè)儀控制二氧化碳的濃度,到達(dá)8MPa、36℃條件時(shí),DPCD處理10min。之后,萃取釜卸壓,卸壓時(shí)間為1~2min,溫度可控制,在設(shè)定溫度上下波動(dòng)1~2℃。果汁樣品在4℃條件下12000r/min離心15min,上清液用于PPO活性測(cè)定。PPO活性測(cè)定采用鄰苯二酚法,具體為:2.9mL10mmol/L鄰苯二酚(0.1mol/L磷酸鹽緩沖液配制,pH7.0)和0.1mL酶液混合,反應(yīng)體系溫度為30℃,置于分光光度計(jì)中,測(cè)定398nm波長(zhǎng)處吸光度的變化,以每分鐘A398nm變化0.001所需的酶量為一個(gè)酶活性單位。果汁處理同1.3.4節(jié)。POD活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法,具體為:將0.1mL4.0%愈創(chuàng)木酚、0.1mL0.46%過(guò)氧化氫、2.7mL0.1mol/L磷酸緩沖液(pH7.0)和0.1mL酶液混合,反應(yīng)體系溫度為30℃,置于分光光度計(jì)中,測(cè)定470nm波長(zhǎng)處吸光度的變化,以每分鐘A470nm變化0.01所需的酶量為一個(gè)酶活性單位?扇苄怨绦挝锖浚翰捎檬殖直銛y式折光儀在室溫測(cè)定;pH值的測(cè)定:采用酸度計(jì)直接測(cè)定pH值;總酸度的測(cè)定:按照GB/T12293—90《水果、蔬菜制品可滴定酸度的測(cè)定》,采用滴定法測(cè)定,總酸度以檸檬酸計(jì)。電導(dǎo)率的測(cè)定:用電導(dǎo)率儀直接測(cè)定;褐變度的測(cè)定:將果汁經(jīng)4500r/min離心5min,取上清液在420nm波長(zhǎng)處測(cè)其吸光度;還原糖含量的測(cè)定:采用菲林試劑比色法,以葡萄糖計(jì),詳細(xì)方法參照國(guó)標(biāo)GB/T6194—86《水果、蔬菜可溶性糖的測(cè)定》;總多酚含量的測(cè)定:采用福林酚試劑法,含量以沒(méi)食子酸(mg/L)計(jì)。分別取稀釋一定倍數(shù)的荔枝汁樣品1mL,加入1mL福林酚試劑,2mL10g/100mLNa2CO3溶液后混勻,25℃反應(yīng)1h,在765nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算荔枝汁總酚含量;VC含量的測(cè)定:采用鄰苯二胺衍生法,使用熒光光度計(jì)測(cè)定相對(duì)熒光強(qiáng)度。氨基酸含量使用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定。具體為:1)取1mL荔枝果汁樣品,加入4mL10g/100mL的5-磺基水楊酸,振蕩混勻,4℃靜置30min;2)接著用高速離心機(jī)在4℃、12000r/min離心15min,上清液經(jīng)0.22μm的水溶性濾膜過(guò)濾后上機(jī)測(cè)試。根據(jù)氨基酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量濃度與峰面積的關(guān)系,外標(biāo)法定量果汁樣品中的氨基酸組分,單位以ng/μL表示。色譜條件:855-350型色譜柱(4.6mm×60mm);柱溫134℃;雙通道紫外檢測(cè)波長(zhǎng)440nm和570nm;進(jìn)樣量20μL;保留時(shí)間148min。
荔枝屬于熱敏性較強(qiáng)的水果之一,通常的熱處理加工方式極易使果汁的感官品質(zhì)發(fā)生變化,例如荔枝果汁顏色發(fā)紅,產(chǎn)生蒸煮味等,所以利用非熱的加工技術(shù)是荔枝深加工將來(lái)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。DPCD技術(shù)是通過(guò)二氧化碳的分子效應(yīng)來(lái)達(dá)到殺菌和鈍酶的目的,是一種綠色潔凈技術(shù),不會(huì)對(duì)食品造成安全性影響,近年來(lái)已被大量的用于液態(tài)食品的殺菌鈍酶中。Fabroni等對(duì)血橙汁進(jìn)行了23MPa、36℃、流速3.91L/hCO2條件的處理,并檢測(cè)了處理后血橙汁的物理化學(xué)性質(zhì)、抗氧化性,以此來(lái)評(píng)價(jià)處理效果,評(píng)估了處理后血橙汁在(4±1)℃凍藏30d后的品質(zhì),結(jié)果顯示DPCD處理可保持血橙汁的物理化學(xué)特性、抗氧化性和感官特性。ZhouLiyan等以胡蘿卜汁為材料研究DPCD對(duì)果汁質(zhì)量的影響,發(fā)現(xiàn)DPCD處理可顯著增加胡蘿卜汁的L*值,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),a*值增加,但對(duì)b*值沒(méi)有影響;褐變度、pH值和果汁的紫外-可見(jiàn)吸光度下降,濁度和可滴定酸(TA)含量顯著增加,但是總的可溶性固形物含量和果汁的胡蘿卜素含量比較穩(wěn)定;果汁的顆粒大小經(jīng)DPCD處理后與未處理樣相差不大。Damar等研究發(fā)現(xiàn)DPCD處理后的很多液體食品保持了其新鮮的感官、營(yíng)養(yǎng)和理化特性,避免了傳統(tǒng)殺菌的熱效應(yīng)。Damar等總結(jié)出DPCD處理后的椰汁總體可接受度與新鮮椰子汁相比沒(méi)有顯著差異,而熱殺菌樣品則顯著下降,DPCD處理后椰子汁可滴定酸含量明顯比新鮮和熱處理樣品高。但是所有樣品的pH值和可溶性固形物含量分別保持在4.2和6.0°Brix,且在凍藏后都出現(xiàn)了粉紅色。DPCD處理可提高橘汁的理化性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量特性,例如延緩混濁形成及提高穩(wěn)定性,保持色澤和VC含量不變等。以上研究結(jié)果表明,DPCD處理對(duì)果蔬汁中的微生物和酶均有很好的殺滅效果,同時(shí),還能很好的保持食品原有的營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味,文中二氧化碳濃度的控制要采用二氧化碳監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)測(cè)。
而本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果也表明,荔枝汁經(jīng)DPCD處理后,可溶性固形物含量、電導(dǎo)率和褐變度基本沒(méi)有發(fā)生變化,總酸度明顯增加,pH值明顯降低。同時(shí),荔枝汁PPO酶活力也明顯降低。還原糖、總多酚含量略有上升趨勢(shì),VC的含量未發(fā)生明顯的變化。荔枝汁中各種氨基酸含量經(jīng)DPCD處理后均顯著增加,原因可能是經(jīng)DPCD處理,荔枝汁中天然微生物細(xì)胞破裂,細(xì)胞內(nèi)的氨基酸滲漏到基質(zhì)中,或者細(xì)胞內(nèi)蛋白酶將蛋白質(zhì)水解成氨基酸,由于DPCD處理溫度較低,氨基酸不易與糖發(fā)生美拉德反應(yīng),相對(duì)于傳統(tǒng)熱處理,氨基酸的含量顯著增加,提高了DPCD荔枝汁中的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,但是,較高的游離氨基酸水平可能會(huì)在貯藏過(guò)程中起負(fù)面作用,游離氨基酸易與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng),引起褐變。另外,DPCD處理引起氨基酸總量增加的確切原因還有待于進(jìn)一步研究。
綜合考慮,DPCD處理能夠較好保留荔枝汁的品質(zhì)和安全。尤其是對(duì)于荔枝熱敏性水果而言,經(jīng)過(guò)DPCD處理后荔枝汁未發(fā)生褐變,解決了傳統(tǒng)熱殺菌對(duì)荔枝汁產(chǎn)生的褐變效應(yīng)。
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