二氧化碳濃度影響荔枝果實品質
來源： http://www.98fo.cn/ 類別：實用技術 更新時間：2013-02-19 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網提供】 目(mu)前(qian)，果(guo)蔬(shu)汁(zhi)殺(sha)菌(jun)技(ji)術(shu)以(yi)熱(re)力(li)殺(sha)菌(jun)為(wei)主(zhu)，熱(re)力(li)殺(sha)菌(jun)具(ju)有(you)很(hen)好(hao)的(de)殺(sha)菌(jun)效(xiao)果(guo)，但(dan)由(you)於(yu)果(guo)蔬(shu)汁(zhi)對(dui)熱(re)敏(min)感(gan)，熱(re)力(li)殺(sha)菌(jun)後(hou)導(dao)致(zhi)果(guo)蔬(shu)汁(zhi)的(de)營(ying)養(yang)價(jia)值(zhi)及(ji)感(gan)官(guan)品(pin)質(zhi)發(fa)生(sheng)明(ming)顯(xian)劣(lie)變(bian)。高(gao)密(mi)度(du)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)殺(sha)菌(jun)技(ji)術(shu)，對(dui)微(wei)生(sheng)物(wu)和(he)酶(mei)具(ju)有(you)很(hen)好(hao)的(de)殺(sha)滅(mie)和(he)鈍(dun)化(hua)作(zuo)用(yong)，同(tong)時(shi)由(you)於(yu)其(qi)殺(sha)菌(jun)技(ji)術(shu)處(chu)理(li)壓(ya)力(li)低(di)，容(rong)易(yi)達(da)到(dao)並(bing)控(kong)製(zhi)壓(ya)力(li)；與傳統的熱力殺菌技術相比，對食品的熱敏物質破壞作用小，特別是能很好的保持食品原有風味，色澤和營養成分。因此，DPCD殺菌技術日漸成為食品殺菌技術研究的焦點之一。
國內外采用DPCD研究的多數為蘋果汁、橙汁、橘汁、胡蘿卜汁等溫帶果蔬汁，而對亞熱帶的荔枝汁中微生物殺菌研究很少。本實驗室近年來采用DPCD對荔枝汁殺菌技術進行了研究，結果顯示采用DPCD殺菌荔枝汁，在5MPa、36℃條件下，可殺滅大腸杆菌8個對數以上，金黃色葡萄球菌及沙門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。本實驗在前期研究的基礎上，進一步分析新鮮荔枝汁經DPCD處理後主要品質的變化，探討DPCD用於荔枝汁加工的可能性，為DPCD新技術在荔枝汁加工中的應用提供基礎數據和理論依據。將荔枝鮮果進行揀選、清洗、去皮後，在組織搗碎機中破碎30s，將得到的荔枝果漿，用4層紗布過濾，取濾液，即為荔枝果汁樣品。荔枝果汁樣品用高壓蒸汽滅菌後的玻璃瓶分裝，並放置在4℃冰箱中保存備用。同時為了保證實驗不受樣品差異的影響，本實驗中所使用的荔枝汁均為同一批次產品。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(二氧化碳壓力8MPa以下)，升壓速率10MPa/min(二氧化碳壓力8MPa以上)。
將200mL荔枝原汁置於殺菌釜內，密閉，采用高壓泵從底部輸送二氧化碳，利用二氧化碳檢測儀控製二氧化碳的濃度，到達8MPa、36℃條件時，DPCD處理10min。之後，萃取釜卸壓，卸壓時間為1～2min，溫度可控製，在設定溫度上下波動1～2℃。果汁樣品在4℃條件下12000r/min離心15min，上清液用於PPO活性測定。PPO活性測定采用鄰苯二酚法，具體為：2.9mL10mmol/L鄰苯二酚(0.1mol/L磷酸鹽緩衝液配製，pH7.0)和0.1mL酶液混合，反應體係溫度為30℃，置於分光光度計中，測定398nm波長處吸光度的變化，以每分鍾A398nm變化0.001所需的酶量為一個酶活性單位。果汁處理同1.3.4節。POD活性測定采用愈創木酚法，具體為：將0.1mL4.0%愈創木酚、0.1mL0.46%過氧化氫、2.7mL0.1mol/L磷酸緩衝液(pH7.0)和0.1mL酶液混合，反應體係溫度為30℃，置於分光光度計中，測定470nm波長處吸光度的變化，以每分鍾A470nm變化0.01所需的酶量為一個酶活性單位。可溶性固形物含量：采用手持便攜式折光儀在室溫測定；pH值的測定：采用酸度計直接測定pH值；總酸度的測定：按照GB/T12293―90《水果、蔬菜製品可滴定酸度的測定》，采用滴定法測定，總酸度以檸檬酸計。電導率的測定：用電導率儀直接測定；褐變度的測定：將果汁經4500r/min離心5min，取上清液在420nm波長處測其吸光度；還原糖含量的測定：采用菲林試劑比色法，以葡萄糖計，詳細方法參照國標GB/T6194―86《水果、蔬菜可溶性糖的測定》；總多酚含量的測定：采用福林酚試劑法，含量以沒食子酸(mg/L)計。分別取稀釋一定倍數的荔枝汁樣品1mL，加入1mL福林酚試劑，2mL10g/100mLNa2CO3溶液後混勻，25℃反應1h，在765nm波長處測定吸光度，計算荔枝汁總酚含量；VC含量的測定：采用鄰苯二胺衍生法，使用熒光光度計測定相對熒光強度。氨基酸含量使用氨基酸自動分析儀測定。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)接著用高速離心機在4℃、12000r/min離心15min，上清液經0.22μm的水溶性濾膜過濾後上機測試。根據氨基酸標準物質的質量濃度與峰麵積的關係，外標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℃；雙通道紫外檢測波長440nm和570nm；進樣量20μL；保留時間148min。
荔li枝zhi屬shu於yu熱re敏min性xing較jiao強qiang的de水shui果guo之zhi一yi，通tong常chang的de熱re處chu理li加jia工gong方fang式shi極ji易yi使shi果guo汁zhi的de感gan官guan品pin質zhi發fa生sheng變bian化hua，例li如ru荔li枝zhi果guo汁zhi顏yan色se發fa紅hong，產chan生sheng蒸zheng煮zhu味wei等deng，所suo以yi利li用yong非fei熱re的de加jia工gong技ji術shu是shi荔li枝zhi深shen加jia工gong將jiang來lai的de一yi個ge發fa展zhan趨qu勢shi。DPCD技(ji)術(shu)是(shi)通(tong)過(guo)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)分(fen)子(zi)效(xiao)應(ying)來(lai)達(da)到(dao)殺(sha)菌(jun)和(he)鈍(dun)酶(mei)的(de)目(mu)的(de)，是(shi)一(yi)種(zhong)綠(lv)色(se)潔(jie)淨(jing)技(ji)術(shu)，不(bu)會(hui)對(dui)食(shi)品(pin)造(zao)成(cheng)安(an)全(quan)性(xing)影(ying)響(xiang)，近(jin)年(nian)來(lai)已(yi)被(bei)大(da)量(liang)的(de)用(yong)於(yu)液(ye)態(tai)食(shi)品(pin)的(de)殺(sha)菌(jun)鈍(dun)酶(mei)中(zhong)。Fabroni等對血橙汁進行了23MPa、36℃、流速3.91L/hCO2條件的處理，並檢測了處理後血橙汁的物理化學性質、抗氧化性，以此來評價處理效果，評估了處理後血橙汁在(4±1)℃凍藏30d後的品質，結果顯示DPCD處理可保持血橙汁的物理化學特性、抗氧化性和感官特性。ZhouLiyan等以胡蘿卜汁為材料研究DPCD對果汁質量的影響，發現DPCD處理可顯著增加胡蘿卜汁的L*值，隨著處理時間的延長，a*值增加，但對b*值沒有影響；褐變度、pH值和果汁的紫外-可見吸光度下降，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定；果汁的顆粒大小經DPCD處理後與未處理樣相差不大。Damar等研究發現DPCD處理後的很多液體食品保持了其新鮮的感官、營養和理化特性，避免了傳統殺菌的熱效應。Damar等總結出DPCD處理後的椰汁總體可接受度與新鮮椰子汁相比沒有顯著差異，而熱殺菌樣品則顯著下降，DPCD處理後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，且在凍藏後都出現了粉紅色。DPCD處理可提高橘汁的理化性質和營養質量特性，例如延緩混濁形成及提高穩定性，保持色澤和VC含量不變等。以上研究結果表明，DPCD處理對果蔬汁中的微生物和酶均有很好的殺滅效果，同時，還能很好的保持食品原有的營養與風味，文中二氧化碳濃度的控製要采用二氧化碳監測儀進行時刻監測。
而本實驗研究結果也表明，荔枝汁經DPCD處理後，可溶性固形物含量、電導率和褐變度基本沒有發生變化，總酸度明顯增加，pH值明顯降低。同時，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，VC的含量未發生明顯的變化。荔枝汁中各種氨基酸含量經DPCD處理後均顯著增加，原因可能是經DPCD處理，荔枝汁中天然微生物細胞破裂，細胞內的氨基酸滲漏到基質中，或者細胞內蛋白酶將蛋白質水解成氨基酸，由於DPCD處理溫度較低，氨基酸不易與糖發生美拉德反應，相對於傳統熱處理，氨基酸的含量顯著增加，提高了DPCD荔li枝zhi汁zhi中zhong的de營ying養yang價jia值zhi，但dan是shi，較jiao高gao的de遊you離li氨an基ji酸suan水shui平ping可ke能neng會hui在zai貯zhu藏zang過guo程cheng中zhong起qi負fu麵mian作zuo用yong，遊you離li氨an基ji酸suan易yi與yu還hai原yuan糖tang發fa生sheng美mei拉la德de反fan應ying，引yin起qi褐he變bian。另ling外wai，DPCD處理引起氨基酸總量增加的確切原因還有待於進一步研究。
綜合考慮，DPCD處理能夠較好保留荔枝汁的品質和安全。尤其是對於荔枝熱敏性水果而言，經過DPCD處理後荔枝汁未發生褐變，解決了傳統熱殺菌對荔枝汁產生的褐變效應。
國內外采用DPCD研究的多數為蘋果汁、橙汁、橘汁、胡蘿卜汁等溫帶果蔬汁，而對亞熱帶的荔枝汁中微生物殺菌研究很少。本實驗室近年來采用DPCD對荔枝汁殺菌技術進行了研究，結果顯示采用DPCD殺菌荔枝汁，在5MPa、36℃條件下，可殺滅大腸杆菌8個對數以上，金黃色葡萄球菌及沙門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。本實驗在前期研究的基礎上，進一步分析新鮮荔枝汁經DPCD處理後主要品質的變化，探討DPCD用於荔枝汁加工的可能性，為DPCD新技術在荔枝汁加工中的應用提供基礎數據和理論依據。將荔枝鮮果進行揀選、清洗、去皮後，在組織搗碎機中破碎30s，將得到的荔枝果漿，用4層紗布過濾，取濾液，即為荔枝果汁樣品。荔枝果汁樣品用高壓蒸汽滅菌後的玻璃瓶分裝，並放置在4℃冰箱中保存備用。同時為了保證實驗不受樣品差異的影響，本實驗中所使用的荔枝汁均為同一批次產品。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(二氧化碳壓力8MPa以下)，升壓速率10MPa/min(二氧化碳壓力8MPa以上)。
將200mL荔枝原汁置於殺菌釜內，密閉，采用高壓泵從底部輸送二氧化碳，利用二氧化碳檢測儀控製二氧化碳的濃度，到達8MPa、36℃條件時，DPCD處理10min。之後，萃取釜卸壓，卸壓時間為1～2min，溫度可控製，在設定溫度上下波動1～2℃。果汁樣品在4℃條件下12000r/min離心15min，上清液用於PPO活性測定。PPO活性測定采用鄰苯二酚法，具體為：2.9mL10mmol/L鄰苯二酚(0.1mol/L磷酸鹽緩衝液配製，pH7.0)和0.1mL酶液混合，反應體係溫度為30℃，置於分光光度計中，測定398nm波長處吸光度的變化，以每分鍾A398nm變化0.001所需的酶量為一個酶活性單位。果汁處理同1.3.4節。POD活性測定采用愈創木酚法，具體為：將0.1mL4.0%愈創木酚、0.1mL0.46%過氧化氫、2.7mL0.1mol/L磷酸緩衝液(pH7.0)和0.1mL酶液混合，反應體係溫度為30℃，置於分光光度計中，測定470nm波長處吸光度的變化，以每分鍾A470nm變化0.01所需的酶量為一個酶活性單位。可溶性固形物含量：采用手持便攜式折光儀在室溫測定；pH值的測定：采用酸度計直接測定pH值；總酸度的測定：按照GB/T12293―90《水果、蔬菜製品可滴定酸度的測定》，采用滴定法測定，總酸度以檸檬酸計。電導率的測定：用電導率儀直接測定；褐變度的測定：將果汁經4500r/min離心5min，取上清液在420nm波長處測其吸光度；還原糖含量的測定：采用菲林試劑比色法，以葡萄糖計，詳細方法參照國標GB/T6194―86《水果、蔬菜可溶性糖的測定》；總多酚含量的測定：采用福林酚試劑法，含量以沒食子酸(mg/L)計。分別取稀釋一定倍數的荔枝汁樣品1mL，加入1mL福林酚試劑，2mL10g/100mLNa2CO3溶液後混勻，25℃反應1h，在765nm波長處測定吸光度，計算荔枝汁總酚含量；VC含量的測定：采用鄰苯二胺衍生法，使用熒光光度計測定相對熒光強度。氨基酸含量使用氨基酸自動分析儀測定。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)接著用高速離心機在4℃、12000r/min離心15min，上清液經0.22μm的水溶性濾膜過濾後上機測試。根據氨基酸標準物質的質量濃度與峰麵積的關係，外標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℃；雙通道紫外檢測波長440nm和570nm；進樣量20μL；保留時間148min。
荔li枝zhi屬shu於yu熱re敏min性xing較jiao強qiang的de水shui果guo之zhi一yi，通tong常chang的de熱re處chu理li加jia工gong方fang式shi極ji易yi使shi果guo汁zhi的de感gan官guan品pin質zhi發fa生sheng變bian化hua，例li如ru荔li枝zhi果guo汁zhi顏yan色se發fa紅hong，產chan生sheng蒸zheng煮zhu味wei等deng，所suo以yi利li用yong非fei熱re的de加jia工gong技ji術shu是shi荔li枝zhi深shen加jia工gong將jiang來lai的de一yi個ge發fa展zhan趨qu勢shi。DPCD技(ji)術(shu)是(shi)通(tong)過(guo)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)分(fen)子(zi)效(xiao)應(ying)來(lai)達(da)到(dao)殺(sha)菌(jun)和(he)鈍(dun)酶(mei)的(de)目(mu)的(de)，是(shi)一(yi)種(zhong)綠(lv)色(se)潔(jie)淨(jing)技(ji)術(shu)，不(bu)會(hui)對(dui)食(shi)品(pin)造(zao)成(cheng)安(an)全(quan)性(xing)影(ying)響(xiang)，近(jin)年(nian)來(lai)已(yi)被(bei)大(da)量(liang)的(de)用(yong)於(yu)液(ye)態(tai)食(shi)品(pin)的(de)殺(sha)菌(jun)鈍(dun)酶(mei)中(zhong)。Fabroni等對血橙汁進行了23MPa、36℃、流速3.91L/hCO2條件的處理，並檢測了處理後血橙汁的物理化學性質、抗氧化性，以此來評價處理效果，評估了處理後血橙汁在(4±1)℃凍藏30d後的品質，結果顯示DPCD處理可保持血橙汁的物理化學特性、抗氧化性和感官特性。ZhouLiyan等以胡蘿卜汁為材料研究DPCD對果汁質量的影響，發現DPCD處理可顯著增加胡蘿卜汁的L*值，隨著處理時間的延長，a*值增加，但對b*值沒有影響；褐變度、pH值和果汁的紫外-可見吸光度下降，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定；果汁的顆粒大小經DPCD處理後與未處理樣相差不大。Damar等研究發現DPCD處理後的很多液體食品保持了其新鮮的感官、營養和理化特性，避免了傳統殺菌的熱效應。Damar等總結出DPCD處理後的椰汁總體可接受度與新鮮椰子汁相比沒有顯著差異，而熱殺菌樣品則顯著下降，DPCD處理後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，且在凍藏後都出現了粉紅色。DPCD處理可提高橘汁的理化性質和營養質量特性，例如延緩混濁形成及提高穩定性，保持色澤和VC含量不變等。以上研究結果表明，DPCD處理對果蔬汁中的微生物和酶均有很好的殺滅效果，同時，還能很好的保持食品原有的營養與風味，文中二氧化碳濃度的控製要采用二氧化碳監測儀進行時刻監測。
而本實驗研究結果也表明，荔枝汁經DPCD處理後，可溶性固形物含量、電導率和褐變度基本沒有發生變化，總酸度明顯增加，pH值明顯降低。同時，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，VC的含量未發生明顯的變化。荔枝汁中各種氨基酸含量經DPCD處理後均顯著增加，原因可能是經DPCD處理，荔枝汁中天然微生物細胞破裂，細胞內的氨基酸滲漏到基質中，或者細胞內蛋白酶將蛋白質水解成氨基酸，由於DPCD處理溫度較低，氨基酸不易與糖發生美拉德反應，相對於傳統熱處理，氨基酸的含量顯著增加，提高了DPCD荔li枝zhi汁zhi中zhong的de營ying養yang價jia值zhi，但dan是shi，較jiao高gao的de遊you離li氨an基ji酸suan水shui平ping可ke能neng會hui在zai貯zhu藏zang過guo程cheng中zhong起qi負fu麵mian作zuo用yong，遊you離li氨an基ji酸suan易yi與yu還hai原yuan糖tang發fa生sheng美mei拉la德de反fan應ying，引yin起qi褐he變bian。另ling外wai，DPCD處理引起氨基酸總量增加的確切原因還有待於進一步研究。
綜合考慮，DPCD處理能夠較好保留荔枝汁的品質和安全。尤其是對於荔枝熱敏性水果而言，經過DPCD處理後荔枝汁未發生褐變，解決了傳統熱殺菌對荔枝汁產生的褐變效應。
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