热协同高压处理对苹果酱品质影响的研究

摘要: 40 ℃～60 ℃协同 500 MPa 处理后, 果酱中检测不到微生物。40 ℃协同 500 MPa 处理后,果酱中酚类物质的含量与处理前相比没有显著差异 ( P> 0.05) , 50 ℃和 60 ℃协同 500 MPa 处理后, 除了聚原花色素外, 其他酚类比处理前显著增高, 果酱的 L 值显著升高, 果酱色泽有所改善。
热协同高压处理前后苹果酱可溶性固形物含量和pH 值没有显著差异 ( P> 0.05) , 但还原型 VC的损失明显大于单独压力处理的。
目前, 为了满足消费者日益对食品质量和新鲜度要求, 食品非热杀菌技术得到进一步推动。
高压就是研究较多的非热杀菌技术之一。高压食品加工就是在常温的条件下, 对食品等原料施加100 MPa～1000 MPa, 甚至更高的流体静压力, 使蛋白质变性、酶失活、微生物死亡等, 从而达到食品灭菌、保鲜及贮藏的目的, 有的还可以使食品的风味得到改良。
目前, 国外高压技术已应用于果汁和果酱的生产, 高压对苹果汁中微生物的影响已有研究报道, 但单独的低于 700 MPa 的压力处理对鲜榨苹果汁和果酱的色泽和酚类物质含量等品质的改善效果不理想, 而高压结合防褐变剂和热处理对果酱中酚类物质和 VC以及果酱颜色等品质影响的相关研究报道较少。
本实验采用高压及中温协同高压对苹果酱进行处理, 旨在考察在防褐变剂 VC存在条件下处理压力、温度对苹果酱品质的影响。

1 实验材料与方法
1.1 实验材料和设备
原料: 市售红富士苹果, 聚乙烯塑料袋等。
试剂: 儿茶素为美国 Sigma 产品; 邻苯二酚和抗坏血酸 ( VC) 等为分析纯。
实验设备: UHP900×2- Z 食品高压处理装置( 包头文天有限责任公司) , 由两个 2 L 900 MPa 高压容器、低压泵、增压器、高压输出系统、电控系统和温控装置等部件组成。该系统为双向增压结构形式, 具有升压速度快、压力稳定等特点, 装置可在室温～100 ℃内自动控温; WSC - S 色差仪( 上海精密科学仪器有限公司) 。
1.2 实验方法
1.2.1 苹果酱的制备
将 0.12 % ( 质量分数) 的 VC溶到一定量的蒸馏水中, 和切成块的苹果一并打酱。同一批次的果酱成两组, 每组都用聚乙烯塑料袋真空密封包装两层 ( 不留顶隙, 50 mL/ 袋) 。
1.2.2 高压处理
将袋装同一批次的苹果酱的其中一组浸泡于高压容器的传压介质油中, 按照实验设计, 通过改变压力和保压时间以及腔中油介质的温度实施不同条件的高压单独处理或高压协同温度处理, 然后取出样品。
1.2.3 微生物的测定
1.2.4 果酱中酚类物质的测定
总酚的测定见参考文献 3。香草醛 - 盐酸法和正丁醇 - 盐酸法见参考文献 4, 标准曲线绘制时分别采用儿茶素和葡萄籽原花青素为标样。
1.2.5 果酱中 VC的测定
1.2.6 果酱颜色的测定
将加了 VC的经过处理和未经处理的 8 mL 果酱装入相同尺寸的试管中, 敞口 22 ℃避光放置 18 h后按参考文献 6 测定果酱颜色。果酱颜色变化按以下公式计算: ( △E) =({ Lt- L0)2+( at- a0)2+( bt- b0)2}1/2, 式中 t为 18 h。△E 越大则表示果酱颜色变化越大。
1.2.7 Brix 和 pH 值测定
用阿贝折光仪和 pH 计测定。

2 结果与讨论
2.1 高压协同热处理对苹果酱中酚类物质的影响
在 40 ℃协同高压处理的条件下, 果酱中酚类物质的含量与处理前相比没有显著差异 ( P> 0.05) ,这主要是 40 ℃时 PPO 比较稳定, 酶活力较高,PPO 催化酚类氧化降解造成损失; 在 50 ℃和 60 ℃协同高压处理的条件下, 除了聚原花色素外, 其他酚类比处理前显著增高 ( P< 0.05) 。这主要是PPO 在高于 50 ℃后其活力随着温度升高有降低趋势, 而聚原花色素在温度升高时有非酶氧化聚合的倾向, 故其含量增加不显著。对比 500 MPa 结合 60 ℃处理和仅 60 ℃处理两种方式, 发现加压结合热处理使果酱中酚类物质的保留明显优于仅加热单独处理的。
当温度为 50 ℃改变压力处理后, 除了聚原花色素外, 各种酚类的含量都相比处理前有显著增高( P< 0.05) 。而单独使用 50 ℃的热处理并不能达到协同使用的效果。这主要是压力协同温度后对 PPO有较好的抑制作用, 使酶促褐变得以控制, 酚类物质得以较大限度的保留。
2.2 高压协同热处理对苹果酱中 VC的影响
当不同温度协同 500 MPa 压力处理时, 果酱中还原型 VC的损失明显大于单独压力处理的, 且随着温度的升高, 还原型 VC损失量逐渐增大。对比500 MPa 60 ℃和仅 60 ℃两种处理方式, 发现加压结合热处理使果酱中还原型 VC的损失大于仅加热单独处理。
在 50 ℃协同压力处理时, VC的保存率随着压力的升高而降低, 且热 ( 50 ℃) 协同压力处理比单独热处理 ( 50 ℃) 造成更多的 VC损失。
2.3 高压处理对果酱颜色的影响
500 MPa 压力分别协同 40 ℃、50 ℃、60 ℃热处理, 结果表明: 除 40 ℃外, 在 500 MPa 压力条件下果酱 L 值随协同处理温度的升高而增大, 是 60℃协同温度下, 果酱的 L 值比不处理果酱的 L值显著升高 ( P< 0.05) , 颜色向好。由于 40 ℃时PPO 比较稳定, 故在这种协同温度下果酱 L 值没有显著变化。
在温度 50 ℃, 分别进行 200 MPa、400 MPa、600 MPa、800 MPa 协同处理, 结果表明: 果酱的 L值随压力的升高逐渐升高, 是 800 MPa 的处理, 显著使果酱 L 值比不处理果酱的 L 值升高, 颜色向好。
2.4 高压及高压协同热处理对果酱中微生物的影响
对于细菌, 200 MPa 协同 40 ℃还不足以杀灭细菌, 但压力升高到 400 MPa 时果酱中检测不到细菌。对于霉菌和酵母菌, 温度 50 ℃、压力为 200MPa 时即检测不到; 但 40 ℃协同 200 MPa 时还可检测到。
当温度协同 200 MPa 压力处理时, 对于霉菌和酵母菌, 温度升高到 50 ℃时即检测不到, 而细菌在温度升高到 60 ℃仍存在, 只有当压力升高到 300 MPa, 温度在 50 ℃以上才检测不到细菌。
2.5 高压处理对果酱 Brix 和 pH 值的影响
热协同高压处理前后苹果酱的可溶性固形物含量和 pH 值没有显著差异 ( P> 0.05) 。

来源：惠合冷热缸