發布時間：2022-05-16所屬分類：農業論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：以未殺菌的復合飲料作為對照組，通過設定不同低高壓壓力組合、保 壓 時 間、低高壓時間比和協同溫度，采用單因素和正交試驗對百香果火龍果復合飲料進行超高壓處理，測定 其 菌 落 總 數、霉 菌 和 酵 母 菌、pH、可 溶 性固形物、穩定系數和色差△E 等各項指標的
摘要：以未殺菌的復合飲料作為對照組，通過設定不同低高壓壓力組合、保 壓 時 間、低高壓時間比和協同溫度，采用單因素和正交試驗對百香果—火龍果復合飲料進行超高壓處理，測定 其 菌 落 總 數、霉 菌 和 酵 母 菌、pH、可 溶 性固形物、穩定系數和色差△E 等各項指標的變化，研 究 超高壓處理對復合飲料品質的影響并確定最佳殺菌工藝條件。試 驗 結 果 表 明，經 低 高 壓 壓 力 組 合 200 MPa/550MPa，保壓時間12min，低 高 壓 時 間 比12，協 同 溫度30 ℃的超高壓處理后，能有效殺滅復合飲料中的微生物，同時對復合飲料原有品質影響較小。
關鍵詞：百香果;火龍果;復合飲料;超高壓;品質
百香果(PassifloraedulisSims)又名雞蛋果，含有多糖、氨基酸 以 及 豐 富 的 鈣、磷、鐵 等 物 質[1]，其 果 香 味 獨特，非常適宜與其他果蔬汁混 合，能有效改善復合飲料的風味[2]�；瘕埞�(Hylocereusundatus)又 稱 紅 龍 果，富 含維生素、膳食纖 維、碳水化合物和礦物質[3]，是 一 種 高 膳食纖維、低脂、低 糖、高水分且微量營養素豐富的熱帶和亞熱帶水果[4]。這兩種水果作為廣西優勢農產品資源，產量高但不耐貯藏[5-6]，將二者復配制作飲品，可 以 轉 化為高附加值加工產品的形式解決原料不耐貯藏問題[7]。然而，百香果、火龍果均為熱敏性原料，采用熱力殺菌會不同程度地破壞復合飲料中的營養成分和感官品質[8]。
超高壓技術(UHP)是目前農產品非熱殺菌的研究熱點之一[9]，能在殺菌、鈍酶的同時保持產品原有營養和感官品質，其中施壓方式是影響超高壓殺菌效果的一個重要因素[10]，有研究[11]表 明，間歇式超高壓可以強化對微生物的致死率，減少超高壓處理時間�，F有研究中采用間歇性施壓處理單一水果飲料已有報道，如胡蘿卜汁[11]、西番蓮果汁[12]、椰肉 原 漿[13]9等，但應用于百香果—火 龍果復合飲料的研究尚未見報道。
試驗擬采用間歇式超高壓處理百香果—火 龍 果 復 合飲料，研究不同低高壓壓力組合、保 壓 時 間、低 高 壓 時 間比和協同溫度對復合飲料殺菌效果及品質的影響，為 其工業化加工應用提供一定的參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
百香果：紫果，泰和水果店;
火龍果：紅肉，泰和水果店;
富硒黑木耳：廣西昭平;
白砂糖、食鹽：市售;
果膠酶：食品級，諾維信有限公司;果膠、黃原膠：食品級，浙江多味化工食品有限公司;無水乙醇、氯 化 鈉：分 析 純，廣東光華科技股份有限公司;
平板計數瓊脂：生化試劑，廣東環凱微生物科技有限公司。
1.2 試驗儀器與設備
破壁料理機：XP07型，佛山市順德區喜萊家電器有限公司;
數顯恒溫水浴鍋：HH-S2型，江蘇金怡儀器科技有限公司;
立式壓力蒸汽滅菌器：LDZX-75KBS型，上海申安醫療器械廠;
臺式低速大容量離心機：L550型，湖 南 湘 儀 實 驗 室儀器開發有限公司;
真空包裝機：AS-Z0L型，泉州市安森機電有限公司;
超高 壓 設 備：HPP.L2-600/1型，天津華泰森淼有限公司;
pH 計：FE28 型，梅 特 勒—托 利 多 儀 器 (上 海)有 限公司;
可見分 光 光 度 計：722 型，上海佑科儀器儀表有限公司;
數顯糖度計：LH-B55型，陸恒生物有限公司;
色彩色差 計：CR-400型，日本柯尼卡美能達控股株式會社。
1.3 試驗方法
1.3.1 百香果—火龍果復合飲料的制備
百香 果 汁、火 龍 果 汁 → 混 合、調 配 → 均 質 → 袋 裝(100g/袋)→真空封口→超高壓殺菌→冷卻→成品
操作要點：
(1)混合、調配：將制備的百香果汁、火龍果汁按最佳配方即百香果與火龍果復配比11 (g/g)，料 液 比13(g/g)進行混合后，加入具有保健功效且可均衡營養的黑木耳粉0.35%，白糖9%和穩定劑0.1%調配。
(2)均質：將調配好的混合果汁置于膠體磨中處理7min。
(3)袋裝：將均質后的復合飲料裝至耐壓性能優良的PET/PE復合真空食品包裝袋中。
(4)真空封口：裝 袋 后 在0.1 MPa下 進 行 真 空 熱 封，封口時間為2.0s，冷卻時間為1.7s。
(5)超高壓殺菌：將包裝好的復合飲料置于超高壓滅菌容器內，以水 作 為 傳 壓 介 質，采用先低壓處理，待 卸 壓完成后立即進行高壓操作，處理結束取出樣品。
1.3.2 單因素試驗設計 試驗設定超高壓處理基本條件為低高壓壓力組合200MPa/400MPa、保壓時間10min，低高壓時間比11，協 同 溫 度30 ℃，以低高壓壓力組合(100 MPa/400 MPa、200 MPa/400 MPa、200 MPa/500MPa、300 MPa/500 MPa、300 MPa/600 MPa)、保 壓時間(2，6，10，14，18min)、低高壓時間比(51，21，11，12，15)和協同溫度(25，30，35，40，45 ℃)為超高壓處理的考察因素，以菌落總數、pH、可溶性固形物、穩定系數和色差值△E 為 指 標。改變其中一個因素條件，固 定其他因素條件，分別考察各因素對復合飲料品質的影響。
1.3.3 正交試驗優化設計 依據單因素試驗結果，采 用L9(34)進行三因素三水平正交試驗因素水平設計。
1.3.4 測定指標(1)色差值：分別將超高壓處理樣品與對照樣品平鋪于臺面，采用色差計對樣品的L、a、b進行測定，然后對比分析[14]。
2 結果與分析
2.1 低高壓壓力組合對復合飲料品質的影響
百 香 果—火龍果復合飲料 中初始菌落總數為4.48lg(CFU/mL)，隨著壓力組合的升高，菌 落 總 數 呈 下降 趨 勢。 經 壓 力 組 合 100 MPa/400 MPa、300 MPa/600MPa處理的復合飲料中菌落總數分別下降至 2.48，1.74lg(CFU/mL)，表明復合飲料中的不耐壓微生物 隨著壓力組合的升高逐漸失活;在200 MPa/500 MPa下 復合飲料的殺菌率為 99.64%。當 壓 力 組 合 在 200 MPa/500MPa、300MPa/500MPa和300MPa/600MPa時，復合飲料中菌落總數并沒有隨著壓力組合的增大而顯著減少。分析原因：超高壓處理后，大部分對壓力敏感的細菌已經死亡，而在有限的范圍內繼續升高壓力，因 施 壓 壓 力遠未達到耐壓菌的閾值，其菌落總數也不會顯著減少[16]。
由 表 1 可 知，不同低高壓壓力組合對復合飲 料 的pH、可溶性固形 物、穩 定 系 數 和 色 差 △E 與 對 照 樣 均 無顯著差異(P<0.05)。這 與 朱 香 澔 等[12]研究超高壓處理西番蓮果汁品質 的 影 響 時 結 果 一 致，經超高壓處理西番蓮果汁的pH、可 溶 性 固 形 物、穩 定 系 數 和 色 差△E 均 無顯著 性 差 異。 其 中，在 100 MPa/400 MPa、200 MPa/500MPa時，色差△E 相較于其他組合更小。綜合各項指標及 生 產 成 本 考 慮，較 佳 的 壓 力 組 合 為 200 MPa/500MPa。
2.2 保壓時間對復合飲料品質的影響
隨著保壓時間(2～18min)的 延 長，菌落總數顯著減少，因此延長保壓時間對殺滅復合飲料中的細菌效果顯著(表2)。這與任杰等[17]報道的隨著超高壓殺菌時間的延長，菌落總數的滅活率逐漸上升結果相互一致。當 保壓時間>10min時，復合飲料的菌落總數下降趨于平緩，可能是由于復合飲料中的大部分微生物已在10min內被殺死，而剩余的微生物具有較高的耐壓性，故 繼 續 延 長 保壓時間對復合飲料中菌落總數的變化不明顯。
由表2可知，與對照組相 比，經超高壓處理對復合飲料的pH、可溶性固形物和穩定系數影響較 小，均 無 顯 著性差異，表明超高壓處理可較好地保持復合飲料的甜酸度及穩定性。這與方亮等[18]研究超高壓中溫協同處理對獼猴桃果汁 pH 及可溶性固形物含量的影響結果一致。隨著超高壓處理 中 保 壓 時 間 的 延 長，復合飲料的色差值 △E 在18min時最大，與處理組間差異顯著，可能是經超高壓處理后，復合飲料中的內源酶會被鈍化，同 時 保 壓 時間越長，越有利于細胞內呈色物質的溶出，從 而 使 復 合 飲料的色澤有所變化[19]。綜合各項指標及生產成本考慮，較佳的保壓時間為10min。
2.3 低高壓時間比對復合飲料品質的影響
著低壓時間占比的減 少，高壓時間比例的增大，復合飲料菌落總數下降幅度較大，由2.56lg(CFU/mL)下降至1.76lg(CFU/mL)(表3)。這 是 因 為 增 大 高 壓 時 間占比的同時間歇性施壓方式對微生物的特殊脅迫作用得以增強，高壓時間比越大，對微生物的特殊脅迫作用也越強，復合飲料中微生物的殺菌效果越好[13]16。在 低 高 壓時間比為12，15時，菌落總數曲線趨于平緩，繼 續 延長高壓時間對復合飲料殺菌效果的影響不明顯。
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由表3可知，保壓時間對復合飲料的 pH、可 溶 性 固形物、穩定系數與對照樣無顯著差異，而 色 差 值△E 隨 著高壓時間的延長而逐漸增大，在低高壓時間比12，15時存在顯著性差異，可能是由于高壓時間的延長，復 合 飲料中果肉細胞組織破損，呈色物質大量溶出，色 差△E 增大。綜合各項指標及生產成本考慮，較佳的低高壓時間比為11。
2.4 協同溫度對復合飲料滅菌效果及品質的影響
隨著協同溫度 的 升 高，復合飲料中菌落總數呈下降的趨勢，但整體下降趨勢較為平緩，處理組間差異不顯著。這與康蕊等[10]研究超高壓處理中保壓溫度對椰肉原漿滅菌效果的 影 響 一 致。對 照 組 的 pH、可 溶 性 固 形 物、穩定系數含量分別為3.88、11.98%、0.916;隨著 超 高 壓 處理協同溫度的升高，復合飲料的pH、可溶性固形物、穩 定系數與對照組均無顯著性差異，而 色 差 值 △E 隨 著 協 同溫度的升高而增大(表4)。綜合各項指標及生產成本考慮，較佳的協同溫度為30 ℃。
2.5 超高壓殺菌正交試驗結果與分析
固定超高壓處理時協同溫度為30 ℃，采用 L9(34)進行三因素三水平正交試驗，因素水平設計見表5。
由表6可知，經超高壓正交優化試驗的復合飲料中均未檢 出 霉 菌 和 酵 母 菌。根據各因素均值分析可知，A3C>B(即低高壓壓力組合>低高壓時間比>保壓時 間)。由 此 得 出，百 香 果—火 龍 果 復合飲料的最佳超高壓滅菌條件為 A3B3C3，即 低 高 壓 壓 力組合為200MPa/550MPa，保壓時間為12min，低高壓時間比為12。
2.6 不同殺菌方式對復合飲料品質指標的影響
由表8可知，對最佳超高壓 殺 菌 條 件 A3B3C3進 行 驗證實驗，并以未經殺菌處理作為對照組，從復合飲料的各項品質指標對超高壓殺菌與巴氏殺菌(85 ℃，15 min)兩種處理方式進行比較。檢測到經超高壓殺菌處理的復合飲料中菌落總數<10CFU/mL，巴氏殺菌處理的復合飲料中未檢出菌 落;兩種殺菌方式處理對復合飲料的 pH、可溶性固形物和穩定系數影響不大，而 色 差△E分 別 為1.12和3.49，即巴氏殺菌與對照組的色差存在較大差異，超高壓殺菌則相 對 較 小，說明采用超高壓殺菌可以較好地保持復合飲料原有色澤。
由表9可知，在感官品質 方 面，兩種殺菌方式對復合飲料感官評價存 在 不 同 影 響，其中超高壓殺菌與未殺菌樣品較為相近。
綜合以上對菌落總數、pH、可溶性固形物、穩定系數、色差△E 和感官評價的分析，采用超高壓殺菌(200 MPa/550MPa，12min，12)和 巴 氏 殺 菌(85 ℃，15min)處 理復合飲料的微生物指標均可達到飲料相關標準 (NY/T434—2016)，但超高壓殺菌可以較好地保持百香果—火龍果復合飲料原有色、香、味等各項品質。
3 結論
超高壓處理新鮮百香 果—火龍果復合飲料的殺菌效果顯著，并且能較好地保持復合飲料原有品質，其中壓力越大，保壓時間越 長，殺 菌 效 果 越 好;對 復 合 飲 料 的 pH、可溶性固形物、穩定系數均無顯 著 性 差 異，但 延 長 保 壓 時間和增加高壓時間占比，色 差 值△E 增 大。經 試 驗 研 究，確定百香 果—火龍果復合飲料的超高壓最 佳殺菌條件為：低高壓壓力組合 200 MPa/550 MPa，保 壓 時 間12min，低高 壓 時 間 比12，保 壓 溫 度30 ℃。在 此 條 件下，菌落總數<10CFU/mL，產品符合飲料食品的衛生標準要求。此外，超高壓處理百香果—火 龍 果 復 合 飲 料 貯藏期間的品質變化有待進一步研究。——論文作者：唐美玲1，2、段偉文2、段振華1，2、唐小閑2
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