发布时间：2022-05-16所属分类：农业论文浏览：1次
摘 要： 摘要：以未杀菌的复合饮料作为对照组，通过设定不同低高压压力组合、保 压 时 间、低高压时间比和协同温度，采用单因素和正交试验对百香果火龙果复合饮料进行超高压处理，测定 其 菌 落 总 数、霉 菌 和 酵 母 菌、pH、可 溶 性固形物、稳定系数和色差△E 等各项指标的
摘要：以未杀菌的复合饮料作为对照组，通过设定不同低高压压力组合、保 压 时 间、低高压时间比和协同温度，采用单因素和正交试验对百香果—火龙果复合饮料进行超高压处理，测定 其 菌 落 总 数、霉 菌 和 酵 母 菌、pH、可 溶 性固形物、稳定系数和色差△E 等各项指标的变化，研 究 超高压处理对复合饮料品质的影响并确定最佳杀菌工艺条件。试 验 结 果 表 明，经 低 高 压 压 力 组 合 200 MPa/550MPa，保压时间12min，低 高 压 时 间 比12，协 同 温度30 ℃的超高压处理后，能有效杀灭复合饮料中的微生物，同时对复合饮料原有品质影响较小。
关键词：百香果;火龙果;复合饮料;超高压;品质
百香果(PassifloraedulisSims)又名鸡蛋果，含有多糖、氨基酸 以 及 丰 富 的 钙、磷、铁 等 物 质[1]，其 果 香 味 独特，非常适宜与其他果蔬汁混 合，能有效改善复合饮料的风味[2]。火龙果(Hylocereusundatus)又 称 红 龙 果，富 含维生素、膳食纤 维、碳水化合物和矿物质[3]，是 一 种 高 膳食纤维、低脂、低 糖、高水分且微量营养素丰富的热带和亚热带水果[4]。这两种水果作为广西优势农产品资源，产量高但不耐贮藏[5-6]，将二者复配制作饮品，可 以 转 化为高附加值加工产品的形式解决原料不耐贮藏问题[7]。然而，百香果、火龙果均为热敏性原料，采用热力杀菌会不同程度地破坏复合饮料中的营养成分和感官品质[8]。
超高压技术(UHP)是目前农产品非热杀菌的研究热点之一[9]，能在杀菌、钝酶的同时保持产品原有营养和感官品质，其中施压方式是影响超高压杀菌效果的一个重要因素[10]，有研究[11]表 明，间歇式超高压可以强化对微生物的致死率，减少超高压处理时间。现有研究中采用间歇性施压处理单一水果饮料已有报道，如胡萝卜汁[11]、西番莲果汁[12]、椰肉 原 浆[13]9等，但应用于百香果—火 龙果复合饮料的研究尚未见报道。
试验拟采用间歇式超高压处理百香果—火 龙 果 复 合饮料，研究不同低高压压力组合、保 压 时 间、低 高 压 时 间比和协同温度对复合饮料杀菌效果及品质的影响，为 其工业化加工应用提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
百香果：紫果，泰和水果店;
火龙果：红肉，泰和水果店;
富硒黑木耳：广西昭平;
白砂糖、食盐：市售;
果胶酶：食品级，诺维信有限公司;果胶、黄原胶：食品级，浙江多味化工食品有限公司;无水乙醇、氯 化 钠：分 析 纯，广东光华科技股份有限公司;
平板计数琼脂：生化试剂，广东环凯微生物科技有限公司。
1.2 试验仪器与设备
破壁料理机：XP07型，佛山市顺德区喜莱家电器有限公司;
数显恒温水浴锅：HH-S2型，江苏金怡仪器科技有限公司;
立式压力蒸汽灭菌器：LDZX-75KBS型，上海申安医疗器械厂;
台式低速大容量离心机：L550型，湖 南 湘 仪 实 验 室仪器开发有限公司;
真空包装机：AS-Z0L型，泉州市安森机电有限公司;
超高 压 设 备：HPP.L2-600/1型，天津华泰森淼有限公司;
pH 计：FE28 型，梅 特 勒—托 利 多 仪 器 (上 海)有 限公司;
可见分 光 光 度 计：722 型，上海佑科仪器仪表有限公司;
数显糖度计：LH-B55型，陆恒生物有限公司;
色彩色差 计：CR-400型，日本柯尼卡美能达控股株式会社。
1.3 试验方法
1.3.1 百香果—火龙果复合饮料的制备
百香 果 汁、火 龙 果 汁 → 混 合、调 配 → 均 质 → 袋 装(100g/袋)→真空封口→超高压杀菌→冷却→成品
操作要点：
(1)混合、调配：将制备的百香果汁、火龙果汁按最佳配方即百香果与火龙果复配比11 (g/g)，料 液 比13(g/g)进行混合后，加入具有保健功效且可均衡营养的黑木耳粉0.35%，白糖9%和稳定剂0.1%调配。
(2)均质：将调配好的混合果汁置于胶体磨中处理7min。
(3)袋装：将均质后的复合饮料装至耐压性能优良的PET/PE复合真空食品包装袋中。
(4)真空封口：装 袋 后 在0.1 MPa下 进 行 真 空 热 封，封口时间为2.0s，冷却时间为1.7s。
(5)超高压杀菌：将包装好的复合饮料置于超高压灭菌容器内，以水 作 为 传 压 介 质，采用先低压处理，待 卸 压完成后立即进行高压操作，处理结束取出样品。
1.3.2 单因素试验设计 试验设定超高压处理基本条件为低高压压力组合200MPa/400MPa、保压时间10min，低高压时间比11，协 同 温 度30 ℃，以低高压压力组合(100 MPa/400 MPa、200 MPa/400 MPa、200 MPa/500MPa、300 MPa/500 MPa、300 MPa/600 MPa)、保 压时间(2，6，10，14，18min)、低高压时间比(51，21，11，12，15)和协同温度(25，30，35，40，45 ℃)为超高压处理的考察因素，以菌落总数、pH、可溶性固形物、稳定系数和色差值△E 为 指 标。改变其中一个因素条件，固 定其他因素条件，分别考察各因素对复合饮料品质的影响。
1.3.3 正交试验优化设计 依据单因素试验结果，采 用L9(34)进行三因素三水平正交试验因素水平设计。
1.3.4 测定指标(1)色差值：分别将超高压处理样品与对照样品平铺于台面，采用色差计对样品的L、a、b进行测定，然后对比分析[14]。
2 结果与分析
2.1 低高压压力组合对复合饮料品质的影响
百 香 果—火龙果复合饮料 中初始菌落总数为4.48lg(CFU/mL)，随着压力组合的升高，菌 落 总 数 呈 下降 趋 势。 经 压 力 组 合 100 MPa/400 MPa、300 MPa/600MPa处理的复合饮料中菌落总数分别下降至 2.48，1.74lg(CFU/mL)，表明复合饮料中的不耐压微生物 随着压力组合的升高逐渐失活;在200 MPa/500 MPa下 复合饮料的杀菌率为 99.64%。当 压 力 组 合 在 200 MPa/500MPa、300MPa/500MPa和300MPa/600MPa时，复合饮料中菌落总数并没有随着压力组合的增大而显著减少。分析原因：超高压处理后，大部分对压力敏感的细菌已经死亡，而在有限的范围内继续升高压力，因 施 压 压 力远未达到耐压菌的阈值，其菌落总数也不会显著减少[16]。
由 表 1 可 知，不同低高压压力组合对复合饮 料 的pH、可溶性固形 物、稳 定 系 数 和 色 差 △E 与 对 照 样 均 无显著差异(P<0.05)。这 与 朱 香 澔 等[12]研究超高压处理西番莲果汁品质 的 影 响 时 结 果 一 致，经超高压处理西番莲果汁的pH、可 溶 性 固 形 物、稳 定 系 数 和 色 差△E 均 无显著 性 差 异。 其 中，在 100 MPa/400 MPa、200 MPa/500MPa时，色差△E 相较于其他组合更小。综合各项指标及 生 产 成 本 考 虑，较 佳 的 压 力 组 合 为 200 MPa/500MPa。
2.2 保压时间对复合饮料品质的影响
随着保压时间(2～18min)的 延 长，菌落总数显著减少，因此延长保压时间对杀灭复合饮料中的细菌效果显著(表2)。这与任杰等[17]报道的随着超高压杀菌时间的延长，菌落总数的灭活率逐渐上升结果相互一致。当 保压时间>10min时，复合饮料的菌落总数下降趋于平缓，可能是由于复合饮料中的大部分微生物已在10min内被杀死，而剩余的微生物具有较高的耐压性，故 继 续 延 长 保压时间对复合饮料中菌落总数的变化不明显。
由表2可知，与对照组相 比，经超高压处理对复合饮料的pH、可溶性固形物和稳定系数影响较 小，均 无 显 著性差异，表明超高压处理可较好地保持复合饮料的甜酸度及稳定性。这与方亮等[18]研究超高压中温协同处理对猕猴桃果汁 pH 及可溶性固形物含量的影响结果一致。随着超高压处理 中 保 压 时 间 的 延 长，复合饮料的色差值 △E 在18min时最大，与处理组间差异显著，可能是经超高压处理后，复合饮料中的内源酶会被钝化，同 时 保 压 时间越长，越有利于细胞内呈色物质的溶出，从 而 使 复 合 饮料的色泽有所变化[19]。综合各项指标及生产成本考虑，较佳的保压时间为10min。
2.3 低高压时间比对复合饮料品质的影响
着低压时间占比的减 少，高压时间比例的增大，复合饮料菌落总数下降幅度较大，由2.56lg(CFU/mL)下降至1.76lg(CFU/mL)(表3)。这 是 因 为 增 大 高 压 时 间占比的同时间歇性施压方式对微生物的特殊胁迫作用得以增强，高压时间比越大，对微生物的特殊胁迫作用也越强，复合饮料中微生物的杀菌效果越好[13]16。在 低 高 压时间比为12，15时，菌落总数曲线趋于平缓，继 续 延长高压时间对复合饮料杀菌效果的影响不明显。
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由表3可知，保压时间对复合饮料的 pH、可 溶 性 固形物、稳定系数与对照样无显著差异，而 色 差 值△E 随 着高压时间的延长而逐渐增大，在低高压时间比12，15时存在显著性差异，可能是由于高压时间的延长，复 合 饮料中果肉细胞组织破损，呈色物质大量溶出，色 差△E 增大。综合各项指标及生产成本考虑，较佳的低高压时间比为11。
2.4 协同温度对复合饮料灭菌效果及品质的影响
随着协同温度 的 升 高，复合饮料中菌落总数呈下降的趋势，但整体下降趋势较为平缓，处理组间差异不显著。这与康蕊等[10]研究超高压处理中保压温度对椰肉原浆灭菌效果的 影 响 一 致。对 照 组 的 pH、可 溶 性 固 形 物、稳定系数含量分别为3.88、11.98%、0.916;随着 超 高 压 处理协同温度的升高，复合饮料的pH、可溶性固形物、稳 定系数与对照组均无显著性差异，而 色 差 值 △E 随 着 协 同温度的升高而增大(表4)。综合各项指标及生产成本考虑，较佳的协同温度为30 ℃。
2.5 超高压杀菌正交试验结果与分析
固定超高压处理时协同温度为30 ℃，采用 L9(34)进行三因素三水平正交试验，因素水平设计见表5。
由表6可知，经超高压正交优化试验的复合饮料中均未检 出 霉 菌 和 酵 母 菌。根据各因素均值分析可知，A3C>B(即低高压压力组合>低高压时间比>保压时 间)。由 此 得 出，百 香 果—火 龙 果 复合饮料的最佳超高压灭菌条件为 A3B3C3，即 低 高 压 压 力组合为200MPa/550MPa，保压时间为12min，低高压时间比为12。
2.6 不同杀菌方式对复合饮料品质指标的影响
由表8可知，对最佳超高压 杀 菌 条 件 A3B3C3进 行 验证实验，并以未经杀菌处理作为对照组，从复合饮料的各项品质指标对超高压杀菌与巴氏杀菌(85 ℃，15 min)两种处理方式进行比较。检测到经超高压杀菌处理的复合饮料中菌落总数<10CFU/mL，巴氏杀菌处理的复合饮料中未检出菌 落;两种杀菌方式处理对复合饮料的 pH、可溶性固形物和稳定系数影响不大，而 色 差△E分 别 为1.12和3.49，即巴氏杀菌与对照组的色差存在较大差异，超高压杀菌则相 对 较 小，说明采用超高压杀菌可以较好地保持复合饮料原有色泽。
由表9可知，在感官品质 方 面，两种杀菌方式对复合饮料感官评价存 在 不 同 影 响，其中超高压杀菌与未杀菌样品较为相近。
综合以上对菌落总数、pH、可溶性固形物、稳定系数、色差△E 和感官评价的分析，采用超高压杀菌(200 MPa/550MPa，12min，12)和 巴 氏 杀 菌(85 ℃，15min)处 理复合饮料的微生物指标均可达到饮料相关标准 (NY/T434—2016)，但超高压杀菌可以较好地保持百香果—火龙果复合饮料原有色、香、味等各项品质。
3 结论
超高压处理新鲜百香 果—火龙果复合饮料的杀菌效果显著，并且能较好地保持复合饮料原有品质，其中压力越大，保压时间越 长，杀 菌 效 果 越 好;对 复 合 饮 料 的 pH、可溶性固形物、稳定系数均无显 著 性 差 异，但 延 长 保 压 时间和增加高压时间占比，色 差 值△E 增 大。经 试 验 研 究，确定百香 果—火龙果复合饮料的超高压最 佳杀菌条件为：低高压压力组合 200 MPa/550 MPa，保 压 时 间12min，低高 压 时 间 比12，保 压 温 度30 ℃。在 此 条 件下，菌落总数<10CFU/mL，产品符合饮料食品的卫生标准要求。此外，超高压处理百香果—火 龙 果 复 合 饮 料 贮藏期间的品质变化有待进一步研究。——论文作者：唐美玲1，2、段伟文2、段振华1，2、唐小闲2
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