主题 | 高静压和高温短时处理对富硒猕猴桃清汁和浊汁品质的比较研究 | ||
| 题目 | Comparative study of high hydrostatic pressure and high temperature short time processing on quality of clear and cloudy Se-enriched kiwifruit juices | ||
| 期刊 | Innovative Food Science and Emerging Technologies | ||
| 中科院分区 | 1区 | 影响 因子 | 7.391 |
| 第一 作者 | Xinxing Xu | 通讯 作者 | Jihong Wu |
| 单位 | College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China | ||
| 原文 链接 | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1466856417305593 | ||
本研究探究了猕猴桃中硒(Se)的分布并比较了高静水压力(HHP)和高温短时(HTST)处理对富硒猕猴桃清汁和浊汁(clear-SKJ, cloud-SKJ)品质的影响。有机硒在猕猴桃中的分布比无机硒广泛，占62.32%，主要由硒蛋白和硒多糖组成。猕猴桃果渣与果汁分离处理使混浊果汁和澄清果汁中硒含量显著下降，分别为43.07%和49.04%，HHP和HTST杀菌处理显著降低浊汁中硒含量，分别从50.46±0.42 μg/kg显著降低到39.63±0.51 μg/kg和37.93±0.08 μg/kg。在贮藏期间，HTST和HHP处理的果汁总硒含量无显著差异，可溶性固形物、可滴定酸、黏度和pH等理化品质也无显著差异。此外，HHP(500 MPa/10 min)和HTST(110℃/8.6 s)处理完全灭活了酵母和霉菌(Y&M)，并使总需氧菌( TAB )计数维持在2.0 Log10 CFU/mL以下，保证了在4℃和25℃贮藏42天期间clear-SKJ的微生物安全性，但TAB计数> 2.0 Log10 CFU/mL，表明在相同储存条件下cloudy-SKJ的货架期较短。此外，与HTST处理的样品相比，除总酚含量外HHP处理的样品在42天的贮藏期间表现出更好的品质特性，且4℃贮藏更有利于HHP和HTST处理后果汁的保存。
工业相关性：富硒猕猴桃汁是一种极具发展前景的富硒饮料产品，具有较高的营养价值和经济价值。研究结果表明了HHP和HTST对富硒猕猴桃汁的硒保留、微生物、颜色、总酚、叶绿素等质量相关指标的品质和贮藏稳定性的不同影响。本研究可为HHP或HTST在富硒猕猴桃果汁行业的应用提供技术支持。此外，本研究还提供了一种可以改善功能性果汁特性以满足消费者对健康产品的需求的非热技术。
硒在富硒猕猴桃中的分布
富硒猕猴桃不同部位的硒分布如图1所示。果皮、去皮果肉、果浆和种子的总硒含量分别为16.18±0.36、57.10±1.27、52.01±1.15 和 110.66±2.47 μg/kg。通常，有机硒比无机硒具有更高的生物利用度和更低的毒性，图1表明，去皮猕猴桃中有机硒的含量占总硒的62.32%，分布在不同的组分中。在富硒猕猴桃中，硒蛋白和硒多糖的硒含量分别为5.51±0.18和11.45±0.53 μg/kg。尽管已经证明猕猴桃中大部分硒是以生物可利用的形式存在，但富硒猕猴桃中的硒多糖和硒蛋白以及其他形态的有机硒的结构还需要确定。
图1 硒在富硒猕猴桃中的形态
加工过程中的质量变化
不同加工工艺对1.0 kg猕猴桃硒损失的趋势如图2所示。cloudy-SKJ的处理使硒的总浓度降低了57.2%，而clear-SKJ的总硒含量损失率为51.2%。对于clear-SKJ的加工，酶解后硒含量略有降低，并且果渣与果汁的分离导致硒与果渣中果胶等水中溶解度低的大分子物质结合，硒损失49.04%。然而，研究发现HTST和HHP处理对clear-SKJ中总硒含量的影响很小或不存在；然而，对于cloudy-SKJ，在HHP和HTST之后，总硒含量显著降低。
图2 1公斤猕猴桃在clear-SKJ（a）和cloudy-SKJ（b）加工过程中的硒损失趋势
2. 加工中抗坏血酸、总酚、叶绿素的含量变化
如表1、表2所示，HHP处理对clear-SKJ和cloudy-SKJ的抗坏血酸含量无显著影响，HHP后抗坏血酸分别损失1.83%和4.15%。但HTST显著降低了clear-SKJ和cloudy-SKJ的抗坏血酸含量的38.39%和22.11%（p <0.05）。除HHP和HTST处理外，制浆和酶解对抗坏血酸含量也有显著影响。对于clear-SKJ和cloudy-SKJ，制浆可以显著降低抗坏血酸含量，这可能是因为在加工过程中与空气大面积接触导致的抗坏血酸氧化。对于cloudy-SKJ处理，除离心过滤操作外，总酚含量未发生显著变化，但在clear-SKJ的加工中，HTST和HHP均可显著增加其总酚含量。对于clear-SKJ，酶解在离心过滤后显著降低了25.00%的叶绿素。同时，经过HTST处理后，clear-SKJ和cloudy-SKJ的损失率分别达到了80.89%和47.77%。
表1 clear-SKJ在加工过程中的性质变化
表2 cloudy-SKJ在加工过程中的性质变化
3.HHP 和 HTST处理对感官特性的影响
HHP和HTST处理后富硒猕猴桃汁感官特性（色泽外观、风味、口感和整体可接受性）变化见表3，HHP处理后clear-SKJ和cloudy-SKJ的色泽、外观和风味得分与新鲜果汁无显著差异，而HTST样品差异（p<0.05）。此外，HHP处理的果汁在风味、口感和整体可接受性方面的总分高于HTST处理样品，表明HHP处理后立即更好地保留了clear-SKJ和cloudy-SKJ的感官特征。
表3 富硒猕猴桃汁的感官评价结果
1. 贮藏期间硒含量、总酚、叶绿素、抗坏血酸的变化
两种灭菌方法用于处理clear-SKJ和cloudy-SKJ，在储存的42天内均未引起硒含量的显著变化。如图4所示，HHP和HTST工艺对灭菌后立即保存的酚类物质含量没有显著影响。然而，两者单独影响是不同的。在42天的贮藏过程中，所有样品中的总酚含量一直处于稳定的下降趋势。截至第42天，在4℃储存的clear-SKJ中，HTST和HHP处理样品中总酚的损失率分别达到16.00%和24.61%，而在4℃贮藏的cloudy-SKJ中，总酚损失率分别为26.41%和34.49%。经酶解杀菌后的clear - SKJ中叶绿素含量几乎降为零。4℃和25℃贮藏42天期间cloudy-SKJ的变化如图5所示。至第42天时，HTST和HHP处理样品在25℃下贮藏的损失率分别达到73.86%和89.02%；在4℃贮藏的样品中，损失率分别为29.27%和37.63%。图6显示了猕猴桃汁在4 ° C和25 ° C贮藏42天过程中总抗坏血酸含量的变化。
图3 储存期间clear-SKJ（a）和cloudy-SKJ（b）中硒含量的变化
图4 储存期间clear-SKJ（a）和cloudy-SKJ（b）中总酚变化
图5 储存期间cloudy-SKJ中叶绿素变化
图6 储存期间clear-SKJ（a）和cloudy-SKJ（b）中抗坏血酸含量变化
2. 贮藏期间TSS、粘度、TA、pH 值、亮度的变化
任何样品的粘度、TA或pH值在HHP或HTST处理后或储存期间都没有显著差异。澄清度是衡量澄清果汁品质的重要指标，通过测定样品的亮度监测HHP和HTST处理后立即和贮藏期间的澄清度变化。HHP组亮度随贮藏时间（p<0.05）变化不显著。然而，经过HTST处理后，亮度从87.3%下降到40.0%，并出现白色絮状沉淀（p<0.05）。随着贮藏期的延长，HTST的沉淀现象进行，clear-SKJ变差，导致亮度下降。
表4 储存过程中clear-SKJ的亮度变化
3. 贮藏期间果汁颜色的变化
表5和表6显示了HPP和HTST处理的clear-SKJ和cloudy-SKJ在4℃和25℃贮藏42天期间L*、 a*、b*和Δ E值的变化。HTST处理后，clear-SKJ的L*、a*和b*值显著降低，而cloudy-SKJ的L*和b*值增加。然而，对于HHP处理的样品，颜色参数没有观察到显著变化，这表明HHP在clear-SKJ和cloudy-SKJ中很大程度上保留了原始颜色。
表5 贮藏期间clear-SKJ中L*、a*、b*和∆E值的变化
表6 贮藏期间cloudy-SKJ中L*、a*、b*和∆E值的变化
4. 贮藏期间果汁中微生物的变化
分别测定HHP处理和HTST处理(表7和表8)后，在4℃和25℃贮藏期间clear-SKJ和cloudy-SKJ的TAB和Y&M计数无论储存温度如何，在42天的储存期间，从头到尾从未检测到Y&M。然而在25℃保存的clear-SKJ中，HHP处理的样品在第21天检测到TAB，HTST处理的样品从第28天开始检测到TAB。而在4℃保存的clear-SKJ中，结果显示TAB完全失活，并且在42天的保存过程中没有检出。
表7 贮藏期间clear-SKJ中微生物数量的变化
表 8 贮藏期间cloudy-SKJ中微生物数量的变化
猕猴桃中的硒含量可能会受到制汁工艺的影响。HHP处理能更好地保持果汁的硒含量、总酚、叶绿素、抗坏血酸、原有色泽和感官特性，且优于HTST处理，而HTST处理在25℃贮藏时对微生物具有更好的灭活效果。然而，未来感官评估应考虑更多的市场消费者，需要调查SKJ中硒的各种化学形态和氧化状态的可用性和生物有效性以评估硒在人体中的作用。此外，还需要进一步研究建立质量控制方法和包装材料，以确保更好的品质和更长的货架期，并为HHP在富硒猕猴桃加工业中的应用做出贡献。
本文图表均来自本文献
文献解读：吕欣然
编辑：吕欣然
校稿：赵沁雨、兰天
审核：马婷婷
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