杀菌温度对百香果果浆品质的影响.pdf
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1、研究论文杀菌温度对百香果果浆品质的影响陆苗苗1 2,姜启兴*1 2,(1.江南大学食品学院,江苏无锡2 1 41 2 2;2.江南大学江苏省食品安全与质量控制协同创新中心,江苏无锡2 1 41 2 2)摘要:为研究在相同杀菌强度(F=3.0min)下,温度对百香果果浆品质的影响,利用不同杀菌温度(8 8、9 2、9 5、1 0 8)对果浆进行杀菌处理,分析了其理化成分、色泽和游离氨基酸的变化情况,并利用快速气相色谱-电子鼻及气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术进行风味分析。结果表明,所有杀菌后样品的总酸质量浓度(以柠檬酸
2、质量计)与原始样品(original sample,0 S)相比均无显著差异(P0.05);与OS组相比,经1 0 8 处理的果浆中还原糖质量浓度显著减少(P0.05),维生素C保留率也最高(7 4.9 3%)。风味分析表明,经1 0 8 处理的样品含有和0 S组相同种类的关键性风味物质,分别为丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸乙酯、辛酸乙酯和-二氢紫罗兰酮,在气味上与OS组具有更强的相似性。经9 2 处理的样品有最高的游离氨基酸综合评分以及较高的维生素C保留率(6 2.2 3%)。综上所述,当F=3.0min时,1 0 8 是保持百香果营养成分和感官品质的最佳杀菌温度,仅就1 0 0 以下杀菌工艺而言
3、,9 2 杀菌的效果较好。关键词:百香果:果浆;杀菌强度:杀菌温度中图分类号:TS255.3文章编号:1 6 7 3-1 6 8 9(2 0 2 3)0 7-0 0 8 4-1 1 DOl:1 0.3 9 6 9/j.s s n.1 6 7 3-1 6 8 9.2 0 2 3.0 7.0 1 0于沛沛1 2,高沛1 2,杨方1 2,夏文水1 2Effects of Thermal Sterilization Temperatureson the Quality of Passion Fruit PulpLU Miaomiol2,JIANG Qixing-2,YU Peipeil2,GAO Pe
4、il2,YANG Fang*2,XIA Wenshui.2(1.School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.CollaborativeInnovation Center of Food Safety and Quality Control in Jiangsu Province,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)Abstract:In order to investigate the effect of temperature on the
5、quality of passion fruit pulp basedon the same sterilization intensity(F-3.0 min),the pulp was sterilized at different sterilizationtemperatures(88,92,95 and 108 C)respectively.The changes in physicochemical composition,color and free amino acids were comparatively analyzed,and the flavor analysis w
6、as conducted usingrapid gas chromatography-electron nose and gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)techniques.The results showed that there was no significant difference in the total acid massconcentration(calculated as citric acid)between all the sterilized samples and the original sample收稿日期:
7、2 0 2 1-1 2-1 4基金项目:江南大学新农村发展研究院项目(JUSRP2001XNC)。*通信作者:姜启兴(1 9 7 7 一),男,博士,副教授,硕士研究生导师,主要从事食品加工与保藏研究。E-mail:84JOURNAL OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY Vol.42 IsSue 7 2023研究论文陆苗苗,等:杀菌温度对百香果果浆品质的影响(OS)(P0.05).Compared to the OS group,the pulp treated at 108C showed a significant decrease(P0.05),and t
8、he retention rate ofvitamin C was also the highest(74.93%).Flavor analysis showed that the samples treated at 108 contained the same kinds of key flavor substances as the OS group,namely ethyl butyrate,ethylcaproate,ethyl acetate,ethyl caprylate and-dihydroviolone,with a stronger similarity in aroma
9、 tothe OS group.The samples treated at 92 h a d t h e h ig h e s t o v e r a ll f r e e a m in o a c id s c o r e s a n d ahigher vitamin C retention rate(62.23%).In conclusion,108 i s t h e o p t i m a l s t e r i li z a t i o ntemperature to maintain the nutritional compositions and sensory qualit
10、y of passion fruit when F-3.0min,and 92 C sterilization is more effective only for sterilization processes below 100.Keywords:passion fruit,pulp,sterilization intensity,sterilization temperature百香果是西番莲属草质或木质多年生藤本植物,原产于南美洲,主要在热带和亚热带地区种植,如今在我国广西、广东、海南和福建等地区已经形成了规模种植。百香果独特的香气和风味使其深受消费者的喜爱,此外,百香果中含有丰富的酚
11、类化合物2 、维生素C3以及类胡萝卜素 等有益的生物活性化合物,具有很强的抗氧化能力和降低心血管疾病风险的作用5 百香果是一种季节性很强的水果,随着产量的增长对原料加工保藏需求逐渐增大。冷冻保藏或热杀菌后常温保藏是最常见的长期保藏百香果果浆的方法。冷冻保藏能较好地保持百香果果浆的营养成分、色泽和风味等不发生显著变化,但是昂贵的冻藏和冷链运输成本无形中提高了产品的价格。而一些对果浆风味要求不高,或本身就有加热工序,或要求配料无菌的应用场景(如在酸奶加工中添加果浆等),对果浆进行热杀菌处理则具有更好的适用性。热杀菌已经在橙汁胡萝卜汁7、苹果汁8 以及杨梅汁9 等果汁加工中得到广泛应用,但现有研究大
12、多还是针对特定杀菌温度和时间确定一个安全的杀菌工艺,对于在相同安全杀菌强度下,不同杀菌温度对果汁品质影响方面的研究报道还很少。因此,作者旨在比较相同杀菌强度(F=3.0 min)下,不同杀菌温度(8 8、9 2、9 5、1 0 8)对百香果果浆基本理化成分(可滴定酸、总糖、还原糖、总酚、维生素C、总黄酮和类胡萝卜素)、色泽、风味和游离氨基酸的影响,综合评判杀菌温度对果浆品质的影响,使百香果果浆在保证食用安全的前提下获得更好的品质,为百香果加工企业合理选择杀菌工艺提供理论依据。材料与方法1.1材料与试剂百香果(紫香一号):产自广西玉林,由广西集思网络科技有限公司提供。选择果实完整且成熟度一致的百
13、香果清洗后备用,破壳后用无菌纱布除籽,使果浆均一无杂质,装人避光自封袋并置于-18下冻藏备用。2,6-二氯靛酚、L(+)-抗坏血酸、氢氧化钠、酒石酸钾钠、无水亚硫酸钠、苯酚、氯化钠、无水乙醇、芦丁、没食子酸、-胡萝卜素、福林酚试剂、硝酸铝、乙酸锌、亚铁氰化钾、亚硝酸钠、酚酰、氯仿、甲醇(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司产品;草酸(分析纯):上海麦克林生化科技有限公司产品。1.2仪器与设备管板组合式超高温杀菌机:日本PowerpointInternational公司产品;恒温水浴锅:常州智博瑞仪器公司产品;XMD型热电偶:上海自动化仪表六厂产品;4k-15型高速冷冻离心机:德国Sigma公
14、司产品;LHS-250HC-型恒温恒湿培养箱:上海一恒科学仪器有限公司产品;UV-1800紫外可见分光光度计:日本岛津公司产品;AdventurerTMAX分析天平:德国OHAUS公司产品;UltraScanPro1166型高精度分光测色仪:美国Hunterlab公司产品;Heracles型快速气相色谱电子鼻:法国AlphaMOSS.A.公司产品;SCIONSQ-456-GC型气质联用仪:美国布鲁克公司产品;Agilent1100型游离氨基酸分食品与生物技术学报2 0 2 3 年第42 卷第7 期85RESEARCHARTICLELU Miaomiao,et al:Effects of The
15、rmal Sterilization Temperatures on theQuality of Passion Fruit Pulp析专用高效液相色谱仪:美国安捷伦科技有限公司产品。1.3方法1.3.1百百香果果浆的杀菌1)100以上杀菌工艺由管板组合式超高温杀菌机完成。杀菌温度设置为10 1、10 3、10 8,其对应的杀菌参数由公式(1)计算得出。杀菌完成后进行无菌封装。Fx1060式中:F为杀菌强度,min;t为杀菌的时间,指UHT杀菌机输出口至保温管尾端的时间,s;TR为杀菌参照基准温度,酸性食品取9 3.3;Z为微生物致死耐热性,酸性食品取8.8 9;T为UHT杀菌机的保温管尾端出
16、口处温度,。2)100以下杀菌工艺由恒温水浴锅完成。将40 0 mL百香果去籽果浆装人避光蒸煮袋(2 0cmx10cm),平均厚度约为2 cm,封口时将空气排尽以免影响传热。杀菌温度设置为8 5、8 8、9 2、9 5,杀菌时间由传热曲线确定,完成后在冷水浴中冷却。传热曲线由无线热电偶测得,每隔30 s读数。F值是指在特定温度下杀灭一定数量的特定对象菌所需要的时间。10 0 以下杀菌工艺F值的计算方法见公式(2)。F=10(T-9.3)dt0Z式中:F为杀菌强度,min;t为杀菌时间,min;T为对应时刻样品的中心温度,;Z为目标菌的致死耐热性,在酸性食品中一般取8.8 9。1.3.2商业无菌
17、检验对于杀菌后样品是否满足商业无菌,按照GB4789.262013检验。1.3.3基本品质指标的测定1)色差的测定取2 0 mL样品于液体皿中,利用高精度分光测色仪的反射模式进行测定。根据国际照明委员会的规定,色度用L*(亮度)、*(红/绿值)和b*(黄/蓝值)表示。利用下式计算总色差E*,E*范围所显示的差异程度见表1。AE*=V(L-Lo)*+(a-ao)*+(b*-bo)?式中:E*为总色差;Lo、a o 和b*为未杀菌百香果果浆的初始色度值;L*、a 和6*为不同杀菌温度下百香果果浆的色度值。表1AE*范围显示的差异程度Table 1 Degree of variation indic
18、ated by the range of E*范围AE0.20.2E0.50.5E*2.02.0E*3.03.0E*6.06.012.0不同颜色(1)2)可滴定酸(titratable acid,TA)的测定参照Oladunjoye的方法并稍加修改。将10 mL百香果果浆适当稀释后煮沸30 min,冷却后用无COz的水定容至2 50 mL,取适量过滤后试液于锥形瓶中,用酚酞作指示剂,用0.1mol/LNaOH滴定至溶液呈粉色且30 s不变色即为终点。3)维生素 C(vitamin C,VC)的测定根据 GB5009.862016进行测定。4)总糖(total sugar,TS)和还原糖(red
19、ucing sugar,RS)的测定参照Pang等的方法2 ,采用3,5-二硝基水杨酸法并对样品前处理步骤稍加修改。将1mL百香果果浆、3mL的1mol/L乙酸锌和3mL的0.2 5mol/L亚铁氰化钾用蒸馏水定容至10 0 mL,静置片刻后过滤,滤液即为提取液。根据杨宁等的方法13,将葡萄糖标准溶液(0.0 2 0.10 mg/mL,y=(2)18.685x-0.1026,R2=0.9996)在540 nm下对应的吸光度绘制成标准曲线,测定样品吸光度,得到样品中TS和RS的质量浓度。5)总酚(total phenols compounds,TPC)的测定参照Slinkard的Folin-Ci
20、ocalteu试剂法14并稍加修改。取5g百香果果浆,加入50 mL体积分数为6 0%的乙醇,于7 0 水浴提取2 h,冷却后用上述乙醇补足,所得滤液即为提取液。取1mL提取液,加人6mL蒸馏水和0.5mL福林酚,摇匀静置1min,再加人1.5mL质量浓度为2 0 0 g/L的NazCO,溶液,用蒸馏水定容至10 mL,常温避光反应2 h。将没食子酸标准溶液(2 10 g/mL,y=0.086 1x+0.020 1,R=0.9984)在7 6 0 nm下对应的吸光度绘制成标准曲(3)线,测定样品吸光度,得到样品中TPC的质量浓度。6)总类胡萝卜素(total carotenoid compou
21、nds,TCC)的测定参照文献15 中的比色法进行测定。将-胡萝卜素标准溶液(1.0 3.5g/mL,y=0.1378x+86JOURNAL OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY Vol.42 IsSue 7 2023研究论文陆苗苗,等:杀菌温度对百香果果浆品质的影响0.0309,R=0.9982)在450 nm下对应的吸光度绘制成标准曲线,得到样品中TCC的质量浓度。7)总黄酮(total flavonoid compounds,TFC)的测定参照文献16 中的比色法进行测定,并对前处理步骤稍加修改。取1g样品加人6 0 mL体积分数为6 0%的乙醇,并在7 0
22、 下水浴提取1h,冷却后定容至10 0 mL,所得滤液即为提取液。将芦丁标准溶液(0.5 3.0 g/mL,y=0.118 6x+0.008 2,R2=0.997 9)在510 nm下对应的吸光度绘制成标准曲线,得到样品中TFC的质量浓度。1.3.4挥发性风味物质的测定利用GC-MS分析不同杀菌温度下百香果果浆的挥发性风味物质。根据Ye等的方法17,将3mL样品和3mL饱和NaCl溶液加人2 0 mL顶空瓶,立即用PTEE/硅胶隔垫密封,涡旋混合1min后在40 下平衡15min。整个测定过程由江南大学测试中心完成。采用标准质谱图对样品谱图数据进行分析。根据面积归一法对样品中挥发性风味物质(v
23、olatileorganic compounds,VOC)的相对含量进行定量8 。为了确定各VOC对样品风味的贡献值,利用下式计算相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)。C,R=Cmax中心温度90单位时简F值票积F值858075706560555005001000150020002500300035004000(a)85中心温度单位时简F值95票积F值908580757065605550l05001000150020002500300035004000(c)92 Fig.1 Heat transfer curve and F value at d
24、ifferent sterilization temperatures式中:R为样品的ROAV;C,为挥发性成分i的相对含量,%;T,为挥发性成分i的水中气味阅值,g/kg;Cmx为对样品风味贡献最大成分的相对含量,%;Tmax为对样品风味贡献最大成分的水中气味阈值,g/kg。1.3.5电子鼻风味分析参照Yi等的方法9 并稍加修改。将5mL样品加入2 0 mL顶空瓶,立即用PTEE/硅胶隔垫密封,在2 5下平衡15min,之后用快速气相色谱电子鼻进行分析。测试条件为:载气流量30 mL/min,测试时间12 0 s,冷却时间18 0 s。1.3.6游离氨基酸(freeaminoacids,FA
25、A)的测定根据GB309872020进行测定。1.3.7统计分析所有实验进行3组平行,最终结果以AVR+SD表示。使用 SPSS软件(IBM SPSSStatistics19)对所有数据进行方差分析(ANOVA),采用Duncan 多范围检验(P0.05),这与Ozyurt之前在苹果汁中得到的结论一致2 。10 8 处理后,样品的TS与OS组相比无显著差异(P0.05),但样品的RS与OS组相比显著降低(P0.05),原因可能是在较高的温度下还原糖发生羰氨反应所致,而所有经10 0 以下杀菌工艺处理的样品中未发现如此剧烈的转变。VC、T PC 及TFC都是重要的抗氧化活性物质。如图2 d)所示
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