中温联合二甲基二碳酸盐对荔枝原汁品质的影响.pdf
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1、现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.9 233 中温联合二甲基二碳酸盐对荔枝原汁品质的影响 李镜浩1,2,肖更生2,徐玉娟1,3,吴继军1,余元善1,李俊1,邹波1*,徐庆4(1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,农业农村部功能食品重点实验室,广东省农产品加工重点实验室,广东广州 510610)(2.仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州 510631)(3.岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心,广东茂名 525000)(4.广东智能灌装科技有限公司,广东佛山 528100)摘要:该研究比较了二甲基二碳
2、酸盐(Dimethyl Dicarbonate,DMDC)、中温及两者联合处理对荔枝原汁微生物及理化指标的影响。结果表明:荔枝原汁经 DMDC 或中温单独处理灭菌效果较差,联合处理组残留微生物最少,菌落总数、乳酸菌分别为 0.41、0.36 lg CFU/mL,酵母菌和霉菌未检出;与新鲜荔枝汁相比,DMDC 处理对荔枝原汁品质无影响,中温及联合处理组抗坏血酸和色泽无明显变化,总酚(总黄酮)分别增加了 40.16%(7.16%)、38.01%(4.35%);铁离子还原能力(清除DPPH 自由基能力)分别提高了 15.55%(11.85%)、7.61%(3.71%),说明中温能促进酚类物质的释放,
3、提高抗氧化活性。相关性分析显示,荔枝原汁的E 与 Vc呈负相关,抗氧化活性与总酚、总黄酮呈正相关;聚类热图分析与感官评价表明,联合处理能促进风味物质的释放,且不会造成明显的蒸煮味;联合处理组在 4 贮藏 21 d 的菌落总数均小于100 CFU/mL。综上,中温联合DMDC 处理对荔枝原汁微生物有较好的灭菌效果,且对品质无不良影响,4 贮藏期可达21 d,该研究为高品质荔枝原汁产业化提供了科学依据。关键词:荔枝原汁;中温处理;二甲基二碳酸盐;品质变化;风味 文章编号:1673-9078(2023)09-233-243 DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2023.9.1
4、052 Effects of Mild Heat Combined with Dimethyl Dicarbonate on the Quality of Litchi Juice LI Jinghao1,2,XIAO Gengsheng2,XU Yujuan1,3,WU Jijun1,YU Yuanshan1,LI Jun1,ZOU Bo1*,XU Qing4(1.Sericultural&Agri-Food Research Institute Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of Functional F
5、oods,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing,Guangzhou 510610,China)(2.College of Food Science and Technology,Zhongkai University of Agricultural and Engineering,Guangzhou510631,China)(3.Maoming Branch,Guangdong Laboratory for Lingnan Mo
6、dern Agriculture,Maoming 525000,China)(4.Guangdong Intelligent Filling Technology Limited Company,Foshan 528100,China)Abstract:The effects of dimethyl dicarbonate(DMDC),mild heat and their combination on the microorganisms and physicochemical indices of litchi juice were compared.The results showed
7、that the sterilization effect of DMDC alone or mild heat alone was poor,whilst the number of residual microorganisms in the litchi juice treated by the combination was the lowest,with the total number of colonies and lactic acid bacteria being 0.41 and 0.36 lg CFU/mL,respectively,and no yeast and mo
8、ld being detected.Compared to fresh litchi juice,DMDC treatment had no effect on the quality of Litchi juice,and the changes in ascorbic acid content and color of the mild heat alone group and the combined treatment group were insignificant,causing the increases in the total phenolics(total flavonoi
9、ds)by 40.16%(7.16%)and 38.01%(4.35%),引文格式:李镜浩,肖更生,徐玉娟,等.中温联合二甲基二碳酸盐对荔枝原汁品质的影响J.现代食品科技,2023,39(9):233-243 LI Jinghao,XIAO Gengsheng,XU Yujuan,et al.Effects of mild heat combined with dimethyl dicarbonate on the quality of litchi juice J.Modern Food Science and Technology,2023,39(9):233-243 收稿日期:2022-
10、08-23 基金项目:广东省重点领域研发计划项目(2020B0202010004);广州市重点领域研发计划项目(202206010123);广东省级农业科技创新及推广项目(2021KJ107);茂名实验室自主科研项目(2021ZZ002);农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室开放基金课题;广东省农业科学院“十四五”农业优势产业学科团队(202109TD)作者简介:李镜浩(1999-),男,硕士研究生,研究方向:食品加工与安全,E-mail: 通讯作者:邹波(1986-),男,博士,副研究员,研究方向:农产品加工,E-mail: 现代食品科技 Modern Food Science
11、 and Technology 2023,Vol.39,No.9 234 respectively,and increases in the ferric ion reducing antioxidant power(DPPH free radical scavenging ability)by 15.55%(11.85%)and 7.61%(3.71%),respectively.These results indicated that mild heat could promote the release of phenolics and improve the antioxidant a
12、ctivity.Correlation analysis showed that the?E of litchi juice was negatively correlated with Vc content,and the antioxidant activity was positively correlated with the contents of total phenolics and total flavonoids.Cluster heat map analysis and sensory evaluation revealed that the combined treatm
13、ent could promote the release of flavor substances without causing a pronounced cooking flavor.The total number of colonies in the combined treatment group stored at 4 for 21 days was less than 100 CFU/mL.In conclusion,the combination of mild heat and DMDC treatment led to a good sterilization effec
14、t on the microorganisms in the litchi juice without causing adverse effects,and the shelf life of the juice was up to 21 d.This study provides a scientific basis for the industrialization of high-quality litchi juice.Key words:litchi juice;mild heat;dimethyl dicarbonate;quality change;flavor 近年来,随着喜
15、茶、奈雪的茶、蜜雪冰城等新式果茶的快速崛起,行业对高品质水果原汁等中间原料的需求迅速增加。荔枝香气浓郁,酸甜可口,但对热极为敏感。传统热杀菌处理尽管能大大延长果汁的保质期,但容易破坏产品的色、香、味、以及功能和营养成分,使其失去原有的新鲜度,甚至产生异味,严重影响产品品质1。因此,寻求替代传统热杀菌的加工方法对保持荔枝原汁品质具有重要意义。为避免热杀菌对荔枝原汁品质的破坏,冷冻荔枝原汁应运而生。冷冻荔枝原汁是荔枝经榨汁后直接冷冻,存在一定的微生物超标等安全问题。高静水压(High Hydrostatic Pressure,HHP)杀菌技术是一种较为成熟的非热杀菌方法,可极大程度保持荔枝原汁的品
16、质,但设备价格昂贵,前期投资大,后期维护成本也高。二 甲 基 二 碳 酸 盐(Dimethyl Dicarbonate,DMDC,又名维果灵)是我国食品添加剂使用标准中允许使用(最大限量为 250 mg/L)的一种果汁饮料防腐剂2。它在水中极易发生分解,生成微量的甲醇和二氧化碳,不会对人体产生危害3;果汁温度越高,DMDC 分解速度越快4,在常温甚至低温下,DMDC 对很多污染菌具有较强的杀灭能力,其灭活机理是通过亲和基团与微生物中的关键酶相互作用,因此,这是一种很有市场潜力的非热杀菌方法5-7。前期研究7发现,DMDC 对荔枝原汁中微生物具有一定的灭活效果,但也存在肠膜明串珠菌和芽孢杆菌等对
17、 DMDC 具有较强耐受性的菌株。在新鲜荔枝原汁中单独使用 DMDC 杀菌贮藏期很短,无法满足产业化发展需求。据此推测,将荔枝汁先进行中温预处理,再加入DMDC 杀菌,可能会提高 DMDC 的杀菌效果,保持较好的果汁(荔枝汁)品质。因此,本文研究了中温和 DMDC 单独处理以及联合处理对荔枝原汁的杀菌效果,并比较了不同处理前后荔枝原汁的理化品质和风味成分,以及在 4 贮藏期间微生物的变化,为高品质荔枝原汁加工提供科学支撑。1 材料与方法 1.1 原料与试剂 本实验所用荔枝品种,淮枝广州水果批发市场采购所得;二甲基二碳酸盐(DMDC)、没食子酸、芦丁、福林酚试剂、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(
18、DPPH),上海源叶生物科技有限公司;PCA 琼脂、孟加拉红琼脂、MRS 琼脂,广东环凯微生物科技有限公司;维生素 E 衍生物(Trolox),梯希爱化成工业发展有限公司;亚硝酸钠、硝酸铝、偏磷酸、氢氧化钠,天津市科密欧化学试剂有限公司;磷酸氢二铵、三氯乙酸、铁氰化钾,天津市福晨化学试剂有限公司;己酸乙酯,Sigma-Aldrich 公司;三氯化铁,天津市大茂化学试剂厂;正构烷烃 C7-C40,LGC 公司。1.2 主要仪器设备 WF-A2000 榨汁机,美的有限公司;SPX-250B-Z型生化培养箱,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;厌氧培养箱,上海跃进医疗器械有限公司;SW-CJ-2FD型无
19、菌操作台,苏州安泰空气技术有限公司;TD6 台式自动平衡离心机,长沙湘智离心机仪器有限公司;TGL16A 高速冷冻离心机,德国 eppendorf 公司;LC-20AT 高效液相色谱,日本岛津公司;UV-1800 紫外可见分光光度计,日本岛津公司;6890N/5975B 型气相色谱质谱联用仪,美国安捷伦科技有限公司;57060-U 固 相 微 萃 取 手 动 进 样 器、50/30 m DVB/CAR/PDMS 型 固 相 微 萃 取 纤 维 头,美 国SUPELCO 公司。1.3 实验方法 1.3.1 荔枝原汁制备 新鲜荔枝(品种为淮枝),手动剥壳去核后用榨汁机榨汁,然后用 300 目滤布过
20、滤得荔枝原汁,分装后置于-20 冰箱保存待用。现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2023,Vol.39,No.9 235 1.3.2 荔枝原汁杀菌条件的确定 每次取等量的 5 mL 荔枝原汁,在不同温度(5565)、时间(15300 s)进行预处理,测定样品褐变率8和静置分层率9,初步筛选中温杀菌参数。中温处理:取25 mL 荔枝原汁置于 50 mL 无菌玻璃瓶中,密封,置于 55、60、65 水浴震荡 15 s 和30 s;DMDC 处理:向荔枝原汁中添加不同浓度的DMDC(50、100、150、200、250 mg/kg),迅速密封好,混匀
21、静置;联合处理:荔枝原汁置于 60 水浴处理 30 s 后转移至超净工作台,开封后添加 250 mg/L的 DMDC,然后密封,混匀静置。1.3.3 微生物的测定 微生物检测:DMDC 组及联合处理组在室温条件下,超净工作台放置 4 h 取样检测,此时 DMDC 分解较完全,且微生物数量达到相对稳定状态。联合处理组于 4 贮藏 0、14、21 d 后取样检测。菌落总数参照 GB 4789.2-2016 食品安全国家标准进行测定,酵母菌和霉菌参照 GB 4789.15-2016 食品安全国家标准进行测定,乳酸菌参照 GB 4789.35-2016 食品安全国家标准进行测定。1.3.4 总酚含量的
22、测定 采用Folin-Ciocalteu 法10测定总酚含量,总酚含量以1 L 样品中含有的没食子酸毫克当量(mg/L)表示。1.3.5 总黄酮含量的测定 总黄酮的测定参考王丹等11,将芦丁标准品稀释到不同浓度,如上操作测定其吸光值,其浓度和吸光值作曲线即为黄酮含量测定的标准曲线,结果以(mg/L)表示。1.3.6 抗坏血酸含量的测定 采用高效液相色谱进行测定12。1.3.7 抗氧化活性的测定 DPPH 自由基清除能力参考邹颖等13的方法。Ferric Reducing Antioxidant Potential(FRAP)抗氧化能力参考董丽红等14方法。均以 Trolox 为标准品,测定不同
23、质量浓度的Trolox对DPPH自由基的清除率和铁离子还原能力,绘制标准曲线,样品清除 DPPH 自由基能力以(mg/L)表示,FRAP 以(mmol/L)表示。1.3.8 色泽的测定 采用 UltraScan VIS 型全自动色差进行测定,以未处理的荔枝原汁为参比样,色差结果以 L*、a*、b*和E 表示,计算如式 1。*2*2*2000=()()()EaabbLL+(1)式中:E试验样品的色泽变化程度,E 值越小,表示颜色变化越小;a*、b*、L*处理后的测定值,L*值表示亮度,L*值越大,亮度越大;a*值表示有色物质的红绿偏向,正值越大,偏向红色的程度越大,负值绝对值越大,偏向绿色的程度
24、越大。b*值表示有色物质的黄蓝偏向,正值越大,偏向黄色的程度越大,负值绝对值越大,偏向蓝色的程度越大;a0*、b0*、L0*处理前的初始值。色度 c 通过 Agnelli 等15定义,色度值 c 越高,人类感知的颜色强度也就越高,计算如式 2。*2*2c=a+b (2)褐变指数(BI)通过以下公式 3 计算16,17:+1.75581.395()-0.315.645-3.012aLBI=L+ab (3)1.3.9 荔枝原汁风味成分测定 准确称取6 g 荔枝原汁于顶空萃取瓶中,加入 2 g氯化钠及磁力搅拌转子,40 水浴平衡10 min,然后采用三相固相微萃取探头顶空萃取 30 min。GC-M
25、S条件参考 An 等的18方法进行。利用 NIST 标准谱库自动检索各组分的保留时间、质谱匹配度90%、计算保留指数(Retention Index,RI)来辅助质谱检索定性。利用质谱信息与标准信息库 NIST 进行比对;使用 C7-C40 的系列正构烷烃计算各挥发性成分的保留指数,利用正构系列烷烃混合标样 C7-C40 并计算待测物质 LRI(Linear Retention Index),公式 4 如下:LRI=100N+100n(tRa-tRN)/(tR(N+n)-tRN)(4)式中:LRI线性保留指数;N色谱图中位于目标物质左侧正构烷烃的碳原子数,n位于目标物质两侧的正构烷烃的碳分子数
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