程馮云 田 俊 袁 蕾 ?；刍?王富海 周林燕

(昆明理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650504)

石榴(PunicagranatumL.)屬石榴科(Punicaceae)石榴屬(PunicalL.)，是已知最古老的可食用水果之一。石榴起源于中東，現(xiàn)廣泛種植于地中海、亞洲及世界各地的熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]。西漢時(shí)期，石榴通過絲綢之路傳入我國，經(jīng)過兩千多年的種植和栽培，至2017年種植面積達(dá)到12萬公頃，總產(chǎn)量突破170萬噸，種植面積和產(chǎn)量分別穩(wěn)居世界第一和第二[2]。石榴富含多種生物活性物質(zhì)，具有較強(qiáng)的保健功能。石榴籽粒是石榴的可食用部分，含有大量的氨基酸、維生素、多糖、多酚和人體所必需的微量元素，如鉀、鈣、鎂、鈉及銅、鐵、鋅等[3]。多酚是石榴及其產(chǎn)品中主要的功能因子，主要由鞣花素、沒食子酸、鞣花酸、花色苷、兒茶素、咖啡酸、槲皮素等組成[4]。這些生物活性成分具有保護(hù)心臟、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗氧化、抗高血壓，以及抗抑郁和神經(jīng)保護(hù)的作用[5]。

目前石榴除以鮮食為主以外，還有石榴汁、石榴茶、石榴酒、石榴醋、石榴精油、石榴醬等加工產(chǎn)品。其中石榴汁是主要產(chǎn)品之一，根據(jù)加工工藝不同可分為以下三類：鮮榨石榴汁、濃縮石榴汁和果漿(肉)飲料[6]。隨著生活質(zhì)量不斷提高，具有豐富營養(yǎng)、天然、便攜等特點(diǎn)的果蔬汁飲料逐漸受到消費(fèi)者歡迎。果蔬加工產(chǎn)品市場因此持續(xù)升溫，特色果蔬汁在國際市場逐漸受到青睞[7]。因酚類物質(zhì)含量較高，石榴汁被稱為“超級(jí)食品”[8]。目前主要采用傳統(tǒng)的熱殺菌技術(shù)加工石榴汁產(chǎn)品，包括代表性的巴氏殺菌技術(shù)(pasteurization technology, PT)和高溫短時(shí)殺菌技術(shù)(high temperature short time sterilization technology, HTST)。熱殺菌技術(shù)會(huì)破壞多酚尤其是花色苷等熱敏性物質(zhì)，降低其營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)產(chǎn)生不良的色澤及風(fēng)味[9]。隨著科學(xué)技術(shù)的革新，非熱殺菌技術(shù)逐漸受到關(guān)注，其中超高壓技術(shù)(high pressure processing, HPP)發(fā)展最快、應(yīng)用最廣。HPP能在較低溫度下實(shí)現(xiàn)殺菌鈍酶，在處理過程中共價(jià)鍵不發(fā)生斷裂，因此對(duì)食品中的化學(xué)成分影響較小，不僅能滿足最低限度加工的需求，而且可用于開發(fā)新的功能食品，滿足新的市場需求[10]。目前關(guān)于HPP石榴汁的研究，主要關(guān)注處理前后其抗壞血酸、總酚、花色苷、抗氧化性等品質(zhì)變化，而對(duì)HPP石榴汁在冷藏期的色澤品質(zhì)變化以及動(dòng)力學(xué)的報(bào)道較少[11]?；ㄉ疹愇镔|(zhì)是石榴中主要的顯色物質(zhì)，加工和貯藏往往會(huì)破壞該類物質(zhì)，引起褐變，因此通過分析石榴汁的顏色不僅能反應(yīng)石榴的感官特性變化，還能推測其營養(yǎng)品質(zhì)變化[12]。

本研究以石榴濁汁為原料，探究石榴濁汁經(jīng)PT、HTST、HPP 3種殺菌方式處理后在4℃冷藏期間的微生物和品質(zhì)變化，重點(diǎn)考察色澤和抗壞血酸含量的變化，旨在為石榴濁汁的工業(yè)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮成熟石榴(品種突尼斯)購于云南建水縣紅河州錦源農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司；氯化鈉、過氧化氫、硫酸鋅、亞鐵氰化鉀、偏磷酸、草酸、醋酸銨購于國藥試劑有限公司；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、鄰苯二酚、乙二胺四乙酸二鈉、三(乙一羧乙基)膦購于麥克林化學(xué)試劑公司；對(duì)苯二胺、交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpolypyrrolidone，PVPP)、曲拉通100(Triton X-100)、平板計(jì)數(shù)瓊脂、孟加拉紅培養(yǎng)基，購于北京索萊寶生物科技有限公司；抗壞血酸(99%)、甲醇(色譜純)，購于Sigma-Aldrich上海貿(mào)易有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JYZ-E21C型榨汁機(jī)，山東濟(jì)南九陽股份有限公司；LYNX 4000型離心機(jī)、Multifuge X1型離心機(jī)，賽默飛世爾科技(中國)有限公司；HHP-600型超高壓設(shè)備，包頭科發(fā)高壓科技有限公司；TS-20型微型超高溫殺菌機(jī)，上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；YXQ-LS-100A型蒸汽滅菌鍋、BSC-250型恒溫恒濕培養(yǎng)箱，博迅實(shí)業(yè)醫(yī)療設(shè)備廠；SW-CJ-2FD型超凈工作臺(tái)，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；FE28型pH計(jì)，德國梅特勒-托利多有限公司；T9CS型紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；TD-45型數(shù)字Brix折射儀，北京金科利達(dá)電子科技有限公司；CR-400型色差儀，日本柯尼卡美能達(dá)公司；1260型高效液相色譜，安捷倫科技有限公司；UV-1800紫外分光光度計(jì)，日本SHIMADZU公司；ZK-82B電熱真空干燥箱，上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 殺菌處理 巴氏殺菌(PT)：待殺菌設(shè)備預(yù)熱穩(wěn)定后，將石榴濁汁置于微型超高溫殺菌機(jī)中，在85℃下巴氏殺菌30 s。

高溫短時(shí)殺菌(HTST)：待殺菌設(shè)備預(yù)熱穩(wěn)定后，將石榴濁汁置于微型超高溫殺菌機(jī)中，在110℃下高溫殺菌8.6 s。

超高壓殺菌(HPP)：石榴濁汁灌裝于PET瓶后，放置在10 L超高壓處理室中。超高壓處理室的水初始溫度為20℃，處理時(shí)間不包括升壓時(shí)間和泄壓時(shí)間。HPP處理?xiàng)l件為：450 MPa處理1 min和5 min，550 MPa處理1 min和5 min。

將上述不同殺菌方式處理后的樣品，在黑暗條件下于4℃的冷藏室中保存35 d，在選定的時(shí)間點(diǎn)(0、7、14、21、28、35 d)采樣。采樣后立即對(duì)微生物、色澤、pH和總可溶性固形物等指標(biāo)進(jìn)行分析。對(duì)于其他品質(zhì)指標(biāo)，將樣品轉(zhuǎn)移到聚丙烯管中，在液氮中冷凍，并在-40℃下保存直至分析。

1.3.2 pH和總可溶性固形物測定 pH值采用pH計(jì)測定，總可溶性固形物(total soluble solid，TSS)含量采用數(shù)字Brix折射儀測定。

1.3.3 菌落總數(shù)測定 根據(jù)Guan等[13]的方法，將HPP、PT、HTST處理前后的石榴濁汁，用0.85%的生理鹽水以10倍為單位逐級(jí)稀釋混勻到適宜的稀釋度，在每個(gè)平板中加入1 mL稀釋菌液和15～20 mL培養(yǎng)基，每個(gè)稀釋梯度設(shè)置6個(gè)平行，菌落總數(shù)培養(yǎng)基選用平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基，于37±1℃下培養(yǎng)48 h。

1.3.4 霉菌和酵母測定 參照Zhu等[14]的方法，將HPP、PT、HTST處理前后的石榴濁汁，用0.85%的生理鹽水以10倍為單位逐級(jí)稀釋混勻到適宜的稀釋度，在每個(gè)平板中加入1 mL稀釋菌液和15～20 mL培養(yǎng)基，每個(gè)稀釋梯度設(shè)置6個(gè)平行，霉菌和酵母培養(yǎng)選用孟加拉紅培養(yǎng)基，于28±1℃培養(yǎng)5 d。

1.3.5 過氧化物酶(peroxidase, POD)粗酶液的制備 取石榴濁汁樣品與0.2 mol·L-1pH值6.5的磷酸緩沖溶液[包含4%(w/v)PVPP、1%(v/v)Triton X、 1 mol·L-1NaCl]等體積混合，渦旋1 min混合均勻，于 11 000×g、 4℃條件下離心30 min。取上清液存放于4℃冰箱待測。

酶活性的測定參照Szczepańska等[15]的方法：200 μL酶液、200 μL含有1%(w/v)對(duì)苯二胺的 0.05 mol·L-1磷酸緩沖液(pH值6.5)以及200 μL 1.5%過氧化氫溶液加入到1.5 mL 0.05 mol·L-1pH值6.5的磷酸緩沖液中，混合均勻，立即在25℃下測定485 nm處吸光值的變化。酶活性單位以每毫升樣品每分鐘變化0.001吸光值的變化量來表示。樣品進(jìn)行3次重復(fù)測定。同樣制備空白樣品，以0.05 mol·L-1磷酸鹽緩沖液(pH值6.5)替代酶液。

酶活性以殘余活性(residual activity, RA)表達(dá)，計(jì)算公式如下：

(1)

式中，A、A0分別為殺菌處理前后的酶活性。

1.3.6 維生素C測定 總維生素C、抗壞血酸(ascorbic acid, AA)和脫氫抗壞血酸(dehydroascorbic acid, DHAA)的測定參照Yi等[16]的報(bào)道。采用TC-C18色譜柱(250 mm ×4.6 mm, 5 μm, 美國安捷倫科技有限公司)分離。流動(dòng)相A為甲醇，流動(dòng)相B為1 mmol·L-1Na2EDTA和10 mmol·L-1CH3COONH4的緩沖液(pH值3.0)，流速為0.8 mL·min-1。儀器條件為等度洗脫10 min，5% A，進(jìn)樣量25 μL，檢測波長245 nm。

1.3.7 色澤測定 參照Zhou等[17]的方法，利用Konica Minoita CR-400色度計(jì)對(duì)果汁進(jìn)行CIEELAB顏色空間坐標(biāo)值(L*、a*和b*)色度分析，白板校標(biāo)。參照公式計(jì)算總色差(ΔE)：

(2)

1.3.8 動(dòng)力學(xué)分析 采用一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型[公式(3)]和一級(jí)分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)模型[公式(4)]對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，以準(zhǔn)確反映不同殺菌方式處理后石榴濁汁的DHAA、L*、a*、ΔE值在冷藏期間的變化。擬合程度用調(diào)整后決定系數(shù)R2、卡方檢驗(yàn)值χ2評(píng)價(jià)，其中R2越大，χ2越小，說明擬合度越好。

C=C0exp(kt)

(3)

C=C∞+(C0-C∞)exp(kt)

(4)

式中，C為冷藏期間石榴濁汁的品質(zhì)指標(biāo)；C0、C∞分別為石榴濁汁的初始品質(zhì)指標(biāo)和穩(wěn)定品質(zhì)指標(biāo)；t為石榴濁汁冷藏時(shí)間，d；k為變化速率常數(shù)，d-1。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 26軟件中Tukey多重比較法進(jìn)行顯著性分析，使用Origin 8.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷藏期菌落總數(shù)，霉菌和酵母的變化

由圖1可知，3種殺菌方式均能有效殺滅石榴濁汁中的微生物。石榴濁汁的初始自然菌落總數(shù)和霉菌和酵母分別是2.58 lg(CFU·mL-1)和2.07 lg(CFU·mL-1)， 處理后均未檢出。HPP處理?xiàng)l件為450 MPa/1 min 時(shí)，在4℃冷藏到第28天，菌落總數(shù)、霉菌和酵母升高到0.42 lg(CFU·mL-1)、0.33 lg(CFU·mL-1)； 當(dāng)HPP處理壓力提高到550 MPa，處理時(shí)間為1 min和5 min時(shí)，菌落總數(shù)、霉菌和酵母在冷藏期間都比較穩(wěn)定，菌落總數(shù)低于0.3 lg(CFU·mL-1)， 而霉菌和酵母未檢出。石榴濁汁經(jīng)HTST處理后，除冷藏14 d出現(xiàn)異常值外，菌落總數(shù)、霉菌和酵母在冷藏期未增長。與HPP和HTST相比，PT處理樣品的微生物數(shù)量在冷藏期間增長較快，其菌落總數(shù)、霉菌和酵母分別在冷藏第28和第21天出現(xiàn)顯著增加(P<0.05)，冷藏28天后，霉菌和酵母超過了安全值[18]。

圖1 4℃冷藏期間石榴濁汁菌落總數(shù)(A)、霉菌和酵母(B)的變化Fig.1 Changes in the total number of colonies (A), mold and yeast (B) in cloudy pomegranate juice during storage at 4℃

2.2 冷藏過程中石榴濁汁pH和TSS的變化

未處理石榴濁汁的pH值為3.98。如圖2所示，經(jīng)過3種殺菌方式處理后石榴濁汁的pH值無顯著變化(P>0.05)，且在冷藏期間也比較穩(wěn)定。未處理石榴濁汁的TSS為15.4°Brix，HPP和HTST處理后TSS變化與pH變化趨勢(shì)一致，在處理前后和冷藏期間變化都不大。

注:不同小寫字母表示同一殺菌方式不同冷藏時(shí)間存在顯著差異(P<0.05)。下同。Note: Different lowercase letters indicate significant differences at 0.05 level among different cold storage times at the same sterilization method. The same as following.圖2 4℃冷藏期間石榴濁汁pH值(A)和TSS(B)的變化Fig.2 Changes in pH value (A) and TSS (B) of cloudy pomegranate juice during storage at 4℃

2.3 不同殺菌方式對(duì)過氧化物酶(POD)的影響

過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)可使植物中的多酚類物質(zhì)降解，導(dǎo)致果汁變色和抗氧化活性降低[19]。石榴濁汁中未檢測到PPO活性。由圖3可知，經(jīng)過HPP處理后，石榴濁汁中POD的剩余活性(RA)為67.90%～72.20%，表明HPP處理樣品仍具有較高的酶活性。另外，提高處理壓力和時(shí)間對(duì)提高HPP對(duì)POD的鈍化效果不顯著。PT和HTST處理后石榴濁汁的POD的RA分別為13.10%和11.60%，表明熱處理對(duì)POD的鈍化效果優(yōu)于超高壓。

注：不同小寫字母表示不同處理之間異顯著(P<0.05)。Note: Different lowercase letters indicate significant difference among treatment at 0.05 level.圖3 不同處理方式對(duì)石榴濁汁過氧化物酶的影響Fig.3 Influence of different processing methods on peroxidase in cloudy pomegranate juice

2.4 冷藏過程中石榴濁汁維生素C的變化

石榴濁汁中維生素C僅存在脫氫抗壞血酸(dehydroascorbic acid, DHAA)的形式。未處理石榴濁汁的DHAA含量為9.72 mg·L-1，由圖4-A可知，HPP處理后DHAA含量為9.16～9.82 mg·L-1，而HTST和PT處理后，相比未處理石榴濁汁，DHAA含量分別降低了35.46%和21.06%。因此，與熱處理相比，HPP處理能很好地保留石榴濁汁中的DHAA。在整個(gè)冷藏期間，3種殺菌方式處理石榴濁汁中的DHAA含量均呈下降趨勢(shì)，HPP處理樣品中DHAA含量在冷藏7～21 d下降最快，而冷藏21～35 d下降趨勢(shì)逐漸減緩，冷藏結(jié)束(35 d)時(shí)DHAA含量僅為初始含量的37.85%～40.98%。HTST處理樣品中DHAA的含量在整個(gè)冷藏期內(nèi)都比HPP樣品含量低。但隨著冷藏時(shí)間的延長，PT處理樣品中DHAA含量與HPP處理樣品越來越接近。

如圖4-B所示，采用一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)DHAA在冷藏期的降解進(jìn)行擬合分析。不同殺菌方式處理后，石榴濁汁的DHAA采用一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合的決定系數(shù)R2為0.861～0.943(表1)，表明一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能很好地預(yù)測不同處理后石榴濁汁DHAA在冷藏期的變化。PT、HTST處理后石榴濁汁中DHAA的k值分別為0.025 d-1和0.020 d-1，低于HPP處理樣品，這可能是由于PT、HTST處理后果汁中的初始DHAA含量較低。

圖4 石榴濁汁的DHAA在冷藏期的變化(A)及與其冷藏時(shí)間的一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合曲線(B)Fig.4 Changes of DHAA in cloudy pomegranate juice during storage(A)and its first-order kinetic model fitting curve during storage time(B)

表1 冷藏期間石榴濁汁中DHAA變化的動(dòng)力學(xué)參數(shù)估算Table 1 Kinetics parameters of DHAA in cloudy pomegranate juice fitted by first-order kinetic model during storage period

2.5 冷藏過程中石榴濁汁色澤的變化

未處理石榴濁汁的L*值為31.8，如圖5-A所示，HPP處理后L*值無顯著變化，而PT、HTST處理后石榴濁汁的L*值較未處理降低了11.57%和17.99%。冷藏期內(nèi)，不同殺菌方式處理后石榴濁汁的L*值均呈下降趨勢(shì)，前21 d變化較快，之后變化趨勢(shì)減緩。冷藏結(jié)束時(shí)，PT處理后樣品的L*值從28.1降至24.8，HTST處理后樣品的L*值從26.1變?yōu)?3.4，而HPP處理樣品的L*值從30.3～30.4降低到24.7～24.9。不同殺菌處理后石榴濁汁的L*值變化符合一級(jí)分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)模型，參數(shù)如表2所示。HPP、PT和HTST處理后樣品L*值的降解速率常數(shù)k值分別為-0.052～-0.046 d-1、-0.016 d-1和-0.012 d-1。上述結(jié)果表明，雖然HPP處理后石榴濁汁的色澤優(yōu)于熱處理(PT和HTST)樣品，但其變暗速度比熱處理樣品快。

未處理石榴濁汁的a*值為31.8，如圖5-C所示，HPP處理樣品的a*值無顯著變化，而PT、HTST處理后樣品a*值較未處理樣品降低了11.73%和21.35%。不同殺菌方式處理石榴濁汁的a*值在冷藏期間的變化趨勢(shì)與L*值的變化趨勢(shì)一致，冷藏前21 d的變化較明顯，冷藏21～35 d變化趨勢(shì)逐漸變緩，即石榴濁汁在冷藏期間紅色逐漸褪去，變暗。冷藏結(jié)束(35 d)時(shí)，PT處理樣品的a*值從28.1變?yōu)?1.1，HTST處理樣品的a*值從25.0變?yōu)?8.8，而HPP處理樣品的a*值從31.1～31.3變?yōu)?0.3～20.5。與HPP處理樣品相比，HTST處理后石榴濁汁a*值在冷藏期間較低，并且HTST處理樣品的a*值比PT處理樣品更低。石榴濁汁經(jīng)PT處理后的a*值在冷藏第7天接近HPP處理組，而HTST處理后石榴濁汁在整個(gè)冷藏期間的a*值均小于HPP處理樣品。如圖5-D所示，一級(jí)分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換動(dòng)力學(xué)模型能很好地?cái)M合石榴濁汁冷藏期間a*值的變化，其決定系數(shù)R2在0.885～0.992之間(表2)。HPP處理樣品的k值在 -0.035～-0.033 d-1之間，PT和HTST處理后的k值分別為 -0.011 d-1和-0.028 d-1。上述結(jié)果說明，與PT和HTST處理樣品相比，在冷藏期間HPP處理石榴濁汁的a*值變化更快。

圖5 石榴濁汁的L*、a*、ΔE值在冷藏期的變化(A、C、E)及與其冷藏時(shí)間的一級(jí)分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換動(dòng)力學(xué)模型擬合曲線(B、D、F)Fig.5 Changes of L*、a*、ΔE value in cloudy pomegranate juice during storage (A,C,E) and its first-order fractional conversion model fitting curve during storage time (B,D,F)

未處理石榴濁汁的b*值為15.1，如圖6所示，HPP處理樣品b*值變化不大，而PT、HTST處理后石榴濁汁的b*值較未處理樣品降低了4.90%和15.30%。不同殺菌方式處理石榴濁汁的b*值在整個(gè)冷藏期間變化較小。加工和冷藏主要影響石榴汁的L*和a*值，b*值較為穩(wěn)定。

圖6 石榴濁汁的b*值在冷藏期的變化Fig.6 Changes of b* value of cloudy pomegranate juice during storage

色澤是消費(fèi)者評(píng)價(jià)產(chǎn)品品質(zhì)的一個(gè)重要特征。ΔE值可用于評(píng)價(jià)顏色變化，當(dāng)ΔE在0～0.2之間表示顏色無顯著變化、在0.2～3.0之間表示顏色有輕微差別、2.0～3.0有差別、3.0～6.0有明顯差別[20]。如圖5-E所示，PT和HTST處理后石榴濁汁ΔE值分別為4.2和8.2，而HPP處理組的ΔE值僅為0.5～0.7。表明熱處理后石榴濁汁顏色出現(xiàn)了肉眼可分辨的變化，HPP處理對(duì)顏色保持效果較好。在冷藏期間，ΔE值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，在冷藏前21 d內(nèi)變化較快，隨后變化減緩。隨著冷藏時(shí)間的延長，HPP處理樣品的顏色與PT和HTST處理樣品越來越接近。HPP處理后的降解速率常數(shù)k值較大，也說明HPP處理樣品在冷藏期間的顏色變化比HTST、PT處理大。這可能是因?yàn)镠PP處理后樣品中POD酶活比熱處理高，在冷藏期間酶促褐變使石榴濁汁顏色變化較明顯。

對(duì)ΔE值進(jìn)行了一級(jí)分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換動(dòng)力學(xué)模型擬合，能較好的描述不同殺菌方式處理后石榴濁汁ΔE值的變化。HPP處理后k值為0.057～0.063 d-1，而PT和HTST處理后分別為0.039和0.022 d-1(表2)。

表2 冷藏期間石榴濁汁的L*、a*、ΔE值變化的一級(jí)分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)參數(shù)估算Table 2 Kinetics parameters of L*、a*、ΔE value in cloudy pomegranate juice fitted by first-order fractional conversion kinetic model during storage period

3 討論

HPP處理可顯著降低果蔬汁產(chǎn)品中的微生物數(shù)量。Feng等[21]觀察到HPP(500 MPa/15 min/15℃)處理后的草莓-蘋果-檸檬復(fù)合汁在4℃冷藏10 d后菌落總數(shù)低于100 CFU·mL-1，霉菌和酵母則低于20 CFU·mL-1。較高溫度的熱處理對(duì)微生物的傷害更為明顯，Xu等[22]研究發(fā)現(xiàn)胡椒-橙子復(fù)合汁經(jīng)HTST(110℃/8.6 s)處理后，在25 d的冷藏過程中菌落總數(shù)小于2.00 lg(CFU·mL-1)，霉菌和酵母均未檢測到。本研究也發(fā)現(xiàn)，在4℃冷藏期間，HPP(450 MPa/1 min)和PT處理后的樣品冷藏21 d出現(xiàn)微生物數(shù)量上升的趨勢(shì)，而HTST樣品較為穩(wěn)定。主要原因是HTST處理溫度較高，對(duì)微生物造成了不可逆的傷害，所以冷藏期中微生物生長較難。由于HPP處理對(duì)微生物的傷害有限，在冷藏期存活的細(xì)胞繼續(xù)生長，同時(shí)受傷的細(xì)胞也有所恢復(fù)，所以冷藏后期出現(xiàn)微生物增長的現(xiàn)象[23]。Li等[24]研究也表明，HPP處理后受損的細(xì)菌可以在食品基質(zhì)和緩沖溶液中保存并恢復(fù)。PT處理溫度較低，石榴濁汁中的孢子在PT處理后很難完全滅活，導(dǎo)致其在冷藏期間復(fù)蘇。但與PT相比，HPP對(duì)石榴濁汁中微生物的殺滅效果更好。

本研究結(jié)果表明，HPP處理后樣品的TSS變化較小，與前人研究結(jié)果一致，即HPP處理后胡蘿卜汁、菠蘿汁、芒果原漿、荔枝汁的TSS均無顯著變化[25]。PT處理后石榴濁汁TSS為15.6°Brix，較未處理石榴濁汁有略微上升。Kumar等[26]對(duì)柚子汁進(jìn)行PT(90℃/15 s)處理后，TSS從7.5°Brix上升至9.1°Brix，TSS的增加可能是由于加熱過程中水分蒸發(fā)導(dǎo)致果汁在一定程度上濃縮。

本研究發(fā)現(xiàn)，與未處理石榴濁汁相比，不同殺菌方式對(duì)石榴濁汁POD均有顯著(P<0.05)的滅活效應(yīng)，但與HPP處理相比，PT和HTST鈍酶效果更好。Huang等[27]也發(fā)現(xiàn)熱處理能有效的滅活POD，HTST處理(110℃/8.6 s)可使杏花蜜中的POD完全失活。POD的熱失活可能由以下兩個(gè)原因造成：(1)高溫使POD蛋白質(zhì)變性；(2)高溫使POD的輔基亞鐵血紅素?fù)p失[28]。

本研究中，冷藏期間，不同殺菌處理后石榴濁汁中DHAA含量均呈下降趨勢(shì)，且HPP處理樣品DHAA降解較快。Jayathunge等[29]研究也發(fā)現(xiàn)HPP處理(600 MPa/1 min)番茄汁中DHAA在貯藏前4周大量消耗，導(dǎo)致在12個(gè)月貯藏結(jié)束時(shí)，DHAA保留量僅為4%。在冷藏期內(nèi)，HPP和PT處理樣品DHAA降解速率常數(shù)k值均高于HTST處理。Marszaek等[30]研究也發(fā)現(xiàn)，PT(90°C/2 min)和HPP(600 MPa/1 min)處理草莓漿中的DHAA在4℃貯藏的前兩周快速降解。維生素C是石榴汁中重要的營養(yǎng)成分，可用于指示產(chǎn)品的氧化變質(zhì)，其降低受到多個(gè)因素的影響：一方面，果汁中存在殘余氧會(huì)引起氧化作用，引起維生素C損失[31]；另一方面，pH值也會(huì)影響DHAA的穩(wěn)定性，高pH值會(huì)加速維生素的降解[32]。

雖然熱處理能更好地保證果蔬汁中微生物的安全，但對(duì)富含花色苷類果蔬汁顏色的影響較大。本研究發(fā)現(xiàn)，與PT和HTST處理相比，HPP處理保持了石榴濁汁較高的L*、a*、b*值和較低的ΔE值。但對(duì)冷藏期間色澤參數(shù)及DHAA擬合后發(fā)現(xiàn)，HPP處理組石榴濁汁的L*、a*、ΔE值及DHAA的降解速率k值均大于PT和HTST處理樣品，這可能與HPP處理石榴濁汁中DHAA降解較快和POD殘存酶活較高有關(guān)。Jutkus等[33]發(fā)現(xiàn)DHAA易降解，本研究也發(fā)現(xiàn)HPP處理組DHAA降解速率常數(shù)k較高，且DHAA降解產(chǎn)物2，3-二酮-L-古洛糖是棕色色素，通常與非酶促褐變有關(guān)，這可能是HPP處理冷藏期間L*值降解速率常數(shù)k高于PT和HTST的原因。石榴濁汁a*值通常與花色苷相關(guān)，DHAA的氧化還會(huì)誘導(dǎo)花色苷降解[34]。另外，HPP處理石榴濁汁中仍有較高的POD酶活，形成的過氧化氫產(chǎn)物也會(huì)造成花色苷降解。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，HPP、HTST處理對(duì)石榴濁汁的菌落總數(shù)、霉菌和酵母具有較好的殺滅效果，冷藏期間其微生物均未超標(biāo)，而PT處理石榴濁汁中霉菌和酵母含量在冷藏35 d超過安全值。冷藏期間，石榴濁汁DHAA呈下降趨勢(shì)，其降解變化符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；石榴濁汁的L*、a*值呈下降趨勢(shì)，ΔE值呈上升趨勢(shì)，且前21 d變化較快；HPP處理樣品的L*、a*值在冷藏期間均高于HTST處理，而ΔE值低于HTST處理，通過一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)L*、a*和ΔE值擬合，發(fā)現(xiàn)HPP處理樣品的降解速率常數(shù)k值均高于PT和HTST處理。綜上所述，HPP處理能較好地保證石榴濁汁冷藏期間微生物安全性，并保持較優(yōu)的色澤品質(zhì)。