王智穎，李欽，陳云，吳燕，趙靚，王永濤，廖小軍

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果蔬加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，食品非熱加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

果蔬泥產(chǎn)品具有天然果蔬的特有風(fēng)味，口感醇厚，營(yíng)養(yǎng)豐富，可不經(jīng)咀嚼直接吞咽食用，是一類(lèi)重要的方便即食果蔬制品，非常適合兒童、老人、病人等人群食用。但目前市面上的復(fù)合果蔬泥的原料多采用濃縮還原果汁/漿，容易造成果蔬泥原有的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)、品質(zhì)及口感的不足，產(chǎn)品質(zhì)量不高。因此，選用新鮮果蔬汁/漿代替濃縮汁來(lái)進(jìn)行加工能有效保證果蔬泥產(chǎn)品品質(zhì)。

此外，目前市場(chǎng)上果蔬泥殺菌為熱殺菌，但熱處理會(huì)造成產(chǎn)品品質(zhì)的劣變。超高壓（High hydrostatic pressure，HHP）是非熱加工技術(shù)中研究最多、商業(yè)化程度最高的一種技術(shù)，其只作用于非共價(jià)鍵，對(duì)共價(jià)鍵沒(méi)有影響，因此它可以最大限度保留食品的色、香、味等品質(zhì)[1]已經(jīng)成為替代熱殺菌非常重要的技術(shù)。

果蔬類(lèi)原料中，山藥系薯蕷科植物薯蕷的根莖[2]，是一種常見(jiàn)的蔬菜植物，具有可口的風(fēng)味品質(zhì)，其中淮山藥還是一種中藥材，兼有藥用保健功效。秋葵也是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的藥食同源蔬菜，具有抗氧化、抗疲勞、抗腫瘤等多種功效[3]，并且富含組氨酸和精氨酸，這兩種是維持老年人和嬰幼兒正常生理功能所必需的氨基酸。獼猴桃營(yíng)養(yǎng)成分包括了糖類(lèi)、果膠、有機(jī)酸、單寧、色素等礦物質(zhì)，因?yàn)槠湄S富Vc含量，被譽(yù)為水果當(dāng)中的中“Vc之王”，也是重要的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充來(lái)源。

因此，本文以山藥、獼猴桃和秋葵為原料，立足于山藥、獼猴桃和秋葵的藥膳和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值開(kāi)發(fā)一款藥食同源的復(fù)合山藥泥，并研究超高壓處理對(duì)山藥泥在貯藏期間微生物和各項(xiàng)品質(zhì)變化的影響，以期為超高壓技術(shù)應(yīng)用于天然果蔬泥制品提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試驗(yàn)原料

新鮮成熟山藥（Dioscorea opposita）：外觀新鮮、無(wú)外傷、無(wú)腐爛，品種為“懷山藥”，產(chǎn)地河南；新鮮成熟秋葵（Abelmoschus esculentusL.）：外觀新鮮、色澤明亮、無(wú)外傷、無(wú)腐爛，品種為“濃綠五角”，產(chǎn)地山東；新鮮成熟獼猴桃（Actinidia chinensis）：外觀新鮮、軟硬適中、無(wú)外傷，品種為“徐香獼猴桃”，產(chǎn)地陜西。

1.1.2 主要試劑

平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基和Tirs-HCl，購(gòu)自于北京索萊寶科技有限公司；氯化鈉、無(wú)水甲醇、乙酸、鹽酸、三水乙酸鈉、二水磷酸二氫鈉和十二水磷酸氫二鈉，購(gòu)自于北京化工廠；沒(méi)食子酸、Na2CO3和FeCl6·H2O，購(gòu)自于北京化學(xué)試劑公司；福林酚、DPPH·、TPTZ和Trolox，購(gòu)自于上海源葉生物科技有限公司；果膠購(gòu)自于上海阿拉丁生化科技有限公司；氫氧化鈉和鄰苯二酚，購(gòu)自于北京藍(lán)弋化學(xué)試劑公司。以上試劑無(wú)特別說(shuō)明均為分析純。

1.1.3 儀器與設(shè)備

SW-CJ-2D超凈工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司；HWS-70B電熱恒溫培養(yǎng)箱，天津市泰斯特儀器有限公司；Spx-0288低溫生化培養(yǎng)箱，寧波江南儀器廠；ColorQuestXE色差儀，美國(guó)Hunterlab公司；Orion 868 pH計(jì)，美國(guó)Thermo Orion公司；DR-A1阿貝折射儀，ATGO.Co., Ltd；EY-300A分析天平，日本松下電器公司；S-HH-W21-Cr600恒溫水浴箱，北京長(zhǎng)安科技儀器廠；V1800可見(jiàn)分光光度計(jì)，尤尼科（上海）儀器有限公司；UV-762紫外分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；CR21GⅢ高速冷凍離心機(jī)，日本日立公司；842自動(dòng)電位滴定儀，瑞士萬(wàn)通公司；CLXXUVFM2超純水器，ELGA LabWater (U.K.)；JYL-C051九陽(yáng)打漿機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司；DZQ400/500/600熱封機(jī)，上海佳河包裝機(jī)械有限公司；AR-1000流變儀，美國(guó)TA儀器有限公司；LS 230激光粒度儀，美國(guó)貝克曼公司。

1.2 方法

1.2.1 復(fù)合山藥泥的制備

選取新鮮的山藥清洗、去皮、切塊，在沸水中預(yù)煮15 min后備用；選取新鮮的秋葵清洗，在沸水中漂燙1 min后切段；獼猴桃清洗、去皮、切塊。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)感官分析的結(jié)果，將山藥、秋葵和獼猴桃按質(zhì)量比6:2:2、5:2:3、4:2:4、3:2:5混合，室溫下榨汁機(jī)打漿3 min，將制備的山藥泥立即分裝到6×9 cm高溫蒸煮袋中，20 g/袋。

制備好復(fù)合山藥泥后，立即進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。對(duì)樣品的口感、組織狀態(tài)、風(fēng)味、色澤各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。將不同比例的山藥泥分裝到品嘗杯中并隨機(jī)編號(hào)提供給12名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的感官評(píng)價(jià)員進(jìn)行品評(píng)。綜合感官評(píng)價(jià)的結(jié)果，選擇復(fù)配比例山藥:秋葵:獼猴桃為4:2:4為最佳配比進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

1.2.2 HHP處理與熱處理

HHP處理：將袋裝的山藥泥置于超高壓處理釜中，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選定400 MPa/5 min、400 MPa/10 min和500 MPa/2 min進(jìn)行HHP處理，處理溫度為室溫20 ℃；熱處理（Thermal processing，TP）：根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將樣品置于水浴鍋中，在樣品中心溫度達(dá)到97 ℃后維持2 min。處理后的樣品放入4 ℃冷庫(kù)進(jìn)行貯藏。

1.2.3 微生物的檢測(cè)

選取菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌作為微生物檢測(cè)指標(biāo)，分別選用平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基和孟加拉紅培養(yǎng)基，根據(jù)GB 4789.2-2016的相關(guān)操作進(jìn)行微生物菌落計(jì)數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果為兩平行、兩重復(fù)數(shù)據(jù)平均所得。

1.2.4 pH值的測(cè)定

將待測(cè)果蔬泥倒入燒杯并攪拌均勻，在常溫20 ℃下用pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定，待示數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)。

1.2.5 可溶性固形物（TSS）的測(cè)定

使用阿貝折射儀測(cè)定。先用蒸餾水對(duì)儀器進(jìn)行校零，每次測(cè)量后均使用蒸餾水清洗。

1.2.6 色差測(cè)定

用色差儀進(jìn)行測(cè)定。首先連接并校正儀器，參數(shù)設(shè)置為RSIN-鏡面反射，面積為0.375英寸。測(cè)定樣品的L*、a*、b*值，ΔE計(jì)算公式為：

式中：

ΔE——總色差；

L*——處理后樣品亮度值；

L0*——處理前樣品亮度值；

a*——處理后樣品紅色值；

a0*——處理前樣品紅色值；

b*——處理后樣品黃色值；

b0*——處理前樣品黃色值。

1.2.7 總酚含量測(cè)定

采用Folin-ciocalteu法測(cè)定總酚含量，略作修改。稱(chēng)取10 g果蔬泥于20 mL的無(wú)水甲醇中，混勻后放置在4 ℃下靜置提取30 min，然后在4 ℃、10250 r/min下離心10 min，取上清液備用。將0.1 mL上清液稀釋至0.4 mL，與2 mL用超純水稀釋十倍的福林酚混合。室溫下避光反應(yīng)1 h后，加入1.8 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%的Na2CO3溶液。避光反應(yīng)30 min后，在765 nm處測(cè)定其吸光值?？偡雍恳悦?00 g樣品含有相當(dāng)于沒(méi)食子酸（GAE）的毫克數(shù)表示。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。

沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：配置10、20、40、60、80和100 μg/mL的沒(méi)食子酸溶液，其吸光值的測(cè)定方法與樣品相同。得到標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=0.0108x+0.0538（R2=0.9991）。

1.2.8 抗氧化能力的測(cè)定

1.2.8.1 清除DPPH·能力

參照Miller等[4]的方法并略作修改。吸取100 μL上清液和4 mL 0.14 mmol/L的DPPH·溶液（使用無(wú)水甲醇配制），混勻后在常溫下避光反應(yīng)45 min。用蒸餾水調(diào)零，在517 nm處測(cè)定其吸光值。以等量的無(wú)水甲醇加DPPH·溶液為對(duì)照。DPPH·清除能力用Trolox當(dāng)量表示，單位為mmol/kg。

Trolox標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：用甲醇配制濃度為0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 mmol/L Trolox標(biāo)準(zhǔn)溶液，其測(cè)定方法與樣品相同。得到標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=0.9352x+ 0.5945（R2=0.9981）。

1.2.8.2 FRAP鐵還原能力測(cè)定

參照Aljadi等[5]的方法并略做修改。將樣品上清液稀釋十倍，取100 μL稀釋液加入到4 mL TPTZ工作液中，于37 ℃反應(yīng)10 min后，測(cè)定其在593 nm處的吸光值。

TPTZ工作液配置：將pH為3.6的醋酸鹽緩沖液、10 mmol/L TPTZ溶液（用鹽酸配制）、20 mmol/L FeCl3按體積比10:1:1配制而成。

Trolox標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：用甲醇配制濃度為0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 mmol/L Trolox標(biāo)準(zhǔn)溶液，其吸光值測(cè)定方法同樣品。得到標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=0.9325x+ 0.5945（R2=0.9953）。

1.2.9 流變特性的測(cè)定

參照Liu等[6]的方法，并略做修改。采用AR-1000型流變儀，選擇直徑為40 mm的平板夾具，并用循環(huán)水系統(tǒng)將測(cè)定溫度控制在25 ℃，設(shè)置間隙為1 mm。測(cè)定剪切速率從10 s-1上升到100 s-1的過(guò)程中剪切應(yīng)力、黏度隨剪切速率的變化情況[7]。

1.2.10 粒徑分布

選用廖紅梅等[8]方法并略作修改。采用激光粒度分析儀測(cè)定樣品的粒徑分布（Paticle Size Distribution，PSD）。LS 230激光粒度儀選大粒徑模式測(cè)定粒徑為0.4 μm到2000 μm的顆粒帶下及分布，同時(shí)記錄樣品體積平均粒徑D4,3和表面積平均粒徑D3,2[9]。

1.2.11 殘余酶活測(cè)定

1.2.11.1 多酚氧化酶（PPO）的測(cè)定

參照Mcinerney等[10]的方法，并略作修改。將5 g樣品與30 g磷酸緩沖液（pH=6.50、2 mol/L），混合均勻，在4 ℃下靜置1 h后，離心15 min（10250 r/min，4 ℃），取上清液為PPO酶粗提液。反應(yīng)底物為2 mL鄰苯二酚溶液（0.2 mol/L）和1 mL PPO粗酶液，立即在420 nm處測(cè)定吸光值隨時(shí)間的變化曲線，測(cè)定60 s，掃描時(shí)間間隔為1 s，曲線直線部分的斜率即為PPO酶活性。殘余酶活計(jì)算公式如下：

1.2.11.2 果膠甲酯酶（PME）的測(cè)定

采用Rouse和Atkins[11]的方法并略作修改，使用自動(dòng)電位滴定儀對(duì)山藥泥的PME活性進(jìn)行測(cè)定。按照質(zhì)量比1:2稱(chēng)取樣品和緩沖液（pH=6.5、0.2 mol/L Hirs-HCl），混合均勻在4 ℃放置24 h后，離心15 min（10250 r/min，4 ℃），取上清液為PME酶粗提液。

用Timao軟件設(shè)置SET 1的pH為7.0，用0.01 mol/L NaOH溶液滴定50 mL的1%（m/V）果膠底物溶液（含0.01 mol/L NaCl）將pH調(diào)節(jié)至7.0，系統(tǒng)提示之后SET 2，在30 s內(nèi)取5 mL PME酶提取液加入其中，并用NaOH（0.01 mol/L）溶液重新自動(dòng)調(diào)節(jié)pH至7.0。此時(shí)開(kāi)始，在30 min內(nèi)，每隔1 s記錄滴定所消耗的NaOH（0.01 mol/L）溶液的量。以NaOH溶液的消耗量隨時(shí)間的變化做出反應(yīng)曲線，取后段線性部分斜率作為PME酶活性。殘余酶活計(jì)算公式如下：

1.2.12 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果以“均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”（Mean±S.E）表示。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性所有試驗(yàn)均進(jìn)行4次重復(fù)。應(yīng)用 IBM SPSS STASTISTICS 25統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行one-way ANOVA分析，p＜0.05表示差異顯著，p＞0.05表示差異不顯著，用Origin 2021軟件畫(huà)圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏期間微生物的變化

4 /24℃ d貯藏期內(nèi)不同處理樣品的微生物變化情況如表1所示。未處理樣品中菌落總數(shù)達(dá)到了5.65 log10CFU/g，但經(jīng)HHP和熱處理后顯著下降（p＜0.05），其中熱處理和400 MPa/10 min處理后沒(méi)有檢出菌落；400 MPa/5 min和500 MPa/2 min處理后菌落總數(shù)均小于0.20 lg CFU/g。貯藏過(guò)程中，HHP和熱處理樣品的菌落總數(shù)存在小幅波動(dòng)，但均小于1.00 lg CFU/g。此外，HHP和熱處理樣品中霉菌和酵母菌在處理后及貯藏期間均沒(méi)有檢出，說(shuō)明HHP和熱處理都對(duì)霉菌和酵母菌具有良好的殺滅效果，這與Arroyo等[12]研究發(fā)現(xiàn)在350 MPa下可殺死絕大多數(shù)霉菌和酵母菌的結(jié)論一致。以上結(jié)果說(shuō)明HHP和熱處理均能很好保證4 /24℃ d貯藏期內(nèi)復(fù)合山藥泥的微生物安全性。

表1 HHP和熱處理復(fù)合山藥泥在貯藏期間微生物的變化 Table 1 Microbial changes of the mixed yam puree treated by HHP and TP during storage

HHP的殺菌效果與食品的微生物種類(lèi)、體系pH值等有關(guān)。結(jié)果表明霉菌和酵母的耐壓能力比細(xì)菌差，霉菌和酵母在400 MPa/5 min、400 MPa/10 min、500 MPa/2 min處理及97 ℃/2 min處理?xiàng)l件下均可以被完全殺滅，貯藏期間也未有霉菌和酵母菌落檢出，但菌落總數(shù)有檢出。這與Pulido等[13]和Picouet等[14]的研究結(jié)果一致。

同時(shí)，從表1中也能看出，在貯藏期中熱處理和400 MPa/10 min處理樣品雖然在處理后沒(méi)有檢出菌落，但在貯藏期中卻又檢出，這可能是由于樣品中存在損傷的細(xì)菌（亞致死狀態(tài)），而這類(lèi)細(xì)菌在部分恢復(fù)后使得菌落總數(shù)上升，但由于樣品pH＜4且貯藏溫度為4 ℃，使得微生物生長(zhǎng)得到了有效抑制，菌落總數(shù)一直沒(méi)有超過(guò)1.00 lg CFU/g。Yuan等[15]分析了pH對(duì)大腸桿菌耐壓性的影響，結(jié)果證實(shí)低pH值可顯著促進(jìn)HHP對(duì)大腸桿菌的滅活作用；Michelle等[16]將經(jīng)過(guò)600 MPa/1 min殺菌的臍橙汁分別在4 ℃和10 ℃下貯存12周，發(fā)現(xiàn)橙汁體系的高酸性（pH=3.7）能夠?qū)HP處理樣品的微生物數(shù)量抑制在2.00 lg CFU/g以下。

2.2 貯藏期間pH、TSS和色澤的變化

由表2可知，HHP和熱處理前后，樣品pH值維持在3.53左右，沒(méi)有顯著性變化。但在4 ℃/24 d貯藏期間，HHP和熱處理樣品的pH值都顯著升高，貯藏14 d后，各處理組的pH值都超過(guò)了4，這可能是由于貯藏期間有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)降解所引起的，其降解速度大于微生物生產(chǎn)繁殖產(chǎn)酸的速度，導(dǎo)致貯藏期間pH上升。貯藏結(jié)束時(shí)，與熱處理組相比，HHP組的pH更小，這可能與果蔬泥組織細(xì)胞在高壓條件下的通透性改變有關(guān)。蘇世彥[17]發(fā)現(xiàn)，高壓處理后果肉細(xì)胞成分都有滲出現(xiàn)象，甚至比未處理高出10倍左右。因此，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)酸等物質(zhì)溶出導(dǎo)致的pH比熱處理的低。另外，Kaushik等[18]研究發(fā)現(xiàn)高壓會(huì)使食物中的水分子電離，從而增加H+的濃度。

表2 HHP和熱處理在貯藏期對(duì)復(fù)合山藥泥理化性質(zhì)的影響 Table 2 Effects of HHP and TP on physicochemical properties of the mixed yam puree during storage

未處理組樣品的TSS為8.83 ?Brix，經(jīng)過(guò)熱處理和不同HHP殺菌條件處理后，復(fù)合山藥泥的TSS變化均不顯著，這與前人的研究結(jié)果一致[14,19]。在4 ℃/24 d貯藏后，各處理組均呈現(xiàn)減小的變化趨勢(shì)，但HHP處理對(duì)可溶性固形物有更好的保留作用。這可能是因?yàn)樵谫A藏過(guò)程中殘留的少量微生物消耗山藥泥中的糖類(lèi)物質(zhì)來(lái)供給自身生長(zhǎng)繁殖導(dǎo)致樣品中TSS的含量下降[20]。丁克芳等[21]也發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)HHP和熱處理之后的胡蘿卜汁TSS都降低，但熱處理降低得更快。

經(jīng)熱處理和HHP處理后樣品的L*值和b*值與未處理組沒(méi)有顯著性區(qū)別，說(shuō)明兩種處理方式對(duì)復(fù)合山藥泥色澤的亮度和黃值不產(chǎn)生影響，而a*值均有不同程度地升高，復(fù)合山藥泥更偏向于紅色，可能是處理過(guò)程中發(fā)生了酶促褐變，Chen等[22]和Maskan[23]在對(duì)芒果汁和獼猴桃汁的研究中也發(fā)現(xiàn)有類(lèi)似的褐變現(xiàn)象。在4 /24℃ d貯藏后，HHP處理組的L*、a*值均增大，b*值無(wú)顯著性變化，熱處理組L*、b*值增大，a*值減小，并且熱處理與HHP相比L*值有顯著性升高。一般認(rèn)為，當(dāng)ΔE≥2時(shí)，樣品色澤的差異可以被人的視覺(jué)分辨；當(dāng)ΔE＜2時(shí)，樣品的色澤變化用肉眼不可分辨[24]。貯藏過(guò)程中各處理組的ΔE都在上升，但HHP組其ΔE值在貯藏24 d后顯著小于熱處理組，結(jié)果說(shuō)明HHP相較于熱處理能更好的保持復(fù)合山藥泥貯藏期間的色澤。

2.3 貯藏期間總酚含量的變化

貯藏期HHP和熱處理的復(fù)合山藥泥總酚含量的變化如圖1所示。處理后，HHP樣品的總酚含量上升了60.66%～227.54%，顯著高于熱處理樣品。這可能是因?yàn)镠HP處理使組織細(xì)胞的通透性增大，同時(shí)使部分結(jié)合酚轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x酚，溶出酚類(lèi)物質(zhì)的增加導(dǎo)致總酚含量上升[25]。

圖1 HHP和熱處理復(fù)合山藥泥在貯藏期總酚含量的變化 Fig.1 Changes of total phenol content of the mixed yam puree treatedby HHP and TP during storage

在貯藏過(guò)程中，樣品總酚含量表現(xiàn)為先上升后下降的變化趨勢(shì)，這可能是由于樣品中酚類(lèi)物質(zhì)的溶出與降解之間存在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。其中，總酚含量的增加可能與細(xì)胞內(nèi)酚類(lèi)物質(zhì)溶出有關(guān)，而由于熱處理和HHP處理后PPO并未完全滅活（圖4a），PPO催化酚類(lèi)物質(zhì)的降解也在持續(xù)進(jìn)行。貯藏期間總體來(lái)看，HHP處理樣品總酚含量在14 d之前高于熱處理樣品，但貯藏后期無(wú)顯著性差異。

2.4 貯藏期間抗氧化能力的變化

圖2是不同方式處理復(fù)合山藥泥在貯藏期間清除DPPH·能力和FRAP鐵還原能力的變化情況。與未處理樣品相比，熱處理后樣品清除DPPH·能力顯著下降了33.67%，而400 MPa/5 min處理后清除DPPH·能力并沒(méi)有顯著變化。整個(gè)貯藏期間樣品的DPPH·清除能力總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這可能是樣品中酚類(lèi)、抗壞血酸等抗氧化物質(zhì)降解導(dǎo)致的[26]，在貯藏24 d后，各處理組之間的清除DPPH·能力沒(méi)有顯著性差異。以上結(jié)果說(shuō)明，HHP處理對(duì)清除DPPH·能力的保留效果優(yōu)于熱處理，但這一效果在貯藏期間逐漸失去。

圖2 HHP和熱處理對(duì)貯藏期復(fù)合山藥泥清除DPPH·能力（a）和FRAP鐵還原能力（b）的影響 Fig.2 Effects of HHP and TP on antioxidant capacity (DPPH·, a; FRAP, b) of the mixed yam puree during storage

與未處理樣品相比，處理后復(fù)合山藥泥FRAP鐵還原能力均顯著下降，其中熱處理后復(fù)合山藥泥FRAP鐵還原能力降低了7.31%，而HHP處理后降低了17.75%～30.81%，并且隨著壓力提高和處理時(shí)間延長(zhǎng)降低效果越明顯。4 ℃/24 d貯藏后，所有樣品的FRAP鐵還原能力均降低，但HHP組明顯高于熱處理組。從這個(gè)角度看，相比熱處理，HHP處理對(duì)貯藏期間樣品FRAP鐵還原能力有更好的保持效果。

2.5 貯藏期間流變特性的變化

圖3為HHP和熱處理對(duì)復(fù)合山藥泥表觀黏度的影響。用不同方式處理的復(fù)合山藥泥均表現(xiàn)為剪切稀化特性，即隨剪切速率的升高，其黏度不斷降低。這可能是由于復(fù)合山藥泥中的多糖分子和果膠分子鏈與其他物質(zhì)相互纏繞重疊，彼此交聯(lián)在一起，隨著剪切速率增大，互相纏繞的形式受到破壞的程度增大[27]，宏觀上呈現(xiàn)黏度降低表現(xiàn)出剪切稀化的現(xiàn)象。方亮等[28]發(fā)現(xiàn)超高壓處理的獼猴桃汁也表現(xiàn)出類(lèi)似的剪切稀化現(xiàn)象。

圖3 HHP和熱處理對(duì)復(fù)合山藥泥表觀黏度的影響 Fig.3 Effect of HHP and TP on apparent viscosity of the mixed yam puree

處理后各組黏度大小為400 MPa/5 min＜TP＜500 MPa/2 min＜400 MPa/10 min＜未處理。HHP和熱處理均使復(fù)合山藥泥的黏度下降。加熱促進(jìn)了分子的運(yùn)動(dòng)，果肉顆粒的能量增大，顆粒間的凝聚和聚合的機(jī)會(huì)降低，膠體粒子之間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)減弱，并使有效容積率降低[29]，黏度下降；而HHP破壞了復(fù)合山藥泥中多糖中的氫鍵和立體化學(xué)鍵從而減低了黏彈性[30]。另外，增大HHP保壓時(shí)間和壓力強(qiáng)度使復(fù)合山藥泥的黏度上升，可能是由于高強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間的HHP處理促進(jìn)了PME的作用使原果膠脫去甲氧基，在低pH下與鈣離子結(jié)合產(chǎn)生凝膠[31]，增大了黏度。

4 /24℃ d貯藏后，各組的粘度大幅度下降，可能是復(fù)合山藥泥粒度減小，果肉顆粒間的范德華力弱，不易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，黏度下降；此外，PME酶并未完全失活（圖4b），長(zhǎng)時(shí)間作用催化降解了可溶性果膠[32]，破壞了果肉顆粒間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，黏度下降。

圖4 HHP和熱處理復(fù)合山藥泥在貯藏期PPO（a）和PME（b）活性的變化 Fig.4 Changes of PPO (a) and PME (b) activities of the mixed yam puree treated by HHP and TP during storage

2.6 貯藏期間粒徑的變化

HHP和熱處理對(duì)復(fù)合山藥泥表面積平均粒徑D[3,2]和體積平均粒徑D[4,3]影響如表3所示。HHP和熱處理對(duì)樣品D[4,3]沒(méi)有顯著性的影響，但HHP處理后D[3,2]增大了6.4%～14.43%，而熱處理對(duì)D[3,2]沒(méi)有顯著影響。D[4,3]受大顆粒影響較大，而D[3,2]受小顆粒影響較大，所以結(jié)果表明HHP處理對(duì)復(fù)合果蔬泥的小顆粒影響較大[33]。

表3 HHP和熱處理復(fù)合山藥泥在貯藏期間粒徑的變化 Table 3 Changes of particle size of the mixed yam puree treated by HHP and TP during storage

貯藏期間，HHP和熱處理的復(fù)合山藥泥粒徑表現(xiàn)為先上升后下降的變化趨勢(shì)。高壓處理使復(fù)合山藥泥中的顆粒聚集[34]導(dǎo)致粒徑增大，熱處理后布朗運(yùn)動(dòng)加劇增大了顆粒之間的撞擊使顆粒聚集[35]；隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，小粒徑顆粒逐漸增多，復(fù)合山藥泥的穩(wěn)定性增大[33]，可能是由于在貯藏過(guò)程中少量微生物的生長(zhǎng)繁殖消耗了復(fù)合山藥泥中的糖類(lèi)物質(zhì)，而糖類(lèi)物質(zhì)的破壞了其形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致彼此的交聯(lián)程度降低粒徑減小，這與表觀黏度下降的結(jié)果相印證。與熱處理相比，HHP處理的樣品在貯藏期間其D[3,2]較大，趙蓓蓓[36]也發(fā)現(xiàn)用60～120 MPa的HHP處理后蓮子淀粉膨脹，顆粒尺寸增大。貯藏24 d后，熱處理與HHP處理的樣品粒徑?jīng)]有顯著差異。

2.7 貯藏期間PPO和PME殘余酶活的變化

PPO會(huì)引起酶促褐變，改變色澤，甚至對(duì)某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)造成破壞，影響最終的品質(zhì)，因此需要對(duì)產(chǎn)品貯藏期間的殘余酶活進(jìn)行測(cè)定。由圖4a可以看出，處理后復(fù)合山藥泥的PPO殘余酶活率顯著下降。熱處理后，復(fù)合山藥泥的PPO殘余酶活降低至8.82%，400 MPa/5 min、400 MPa/10 min和500 MPa/2 min處理后分別降低至3.92%、2.65%、7.84%。因此，HHP對(duì)PPO的鈍化效果比TP好，該結(jié)論與Krystian等[37]的研究一致，并且HHP保壓時(shí)間比壓力強(qiáng)度對(duì)其PPO活性的影響更大。貯藏期間，熱處理殘余酶活降低后保持穩(wěn)定，而HHP組存在一個(gè)先升高后下降的過(guò)程。可能原因是HHP使PPO結(jié)構(gòu)發(fā)生變化部分活性位點(diǎn)封閉[38]，貯藏期間被封閉的區(qū)域恢復(fù)，活性位點(diǎn)再次暴露，PPO活性上升；隨著貯藏時(shí)間增加，PPO逐漸降解，導(dǎo)致PPO活性下降。韓永斌等[39]對(duì)超高壓處理的山藥泥進(jìn)行了PPO活性研究，結(jié)果表明，壓力為400 MPa、20 ℃時(shí)，PPO活性有一個(gè)峰值。

圖4b反映了HHP和熱處理對(duì)PME殘余酶活的影響。PME參與甲氧基化果膠的脫酯化，在脫甲基化果膠過(guò)程中，鈣離子與果膠發(fā)生反應(yīng)，形成不溶性果膠，易產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象[38]。熱處理后PME的殘余酶活顯著性下降，但HHP處理后沒(méi)有顯著性降低。因此，熱處理對(duì)PME有更好的鈍化作用，而HHP的鈍化作用不明顯。柳青[40]也發(fā)現(xiàn)600 MPa的中高壓處理后草莓汁中的PME殘余酶活才降低到47%。貯藏期間，僅熱處理組的殘余酶活基本維持穩(wěn)定，而HHP的PME殘余酶活先下降后上升，24 d后升高了20%～60%。Baron等[41]分別探究了超高壓壓力、保壓時(shí)間和溫度對(duì)蘋(píng)果汁中PME酶活性的影響，也發(fā)現(xiàn)PME的耐壓性很高。

3 結(jié)論

HHP和熱處理均能顯著降低復(fù)合山藥泥中微生物的數(shù)量，并保持在貯藏期中符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)微生物數(shù)量的要求。貯藏期間，與傳統(tǒng)熱處理相比，HHP處理能夠增加復(fù)合山藥泥的總酚含量，抗氧化活性相對(duì)較高，并且能夠更好地維持產(chǎn)品的色澤，但對(duì)PME和PPO的滅活能力不如熱處理。綜上所述，HHP處理能夠滿足復(fù)合果汁的商業(yè)應(yīng)用需求，但是存在難以有效抑制內(nèi)源酶活的短板。因此，后續(xù)建議探索強(qiáng)化HHP抑制內(nèi)源酶活性的研究，期望貯藏期內(nèi)盡可能多地保留產(chǎn)品中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量和抗氧化能力以及保持新鮮感官品質(zhì)的穩(wěn)定。