王儀，珺萌萌，李雨浩，賈國(guó)梁，孫愛東

(北京林業(yè)大學(xué) 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京，100083)

藍(lán)莓、樹莓、黑果腺肋花楸、蔓越莓、黑莓與藍(lán)靛果養(yǎng)分豐富，含有大量多酚、花青素、黃酮等生物活性物質(zhì)，有良好的抗氧化性能，能夠有效延緩衰老、抗腫瘤、預(yù)防和治療心腦血管疾病等，對(duì)人體健康有促進(jìn)作用，是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益都極高的漿果資源。但果實(shí)采收后極易出現(xiàn)組織軟化、腐敗變質(zhì)等問題，常被加工制作成果汁果醬等[1-3]。

近年來，漿果復(fù)合果汁飲料不斷涌現(xiàn)并成為人們研究和關(guān)注的熱點(diǎn)，它們?cè)跔I(yíng)養(yǎng)成分方面存在潛在價(jià)值。然而，漿果復(fù)合果汁易在加工過程中受到霉菌、酵母菌等微生物的侵害，針對(duì)引起果汁品質(zhì)劣變的微生物，目前有效的殺菌方法主要為熱殺菌技術(shù)和非熱殺菌技術(shù)。傳統(tǒng)的熱殺菌會(huì)造成果汁飲料營(yíng)養(yǎng)成分的不可逆損失和理化性質(zhì)的不利變化，同時(shí)有研究證明了超高壓殺菌比巴氏殺菌具有更好的殺菌效果，對(duì)果汁貯藏品質(zhì)的影響較小[4]。國(guó)外已對(duì)不同種類與性質(zhì)的食品(如肉類、奶類、果蔬汁、果醬等)的生產(chǎn)采用超高壓殺菌，而我國(guó)市售果汁生產(chǎn)較為簡(jiǎn)單，殺菌工藝多為高溫?zé)崃⒕椒?，?duì)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分和味道損害很大，比較不同漿果品種在食品生物和藥理活性方面(如生物活性化合物、抗氧化活性和營(yíng)養(yǎng)成分)的研究很少[5]。因此，對(duì)自然復(fù)合和非熱殺菌果汁產(chǎn)品的研究有著巨大的發(fā)展前景[6]。

鑒于此，本研究通過對(duì)比6種小漿果果汁的基本理化指標(biāo)、生物活性成分含量、抗氧化活性和香氣成分，通過主成分分析等評(píng)價(jià)各類小漿果果汁之間的差異性，篩選出相對(duì)適宜復(fù)配的小漿果果汁。隨后評(píng)價(jià)含藍(lán)靛果和黑莓的復(fù)合藍(lán)莓果汁抗氧化能力和感官特性，并綜合對(duì)比超高壓殺菌法和巴氏殺菌法對(duì)藍(lán)莓復(fù)合果汁的加工影響。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

NaOH、葡萄糖，西隴化工股份有限公司；考馬斯亮藍(lán)、NaHCO3、沒食子酸、NaNO2、醋酸鈉、KCl、Al(NO3)3、FeCl3·6H2O、檸檬酸、K2SO4，北京化工廠；DPPH、醋酸鈉、無水乙醇、ABTS，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；福林酚試劑、蘆丁，上海源葉生物科技有限公司。上述試劑均為分析純。藍(lán)莓、藍(lán)靛果，遼寧省丹東有機(jī)食品公司；黑果腺肋花楸、樹莓、黑莓和蔓越莓，市售。

PHSJ-3F型pH計(jì)，上海精科儀器公司；ATC手持折光儀，上海勃基儀器儀表有限公司；UV-6100紫外可見分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司；QP2010 plus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，島津公司；AIRSENSE PEN3.5電子鼻系統(tǒng)，北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司；TCP2-A色差儀，北京奧科光電儀器有限公司。

1.2 漿果汁的制備

每個(gè)漿果樣品與蒸餾水以固液比1∶1(g∶mL)混合，榨汁機(jī)壓榨，再經(jīng)4層消毒紗布過濾，去除粗顆粒和雜質(zhì)，離心漿液(4 000 r/min，10 min，4 ℃)，得到上清液。

1.3 物理化學(xué)指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 色差

顏色屬性(L*表示亮度，其中0=黑，100=白；a*，b*，c*分別表示紅綠色數(shù)值、黃藍(lán)色數(shù)值和飽和度)，采用CIE標(biāo)準(zhǔn)光源D65比色法測(cè)定漿果汁的飽和度，參照BURSAKOVAEVI等[7]的方法進(jìn)行計(jì)量。

1.3.2 pH值和總可溶性固形物(soluble solids, TSS)含量的測(cè)定

采用阿貝折光儀法測(cè)定TSS含量[8]。將15 mL漿果汁放入50 mL的離心管中，使用pH計(jì)在環(huán)境溫度(25±2) ℃下測(cè)量每個(gè)樣品的pH值。漿果汁滴在折射計(jì)玻璃棱鏡上，用于分析TSS，表示為°Brix。

1.3.3 可滴定酸度(titratable acidity,TA)和可溶性蛋白含量(soluble protein content，SPC)的測(cè)定

參照TSEGAY等[9]的方法，采用直接滴定法測(cè)定果汁的TA。使用考馬斯亮藍(lán)比色法檢測(cè)果汁的SPC，于595 nm處測(cè)定其反應(yīng)2 min后的吸光度。

1.3.4 生物活性化合物及抗氧化能力測(cè)定

1.3.4.1 總酚含量(total phenol content, TPC)測(cè)定

參照BRADFORD等[10]的方法，采用福林酚比色法。將福林酚試劑(1 mol/L)與漿果汁按體積比5∶1混勻，再將Na2CO3溶液(4 mL，7.5%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))加到混合物中攪拌1 min。在常溫較暗環(huán)境中保存60 min后，測(cè)定760 nm處吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定沒食子酸濃度當(dāng)量。

1.3.4.2 總黃酮含量(total flavonoid content, TFC)測(cè)定

根據(jù)NAHEED等[11]的方法，使用亞硝酸鹽-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法。

首先，將0.3 mL的漿果汁用體積分?jǐn)?shù)為30%的乙醇稀釋至5.4 mL，分別加入0.3 mL 5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaNO2、0.3 mL 10% Al(NO3)3和4 mL 1 mol/L的NaOH，振蕩6 min后，在510 nm處測(cè)定吸光度。以兒茶素為標(biāo)準(zhǔn)品生成的校準(zhǔn)曲線來計(jì)算總黃酮含量。

1.3.4.3 總花青素含量(total anthocyanin content, TAC)測(cè)定

參照KHANAL等[12]的方法，采用pH示差法。本實(shí)驗(yàn)制備了2種緩沖液體系，分別是0.025 mol/L KCl緩沖液(pH 1.0)和0.4 mol/L乙酸鈉緩沖液(pH 4.5)。首先，取1 mL漿果汁溶液，用緩沖液使之充分稀釋至10倍后，于510和700 nm處計(jì)算稀釋樣品的吸光度值，用去離子水做空白對(duì)照。以矢車菊色素-3-葡萄糖苷當(dāng)量(mg CGE/100 mL)代表，花青素質(zhì)量濃度按照公式(1)計(jì)算：

(1)

式中：A=(A510-A700)pH 1.0-(A510-A700)pH 4.5;MW，矢車菊色素-3-O-葡萄糖苷相對(duì)分子質(zhì)量=449.2 g/moL；ε，矢車菊色素-3-O-葡萄糖苷消光系數(shù)=26 900 L/(mol·cm)-1;DF,稀釋因子;L，光程，值為1 cm。

1.3.4.4 DPPH自由基清除活性測(cè)定

參照LU等[13]的方法進(jìn)行測(cè)定。將1 mL不同濃度的果汁試樣加入4.5 mL DPPH水溶液中，用無水乙醇(0.1 mmol/L)定容后，室溫靜置30 min，并于517 nm處測(cè)量其吸光度值。DPPH自由基的清除能力按照公式(2)計(jì)算：

(2)

1.3.4.5 鐵還原/抗氧化能力(ferric reducing/antioxidant power，F(xiàn)RAP)的測(cè)定

參考BAHUKHANDI等[14]的方法進(jìn)行測(cè)定。FRAP化學(xué)試劑含乙酸緩沖液、2,4,6-三(4-吡啶)-1,3,5-三嗪[2,4,6-tri(4-pyridyl)-1,3,5-triazine，TPTZ]、FeCl3?；旌衔镌?7 ℃預(yù)熱1次，按體積比1∶15將漿果汁加入混合物中，37 ℃水浴保存10 min后，在593 nm處測(cè)定吸光度。

1.3.4.6 ABTS陽離子自由基清除活性測(cè)定

參考ADHIKARI等[15]的方法進(jìn)行測(cè)定。將ABTS工作液在使用前于734 nm處將溶液稀釋至吸光度值為0.7，形成測(cè)試試劑。漿果汁用去離子水稀釋至20倍，然后將0.5 mL的樣液加入7 mL的ABTS試劑中，充分拌勻后，在室溫下靜置10 min，并于734 nm處測(cè)定吸光度。

1.3.5 揮發(fā)性化合物分析

參考ZHU等[16]的方法，采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法。取裝有1 mL漿果汁的樣品杯，置于60 ℃水浴，加熱并平衡20 min后，用固相微萃取針刺穿隔膜。將纖維(PDMS/DVB)暴露于汁液頂空40 min。采用氣質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)揮發(fā)性化合物進(jìn)行分離和檢測(cè)，條件為：色譜柱型號(hào)DB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱溫箱初始溫度40 ℃，進(jìn)樣口溫度200 ℃，不分流進(jìn)樣，載氣流速1 mL/min，柱溫箱升溫程序?yàn)?40 ℃保持3 min，5 ℃/min升至120 ℃，10 ℃/min升至200 ℃，保持13 min。質(zhì)譜采用全掃描的模式搜集信號(hào)，在總能量電壓為70 eV，總發(fā)射電流為35 μA的電子沖擊模式下工作，掃描范圍為35～500m/z，對(duì)未知揮發(fā)性化合物譜圖使用NIST11數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行鑒定，并采用面積歸一化法進(jìn)行定量。

1.4 藍(lán)莓復(fù)合果汁評(píng)定

按1.2中的方法制備藍(lán)莓汁。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果將藍(lán)莓與藍(lán)靛果或花楸果汁按10∶1、10∶2、10∶3、10∶4、10∶5(體積比)混合，采用DPPH法測(cè)定混合果汁的抗氧化能力。感官分析由12名評(píng)估人員進(jìn)行描述性評(píng)估，對(duì)果汁的顏色(10分)、氣味(10分)、口感(10分)和穩(wěn)定性(10分)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。確定最佳復(fù)合果汁工藝配方為藍(lán)莓汁55.66%、紅提汁24.34%、黑果腺肋花楸汁10%和藍(lán)靛果汁10%(以體積分?jǐn)?shù)計(jì))。

對(duì)上述混合汁通過不同的方式殺菌(巴氏殺菌和超高壓殺菌)。巴氏殺菌試驗(yàn)方法：將藍(lán)莓復(fù)合果汁樣品置于無菌塑料袋中密封，選用不同巴氏殺菌條件處理樣品(65 ℃/30 min、80 ℃/20 min、85 ℃/15 min和90 ℃/1 min)，處理后的樣品置于4 ℃貯藏，2 h內(nèi)取樣進(jìn)行菌落總數(shù)檢測(cè)。超高壓殺菌試驗(yàn)方法：取等量同批制得的藍(lán)莓復(fù)合果汁置于無菌塑料袋中密封，以未經(jīng)超高壓處理的樣品為對(duì)照，試驗(yàn)組分別在不同壓力下(100、200、300、400、500 MPa)處理5 min，溫度25 ℃，樣品置于4 ℃貯藏，2 h內(nèi)取樣進(jìn)行菌落總數(shù)檢測(cè)。采用平板計(jì)數(shù)法對(duì)好氧細(xì)菌、霉菌和酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)。

本研究為區(qū)別巴氏殺菌和高壓殺菌方法對(duì)果汁口味的影響，利用電子鼻對(duì)殺菌前后果汁的響應(yīng)差異，來進(jìn)行主成分分析(principal component analysis, PCA)。檢測(cè)方法為：量取樣品3 mL置于20 mL樣品瓶中并封口，于25 ℃平衡120 min后進(jìn)行電子鼻分析，采用頂空吸氣法，直接將進(jìn)樣針頭插入樣品瓶開始自動(dòng)檢測(cè)，載氣速率300 mL/min，檢測(cè)時(shí)間120 s。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

所有實(shí)驗(yàn)均為3次重復(fù)，每次重復(fù)進(jìn)行3次平行測(cè)定。使用SPSS Statistics 24分析，結(jié)論以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表達(dá)，并進(jìn)行顯著性分析(P<0.05)，相關(guān)結(jié)果進(jìn)行皮爾遜分析和聚類分析。

2 結(jié)果

2.1 理化指標(biāo)分析

6種果汁的基本理化指標(biāo)均呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，結(jié)果如表1所示。

表1 六種小漿果果汁的理化指標(biāo)(n=3)Table 1 Physicochemical characteristics of juices of six small berries(n=3)

表1顯示了6種漿果汁基本技術(shù)參數(shù)，其中花楸的pH值最高，達(dá)到(3.13±0.02)，最低的為蔓越莓(2.17±0.02)；6種漿果果汁中的TSS分別為(4.96±0.04)%、(4.17±0.04)%、(4.07±0.05)%、(4.45±0.04)%、(5.51±0.02)%和(3.99±0.06)%。蔓越莓的TA值最高為(0.92±0.05)g/100 mL，其次是黑莓和藍(lán)靛果，而藍(lán)莓最低為(0.35±0.03) g/100 mL，每組的SPC值也有顯著性差異(P<0.05)。水果的固酸比值由TSS和TA的比例確定，這意味著比值越高的果汁具有更好的口感，表中藍(lán)莓的固酸比(13.99±0.30)最高，而蔓越莓最低(4.33±0.19)，說明藍(lán)莓具備較好鮮食價(jià)值，而蔓越莓需要進(jìn)一步深加工。此外，各種漿果汁的顏色都呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，樹莓的L*值、花楸的a*值、蔓越莓的b*值和c*值分別最高； 藍(lán)靛果的L*和b*值、藍(lán)莓的a*和c*值分別最低。酚類化合物的存在會(huì)改變漿果及其產(chǎn)品的顏色，花青素是漿果皮呈現(xiàn)橙色、粉色、紅色、藍(lán)色和紫色的主要原因；黃酮醇可能由于花青素和黃酮醇之間分子締合作用而引起共色素效應(yīng)[17]。

綜上所述，6種小漿果汁的各種基本理化指標(biāo)各有不同，所以應(yīng)該按照小漿果本身的特點(diǎn)(例如成熟度、酸度、顏色等)來挑選不同的小漿果進(jìn)行產(chǎn)品加工，以便于更好地使用優(yōu)質(zhì)的小漿果。

2.2 生物活性物質(zhì)對(duì)比

圖1呈現(xiàn)了小漿果汁中3個(gè)典型的生物活性成分含量，分別為花青素、總黃酮和總酚。多酚化合物還具有改善身體健康的特點(diǎn)，能最大限度地降低人們患代謝性病癥(如糖尿病和肥胖)、冠心病，以及各種慢性病癥的可能性。其中，花青素-3-葡萄糖苷是漿果總花青素的主要成分，花青素是決定成熟果實(shí)顏色的重要組成部分，它也可以通過不同哺乳動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜快速運(yùn)輸，是漿果中最有效的抗氧化劑[18]。

圖1 六種小漿果果汁生物活性物質(zhì)含量圖Fig.1 Content of bioactive components of juices made from six small berries注：不同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)(下同)

總體而言，3種物質(zhì)中總酚含量相對(duì)最高，而花青素含量最低，6種小漿果果汁的3種活性成分含量均呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)。如圖1所示，藍(lán)靛果的TAC、TFC和TPC值最高，而藍(lán)莓的TPC值最低，漿果中存在大量的花青素，且多酚類化合物的含量會(huì)因多種因素而發(fā)生顯著變化，包括基因型、天氣條件、收獲時(shí)間、銷售時(shí)間和實(shí)驗(yàn)方法等。

2.3 抗氧化活性對(duì)比

如圖2所示，6種小漿果汁的抗氧化能力可以采用3種不同的方式測(cè)定，分別為自由基清除能力(DPPH和ABTS+)和金屬還原能力(FRAP)，它們能夠更加全面可靠地體現(xiàn)小漿果汁的抗氧化活性。不同小漿果汁間抗氧化能力存在顯著差異(P<0.05)。

圖2 六種小漿果果汁抗氧化性對(duì)比Fig.2 Comparison of antioxidant properties of juices made from six small berries

DPPH是一種穩(wěn)定的有機(jī)氮自由基，它可以通過氫原子轉(zhuǎn)移的路徑被清除，在515～520 nm范圍內(nèi)具有最大的紫外可見吸收[19]。各小漿果汁中，藍(lán)靛果抗氧化活性最高，藍(lán)莓的抗氧化活性最低，黑莓對(duì)DPPH自由基的清除能力強(qiáng)于蔓越莓和藍(lán)莓，這與SLATNAR等[20]的研究結(jié)果一致。

ABTS測(cè)定法是基于在抗氧化劑存在或缺乏的情況下產(chǎn)生ABTS陽離子自由基。結(jié)果表明，藍(lán)靛果組和花楸組的抗氧化活性相似，分別為(4.24±0.01)mg Trolox/mL和(4.21±0.01)mg Trolox/mL。

FRAP法是利用對(duì)Fe3+/Fe2+離子對(duì)的還原能力，直接估算漿果汁中還原劑的含量。新型的藍(lán)靛果和花楸表現(xiàn)出更高的Fe3+還原能力，而藍(lán)莓最低為(1.25±0.05)mg Trolox/mL。

綜上，新型漿果汁(如藍(lán)靛果和花楸)較普通的小漿果(如藍(lán)莓和蔓越莓)其抗氧化活性更好。采用3個(gè)不同的評(píng)估方式能夠更加全面、精確地描述其抗氧化能力，但由于不同的抗氧化體系之間存在著不同的對(duì)應(yīng)機(jī)制，從而造成6種漿果汁的抗氧化水平差異，其成因仍然值得進(jìn)一步研究和挖掘。

2.4 關(guān)鍵指標(biāo)相關(guān)性分析

如圖3所示，DPPH、ABTS和FRAP值與各漿果汁樣品中TPC、TFC和TAC存在相關(guān)性，DE SOUZA等[21]的研究也發(fā)現(xiàn)總抗氧化能力與總酚含量呈正相關(guān)。此外，LI等[22]通過對(duì)13個(gè)藍(lán)莓品種抗氧化能力的研究，發(fā)現(xiàn)多酚、花色苷和類黃酮含量與藍(lán)莓抗氧化能力呈顯著正相關(guān)，另一方面，TSS與pH呈正相關(guān)，與TA呈負(fù)相關(guān)，與本文研究發(fā)現(xiàn)一致。

圖3 理化參數(shù)的相關(guān)分析Fig.3 Correlation analysis of the physicochemical parameters

2.5 特征風(fēng)味物質(zhì)

香氣也是評(píng)價(jià)漿果汁品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，本研究共從漿果汁中識(shí)別出了56種揮發(fā)性物質(zhì)，藍(lán)靛果、藍(lán)莓、樹莓、黑莓、蔓越莓和花楸果汁中的揮發(fā)性物質(zhì)，依次是26、14、18、22、17和15種，這些化合物一般可分成7類(圖4)，水果中的芳香揮發(fā)物則大多為酯類、醛類和萜類物質(zhì)，醛類和酯類是藍(lán)莓和蔓越莓香味的最主要來源[23]。

由圖4可知，藍(lán)莓的主要香氣成分為醇類和酯類，分別占總含量的60.84%和21.87%；與藍(lán)莓相似，樹莓中醇類和酯類分別占71.50%和18.26%，藍(lán)靛果、花楸和蔓越莓中醛的含量比其他果汁中要多。在6種漿果汁中，藍(lán)靛果的芳香物質(zhì)較另外5種漿果汁中更為均衡，是因?yàn)槠浜懈嗟姆枷阄镔|(zhì)類型，且不同果汁樣品有不同的香氣特征。值得注意的是，化合物的數(shù)量和它的氣味閾值也決定了食物特有的味道(如黃酮醇對(duì)葡萄酒)。

圖4 六種小漿果果汁香氣成分種類及數(shù)量圖Fig.4 Classification and quantity of aroma components of six small berry juices

2.6 二元混合果汁抗氧化分析

基于以上研究，進(jìn)一步采用二元混合果汁復(fù)配形式。本研究為打造一款以藍(lán)莓為主體的天然營(yíng)養(yǎng)健康的復(fù)合果汁，選擇生物活性物質(zhì)和抗氧化活性更高的藍(lán)靛果和花楸制作二元混合果汁。

如圖5所示，抗氧化能力(DPPH值)隨藍(lán)靛果濃度的增加有增加的趨勢(shì)，在藍(lán)莓與藍(lán)靛果比例為5∶1時(shí)最高(P<0.05)，但感官評(píng)分逐漸降低?；旌瞎?藍(lán)莓和花楸)抗氧化能力的變化趨勢(shì)(圖6)與混合果汁(藍(lán)莓和藍(lán)靛果)相似，隨花楸濃度的增加而增加。

圖5 藍(lán)靛果汁比例對(duì)藍(lán)莓汁感官評(píng)價(jià)及抗氧化活性影響Fig.5 Effect of the ratio of blue honeysuckle on sensory evaluation and antioxidation of blueberry juice

圖6 黑果腺肋花楸汁比例對(duì)藍(lán)莓汁感官及抗氧化活性影響Fig.6 Effect of the ratio of chokeberry on sensory evaluation and antioxidation of blueberry juice

由圖5可知，合理加入藍(lán)靛果可以增加漿果汁的芳香和風(fēng)味；DPPH的抗氧化活性隨加入量提高而增加，由于藍(lán)靛果中含有較多的生物活性物質(zhì)，有較強(qiáng)的抗氧化活性性能，所以加入藍(lán)靛果可以提高果汁的綜合營(yíng)養(yǎng)與功能價(jià)值。當(dāng)藍(lán)靛果的加入量約為10%～20%時(shí)就可以增加二元混合果汁的綜合營(yíng)養(yǎng)風(fēng)味。

由圖6可知，加入了不同比例的花楸也會(huì)造成藍(lán)莓二元混合果汁在抗氧化活性和感官評(píng)價(jià)上產(chǎn)生顯著性差異(P<0.05)。適度地加入花楸可以豐富藍(lán)莓的香味與營(yíng)養(yǎng)，而過度加入同樣會(huì)造成果汁苦澀味加重；DPPH的抗氧化活性隨加入劑量提高而上升，這也是因?yàn)榛ㄩ本哂休^多的活性物質(zhì)，從而可以增加果汁的營(yíng)養(yǎng)與功能價(jià)值。當(dāng)劑量在10%～20%之間時(shí)，二元混合果汁感官綜合評(píng)價(jià)和抗氧化活性都相應(yīng)較強(qiáng)。

2.7 超高壓及熱處理殺菌工藝條件優(yōu)化

果汁滅菌技術(shù)是果汁加工過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。熱處理是傳統(tǒng)的滅菌方法之一，它可能導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)損失和感官變化，因此，本研究中使用了多種巴氏殺菌方法(圖7-a)。與其他3種方法相比，90 ℃/1 min(高溫短時(shí))處理的抑制效果最好。

本文研究了高壓處理對(duì)果汁理化特性的影響，優(yōu)化了高壓與殼聚糖聯(lián)合處理抑制微生物生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)條件(圖7-b～圖7-d)[24]?；旌瞎某跏嘉⑸镓?fù)荷為400～500 CFU/100 mL。研究發(fā)現(xiàn)，隨著壓力的增加，微生物數(shù)量逐漸減少，殼聚糖的加入可以使殺菌效果更好,這可能是由于殼聚糖及其衍生物分子鏈上的活性基團(tuán)—NH2可發(fā)生質(zhì)子化，形成有效抑菌基團(tuán)—NH3+吸附細(xì)菌細(xì)胞并與其細(xì)胞壁負(fù)電荷相互作用,使微生物胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)流失,從而發(fā)揮良好的抑菌作用[25]。當(dāng)壓力為400 MPa時(shí)，微生物負(fù)荷下降至最低，微生物數(shù)量也隨著殼聚糖濃度的增加而減少(圖7-c)。對(duì)于加壓時(shí)間(圖7-d)，400 MPa/0.5%殼聚糖處理5 min后，好氧細(xì)菌計(jì)數(shù)僅為(10±4)CFU/100 mL。90 ℃/1 min和400 MPa，0.5%殼聚糖處理均未發(fā)現(xiàn)霉菌和酵母[對(duì)照組為(107±26)CFU/100 mL]。

a-巴氏殺菌；b-高壓(HPP)；c-殼聚糖(CH)處理；d-保壓時(shí)間圖7 不同參數(shù)對(duì)藍(lán)莓復(fù)合果汁菌落總數(shù)的影響

為了更好地區(qū)分不同處理后的果汁樣品差異，對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行電子鼻系統(tǒng)響應(yīng)值的PCA評(píng)分(圖8)。在第1主成分(PC1)方向上，最孤立的組為熱處理組(90 ℃/1 min)，第1主成分(PC1)的方差貢獻(xiàn)率為60.33%，第2主成分(PC2)方差貢獻(xiàn)率為28.31%，第3主成分(PC3)方差貢獻(xiàn)率為10.38%，對(duì)于藍(lán)莓復(fù)合果汁風(fēng)味的貢獻(xiàn)率之和大于99%，遠(yuǎn)超85%。這種差異可能與W7(對(duì)硫化成分硫化氫等靈敏)和W9(對(duì)芳香成分、有機(jī)硫化物靈敏)傳感器的響應(yīng)值有關(guān)。它的機(jī)理現(xiàn)階段仍不清楚，但有研究表明高壓處理不能破壞共價(jià)鍵但熱處理可以引起分子結(jié)構(gòu)的改變，如二硫鍵。

超高壓和殼聚糖的單獨(dú)使用以及協(xié)同使用均對(duì)藍(lán)莓復(fù)合果汁殺菌效果顯著，增大壓力、增加殼聚糖濃度和延長(zhǎng)保壓時(shí)間均可以有效提高殺菌效果。超高壓處理藍(lán)莓復(fù)合果汁的最佳工藝為預(yù)先協(xié)同添加0.5%殼聚糖處理，然后采用室溫400 MPa處理5 min；巴氏殺菌條件為90 ℃處理1 min。

圖8 不同殺菌處理果汁與原汁樣品的PCA圖Fig.8 PCA diagrams of different sterilized juice and raw juice samples

3 結(jié)果與展望

漿果，如樹莓、藍(lán)莓和蔓越莓，都是膳食抗氧化劑的豐富來源，不同漿果汁的理化特性和香氣成分存在顯著差異。對(duì)于混合了花楸或藍(lán)靛果的藍(lán)莓果汁，感官評(píng)分和抗氧化能力隨花楸或藍(lán)靛果濃度的增加有相似的變化。新型漿果汁，比如藍(lán)靛果和花楸，相比于其他的4種漿果汁氨基酸和多酚類物質(zhì)的含量更高，抗氧化活性更強(qiáng)，香味成分和品種也更多，但由于其苦澀味致使感官評(píng)分相對(duì)較低，而藍(lán)莓的感官評(píng)分則相對(duì)高。因此，通過對(duì)主成分和聚類分析最終篩選藍(lán)莓、花楸、藍(lán)靛果為復(fù)合果汁原料。本研究?jī)?yōu)化了高壓與殼聚糖聯(lián)合處理抑制微生物生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)條件，最終確定400 MPa保壓5 min、添加0.5%殼聚糖為最終滅菌條件。

迄今為止，關(guān)于混合漿果汁抗氧化能力測(cè)定的數(shù)據(jù)較少，本研究可為后續(xù)科研和工業(yè)發(fā)展提供指導(dǎo)。然而，關(guān)于酚類化合物在人體中生物利用度、代謝和生物活性方面等問題仍需繼續(xù)探究。同時(shí)，更好地理解食用漿果對(duì)健康產(chǎn)生積極影響的機(jī)制后，未來有望將不同漿果汁或相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用于藥產(chǎn)品中。