馬永強(qiáng) 李 丹 楊晨曦 薛清卓 韓春然

(1. 黑龍江省谷物食品與谷物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150028;2. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150028)

藍(lán)靛果(LoniceracaeruleaL.)屬茜草目忍冬科忍冬屬,常見(jiàn)名稱(chēng)有山茄子果、羊奶子等,是一種新興的野生漿果[1]。果實(shí)呈細(xì)長(zhǎng)橢圓形或圓柱形,顏色為藍(lán)紫色,果皮通常涂有白色涂層,長(zhǎng)度約2～3 cm、寬度約0.5～1 cm,果實(shí)重量約0.5～2.0 g,可直接食用,略苦澀[2]。具有較強(qiáng)的耐低溫特性,果樹(shù)能夠在-40 ℃下生存而不受損壞,花朵能在-7 ℃下綻放,且不受土壤酸度變化及病蟲(chóng)害的影響,具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力[3]。藍(lán)靛果中含有豐富的花色苷、黃酮、維生素C(VC)和礦物質(zhì)等,具有較高的食用價(jià)值和藥用價(jià)值[4]。其果汁在熱殺菌過(guò)程中,由于溫度較高,多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)已達(dá)到失活水平,因而主要發(fā)生的褐變?yōu)榉敲复俸肿?。研究[4-5]表明,果汁在殺菌過(guò)程中發(fā)生的非酶促褐變反應(yīng)主要為美拉德反應(yīng)和VC氧化分解反應(yīng)。5-羥甲基糠醛(5-HMF)是美拉德反應(yīng)和VC氧化分解反應(yīng)的中間產(chǎn)物,通常用其含量來(lái)衡量果汁的非酶促褐變程度。從殺菌過(guò)程中兩種反應(yīng)物比較來(lái)看,單糖作為美拉德反應(yīng)的反應(yīng)物,由于受到多糖分解的影響,其含量變化難以用來(lái)判斷美拉德反應(yīng)程度。因此,可將VC含量變化作為衡量VC氧化分解反應(yīng)程度的標(biāo)志物。

研究擬分析藍(lán)靛果汁在熱殺菌過(guò)程中褐變度、VC含量和5-HMF含量的變化,并基于這些變化確定藍(lán)靛果汁在熱殺菌過(guò)程中的非酶促褐變反應(yīng)類(lèi)型;同時(shí)運(yùn)用動(dòng)力學(xué)模型對(duì)褐變度、VC含量和5-HMF含量在熱殺菌過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行擬合分析,以期為提高藍(lán)靛果產(chǎn)品品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

草酸、碳酸氫鈉、亞甲藍(lán):分析純,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;

2,6-二氯酚靛酚:分析純,上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司;

亞鐵氰化鉀:分析純,天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司;

硫酸銅、酒石酸鉀鈉:分析純,天津市化工三廠有限公司;

葡萄糖氧化酶:食品級(jí),上海鑫泰實(shí)業(yè)有限公司;

美國(guó)惠普公司榨汁機(jī):FL1963型,溫州福菱科技有限公司;

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):UV-5200型,上海元析儀器有限公司;

臺(tái)式高速離心機(jī):TD5A型,湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司;

高壓蒸汽滅菌器:LDZX-50FBS型,上海申安醫(yī)療器械廠;

無(wú)菌工作臺(tái):SW-CJ-ECU型,蘇州凈化設(shè)備有限公司;

精密酸度計(jì):PHS-2F型,上海雷磁儀電科學(xué)儀器有限公司;

高效液相色譜儀:1200型,美國(guó)Agilent公司;

電熱恒溫培養(yǎng)箱:DHP-9082型,上海百典設(shè)備有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 褐變度測(cè)定 稱(chēng)取藍(lán)靛果汁,以水為空白,測(cè)定420 mm處吸光值[6]。

1.2.2 VC含量測(cè)定 采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[7]。

1.2.3 5-HMF含量測(cè)定 參照牛麗影等[8]的方法并修改。稱(chēng)取1 mg 5-HMF標(biāo)準(zhǔn)品,用甲醇定容得100 mg/L標(biāo)準(zhǔn)液。分別吸取0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mL標(biāo)準(zhǔn)液于10 mL容量瓶中定容,即得1,2,3,4,5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)液,用0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾。以濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo),得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=89.042x+31.112,R2=0.999 5。取藍(lán)靛果汁用超純水稀釋100倍,取10 mL藍(lán)靛果汁與甲醇按V果汁∶V甲醇為1∶1溶解,6 000 r/min離心10 min,用0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾,得待測(cè)樣液。HPLC測(cè)定條件:色譜柱為ODS Lichrospher C18(150 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相為甲醇—水(V甲醇∶V水為1∶9);柱溫35 ℃;進(jìn)樣量20 μL;流速0.8 mL/min。

1.2.4 動(dòng)力學(xué)模型擬合分析 采用零級(jí)、一級(jí)和聯(lián)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)殺菌過(guò)程中藍(lán)靛果汁褐變度、VC含量及5-HMF含量的變化進(jìn)行擬合分析。

零級(jí)反應(yīng):

C=C0+k0t,

(1)

一級(jí)反應(yīng):

C=C0exp(k1t),

(2)

聯(lián)合反應(yīng):

(3)

式中:

C——任意時(shí)間指標(biāo)測(cè)定值;

C0——該指標(biāo)的起始值;

t——時(shí)間,min;

k0——零級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)常數(shù);

k1——一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)常數(shù)。

溫度對(duì)褐變指數(shù)的影響符合阿內(nèi)尼烏斯(Arrhenius)等式:

(4)

式中:

k——平衡常數(shù);

k0——指數(shù)系數(shù);

Ea——活化能,kJ/mol;

R——?dú)怏w常數(shù),8.314 kJ/(mol·K);

T——絕對(duì)溫度,K。

兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)可得:

(5)

取353,363,373 K時(shí)模型的反應(yīng)常數(shù)k值,以-lnk為縱坐標(biāo),1/T為橫坐標(biāo),繪制曲線其斜率即為Ea/R,可求得Ea值。

1.2.5 非酶促褐變的控制

(1) 單因素試驗(yàn):在葡萄糖氧化酶添加量為0.20%,30 ℃水浴45 min,并于80 ℃殺菌10 min下,分別考察葡萄糖氧化酶添加量(0.05%,0.10%,0.15%,0.20%,0.25%)、作用溫度(10,20,30,40,50 ℃)及作用時(shí)間(15,30,45,60,75 min)對(duì)藍(lán)靛果汁褐變抑制率的影響。

(2) 響應(yīng)面試驗(yàn):利用Box-Behnken進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì),以褐變抑制率為響應(yīng)值,考察葡萄糖氧化酶添加量、作用溫度及作用時(shí)間對(duì)藍(lán)靛果汁褐變抑制效果的影響。

1.2.6 藍(lán)靛果汁貯藏期間品質(zhì)變化 經(jīng)優(yōu)化后藍(lán)靛果汁加工過(guò)程為藍(lán)靛果→酶促褐變復(fù)合抑制劑→打漿→過(guò)濾、離心→降酸→脫澀→過(guò)濾→葡萄糖氧化酶→殺菌→罐裝。分別測(cè)定藍(lán)靛果汁在4,25,37 ℃下貯藏30 d后微生物指標(biāo)、理化指標(biāo)和感官指標(biāo)的變化。

(1) 微生物指標(biāo):參照GB 4789.2—2022。

(2) 總酸含量:采用pH計(jì)電位滴定法。

(3) 總酚含量:參照李雨浩等[9]的方法。

(4) 花色苷含量:采用pH示差法[10]。

(5) 還原糖含量:參照GB/T 5009.7—2016中直接滴定法。

(6)L*、a*、b*:采用色差儀測(cè)定,按式(6)計(jì)算總色差(ΔE)。

(6)

(7) 感官評(píng)定:感官評(píng)定小組共10人(男女各半),按表1從口感、香氣、色澤及組織狀態(tài)4個(gè)方面對(duì)藍(lán)靛果汁進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.2.7 數(shù)據(jù)分析 所有試驗(yàn)均平行3次,以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,使用SPSS 26.0軟件進(jìn)行顯著性分析, 使用Design-Expert 13進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì),采用origin 2021繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 殺菌過(guò)程中非酶促褐變機(jī)理分析

2.1.1 褐變度、VC含量、5-HMF含量的變化 由圖1(a)可知,隨著殺菌溫度和時(shí)間的增加,藍(lán)靛果汁褐變度逐漸增加。80 ℃下加熱50 min,果汁褐變度從0.292增加到0.502;90 ℃下加熱50 min,果汁褐變度從0.292增加到0.552;100 ℃下加熱50 min,果汁褐變度從0.292增加到0.724。結(jié)合表2可知,80 ℃下的相關(guān)系數(shù)均>0.98,90 ℃下零級(jí)和聯(lián)合反應(yīng)的相關(guān)系數(shù)較大,100 ℃下聯(lián)合反應(yīng)的相關(guān)系數(shù)大于零級(jí)反應(yīng)的。整體來(lái)看,聯(lián)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型能更好地?cái)M合藍(lán)靛果汁在3個(gè)殺菌溫度下的褐變度變化。根據(jù)k值可知,溫度越高,k值越大,褐變反應(yīng)速率越快,褐變度越大,與Carabasa等[11]的研究結(jié)果一致。根據(jù)Arrhenius方程計(jì)算得到活化能為44.17 kJ/mol。通常認(rèn)為反應(yīng)活化能范圍為40～400 kJ/mol,因此,當(dāng)溫度≥80 ℃時(shí),藍(lán)靛果汁易發(fā)生非酶促褐變反應(yīng)。

圖1 不同殺菌條件下藍(lán)靛果汁褐變度、VC含量、5-HMF含量的變化

表2 不同殺菌條件下藍(lán)靛果汁褐變度、VC含量、5-HMF含量的動(dòng)力學(xué)參數(shù)

由圖1(b)可知,隨著殺菌時(shí)間的增加,藍(lán)靛果汁中VC含量呈下降趨勢(shì),且殺菌溫度越高,VC含量下降越明顯。80 ℃下,果汁中VC損失12.74%;90 ℃下,果汁中VC損失17.56%;100 ℃下,果汁中VC損失23.16%。由表2可知,一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)大于零級(jí)和聯(lián)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的,說(shuō)明一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型能更好地?cái)M合藍(lán)靛果汁在3個(gè)殺菌溫度下VC含量的變化。相應(yīng)的反應(yīng)常數(shù)k分別為-0.003,-0.004,-0.005,說(shuō)明溫度越高,VC降解速率越快,與曹少謙等[12]的研究結(jié)果一致。根據(jù)Arrhenius方程計(jì)算得到活化能為27.96 kJ/mol。當(dāng)活化能<40 kJ/mol時(shí),說(shuō)明反應(yīng)速率非常大[13]。因此,當(dāng)溫度≥80 ℃時(shí),藍(lán)靛果汁中的VC氧化分解反應(yīng)很容易發(fā)生。

由圖1(c)可知,果汁中5-HMF含量隨殺菌溫度和時(shí)間的增加逐漸增加,且溫度越高增加的速度越快。當(dāng)殺菌溫度為80 ℃時(shí),5-HMF增加了27.03%;當(dāng)殺菌溫度為90 ℃時(shí),5-HMF增加了31.56%;當(dāng)殺菌溫度為100 ℃時(shí),5-HMF增加了39.18%。由表2可知,零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)大于一級(jí)和聯(lián)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的,說(shuō)明零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型能更好地?cái)M合藍(lán)靛果汁在3個(gè)殺菌溫度下5-HMF含量的變化,與Marisa等[14]的研究結(jié)果一致。相應(yīng)的反應(yīng)常數(shù)k分別為0.422,0.484,0.594,說(shuō)明溫度越高,5-HMF生成速率越快。根據(jù)Arrhenius方程計(jì)算得到5-HMF反應(yīng)的活化能為18.66 kJ/mol。

2.1.2 藍(lán)靛果殺菌過(guò)程中褐變度與5-HMF含量的線性關(guān)系 褐變度和5-HMF含量是果汁品質(zhì)的兩項(xiàng)重要指標(biāo),同時(shí),5-HMF含量變化反映了果汁在加工過(guò)程中非酶褐變的程度。由表3可知,藍(lán)靛果汁在80,90,100 ℃的殺菌過(guò)程中,褐變度與5-HMF含量的變化呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.987,0.986,0.992,且熱處理溫度越高,相關(guān)系數(shù)越接近1。因此,可以根據(jù)5-HMF含量的變化情況預(yù)測(cè)此溫度下褐變度的變化。

表3 藍(lán)靛果殺菌過(guò)程中褐變度與5-HMF的相關(guān)性

據(jù)報(bào)道[15],303 mg的VC會(huì)降解產(chǎn)生217 mg的5-HMF。藍(lán)靛果汁在80,90,100 ℃下殺菌時(shí),VC降解產(chǎn)生的5-HMF分別為6.67,9.19,12.12 mg/L,但5-HMF實(shí)際的生成量分別為19.46,22.72,28.21 mg/L。因此,VC降解產(chǎn)生的5-HMF與實(shí)際產(chǎn)生的5-HMF含量分別相差12.79,13.53,16.09 mg/L,可能是糖在酸催化條件下降解所致。因此,認(rèn)為藍(lán)靛果汁在殺菌過(guò)程中主要發(fā)生的是美拉德反應(yīng),其次是VC氧化分解反應(yīng)。

2.2 單因素試驗(yàn)

由圖2(a)可知,隨著葡萄糖氧化酶添加量的增加,褐變抑制率先逐漸增加后趨于平穩(wěn)。當(dāng)葡萄糖氧化酶添加量為0.20%時(shí),褐變抑制率逐漸趨于平穩(wěn),可能是因?yàn)樗{(lán)靛果汁中溶解的氧和葡萄糖幾乎被耗盡,繼續(xù)添加葡萄糖氧化酶對(duì)褐變度的影響不再明顯[16]?？紤]成本問(wèn)題,選擇最適的葡萄糖氧化酶添加量為0.20%。

圖2 葡萄糖氧化酶、溫度、時(shí)間對(duì)褐變抑制率的影響

由圖2(b)可知,隨著作用溫度的增加,褐變抑制率先增加后降低,當(dāng)作用溫度為40 ℃時(shí),褐變抑制率最高為72.28%。當(dāng)作用溫度>40 ℃時(shí),褐變抑制率降低,主要是因?yàn)殡S著作用溫度的升高,葡萄糖氧化酶活性逐漸降低[17]。溫度過(guò)高或過(guò)低均不利于葡萄糖氧化酶發(fā)揮抑制褐變的作用,因此選擇最適的作用溫度為40 ℃。

由圖2(c)可知,隨著作用時(shí)間的增加,褐變抑制率先增加后降低,當(dāng)作用時(shí)間為45 min時(shí),褐變抑制率最高,為72.28%。隨著作用時(shí)間的增加,褐變抑制率反而降低,可能是因?yàn)樽饔?5 min時(shí),藍(lán)靛果汁中的溶解氧和葡萄糖已被葡萄糖氧化酶充分除去,繼續(xù)延長(zhǎng)作用時(shí)間,藍(lán)靛果汁中溶解的氧和葡萄糖含量甚微,且增加了果汁在40 ℃下作用的時(shí)間,導(dǎo)致時(shí)間超過(guò)45 min時(shí)褐變度會(huì)略微增加[18],褐變抑制率降低。因此,選擇最適的作用時(shí)間為45 min。

2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)

2.3.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果 以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ),考察葡萄糖氧化酶添加量、作用溫度、作用時(shí)間3個(gè)因素及各因素之間的交互作用對(duì)藍(lán)靛果汁褐變抑制率的影響,確定葡萄糖氧化酶最佳處理?xiàng)l件。試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表4,試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表5。

表4 褐變抑制試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表

表5 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2.3.2 回歸模型的建立及顯著性分析 采用Design-Expert 13.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析,得到藍(lán)靛果汁褐變抑制率的二次多項(xiàng)回歸方程為:

Y=72.26+0.793 8A-0.848 7B-0.112 5C-0.215AB-0.157 5AC+0.442 5BC-2.66A2-3.02B2-2.00C2。

(7)

由表6可知,模型P<0.000 1(極顯著),失擬項(xiàng)P=0.133 3>0.05(不顯著),方程擬合度和相關(guān)性較好,誤差較小,模型合理?？倹Q定系數(shù)為0.999 2,精確可信;校正系數(shù)為0.998 2,說(shuō)明預(yù)測(cè)值與實(shí)際值高度一致,可采用該模型預(yù)測(cè)未知條件下葡萄糖氧化酶添加量、作用溫度及作用時(shí)間對(duì)果汁非酶褐變抑制率的影響。根據(jù)F值可知,影響藍(lán)靛果汁褐變抑制率的因素順序?yàn)樽饔脮r(shí)間<葡萄糖氧化酶添加量<作用溫度。一次項(xiàng)A、B,交互項(xiàng)AB、BC,二次項(xiàng)A2、B2和C2均極顯著(P<0.01),一次項(xiàng)C、交互項(xiàng)AC為顯著水平(P<0.05)。

表6 回歸模型方差分析?

2.3.3 各因素交互作用分析 如圖3所示,各因素的交互作用均顯著,與表6結(jié)果一致。

圖3 各因素交互作用的響應(yīng)面

2.3.4 工藝驗(yàn)證 根據(jù)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)面結(jié)果分析,預(yù)測(cè)藍(lán)靛果汁最優(yōu)非酶促褐變抑制工藝條件為葡萄糖氧化酶添加量0.207 8%、作用溫度39.25 ℃、作用時(shí)間44.74 min,此條件下預(yù)測(cè)果汁褐變抑制率為95.13%?？紤]實(shí)際可操作性,選取葡萄糖氧化酶添加量為0.21%、作用溫度為39 ℃、作用時(shí)間為45 min,該條件下得到的藍(lán)靛果汁褐變抑制率為95.03%(n=3),與理論預(yù)測(cè)值基本一致,說(shuō)明所建模型有效可行,可以對(duì)藍(lán)靛果汁非酶促褐變抑制劑進(jìn)行優(yōu)化、分析和預(yù)測(cè)。

2.4 藍(lán)靛果汁貯藏期間品質(zhì)變化

2.4.1 微生物指標(biāo)變化 藍(lán)靛果汁經(jīng)殺菌處理后,于4,25,37 ℃下貯藏30 d過(guò)程中,菌落總數(shù)均未超過(guò)100 CFU/mL,符合GB 7101—2022中微生物限量要求。

2.4.2 理化指標(biāo)變化 由圖4(a)可知,果汁褐變度隨貯藏時(shí)間的增加而增加,且貯藏溫度越高,褐變度增加越快。4,25 ℃下貯藏30 d時(shí),果汁褐變度分別為0.216,0.247;37 ℃下貯藏20 d時(shí),果汁褐變度為0.231,貯藏30 d時(shí),果汁褐變度為0.289,褐變明顯,肉眼可見(jiàn)。因此,4 ℃下貯藏更有利于減少果汁的褐變反應(yīng),提高果汁在貯藏期間的品質(zhì)。

圖4 藍(lán)靛果汁貯藏期間理化指標(biāo)及色澤的變化

由圖4(b)可知,藍(lán)靛果汁中可溶性固形物含量在貯藏前5 d下降較快。此后隨著貯藏時(shí)間的增加,含量下降較緩慢。4 ℃下貯藏時(shí)可溶性固形物含量變化范圍為14.15%～15.00%;25 ℃時(shí)為14.06%～15.00%;37 ℃時(shí)為14.01%～15.00%。直至貯藏終點(diǎn),藍(lán)靛果汁中可溶性固形物含量為4 ℃>25 ℃>37 ℃,但均保持在14.00%以上的較高水平,表明3個(gè)溫度下貯藏30 d,果汁中可溶性固形物的穩(wěn)定性較好,可能是因?yàn)闅⒕^(guò)程中將果汁中與水解有關(guān)的酶鈍化,使得可溶性固形物的含量波動(dòng)范圍較小[19]。

由圖4(c)可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果汁中總酸含量呈上升趨勢(shì)。貯藏初始,總酸含量為6.08 g/L,4 ℃下貯藏至結(jié)束時(shí)總酸含量為6.19 g/L,整體變化不明顯;25,37 ℃下貯藏至結(jié)束時(shí)總酸含量分別為6.31,6.39 g/L,含量變化主要體現(xiàn)在貯藏后期。整體來(lái)看,3個(gè)貯藏條件下總酸含量變化范圍較小,說(shuō)明藍(lán)靛果汁在貯藏過(guò)程中總酸處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。

由圖4(d)可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),藍(lán)靛果汁中總酚含量逐漸下降,且溫度越高總酚含量下降越明顯。4,25,37 ℃下貯藏至結(jié)束,藍(lán)靛果汁中總酚含量分別由463.09 g/100 g降至262.02,245.35,207.58 g/100 g。3個(gè)貯藏條件下,藍(lán)靛果汁中總酚含量下降均顯著,但相對(duì)來(lái)說(shuō)4 ℃更有利于總酚的保留。總酚含量逐漸降低可能是果汁中溶解的氧在貯藏期間形成了氧自由基,導(dǎo)致酚類(lèi)物質(zhì)發(fā)生自身氧化,或與蛋白質(zhì)發(fā)生了聚合反應(yīng)[20]。

由圖4(e)可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),藍(lán)靛果汁中花色苷含量逐漸減少。貯藏初始,藍(lán)靛果汁中花色苷含量為471.34 mg/L;貯藏第30天,4,25,37 ℃下的花色苷含量分別為380.50,277.64,142.04 mg/L,均明顯降低,且貯藏溫度越高,花色苷含量下降越明顯,主要是因?yàn)榛ㄉ赵跍囟容^高的條件下不穩(wěn)定,易分解所致。整體來(lái)看,4 ℃的貯藏條件對(duì)于藍(lán)靛果汁中花色苷含量的保留更加有利。

由圖4(f)可知,藍(lán)靛果汁中VC含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。貯藏初始,藍(lán)靛果汁中VC含量為70.84 mg/L。4 ℃下貯藏30 d后,藍(lán)靛果汁中VC含量為65.37 mg/L,變化不明顯;25 ℃下貯藏第20天,藍(lán)靛果汁中VC含量為64.91 mg/L,低于4 ℃下貯藏30 d的,貯藏第30天,VC含量為61.73 mg/L;37 ℃下貯藏第15、30天,VC含量分別為63.78, 55.26 mg/L,說(shuō)明37 ℃下貯藏VC含量下降較明顯。這主要是因?yàn)闇囟仍礁?VC越容易發(fā)生氧化分解,導(dǎo)致其含量不斷減少[21]。因此,4 ℃下貯藏更有利于保留藍(lán)靛果汁中的營(yíng)養(yǎng)成分。

由圖4(g)可知,藍(lán)靛果汁中還原糖含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減少。貯藏初始,藍(lán)靛果汁中還原糖含量為10.18 g/100 g。4 ℃下,還原糖含量變化不明顯,直至貯藏結(jié)束時(shí)還原糖含量為9.62 g/100 g;25,37 ℃下貯藏,前期還原糖下降速度較快,后期下降速度緩慢,直至貯藏結(jié)束還原糖含量分別為7.93,6.24 g/100 g。初期還原糖下降速度較快主要是因?yàn)榘l(fā)生了美拉德反應(yīng)[22],后期還原糖下降速度緩慢可能是因?yàn)樗{(lán)靛果汁中的蔗糖分解成了葡萄糖和果糖,彌補(bǔ)了美拉德反應(yīng)過(guò)程中損失的還原糖[23]。

由圖4(h)～圖4(g)可知,貯藏期間,藍(lán)靛果汁的L*和b*值呈下降趨勢(shì),說(shuō)明果汁在貯藏過(guò)程中存在褐變現(xiàn)象使顏色變暗;a*值呈上升趨勢(shì),說(shuō)明果汁在貯藏過(guò)程中紅色色調(diào)加深,與Bulut等[24]的研究結(jié)果一致。但Chen等[25]研究發(fā)現(xiàn),貯藏過(guò)程中荔枝的L*、a*、b*值均呈下降趨勢(shì)。貯藏過(guò)程中,藍(lán)靛果汁的a*值呈上升趨勢(shì)可能是因?yàn)樗{(lán)靛果中含有高含量的花色苷,花色苷會(huì)隨果汁體系酸堿度的變化而改變,通常在酸性環(huán)境下的顏色更趨近紅色[26],與總酸含量的變化規(guī)律相符。

由圖4(k)可知,ΔE隨貯藏時(shí)間的增加逐漸增大,且溫度越高ΔE變化越明顯。4 ℃下貯藏第5天,藍(lán)靛果汁的ΔE為0.38<0.5,說(shuō)明此時(shí)顏色變化不明顯,直至貯藏結(jié)束時(shí)ΔE為2.37,顏色變化明顯;25,37 ℃下貯藏時(shí),果汁顏色在初期就有明顯變化,直至貯藏結(jié)束時(shí)ΔE分別為3.67和5.43,此時(shí)果汁顏色的變化通過(guò)肉眼清晰可見(jiàn)。總體來(lái)看,4 ℃更有利于延緩藍(lán)靛果汁在貯藏過(guò)程中顏色的改變。

2.4.3 感官指標(biāo) 在對(duì)藍(lán)靛果汁進(jìn)行感官評(píng)價(jià)時(shí)認(rèn)為,感官評(píng)分<60分則不被大眾接受。由圖5可知,藍(lán)靛果汁感官評(píng)分隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),且不同溫度之間存在顯著差異(P<0.05)。4 ℃下直至貯藏結(jié)束,藍(lán)靛果汁感官評(píng)分仍處于較高得分(82.3分),此時(shí)保留著果汁本身特有的果味及果香,且顏色均一、質(zhì)地均勻;25 ℃下貯藏30 d時(shí),感官評(píng)分為74.3分,此時(shí)果汁口感略酸、果香較淡、顏色變暗,但質(zhì)地均勻、無(wú)沉淀,能被大眾接受;37 ℃下貯藏20 d時(shí)感官評(píng)分為63.0分,此時(shí)果汁能被大眾接受,貯藏30 d時(shí)感官評(píng)分為48.7分,此時(shí)果汁口感過(guò)酸、略有異味、顏色變暗、底部略有沉淀,不被大眾接受。因此,4 ℃下貯藏更有利于保持藍(lán)靛果汁的品質(zhì)。

圖5 藍(lán)靛果汁貯藏期間感官評(píng)分的變化

3 結(jié)論

研究了藍(lán)靛果在殺菌過(guò)程中非酶促褐變機(jī)理、非酶促褐變的抑制及貯藏品質(zhì)。結(jié)果表明,果汁褐變度的變化符合聯(lián)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,反應(yīng)活化能為44.17 kJ/mol;維生素C含量變化符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,反應(yīng)活化能為27.96 kJ/mol;5-羥甲基糠醛含量變化符合零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,反應(yīng)活化能為18.66 kJ/mol,說(shuō)明可根據(jù)5-羥甲基糠醛含量的變化預(yù)測(cè)果汁非酶促褐變程度。藍(lán)靛果汁褐變抑制效果的最優(yōu)處理?xiàng)l件為葡萄糖氧化酶添加量0.21%、作用溫度39 ℃、作用時(shí)間45 min,該條件下藍(lán)靛果汁的褐變抑制率為95.03%。4 ℃下貯藏的果汁品質(zhì)變化相對(duì)遲緩,其活性成分保留率高,且具有藍(lán)靛果的果香與果味、顏色均一、質(zhì)地均勻。后續(xù)將對(duì)藍(lán)靛果汁的貯藏進(jìn)行更深入的研究。