杀菌工艺对蓝莓果汁品质的影响（一）

发布时间：2021-10-20 20:43 编辑者：特邀作者周世红

蓝莓是杜鹃花科越橘属多年生浆果，在越橘属中营养价值最高，被称为“浆果之王”。蓝莓具有较多的多酚类物质，其富含的花青素具有较高的体外抗氧化活。近年来，由于生活水平的提高及生活节奏的加快，越来越多的人选择饮用果蔬汁替代新鲜水果的摄入，对果蔬汁的营养价值、新鲜度和保健功能也有更高要求。果肉型蓝莓果汁不仅滋味酸甜可口，香气清爽宜人，而且富含有益肠道健康的膳食纤维，具有很高的开发应用价值和市场前景。

根据工厂灌装和产品包装形式的不同，果汁加工工艺有所不同。一方面，加工工艺不同，相应的加工设备会有差异，资金投入也有较大差别。另一方面，不同的加工工艺对应不同的杀菌工艺，杀菌工艺差异直接影响产品品质，包括果汁的物理稳定状态、功能物质保留率及外观色泽，特别是果肉型蓝莓果汁。因此有必要对比分析不同杀菌工艺对蓝莓果汁品质的影响程度，为工业化生产选择经济合理的包装设备提供技术参考。

根据产品灌装设备的不同，饮料类产品热杀菌主要有先杀菌后无菌灌装(前杀菌)与先灌装后杀菌(后杀菌)两种工艺。作者探讨了前杀菌与后杀菌两种工艺对蓝莓果汁品质的影响，对比分析了不同杀菌工艺下蓝莓果汁浑浊稳定性、总花青素保留率和色泽的变化，为合理选择杀菌工艺提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验原料

冷冻蓝莓(蓝丰)，由山东省临沂百味果园食品有限公司提供，-18℃冰箱冷冻备用。

1.1.2 实验试剂

甲醇、乙酸、氯化钾、盐酸、醋酸钠等(均为分析纯)以及平板计数琼脂：国药集团化学试剂有限公司产品。

1.1.3 主要仪器设备

4K-15型高速冷冻离心机：德国Sigma公司产品：LHS-250HC-Ⅱ型恒温恒湿培养箱：上海-恒科学仪器有限公司产品：LDZX-50KBS型立式台式杀菌锅：上海跃进医疗器械厂产品；UV-1000紫外可见分光光度计：上海天美科学仪器有限公司产品；AX250电子分析天平、UhraScanProll66型高精度分光测色仪：美国Hunterlab公司产品；管板组合式超高温杀菌机：日本PowerpointInternational公司产品；高压均质机：上海普丽盛融合机械设备有限公司产品；XMD型热电偶：上海自动化仪表六厂产品。

1.2 实验方法

1.2.1 蓝莓果汁的制备与杀菌对比实验

灌装后杀菌工艺：冷冻蓝莓→常温解冻→蒸汽热烫→榨汁→调配(果浆质量分数20％)→过滤→均质→灌装(每瓶280mL)→杀菌。

灌装前杀菌工艺：冷冻蓝莓→常温解冻→蒸汽热烫→榨汁→调配(果浆质量分数20％)→过滤→均质→杀菌→无菌灌装(每瓶280mL)。

将蓝莓从-18℃冰箱取出后在室温下解冻，蒸汽漂烫2min，榨汁机破碎后去皮渣，调配(蓝莓果浆添加质量分数20％)后40MPa均质，分成A、B两种工艺共7组(杀菌前蓝莓果汁温度约为50℃)，A85：灌装后85℃杀菌：A90：灌装后90℃杀菌：A95：灌装后95℃杀菌：A98：灌装后98℃杀菌：B101：101℃杀菌后无菌灌装；B103：103℃杀菌后无菌灌装；B108：108℃杀菌后无菌灌装。不同杀菌强度杀菌后，于35℃培养箱放置1周、测定微生物指标。确定杀菌强度后，制备蓝莓果汁，经过各杀菌工艺后，室温放置24h进行相关理化指标的分析。

其中，A组(灌装后杀菌工艺)蓝莓果汁杀菌传热曲线分别用水浴锅和热电偶测定：将热电偶温度感应探头放置在瓶装果汁冷点，每隔30S记录温度，记录加热阶段和冷却阶段温度变化，计算杀菌强度，分析不同杀菌强度所需杀菌时间。

1.2.2 微生物指标的测定

菌落总数参照GB4789.2-2016测定。

1.2.3 总花青素含量的测定

考文献的pH-示差法测定。称取1g样品于离心管内，加入14mL提取液(V(甲醇)：V(水)：V(乙酸)=85:15:0.5)，放置20min后离心(20000g、10min)，上清液经0.45μm有机滤膜过滤后各取1mL，分别加入4mLDH1.0氯化钾缓冲液(V(KCl):V(HCl)=25:67，浓度均为0.2mol／L)和4mLpH4.5醋酸钠缓冲液(旷(NaAc)：V(HCl):V(H₂0)=100:60:90，醋酸钠溶液和盐酸溶液浓度均为1mol／L)，摇匀后室温下避光放置2h，分别在520nm和700nm下测吸光度。总花色苷质量分数(totalanthocyaninscontent，T_Acy)按下式计算(结果以矢车菊色素-3-葡萄糖苷计)：

式中：V为提取液总体积，mL；m为取样量，g；26900为矢车菊色素-3-葡萄糖苷的摩尔消光系数：449.2为矢车菊色素-3-葡萄糖苷的摩尔相对分子质量。

1.2.4 悬浮稳定性的测定

悬浮稳定性的测定参考文献。取10mL样品，4200g离心15min后，取上清液在660nm处测吸光度，去离子水为空白。

1.2.5 色差的测定

色差用高精度分光测色仪反射模式测定，其中L^*值表示亮度，α^*值表示红绿度，b^*值表示黄蓝度。

2 结果与分析

2.1 杀菌时间的确定

灌装后杀菌工艺的蓝莓果汁传热曲线见图1。图中累计的F值(特定温度下的热力致死时间)即是杀菌所需的实际时间。由图1可知，4个杀菌温度(85、90、95、98℃)达到80℃所需时间分别为1050、480、390、360S，杀菌温度越高，传热速率越快，升温越快，85℃和90℃问的5℃差别导致的速率差异最大。

制备的蓝莓果汁pH值低于3.8，微生物耐热性差，根据酸性／酸化食品安全F值规定，pH值小于3.8，杀菌强度F₀至少要大于0.5min。由于冷却阶段也有F值，在通过上述曲线反推某特定杀菌目标F值所对应的杀菌时间时，应相应扣除冷却阶段的F值。以杀菌结束后累计F值为3min为例，冷却阶段F值及需要的杀菌时问见表1。先灌装后杀菌工艺不同杀菌强度对应的实际操作杀菌时问，根据传热曲线得出，结果见表2。先杀菌后无菌灌装工艺不同杀菌强度所需的杀菌温度，根据公式计算得出，结果见表3。