超高壓與熱殺菌對刺梨汁貯藏期品質(zhì)影響的比較

李 靖，王嘉祥，陳 歡，周春旭，王欣穎，李明元，畢秀芳,*

（1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，四川 成都 610039；2.貴州初好農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司，貴州 六盤水 553000）

刺梨（Tratt）又名文先果、送春歸，為薔薇科多年生落葉叢生灌木繅絲花的果實(shí)，在我國西南地區(qū)如貴州、云南等地分布廣泛。刺梨具有極高的食用價(jià)值及藥用價(jià)值，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)以其根和果實(shí)入藥，主要原因是刺梨含有多種營養(yǎng)成分，每100 g刺梨VC質(zhì)量高達(dá)2 500 mg，約為蘋果的455 倍，被譽(yù)為“VC之王”，黃酮質(zhì)量高達(dá)2 909 mg，約是紅棗的3 倍，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力高達(dá)54 000 U/100 mL，約為葡萄的20～50 倍。近年研究表明刺梨在抗氧化、抗疲勞、-葡萄糖苷酶抑制活性、促消化等方面也有一定功效。

作為貴州的特色資源，在當(dāng)?shù)氐闹攸c(diǎn)培育下，刺梨產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，成為脫貧致富的重要產(chǎn)業(yè)之一，目前已開發(fā)出的刺梨產(chǎn)品有刺梨茶、刺梨酒、刺梨酸乳、刺梨果醋、刺梨凍干粉、刺梨罐頭、刺梨飲料、刺梨果奶、刺梨果脯、刺梨果醬、刺梨膏以及一些特殊醫(yī)學(xué)用途食品等。隨著國內(nèi)外的果蔬汁飲料逐漸向營養(yǎng)型方向快速轉(zhuǎn)變，刺梨因含有多種營養(yǎng)成分，使其成為營養(yǎng)型飲料的研究熱點(diǎn)之一，然而采用傳統(tǒng)果蔬汁的熱殺菌工藝雖能夠殺滅果蔬汁產(chǎn)品中的絕大部分微生物，但會造成食品中熱敏成分的破壞，并對產(chǎn)品的色澤、味道和口感產(chǎn)生不良影響。超高壓技術(shù)是指在常溫或較低溫度下，在密閉的超高壓容器內(nèi)，用液體作為介質(zhì)對食品等物料施以百兆帕級的壓力，以達(dá)到殺滅食品中各種致病和引起食品腐敗的微生物、鈍化內(nèi)源酶、改善食品品質(zhì)等目的的一項(xiàng)純物理加工技術(shù)，屬于非熱加工技術(shù)。超高壓技術(shù)對大部分營養(yǎng)成分和部分功能活性成分的影響較小，可以更好地保持果汁特征香氣和青鮮香氣，保持果汁原有的品質(zhì)。目前超高壓滅菌技術(shù)已應(yīng)用于多種果汁的加工中，如蘋果汁、藍(lán)莓汁、草莓汁等，其在刺梨汁加工方面的應(yīng)用研究也在陸續(xù)展開。Hou Zhiqiang等研究了超高壓對刺梨汁中SOD的影響并采用三級超濾與超高壓加工相結(jié)合的方法加工刺梨汁。然而刺梨的單寧含量較高，原汁味道酸澀，口感不佳，不便于加工為鮮榨即飲類果汁，為達(dá)到較好的風(fēng)味需對刺梨汁進(jìn)行調(diào)配，在前期確定最佳調(diào)配配方的基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)一步針對超高壓技術(shù)對刺梨汁的品質(zhì)影響進(jìn)行探究，為超高壓技術(shù)應(yīng)用于刺梨汁生產(chǎn)加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)所用刺梨品種為‘貴農(nóng)5號’，購于貴州省六盤水市，存放于-18 ℃冷庫中，30 d內(nèi)使用。

SPE-017纖維素酶（酶活力3 500 U/g） 北京夏盛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司；檸檬酸 河南千志商貿(mào)有限公司；氯化鈉、草酸、碳酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉（分析純） 天津福晨化學(xué)試劑有限公司；碳酸氫鈉（分析純） 天津致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇、甲醇（分析純） 成都科龍化工試劑廠；1 mol/L福林酚、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2,6-二氯靛酚、沒食子酸、抗壞血酸、SOD試劑盒、高嶺土 上海源葉生物科技有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GI54DWS全自動高壓滅菌鍋 廈門致微儀器有限公司；Vortex genius3漩渦混勻器 廣州艾卡儀器設(shè)備有限公司；1384生物安全柜 賽默飛世爾科技（中國）有限公司；XR53648數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州市金壇西城新瑞儀器廠；BPX-82精密恒溫培養(yǎng)箱、PHS-320 pH計(jì)成都世紀(jì)方舟科技有限公司；JE-1560榨汁機(jī) 深圳特惠創(chuàng)科技有限公司；PLA-α數(shù)顯糖度儀 日本愛拓公司；HPP600MPa/5L食品超高壓處理設(shè)備 包頭科發(fā)高壓科技有限責(zé)任公司；TD5D低速離心機(jī) 河南北弘實(shí)業(yè)有限公司；5810 R冷凍離心機(jī) 德國Eppendorf公司；KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗儀 昆山市超聲儀器有限公司；WF-32色差儀 深圳市威福光電科技有限公司；UV-2800雙光束紫外-可見光分光光度計(jì)、UV-2400紫外-可見光分光光度計(jì) 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 刺梨果基本理化成分測定

挑選形態(tài)良好、成熟度適中、無蟲蛀腐爛的刺梨果化凍、清洗、切塊、去籽，瀝水3 min。隨機(jī)選取50 g刺梨果樣品，4 ℃冰浴條件下研磨成漿，用于刺梨果理化成分（pH值、可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量、總酚含量、VC含量、SOD活力）測定。

1.3.2 刺梨汁的制備

洗凈的刺梨果用榨汁機(jī)打漿，所得漿液與純凈水按質(zhì)量比1∶1混合，按混合液質(zhì)量加入0.3%的纖維素酶攪拌均勻，置于55 ℃恒溫水浴鍋中酶解1 h，酶解后用低速離心機(jī)4 000 r/min離心10 min并用4 層紗布（16 目）過濾得到刺梨原汁。

通過前期預(yù)實(shí)驗(yàn)確定最佳調(diào)配配方，采用蔗糖調(diào)節(jié)刺梨汁糖度，通過調(diào)節(jié)刺梨原汁與純凈水的比例改善刺梨汁口感，最終確定刺梨原汁與純凈水質(zhì)量比例為4.5∶5.5，糖度6.1 °Brix刺梨汁口感最佳，并以此開展后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.3.3 刺梨汁的殺菌處理

1.3.3.1 超高壓處理刺梨汁

用50 mL聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）塑料瓶包裝刺梨汁后，置于超高壓處理設(shè)備中進(jìn)行處理。經(jīng)過預(yù)實(shí)驗(yàn)，設(shè)定500 MPa、10 min的超高壓條件對刺梨汁進(jìn)行處理，溫度為25 ℃，以水為傳壓介質(zhì)，升壓速率約為7.1 MPa/s，保壓期間壓力波動不超過5%，卸壓時(shí)間小于0.5 min。處理后的樣品用于品質(zhì)評價(jià)，并將部分處理后的樣品放于4 ℃下貯藏30 d，測定貯藏期內(nèi)品質(zhì)的變化。

1.3.3.2 傳統(tǒng)熱殺菌處理刺梨汁

用50 mL的PET塑料瓶包裝刺梨汁后，置于水浴鍋中升溫10 min，待中心溫度達(dá)到90 ℃后，保溫15 min，之后迅速冷卻至室溫，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測定，殺菌效果可達(dá)到GB 7101—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》的要求。熱處理后的部分產(chǎn)品置于4 ℃冷藏條件下貯藏30 d，測定貯藏期內(nèi)品質(zhì)的變化。

1.3.4 菌落總數(shù)測定

參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》規(guī)定的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)，結(jié)果以對數(shù)表示。

1.3.5 理化成分測定

1.3.5.1 pH值測定

采用pH計(jì)測定樣品pH值，使用前先用pH 4.0、6.86和9.18的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液校準(zhǔn)。

1.3.5.2 可溶性固形物含量測定

TSS含量使用數(shù)顯糖度儀在20 ℃下測定，以蒸餾水為空白，結(jié)果以Brix表示。

1.3.5.3 色度測定

采用色差儀利用CIE Lab體系測定刺梨汁的色度變化。值為明度，值代表紅度，值代表黃度。色差越大，表示色度變化越明顯，計(jì)算如公式（1）所示。

式中：為樣品的亮度；為未處理樣品的亮度；為樣品的紅度；為未處理樣品的紅度；為樣品的黃度；為未處理樣品的黃度；為樣品與未處理組樣品的色度變化程度。

1.3.5.4 褐變度測定

參照羅昱的方法并有所改動。取刺梨汁于4 000 r/min離心15 min后，取上清液，將7 mL刺梨汁上清液與7 mL蒸餾水等體積混合均勻，在420 nm波長處測吸光度，表征刺梨汁褐變度。

1.3.5.5 總酚質(zhì)量濃度測定

參照王行等方法中的福林-酚法測定總酚質(zhì)量濃度，略作修改。取1 mL樣品定容至100 mL，吸取1 mL稀釋液于試管中，加入1 mL 1 mol/L福林-酚試劑，充分振蕩，靜置3～4 min，加入5 mL 5 g/100 mL NaCO溶液，搖勻后避光50 ℃水浴反應(yīng)30 min，在765 nm波長處測定吸光度。以每100 g樣品所含沒食子酸當(dāng)量表征總酚含量，單位為mg/100 g。

沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作參考尤菊的方法，略作改動，配制質(zhì)量濃度梯度為0.1、1.0、2.0、3.0、3.5、4.0、5.0 mg/100 mL的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。取1 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于試管中，按照上述方法，測吸光度。以沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，獲得回歸方程＝0.144 23+0.050 41（＝0.999 01）。

1.3.5.6 VC質(zhì)量濃度測定

參照GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測定》，采用2,6-二氯靛酚滴定法。

1.3.5.7 SOD活力測定

參考GB/T 5009.171—2003《保健食品中超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定》中的鄰苯三酚比色法，25 ℃時(shí)每分鐘反應(yīng)液中SOD抑制鄰苯三酚自氧化速率50%時(shí)所需的SOD量為一個(gè)活力單位。刺梨果、刺梨汁SOD活力計(jì)算分別如公式（2）、（3）所示。

式中：為反應(yīng)液總體積/mL；為測定樣品體積/mL；為提取液體積/mL；為樣品質(zhì)量/g；為樣品稀釋倍數(shù)（100 倍）；OD為鄰苯三酚的自氧化速率；OD為樣品光密度值變化速率。

1.3.5.8 抗氧化能力測定

參照Luo Wei等方法并有所改動，采用DPPH自由基清除法測定刺梨汁抗氧化能力。4 mL刺梨汁與4 mL 0.2 mmol/L DPPH溶液混合。兩個(gè)對照組分別使用等體積的無水乙醇代替DPPH溶液（對照1）和樣品刺梨汁（對照2）。將反應(yīng)混合物（樣品、對照1和對照2）在室溫下避光反應(yīng)30 min，然后使用分光光度計(jì)在波長517 nm處測定吸光度。用無水乙醇調(diào)零吸光度。DPPH自由基清除率計(jì)算如公式（4）所示。

式中：為DPPH自由基清除率/%；為樣品組吸光度；為對照1的吸光度；為對照2的吸光度。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin 2019b進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并繪圖；采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間數(shù)據(jù)采用單因素方差分析（ANOVA），＜0.05表示差異顯著，采用Pearson相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，當(dāng)＜0.01時(shí)相關(guān)性極顯著，所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 刺梨果基本理化成分

表1 刺梨果基本理化成分Table 1 Physicochemical properties of Rosa roxburghii fruits

實(shí)驗(yàn)所用刺梨果基本理化成分如表1所示，刺梨漿液pH值為3.51，TSS含量為8.07 °Brix，低于Hou Zhiqiang等對刺梨原漿的測定結(jié)果（pH 3.88、TSS 10.16 °Brix）；刺梨果實(shí)總酚含量高達(dá)1 936.57 mg/100 g，VC含量為2 075.00 mg/100 g，SOD活力高達(dá)2 003.19 U/g。Hou Zhiqiang等測定刺梨原漿總酚含量為142.32 mg/100 g，SOD活力為5 660.48 U/mL；俞露等研究表明貴州不同地區(qū)刺梨VC含量為776.28～2 725.32 mg/100 g，SOD活力為330.05～446.50 U/g，這些差異可能與刺梨產(chǎn)地海拔、氣溫的差異有關(guān)。

2.2 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間菌落總數(shù)的變化

由圖1可知，未處理的刺梨汁菌落總數(shù)達(dá)4.79（lg（CFU/mL）），與未處理相比，經(jīng)過超高壓與熱處理后的刺梨汁菌落總數(shù)明顯下降，處理后的刺梨汁（第0天）菌落總數(shù)均小于1.0（lg（CFU/mL））。在貯藏期間，前20 d內(nèi)超高壓處理和熱處理刺梨汁中殘余的菌落總數(shù)均符合GB 7101—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)飲料》的要求。熱處理組樣品中的菌落總數(shù)總體呈現(xiàn)上升趨勢，超高壓組樣品中的菌落總數(shù)在第10～20天經(jīng)歷小幅回落后于第20天后快速上升，貯藏至第30天時(shí)，超高壓組菌落總數(shù)達(dá)1.83（lg（CFU/mL）），熱處理組菌落總數(shù)達(dá)2.60（lg（CFU/mL）），這可能是因?yàn)榇汤嬷械奈⑸镂幢煌耆珰?，在貯藏期內(nèi)繼續(xù)增殖。熱處理組菌落總數(shù)的增長速率高于超高壓組，這一結(jié)果表明超高壓處理能更有效控制微生物在貯藏期內(nèi)的生長。柳青等研究也發(fā)現(xiàn)熱處理（95 ℃、10 min）相比超高壓處理（600 MPa、20 min）后的草莓汁細(xì)菌增長速率更快，說明超高壓處理在延長草莓汁貨架期方面優(yōu)于熱處理。

圖1 貯藏期間菌落總數(shù)的變化Fig. 1 Changes in total bacterial count during storage

2.3 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間pH值、TSS含量、褐變度、色度的變化

2.3.1 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間pH值與TSS含量的變化

如表2所示，未處理的刺梨汁pH值與TSS含量分別是3.39、6.07 °Brix，經(jīng)過超高壓處理后（第0天）pH值與未處理組相比未有顯著變化（＞0.05），熱處理刺梨汁（第0天）的pH值相比超高壓處理組顯著上升。黃曉玲等在比較超高壓殺菌處理（600 MPa、1 min）和高溫短時(shí)殺菌（110 ℃、8.6 s）非濃縮還原橙汁時(shí)也發(fā)現(xiàn)高溫處理使橙汁的pH值出現(xiàn)一定上升，并推測熱殺菌引起的pH值上升可能與高溫加速了VC、酚酸等的氧化損失有關(guān)，兩個(gè)處理組的TSS含量未發(fā)生顯著性變化（＞0.05），高婧昕等采用巴氏殺菌（80 ℃、2 min）與超高壓（400 MPa、5 min；500 MPa、1 min；500 MPa、3 min；500 MPa、5 min）處理復(fù)合果汁，發(fā)現(xiàn)超高壓與熱處理對TSS含量影響均不顯著，殷曉翠等比較超高壓（600 MPa、10 min）與熱殺菌（65 ℃、20 min）石榴汁也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象。在貯藏過程中，超高壓刺梨汁的pH值小幅下降而熱處理組pH值在3.36～3.44之間波動，這可能是由于微生物代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì)及果蔬汁內(nèi)在營養(yǎng)成分分解，如果膠分解形成果膠酸，引起貯藏過程中的pH值下降。在貯藏期間，兩個(gè)處理組的TSS含量在貯藏過程中出現(xiàn)小幅下降。李雨浩比較超高壓處理（400 MPa、5 min）與熱處理（90 ℃、1 min）藍(lán)莓復(fù)合果汁也發(fā)現(xiàn)TSS含量隨著貯藏時(shí)間的延長小幅下降，推測可能是超高壓處理及熱處理鈍化了水解相關(guān)酶。

表2 超高壓與熱處理對刺梨汁貯藏期間pH值與TSS的影響Table 2 Effects of ultra-high pressure and thermal sterilization on the pH and TSS of Rosa roxburghii juice

2.3.2 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間色度的變化

由表3可知，在處理后第0天，熱處理刺梨汁值顯著高于超高壓處理組（＜0.05），但兩個(gè)處理組與未處理組相比值變化均不顯著（＞0.05）。熱處理刺梨汁與超高壓處理刺梨汁相較未處理組值顯著升高（＜0.05），表明兩種處理均使刺梨汁亮度增加。果汁色度的總體變化通常用值來衡量，熱處理組與超高壓組的值在第0天時(shí)差異不顯著（＞0.05），但相較未處理組變化顯著（＜0.05）。超高壓組與熱處理組刺梨汁貯藏期間值隨著貯藏時(shí)間的延長總體呈現(xiàn)上升趨勢，貯藏至30 d時(shí)熱處理與超高壓處理組值分別為6.24與5.01，表明超高壓處理能更好地保持刺梨汁原有的色度；各處理組貯藏期前后值變化不顯著，該現(xiàn)象與刺梨汁的高VC含量有關(guān)；貯藏至30 d時(shí)，各處理刺梨汁值相較第0天顯著下降（＜0.05），說明貯藏過程中果汁色度變淺，該現(xiàn)象可能與貯藏過程中刺梨黃色素發(fā)生降解有關(guān)。謝國芳等研究表明，刺梨黃色素在貯藏期內(nèi)吸光度總體呈現(xiàn)下降趨勢，且貯藏溫度的波動會引起吸光度的變化。

表3 超高壓與熱處理對刺梨汁貯藏期間色度的影響Table 3 Effects of ultra-high pressure and thermal sterilization on the color of Rosa roxburghii juice

續(xù)表3

2.3.3 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間褐變度的變化

兩種處理的刺梨汁貯藏期間褐變度變化如圖2所示，未處理組的褐變度為0.312，超高壓處理組第0天刺梨汁褐變度為0.317，相較未處理組無顯著性變化（＞0.05），而熱處理組第0天褐變度提高至0.395，相較未處理組顯著上升（＜0.05），此現(xiàn)象與李雨浩在超高壓藍(lán)莓復(fù)合果汁的發(fā)現(xiàn)一致，說明超高壓處理有利于避免由熱效應(yīng)造成的蛋白變性與VC、酚類物質(zhì)的氧化分解，可以更好地抑制褐變。貯藏30 d后，兩種處理的刺梨汁褐變度均較第0天顯著下降（＜0.05），超高壓組降至0.153，熱處理組降至0.227，果汁中抗壞血酸可以有效地控制褐變的發(fā)生，這可能是刺梨果汁貯藏期間褐變沒有加深的原因，此外褐變度下降也可能與刺梨汁中色素降解有關(guān)。Yu Kaibo等研究發(fā)現(xiàn)蘋果汁中加入0.25%～1.25%的刺梨汁可以有效抑制蘋果汁褐變和多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活力，且刺梨汁中的抗壞血酸是抗褐變的主要因素。本實(shí)驗(yàn)僅體現(xiàn)了刺梨汁樣品4 ℃貯藏條件下30 d內(nèi)的褐變度變化規(guī)律。Hou Zhiqiang等針對4 ℃貯藏條件下刺梨濃縮汁褐變度變化規(guī)律的研究表明，褐變度在貯藏前20 d保持穩(wěn)定，在20～60 d呈上升趨勢?？傊?，4 ℃貯藏條件下刺梨汁褐變度的變化規(guī)律有待進(jìn)一步研究。

圖2 刺梨汁貯藏期間褐變度的變化Fig. 2 Changes in browning degree of Rosa roxburghii juice during storage

2.4 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間總酚質(zhì)量濃度、VC質(zhì)量濃度、SOD活力與抗氧化活性的變化

2.4.1 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間總酚質(zhì)量濃度的變化

酚類物質(zhì)是果蔬的主要營養(yǎng)成分，對果蔬色澤及口感有重要作用。兩種處理對刺梨汁總酚質(zhì)量濃度的影響如圖3所示，未處理的刺梨汁總酚質(zhì)量濃度達(dá)461.78 mg/100 mL，熱處理后的刺梨汁總酚質(zhì)量濃度為416.23 mg/100 mL，顯著低于未處理組（＜0.05），超高壓處理的刺梨汁總酚質(zhì)量濃度達(dá)519.37 mg/100 mL，顯著高于未處理組（＜0.05），由于酚類物質(zhì)具有熱不穩(wěn)定性，受熱會使部分酚類物質(zhì)降解；而超高壓不會破壞分子內(nèi)部共價(jià)鍵，因此超高壓處理不會降低酚類物質(zhì)質(zhì)量濃度。Apichartsrangkoon等發(fā)現(xiàn)，超高壓處理（400 MPa、＜30 ℃、20 min）與巴氏殺菌（90 ℃、3 min）或高溫短時(shí)殺菌（121 ℃、4 min）相比，能夠顯著保留青蒿汁中的總酚成分；Barba等使用200、400、600 MPa超高壓分別處理藍(lán)莓汁5、9、14 min，發(fā)現(xiàn)處理后的總酚質(zhì)量濃度增加13%～27%，總酚質(zhì)量濃度的增加可能與某些抗氧化成分在高壓處理后的可萃取性增加有關(guān)。在貯藏期內(nèi)超高壓處理刺梨汁總酚質(zhì)量濃度變化相對較小，貯藏至第30天下降約為6.68%，保留率93.32%，熱處理刺梨汁總酚質(zhì)量濃度變化相對較大，貯藏至第30天下降約為18.32%，保留率81.68%，這與宋永程等發(fā)現(xiàn)貯藏期間超高壓苦筍汁（550 MPa、5 min）總酚質(zhì)量濃度變化幅度小于熱處理組（90 ℃、2 min）的結(jié)果一致，說明超高壓處理能更好保持刺梨汁貯藏期內(nèi)的總酚質(zhì)量濃度。作為抗氧化成分，酚類質(zhì)量濃度在貯藏期間內(nèi)下降可能與果汁中的溶解氧在貯藏期間形成氧自由基而使其氧化有關(guān)。

圖3 刺梨汁貯藏期間總酚質(zhì)量濃度的變化Fig. 3 Changes in total phenolic content in Rosa roxburghii juice during storage

2.4.2 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間VC質(zhì)量濃度的變化

由圖4可知，未處理刺梨汁中VC質(zhì)量濃度為550.00 mg/100 mL，熱處理（第0天）使刺梨汁中VC質(zhì)量濃度相較未處理組下降18.60%（＜0.05），而超高壓處理組（第0天）VC質(zhì)量濃度相較未處理組下降3.99%（＜0.05），降幅低于熱處理組。由于VC分子結(jié)構(gòu)中含有連烯二醇結(jié)構(gòu)，其性質(zhì)極不穩(wěn)定，溫度、濕度、壓力、摩擦及光和酸等都可對其產(chǎn)生很大影響，故隨著貯藏時(shí)間的延長，VC質(zhì)量濃度逐漸降低。超高壓處理組和熱處理組在貯藏結(jié)束后VC質(zhì)量濃度分別下降了47.20%和71.65%，保留率分別為52.80%與28.35%，表明超高壓處理對刺梨汁VC的保留率優(yōu)于熱處理。張麗娟等發(fā)現(xiàn)熱處理組（85 ℃、30 min）黃皮原漿相較超高壓處理組（600 MPa、5 min）抗壞血酸下降更為明顯，貯藏30 d后，熱處理組抗壞血酸質(zhì)量濃度降低18.92%，而超高壓組降低了9.45%，與本實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果相似，表明超高壓處理能更好保持果汁中的VC。

圖4 刺梨汁貯藏期間VC質(zhì)量濃度的變化Fig. 4 Changes in VC content in Rosa roxburghii juice during storage

2.4.3 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間SOD活力的變化

由圖5可知，未處理刺梨汁中SOD活力為899.60 U/mL，熱處理（第0天）刺梨汁SOD活力降低9.94%，而超高壓（第0天）使SOD活力提高了2.50%，熱處理可能引起酶中負(fù)責(zé)催化的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。張琪等發(fā)現(xiàn)熱處理沙棘果漿（85 ℃、15 min；100 ℃、15 min）SOD活力相較未處理組明顯下降，此與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。相關(guān)研究表明，超高壓處理有助于提升SOD活力，這可能與超高壓增加SOD表面疏水性有關(guān)，Yang Peiqing等發(fā)現(xiàn)500 MPa超高壓處理6 min后的非濃縮沙棘汁與濃縮沙棘汁SOD活力分別提高10.74%與14.37%，Hou Zhiqiang等發(fā)現(xiàn)500 MPa超高壓處理6 min后的刺梨汁SOD活力提升了約20%。隨著貯藏時(shí)間的延長，樣品SOD活力逐漸降低。超高壓組和熱處理組在貯藏結(jié)束后SOD活力分別較初始活力下降了35.51%與58.35%，保留率分別為64.49%與41.65%，此現(xiàn)象可能與蛋白質(zhì)變性降解有關(guān)，貯藏期內(nèi)超高壓處理刺梨汁的SOD活力高于熱處理，這可能與超高壓處理對SOD具有更好的活化作用有關(guān)。

圖5 刺梨汁貯藏期間SOD活力的變化Fig. 5 Changes in SOD activity of Rosa roxburghii juice during storage

2.4.4 超高壓與熱處理刺梨汁貯藏期間抗氧化活性的變化

由圖6可知，未處理刺梨汁中DPPH自由基清除率為95.26%，超高壓（第0天）刺梨汁的DPPH自由基清除率與未處理組相比差異不顯著（＞0.05），而熱處理組（第0天）相較未處理組DPPH清除率顯著下降（＜0.05），結(jié)合前述兩種處理對總酚、VC質(zhì)量濃度及SOD活力的影響，此現(xiàn)象可能與超高壓處理刺梨汁總酚、VC質(zhì)量濃度及SOD活力更高有關(guān)。

圖6 刺梨汁貯藏期間抗氧化活性的變化Fig. 6 Changes in antioxidant activity of Rosa roxburghii juice during storage

在貯藏期間兩種處理刺梨汁中抗氧化活性均表現(xiàn)出下降趨勢，超高壓處理組在貯藏結(jié)束后抗氧化活性保留率93.96%，熱處理組在貯藏結(jié)束后抗氧化活性保留率為93.30%，在貯藏期內(nèi)超高壓處理組DPPH自由基清除率始終高于熱處理組。貯藏期內(nèi)DPPH抗氧化活性的變化與總酚、VC質(zhì)量濃度變化一致，可能與抗氧化物質(zhì)的氧化降解有關(guān)。由表4可知，貯藏期間刺梨汁抗氧化活性與VC質(zhì)量濃度極顯著正相關(guān)（＜0.01）。杜寶磊發(fā)現(xiàn)4 ℃貯藏條件下，超高壓處理桑葚汁（483 MPa、25 min）的DPPH自由基清除率高于熱殺菌（75 ℃、15 min和100 ℃、10 min）；于泳渤在超高壓處理非濃縮還原蘋果、梨、桑葚復(fù)合汁（500 MPa、20 min）的研究中也有類似的現(xiàn)象，且貯藏35 d后熱殺菌復(fù)合果汁（95 ℃、10 min）DPPH自由基清除能力下降更為顯著，表明超高壓殺菌處理對DPPH自由基清除能力影響較小。

表4 貯藏期間超高壓和熱處理刺梨汁中抗氧化成分與抗氧化活性的Pearson相關(guān)性Table 4 Pearson correlation between antioxidant compounds and antioxidant capacity in Rosa roxburghii juice subjected to HHP or HT treatments during storage

3 結(jié) 論

經(jīng)過超高壓和熱處理后，刺梨汁微生物數(shù)量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。在貯藏期間超高壓處理能更有效控制微生物的生長；熱處理后pH值上升，兩種處理均使刺梨汁值上升，貯藏期間值呈現(xiàn)下降趨勢，說明貯藏過程中果汁出現(xiàn)褪色；熱處理刺梨汁褐變度明顯高于超高壓處理，表明超高壓能更好地保持刺梨汁原有的色度，貯藏期間熱處理與超高壓的褐變度呈現(xiàn)下降趨勢，貯藏期間兩種處理的總酚、VC質(zhì)量濃度及SOD活力與抗氧化活性均呈現(xiàn)下降趨勢，但超高壓處理能更好地保留總酚、VC、SOD活力與抗氧化活性。

綜上所述，在等效殺菌條件下，超高壓處理較傳統(tǒng)熱處理在保持刺梨汁品質(zhì)特性與抗氧化性方面有顯著優(yōu)勢，達(dá)到了滅菌和保持品質(zhì)的目的，可作為一種新型刺梨汁飲料加工技術(shù)。