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超高压技术对西瓜汁品质影响的研究

柳青  
【摘要】:本文系统研究超高压技术(UHP)处理西瓜汁,与超高温瞬时灭菌技术(UHT)相比较,研究压力大小、超高压协同温度和施压次数对西瓜汁中微生物、酶活、蛋白二级结构、流变特性、挥发性物质、色泽、营养成分等品质的影响。主要结论如下:(1)UHP处理能显著降低西瓜汁中的菌落总数。压力大于200 MPa处理可达到果汁饮料商业无菌条件(1g2 CFU/mL),且残存活菌数小于UHT处理1g1.64CFU/mL。压力400 MPa,保压20 min,协同温度30℃时菌落总数降至1g1.43 CFU/mL。压力为600MPa条件下,菌落总数为1g0.69 CFU/mL。结果表明,压力是影响细菌存活与否的关键因素,而协同温度与增加超高压间歇次数能够增强灭菌效果。(2)UHP和UHT处理西瓜汁多酚氧化酶(PPO)和果胶甲酯酶(PME),其酶相对活性均显著下降(p0.05),与空白对照组相比,UHP处理400Mpa,30℃,20min处理西瓜汁PPO和PME,酶活性分别降至78.8%和64.0%,与UHT处理均无显著差异。随着处理压力增强,协同温度升高,增多处理次数,酶活性钝化效果进一步增强。400MPa,20min下,协同60℃处理PPO和PME,其活性分别降至69.6%,48.6%。(3)UHP和UHT处理均使西瓜汁蛋白二级结构改变。升高处理压力、提高协同温度,增大间歇施压次数,西瓜汁蛋白二级结构改变越大,且UHP处理对西瓜汁二级结构的影响大于UHT处理。600 MPa处理α-螺旋下降幅度较大,降低了31.64%(p0.05);β-折叠、β-转角相对百分含量在200~400MPa没有显著变化,而600MPa处理分别升高了8.86%和6.92%。超高压处理西瓜汁蛋白二级结构呈现出α-螺旋下降,β-折叠、或β-转角含量上升,无规卷曲含量变化较小;表现为α-螺旋向β-折叠、β-转角转化。α-螺旋结构逐渐伸展,转变成线性结构。提高处理压力,协同温度,蛋白分子结构改变越大,破坏其天然构象。UHT处理β-转角降低2.1%,其他蛋白二级结构含量未发生显著变化。(4)UHP和UHT处理西瓜汁表观黏度呈现出随剪切速率的增大而减小的趋势,表现为剪切稀化的特征,表明了西瓜汁为假塑性流体。升高压力,提高协同温度,增多施压次数,提高了西瓜汁表观黏度,而UHT处理组表观黏度减小。升高压力,提高协同温度,增加施压次数,西瓜汁损耗模量G”逐渐增大,400 MPa、600MPa G”分别增加了27.2%和53.3%。600MPa下,超高压对G'有弱化作用,而对G”有强化作用,西瓜汁体系由弹性流体转变为黏性流体。400MPa,20min,30℃处理既能保证果汁商业无菌,又可使西瓜汁口感更爽滑,感官品质优于UHT处理。(5)UHP处理对西瓜汁挥发性物质的影响优于UHT处理,使其更好的保持西瓜汁的典型特征风味。UHP处理西瓜汁醛类物质升高,甜瓜清香等特征风味更浓郁,酯类、酸类、醇类、酮类、烷类物质保持效果较好,与对照组相比较没有明显变化,UHT处理酯类物质百分含量增加了25.9%,其中丁酸戊酯百分含量增加了80.4%,酮类急剧降低59.5%,醇类减少80.1%。400 MPa,30℃,20min对西瓜汁挥发性物质影响最小,且在挥发性物质保持方面比UHT更具优势。超高压处理西瓜汁中2,6-二甲基-5-庚烯醛百分含量和实际含量均升高,400~600MPa处理后壬醛百分含量升高约23.4%~52.7%,甜瓜清香味更浓郁,而UHT处理壬醛百分含量降低59.2%,风味不协调。通过电子鼻主成份分析,400MPa,30℃,20min处理西瓜汁与对照组最相似,更适合处理西瓜汁,而UHT西瓜汁风味劣变,风味与对照组差异较大。(6)UHP处理可以较好的保持西瓜汁的色泽、营养成分等主要品质,番茄红素含量未发生显著变化,而UHT处理番茄红素显著下降29.53%(P0.05)。400MPa处理西瓜汁亮度L*值增加了3.7%(p0.05),a*、b*值、色差△E无显著变化,而UHT处理L*值、a*值分别下降了4.4%和38.6%,色差达到2.65,表明西瓜汁颜色变暗,红度大幅度下降。超高压处理可以较好保持西瓜汁中的可滴定酸、可溶性固形物含量、pH值及褐变度,而UHT处理可滴定酸含量降低了5.64%(p0.05),褐变度显著升高了40.6%(P0.05)。(7)UHP处理在4℃下贮藏可延长西瓜汁的货架期,16周后仍符合果汁商业无菌条件,UHP处理西瓜汁在贮藏期内可较好保持色泽、可溶性固形物含量、可滴定酸等品质,而UHT处理品质变化较大,且货架期较短。运用电子舌能够区分开不同处理的西瓜汁,400MPa,30℃,20min处理组较好的保持了西瓜汁原有口感,而UHT处理组西瓜汁口感变化较大。根据国标方法选取在货架期内符合食品卫生标准的不同处理西瓜汁进行喜好度排序检验,结果表明感官评价员最喜欢400MPa,30℃,20min刚处理及4℃下贮藏8周后的西瓜汁,而UHT刚处理西瓜汁次之,UHT处理贮藏8周后的西瓜汁最不受欢迎,口感存在显著差异(p0.05)。


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