高压均质法对NFC芒果汁微生物和果粒口味的改善
2018-04-21 10:27:58
NFC果蔬汁（Not-from-concentrate juice，NFC）又称非浓缩还原汁。与传统浓缩还原果蔬汁相比，NFC果蔬汁口感、风味和营养更接近新鲜水果，越来越受消费者的青睐。芒果属于漆树科芒果属，是重要的热带水果之一，因其果肉细腻，风味独特，营养丰富，深受人们喜爱，芒果中维生素 A 前体物质——胡萝卜素含量较高，果肉中胡萝卜含量高达 2.4mg/100g，是香蕉的10倍、苹果的50倍；另外，芒果中维生素C含量也较高，达56.4-137.5mg/100g，有些品种高达189mg/100g，我国芒果贸易以鲜果为主，加工产品主要有芒果浓缩汁、芒果原浆、芒果饮料、芒果罐头、芒果果脯和速冻芒果等。随着经济的发展和社会进步，人们的消费意识和生活水平也不断提高，纯天然、少加工、营养丰富成了人们对果蔬汁和饮料的新要求，NFC芒果汁越来越受消费者欢迎。传统的热处理可以通过高温杀灭果蔬汁中致病和腐败微生物，钝化对品质有害的酶，但高温处理会诱导有害反应的发生降低果蔬汁品质，尤其是降低热敏性果蔬汁的风味、营养品质和口感。
100MPa以上的均质技术（High Pressure Homogenization）称为高压均质技术。HPH是一种有广阔前景的非热加工技术，可以有效降低热加工过程中的热效应对食品的影响，提高产品的“新鲜度”，特别适合于流体食品的连续加工。HPH处理过程中，流体通过均质阀中狭窄的可调间隙，获得高压高速，产生压力梯度、剪切力、高速碰撞、空穴效应等作用，一方面可以使食品颗粒大小达到纳米级，增加食品稳定性，达到均质、乳化、改善食品外观的效果，另一方面还具有杀菌钝酶的作用。HPH技术已应用于制药、化学、生物化学行业中，可用于破碎分散体、减小颗粒粒径、提取代谢产物等。目前，食品行业已开始研究HPH技术在食品中的应用。HPH是低温物理杀菌，能避免传统热处理造成的对果蔬汁品质的劣化，从营养、风味、色泽等方面更好地保留食品原有的品质，具有代替传统热处理技术的潜力。
实验材料
成熟的芒果（小台农），产地海南；大肠杆菌；营养琼脂培养基、孟加拉国红培养基；二氧化氯速效泡腾片。
实验仪器
九阳料理机Joyoung JYL-C020（九阳股份有限公司）SW-CJ-1F净工作台（苏州安泰空气技术有限公司）NanoDeBEE实验型高压均质机（美国BEE公司）LDZX-50KBS不锈钢立式压力蒸汽灭菌锅（上海申安医疗器械厂）SHP-250生化培养箱（上海精宏试验设备有限公司）HZS-HA水浴振荡器（北京东联哈尔仪器制造有限公司）
实验方法
芒果汁的制备：取出芒果常温解冻，按照芒果肉：水=1:3的比例打浆，四层纱布过滤两次，制得NFC芒果汁。
HPH高压均质工艺：芒果→解冻→打浆→过滤→HPH处理→灌装（无菌瓶）→封盖（无菌盖）。
大肠杆菌的接种：将制得的NFC芒果汁于121℃灭菌15 min，杀灭NFC芒果汁中原有微生物，得到无菌NFC芒果汁。无菌NFC芒果汁接种6.0-7.0 log CFU·m L-1的大肠杆菌，较终接种量为约6.30 log CFU·m L-1。具体操作为：大肠杆菌通过营养琼脂培养基在37℃条件下活化24h，活化的大肠杆菌用0.85%无菌生理水稀释至约9.0 log CFU·m L-1，接种1mL菌液于100mL无菌的NFC芒果汁中，混合摇匀，待HPH处理。
HPH处理：制得的NFC芒果汁和接种大肠杆菌的NFC芒果汁分别预热至20-60℃，经190MPa HPH处理1-5次后，接至无菌玻璃瓶中，测定微生物。每次HPH处理前，HPH机使用50ppm二氧化氯消毒剂浸泡20min，以保持HPH机腔体内无菌。
实验结果
HPH可有效杀灭NFC芒果汁中自然菌群，包括菌落总数、霉菌和酵母。50℃/190MPa HPH处理1次，30℃或 40℃/190MPa HPH处理2次，20℃/190MPa HPH处理5次可使菌落总数、霉菌和酵母分别降至2.0log CFU/m L、20CFU/mL以下，达到国家果、蔬饮料卫生标准。4℃贮藏60天期间，HPH芒果汁中菌落总数没有显著变化，保持在2.0log CFU/m L以下，霉菌和酵母未检出。HPH可有效杀灭NFC芒果汁中接种的大肠杆菌。20℃/190MPa HPH 处理5次、30℃/190MPa HPH处理4次、40℃/190MPa HPH处理2次后，大肠杆菌未检出，达到国家果、蔬饮料卫生标准。
60℃/190MPa HPH处理1和3次对NFC芒果汁的理化品质（PH、TSS和TA）没有显著影响。60℃/190MPa HPH 处理1和3次显著降低了NFC芒果汁的L*和b*值，升高了a*值，但总色差△E＜2。而HT处理显著升高了NFC芒果汁的L*和b*值，降低了a*值。HPH处理对NFC芒果汁中维生素C含量没有显著影响，但会显著提高类胡萝卜素、多酚的含量和抗氧化能力。
HPH处理后NFC芒果汁颗粒粒径减小，混浊度升高，悬浮稳定性升高，且随着压力、进料温度和均质次数的升高，果汁颗粒粒径分布峰向左移动，小粒径颗粒增多。光学显微镜观察到的微观结构图与此结果一致。未处理NFC 芒果汁中颗粒粒径范围为1-1000μm，HPH后NFC芒果汁颗粒粒径均小于100μm，20℃/190MPa HPH处理5次后颗粒粒径集中在0.01-0.1μm。
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高压均质对NFC芒果汁微生物和品质的影响_.pdf |
