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隨著人們生活水平的提高，對食品的要求也愈來愈高，安全、營養(yǎng)、健康等因素越來越受到消費者的重視。傳統(tǒng)加工技術(shù)對食品的顏色、風(fēng)味和營養(yǎng)成分均有較大的破壞，而超高壓處理不會破壞食品原有的色、香、味等風(fēng)味成分，最大程度地保留了食品的風(fēng)味和營養(yǎng)成分，正好迎合了這一市場需求。超高壓技術(shù)應(yīng)用于鮮榨桃汁中主要需解決2個問題：酶促褐變的防止和微生物的滅活。研究表明，酶促褐變的產(chǎn)生主要是由PPO和POD引起的，但PPO和POD對超高壓的耐受性較強。當處理壓力為500MPa、保壓時間為30min時，橙汁中POD仍存在70.1%的殘存活性[1]；500MPa協(xié)同60℃或750MPa協(xié)同50℃以上的處理強度才可使鮮榨桃汁中的PPO失去61%的活力[2]；500MPa協(xié)同50℃保壓10min梨汁中的PPO仍殘存75.3%的活性[3]。本文先對鮮榨桃汁進行短時間熱處理以滅活PPO和POD，而后對其進行超高壓處理以滅活微生物，分別研究了熱處理對PPO和POD的滅酶效果影響和超高壓對微生物的滅菌效果影響。

1材料與方法

1.1材料與儀器

久保鮮桃：北京匯源飲料食品集團密云分公司。JYL-C022榨汁機：九陽股份有限公司；YXQ-LS-75SⅡ立式壓力蒸氣高壓滅菌鍋：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SW-CJ-2FD超凈工作臺：蘇凈集團安泰公司；SPX-250B生化培養(yǎng)箱：天津市泰斯特儀器有限公司；GYB60-6S高壓均質(zhì)機：上海東華高壓均質(zhì)機廠；HPP.L2-600/2*2超高壓處理設(shè)備：天津市華泰森淼生物工程技術(shù)有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1超高壓桃汁工藝流程鮮桃→榨汁→熱滅酶(POD和PPO)→均質(zhì)→冷卻→罐裝→超高壓處理→貯藏。

1.2.2微生物測定菌落總數(shù)測定：GB4789.2—2010；霉菌和酵母計數(shù)：GB4789.15—2010；乳酸菌總數(shù)測定：GB4789.35—2010。

1.2.3POD和PPO酶活測定將鮮桃切成小塊，用榨汁機榨成桃汁，將桃汁裝入10mL離心管中放入水浴鍋熱處理一段時間(預(yù)熱至所需溫度開始計時)，并立即用冰水混合物冷卻，4000r/min離心10min，取上清液于室溫下測定POD和PPO酶活。

(1)POD酶活測定[4]：反應(yīng)底物為愈創(chuàng)木酚和雙氧水的混合溶液，其配置方法為：先取20mL的0.1mol/LpH5.5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液于100mL棕色容量瓶中，吸取0.1mL愈創(chuàng)木酚加入盛有醋酸-醋酸鈉緩沖溶液的容量瓶中，輕輕晃動容量瓶，使愈創(chuàng)木酚均勻分散至醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中，再吸取0.1mL30%雙氧水加入上述混合溶液，迅速定容至100mL，搖勻置于棕色試劑瓶中待用。將桃汁樣品溶液稀釋適當倍數(shù)，取稀釋后的樣品溶液0.5mL與3.5mL底物溶液迅速混合搖勻后倒入1cm光程的比色皿中，在470nm波長下進行酶動力學(xué)掃描180s，酶活力由反應(yīng)最初階段吸光度值-時間曲線的斜率算得。

(2)PPO酶活測定[5]：反應(yīng)底物溶液為鄰苯二酚溶液，其配制方法為：用10mmol/LpH7.0的磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖液配制40mmol/L的鄰苯二酚底物溶液，置于棕色試劑瓶中待用。將桃汁樣品溶液稀釋適當倍數(shù)，取稀釋后的樣品溶液0.5mL與3.5mL底物溶液迅速混合搖勻后倒入1cm光程的比色皿中，在412nm波長下進行酶動力學(xué)掃描180s，酶活力由反應(yīng)最初階段吸光度值-時間曲線的斜率算得。POD/PPO絕對酶活定義：1個酶活單位定義為在470nm/412nm波長下1min內(nèi)吸光度值變化即：

2結(jié)果與分析

2.1鮮榨桃汁微生物和POD、PPO活性分析

將鮮桃榨成桃汁，分別對其進行微生物測定和POD、PPO酶活測定，結(jié)果如表1所示。鮮榨桃汁中存在著較高的POD、PPO活性和較多的微生物菌群，需對其進行滅酶和滅菌。

2.2熱處理對桃汁POD和PPO的滅酶影響

制備鮮榨桃汁，于45~85℃條件下分別對其進行熱處理，并分別測定其相對殘存酶活。

2.2.1POD滅酶

由圖1可知，POD相對殘存酶活隨著熱處理時間的增加而減少，熱處理溫度越高，滅酶效果越好，45℃處理60min仍有約20%酶活殘存，65℃處理3min和75℃處理30s即可完全滅活。這與張靜[6-7]等人的結(jié)果不一致，張靜[6]等通過動力學(xué)研究得出哈密瓜汁中POD損失90%的酶活需要90℃熱處理8.81min；楊志萍[7]等通過實驗發(fā)現(xiàn)桂花提取液中POD經(jīng)過95~98℃熱處理2min，相對殘余酶活為5%。這可能與不同來源的酶其化學(xué)結(jié)構(gòu)有所差別有關(guān)。

2.2.2PPO滅酶

由圖2可知，PPO與POD存在著相同的規(guī)律，相對殘存酶活隨著熱處理溫度和時間的增加而減小，但PPO對熱處理的耐受性明顯高于POD，這與劉璇[8]的研究結(jié)果不一致，這可能與原料中2種酶的含量、比例不同有關(guān)。在較低溫度下(45、55℃)對鮮榨桃漿熱處理15~60min，其PPO酶活殘存率仍然≥5%；在65℃條件下處理3min以上時，其PPO酶活殘存率方低于5%；在75℃和85℃條件下處理1min時，PPO酶活殘存率≤2%。綜合考慮熱處理對桃汁POD和PPO的滅酶影響，結(jié)合生產(chǎn)的實際情況，采取短時間處理較為合適，因此采取75℃處理1min的條件對鮮榨桃漿進行滅酶。

2.3超高壓對鮮榨桃汁的滅菌效果的影響

制備鮮榨桃汁，并在75℃條件下熱滅酶1min，再通過均質(zhì)、冷卻和罐裝，以備超高壓處理。分別在400、500、600MPa條件下對桃汁超高壓處理1、5、10、15、30min，測定其樣品的微生物殘活量(菌落總數(shù)、霉酵總數(shù)和乳酸菌數(shù))，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，菌落總數(shù)、霉酵總數(shù)和乳酸菌數(shù)均隨著超高壓處理時間的增加而顯著降低(p<0.05)。比較不同壓力的影響結(jié)果可知，600MPa的滅菌能力明顯優(yōu)于500MPa和400MPa(p<0.05)。由此可知，隨著超高壓處理時間的延長和壓力的升高，都可能會導(dǎo)致微生物菌體的細胞膜通透性發(fā)生改變，細胞內(nèi)大量內(nèi)容物隨著水分流失，越來越多的菌體受擠壓后破裂而死亡[9]。同時，Hayert等[10]研究發(fā)現(xiàn)，25℃時壓力每升高100MPa，水溶液的pH值降低0.39~0.73個單位，因此，壓力的升高也會導(dǎo)致體系pH值的降低，在酸度和壓力均升高的條件下，加速非嗜酸性微生物菌的滅亡。霉菌和酵母菌對超高壓的耐受能力明顯差于細菌(菌落總數(shù)和乳酸菌數(shù))，這與Erkmen等人[11-13]的研究結(jié)果一致。霉菌和酵母菌在400MPa、5min或500MPa、1min條件下即可完全滅活，而乳酸菌在500MPa、15min條件下才可完全滅活，總細菌即使在600MPa、30min條件下仍有部分殘留。綜上所述，鮮榨桃汁中的菌落總數(shù)是超高壓處理條件的限制指標，因此，可由菌落總數(shù)指標確定超高壓處理最終條件。而在600MPa、10min條件下，菌落總數(shù)的殘余量僅為7.5cfu/mL，隨著超高壓處理時間的延長，菌落總數(shù)幾乎不變。為提高效率，本實驗確定的超高壓滅菌條件為600MPa、10min。

2.4超高壓鮮榨桃汁貯藏期內(nèi)微生物變化

制備鮮榨桃汁，并在75℃條件下加熱滅酶1min，再通過均質(zhì)、冷卻、罐裝和超高壓處理(600MPa，10min)，并將其分別于4、25、37℃條件下進行貯藏。分別在貯藏期內(nèi)測定其樣品的微生物殘活量(菌落總數(shù)、霉酵總數(shù)和乳酸菌數(shù))。

2.4.1菌落總數(shù)

超高壓處理桃汁在1個月內(nèi)的菌落總數(shù)變化趨勢如圖4所示。由圖4可知，各個貯藏溫度下的產(chǎn)品的菌落總數(shù)均隨著貯藏時間的延長而呈現(xiàn)總體下降趨勢，這可能是由于桃汁的高酸性[總酸0.22%(以檸檬酸計)，pH3.7]抑制了細菌的生長和繁殖。而且各個貯藏溫度和時間段的菌落總數(shù)均小于20cfu/mL，符合商業(yè)無菌的要求。

2.4.2霉酵

超高壓處理桃汁在1個月內(nèi)的霉酵總數(shù)變化趨勢如表2所示。在貯藏期內(nèi)，每個貯藏溫度下的產(chǎn)品均未發(fā)現(xiàn)霉菌和酵母菌。

2.4.3乳酸菌超高壓處理桃汁在1個月內(nèi)的乳酸

菌數(shù)變化趨勢如圖5所示。由圖5可知，各個貯藏溫度下的產(chǎn)品的乳酸菌數(shù)均保持相對恒定(0~6cfu/mL)，沒有出現(xiàn)乳酸菌的大量繁殖現(xiàn)象。由上述菌落總數(shù)、霉菌數(shù)、酵母菌數(shù)和乳酸菌數(shù)等微生物指標結(jié)果可知，超高壓處理后的鮮

3結(jié)論

對經(jīng)短時間熱處理(75℃1min)滅酶后的鮮榨桃汁進行超高壓滅菌(600MPa10min)，最終得到鮮榨桃汁產(chǎn)品，該產(chǎn)品在1個月貯藏期內(nèi)能保持商業(yè)無菌。由此可見，超高壓技術(shù)在桃汁等飲料加工中具有很好的前景。