光照对低温贮藏下NFC鲜榨橙汁品质的影响_阎然.pdf

研究报告2023 年第49 卷第5 期(总第473 期)247DOI:10 13995/j cnki 11 1802/ts 030270引用格式:阎然，张静，朱玉燕，等 光照对低温贮藏下 NFC 鲜榨橙汁品质的影响J 食品与发酵工业，2023，49(5):247 252YAN an，ZHANG Jing，ZHU Yuyan，et al Effect of light on quality of NFC of fresh-squeezed orange juice during storage atlow temperature J Food and Fermentation Industries，2023，49(5):247 252光照对低温贮藏下 NFC 鲜榨橙汁品质的影响阎然1，张静1，朱玉燕2，张俊超2，余岳芳1，林鑫勰1，沈淑铃1，郑小林1*1(浙江工商大学 食品与生物工程学院，浙江 杭州，310018)2(德清秋水果汁有限公司，浙江 德清，313216)摘要为探讨光照对低温贮藏下非浓缩还原(not from concentrate，NFC)鲜榨橙汁品质的影响，以聚对苯二甲酸乙二醇酯透明包装的 NFC 鲜榨橙汁成品为试验材料，研究光照对低温贮藏 NFC 鲜榨橙汁的维生素 C、5-羟甲基糠醛、有机酸、柠檬苦素以及挥发性成分等品质指标的影响。结果表明，与光照处理相比，避光显著减少了低温贮藏的 NFC 鲜榨橙汁中维生素 C、奎尼酸和苹果酸的损失，显著降低了柠檬苦素生成，改变了特征挥发性物质(-月桂烯、D-柠檬烯、丁酸乙酯、己酸乙酯、己醛、壬醛和癸醛)的浓度。因此，避光有利于保持低温贮藏下 NFC鲜榨橙汁的品质，建议企业采用避光材料包装产品，或者透光材料包装的产品在货架销售期间尽量在避光条件下存放。关键词非浓缩还原(NFC)鲜榨橙汁;低温;光照;品质第一作者:博士研究生(郑小林教授为通信作者，E-mail:zheng9393163 com)基金项目:校企合作研究项目(2018330101002467)收稿日期:2021-12-08，改回日期:2022-03-31橙汁是柑橘产业的主要加工产品，其色泽鲜亮、酸甜可口、香气诱人而深受全世界消费者欢迎1。橙汁富含抗坏血酸(维生素 C)、叶酸(维生素 B9)、钾、镁和铁等营养物质，具有增强免疫力、降低癌症风险、保护心血管系统、降低胆固醇水平和预防脱发等功效2。非浓缩还原(not from concentrate，NFC)橙汁，是将成熟橙子直接榨汁后进行杀菌，无菌灌装后在冷链条件下运输和销售的无任何添加的橙汁3。NFC 鲜榨橙汁指在加工制作过程中采用巴氏杀菌(100)或者非热杀菌技术，因而能够最大限度保留原果汁的风味与营养，符合市场和消费需求。目前，国内外有关 NFC 橙汁的研究主要集中于橙汁营养和功能性评价，不同杀菌方式及包装材料对果汁特性以及品质的影响等方面。例如 KLIMCZAK等4 研究了贮藏时间和温度对橙汁中酚类物质、维生素 C 和抗氧化能力的影响。ZHANG 等5 研究了贮藏条件和热处理对橙汁中橙皮苷含量的影响。黄晓玲等6 研究了超高压和高温短时杀菌对 NFC 橙汁品质的影响，发现超高压杀菌处理相比于高温短时杀菌更有助于保持果汁营养和感官品质。张晓雨等7 研究发现高阻隔包装能够抑制 NFC 橙汁的褐变，减少维生素 C 和类胡萝卜素含量损失，进而有助于延长橙汁的货架期。目前，NFC 鲜榨果汁在企业生产、销售和流通过程中均采用透光包装材料。虽然这类透光包装材质较轻、价格低廉，但使 NFC 鲜榨果汁不可避免接受光照，导致产品的某些营养成分的降解，进而影响果汁的品质8。然而，光照对低温贮藏下NFC 鲜榨果汁品质影响的研究报道很少。因此，本文以聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene tereph-thalate，PET)透明包装的 NFC 鲜榨橙汁成品为试验材料，重点研究光照对 4 贮藏条件下 NFC 鲜榨橙汁品质的影响，以期为 NFC 鲜榨橙汁品质控制及包装改良提供依据。1材料与方法1 1材料与试剂以哈姆林、瓦伦西亚和 Pera 等橙子品种混榨而成的 NFC 橙汁冷冻原料(每185 kg 装入无菌袋中，然后放进铁桶，在 18 下冻藏)由德清秋水果汁有限公司从巴西进口，到达公司后放置在 0 6 冷库中解冻 30 d，然后巴氏杀菌(85，30 s)，用 PET 透明材料分装(300 mL/瓶)后全程冷链运回实验室，进行相关实验。乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯)，德国 Meker 公司;5-羟 甲 基 糠 醛(5-hydroxymethyl furfuraldehyde，5-HMF)、柠檬苦素、乳酸、L-抗坏血酸、琥珀酸、奎尼酸、柠檬酸、苹果酸，阿拉丁试剂(上海)有限公司。其余试剂均为分析纯。食品与发酵工业FOOD AND FEMENTATION INDUSTIES2482023 Vol.49 No.5(Total 473)1 2仪器与设备AB135-S 电子天平，METTLE TOLEDO 公司;AGILENT 1100 高效液相色谱分析仪、7890A-5975CGC-MS 气相色谱-质谱联用仪，美国安捷伦科技有限公司。1 3处理方法将 NFC 鲜榨橙汁成品分为 2 组，分别放入光照(冷白荧光灯管，光照强度为 1 51 106Lux)和避光(对照)的人工气候箱的每层隔板中部进行 4 贮藏，每隔 7 d 取样并测定各项指标，每个取样点随机取 3 瓶果汁。1 4测定方法1 4 1维生素 C 含量测定NFC 鲜榨橙汁维生素 C 含量的测定参考 SN/T08692017出口饮料中抗坏血酸的测定。1 4 25-HMF 含量的测定参考杨毅9 的方法略有修改。5 0 mL 果汁样品在 12 000 r/min 条件下离心 5 min，吸取2 0 mL 上清液经 0 45 m 的水系滤膜过滤后采用 HPLC 测定5-HMF 含量。色谱柱:Agilent C18 色谱柱;流动相:体积分数10%的甲醇水溶液，流速 1 0 mL/min，柱温 30，进样量5 0 L，检测波长 284 nm，运行时间 10 min。1 4 3柠檬苦素含量测定参考张朝晖等10 的方法并稍作修改。吸取20.0 mL 样品，加入 20 0 mL 二氯甲烷，25 下超声波处理 30 min 后转移到分液漏斗中，重复 3 次后，将收集的下层萃取液合并后转移到旋转蒸发仪中，旋蒸至近干，加入 1 5 mL 乙腈溶解，经 0 22 m 有机滤膜过滤后备用。吸取5 0 L 注入色谱柱 Agilent C18中，柱温 30，以 V(1 0 mL/min 乙腈)V(0 1%磷酸水溶液)=45 55 为流动相，在 210 nm 下进行检测。1 4 4有机酸含量测定参考闫师杰11 的方法略有修改。吸取 2 0 mL样品，用 0 1%(体积分数，下同)的甲酸水溶液稀释至 10 mL，在 4 下避光静置 1 h 后离心 20 min(4，12 000 g)，收集上清液，用 0 45 m 的水系滤膜过滤，采用 HPLC-MS 测定有机酸含量。色谱柱:Water T3 色谱柱(3 m，3 0 mm 150 mm);流 动 相:0.1%的 甲 酸 水 溶 液，流 速0 4 mL/min，柱温 30，进样量 2 L，运行时间10 min。质谱条件:ESI 离子源，负离子形式;离子源气体温度350，干燥气流量9 L/min，雾化气压力45 psi，毛细管电压 3 500 V，碎裂电压 125 V，质量数扫描范围 30 1 500 m/z。1 4 5主要挥发性物质测定(1)样品处理顶空样品瓶置于 40 恒温水浴锅中 30 min，用SPME 萃取头(萃取头每天使用前要经过老化处理)在 40 恒温水浴中吸附 30 min 后迅速插入气质联用仪进样口，在 250 条件下解析 15 min 后进行分析12。(2)气相色谱与质谱条件采用 DB-WAX 色谱柱;进样口温度 250，柱流速 1 mL/min;升温程序:35 保持4 min，以2 /min升到 120，然后以 4 /min 升到 250，保持15 min。质谱条件:EI 离子源;电子能量 70 eV;离子源温度 230;四级杆温度 150;质量数扫描范围 33 500 m/z。(3)挥发性物质分析定性分析:通过计算机检索与 NIST/WILLEY 标准质谱库进行匹配，选择有较高匹配度的检索结果，按照各成分的出峰保留时间进行人工解谱，确定挥发性化合物的各个物质成分。定量分析:选取 7 种特征性挥发性物质(-月桂烯、D-柠檬烯、丁酸乙酯、己酸乙酯、己醛、壬醛和癸醛)，利用外标法作标准曲线进行精确定量。1 5数据处理采用 Excel 2010 绘图，SPSS Statistics 17 0 数据统计分析软件中单因素方差分析(ANOVA)和邓肯检验(Duncan s test)进行差异显著性分析，P 0.05 时为差异显著。数据用平均值 标准差表示。2结果与分析2 1光照对低温贮藏下 NFC 鲜榨橙汁 5-HMF 和柠檬苦素含量的影响在低 温 贮 藏 过 程 中，光 照 和 避 光 条 件 下 的5-HMF 含量总体差异较小(图 1-a)，表明光照对 NFC鲜榨橙汁中 5-HMF 含量影响较小。5-HMF 主要通过2 种途径形成:(1)通过葡萄糖和果糖在酸性条件下脱水降解形成;(2)通过美拉德反应和抗坏血酸氧化分解产生13。5-HMF 含量的高低反映了果汁非酶褐变的程度14。吴敏15 研究发现低温条件下光照与研究报告2023 年第49 卷第5 期(总第473 期)249避光处理的荔枝汁中 5-HMF 含量没有显著差异，与本实验结果类似。a 5-HMF;b 柠檬苦素图 1光照对低温贮藏下 NFC 鲜榨橙汁 5-HMF 和柠檬苦素含量的影响Fig 1Effect of light on 5-hydroxymethylfurfural(5-HMF)and limonin content of NFC fresh orange juice duringstorage at low temperature注:小写字母表示同一贮藏时间不同处理间差异显著(P 0 05)(下同)胥钦16 研究发现浓缩柑橘汁中柠檬苦素含量随贮藏时间延长而上升。在低温条件下，随着贮藏时间的延长，NFC 鲜榨橙汁柠檬苦素含量整体呈上升趋势。但在 14 28 d，避光 NFC 鲜榨橙汁中柠檬苦素含量均显著低于光照条件下的含量。在贮藏至第21 天时，避光处理的橙汁中柠檬苦素含量比光照条件下减少了 14 47%(图 1-b)。柠檬苦素在榨汁过程中从果实中溶出，在酸性或热处理下极易被柠檬苦素-D-环内酯水解酶催化快速生成有苦味的柠檬苦素，严重影响了果汁的口感17。本研究结果表明光照促进了低温贮藏 NFC 鲜榨橙汁柠檬苦素的生成。2 2光照对低温贮藏下 NFC 鲜榨橙汁有机酸含量的影响在低温贮藏条件下，NFC 鲜榨橙汁中维生素 C含量随着时间的不断增加而下降。除 7、28 d 外，避光条件下橙汁维生素 C 含量均显著高于光照条件下的含量(图 2-a)，贮藏至 21 d 时，避光处理橙汁中维生素 C 含量为17 12 mg/100 g，比光照处理橙汁中维生素 C 含量增加了 12 56%。说明避光能够缓解NFC 鲜榨橙汁低温贮藏期间维生素 C 的降解速率，从而有助于 NFC 鲜榨橙汁维生素 C 的保持。这与吴敏15 研究结果一致，避光贮藏荔枝汁维生素 C 含量高于不同荧光和紫外光处理。a 维生素 C;b 柠檬酸;c 苹果酸;d 奎尼酸;e 琥珀酸;f 乳酸图 2光照对低温贮藏下 NFC 鲜榨橙汁有机酸含量的影响Fig 2Effect of light on organic acid content of NFC fresh orange juice during storage at low temperatureNFC 鲜榨橙汁的有机酸以柠檬酸为主