不同温度条件对刺梨维生素C稳定性的影响_罗芳思.pdf

不同温度条件对刺梨维生素 C稳定性的影响罗芳思，王恒松*（贵州师范大学喀斯特研究院，贵州贵阳550001）摘要：以黔南鲜榨刺梨汁为原材料，研究了不同灭菌温度和不同冷却方式对刺梨维生素 C 稳定性的影响。结果表明，60灭菌15min 后冷浴和不冷浴，维生素 C 的损失率分别为 20.39%、22.66%；90灭菌 15min 后冷浴和不冷浴，维生素 C 的损失率分别为24.92%、22.66%；70、80灭菌 15min 后冷浴和不冷浴，维生素 C 的损失率分别为 18.13%、18.13%、9.06%、6.80%。由此可见，灭菌温度的高低对刺梨维生素 C 的含量变化有较大影响；进行灭菌温度操作后不同的冷浴方式也对刺梨维生素 C 的稳定性有较大影响。由于自然冷却后余热未能及时散失，导致维生素 C 持续受高温影响而降解，稳定性也随之降低，从而揭示灭菌温度的高低与冷浴方式是影响刺梨维生素 C 稳定性的重要条件。关键词：刺梨；维生素 C；灭菌温度；冷浴方式；稳定性度，提高反应活化能，对维生素起到保护作用。何伟平等13报道了温度、酸度、加热时间、金属离子对刺梨维C和多酚成分的稳定性均有影响。但是如何在达到灭菌条件的同时又能最大程度保留刺梨汁中维生素 C含量，成为刺梨原汁生产中的关键技术瓶颈问题，目前尚未见相关研究报道。本研究采用巴氏灭菌法对刺梨原汁进行灭菌操作，研究不同温度条件对维生素 C 稳定性的影响，得出最佳灭菌温度和最佳冷却方式，对刺梨原汁加工过程中使用的巴氏灭菌方法进行升级化，为后期加工提供科学依据。1材料与方法1.1试验材料供试刺梨，选用黔南区域的优质刺梨鲜果。1.2设备与仪器榨汁机：宁波采臣电器有限公司；正信电热蒸煮炉：湖北正信不锈钢制品有限公司；维生素 C 检测仪：深圳市芬析仪器制造有限公司；称量仪：华志PTX-FA210 电子天平，华志（福建）电子科技有限公司。1.3试验方法1.3.1 灭菌温度对维生素 C 稳定性的影响。将瓶装好的刺梨汁分别在 60、70、80、90的温度条件下加热 15min 后，再分别通过自然冷却和冷浴冷却方式进行降温，之后测定维生素 C 含量 2 次，取平均值，确定同一冷却方式下保留维生素 C含量最高的温度。1.3.2 灭菌后冷却方式对维生素 C 稳定性的影响。将瓶装好的刺梨汁分别在 60、70、80、90的温度条件下加热 15min 后，再分别通过自然冷却和冷浴冷却方式进行降温，之后测定维生素 C 含量 2 次，取平均值，确定同一灭菌温度下保留维生素 C 含量最高的最佳冷却方式。1.4试验步骤1.4.1 样品的制备。称量重量后，将采集的新鲜刺梨果切片，去除刺梨籽，使用榨汁机充分榨汁，过滤去除果刺梨为蔷薇科蔷薇属多年生落叶小灌木，它兼具药用、食用、生态及观赏等价值1，同时具有健胃、增强免疫力、延缓衰老、抗癌症、抗肿瘤等作用2。在我国广泛分布于亚热带地区，尤其以贵州、四川、云南、陕西南部、湖北、湖南等地产量多、分布面积广3，其中，贵州省的刺梨分布最多4，占全国 95%以上的面积。贵州作为刺梨的原产地，具有丰富的自然资源，在刺梨产业化发展上具有得天独厚的优势。近年来，关于刺梨的食品、药品及生态环境改善等方面的研究也逐渐成为热点5。刺梨富含多种氨基酸、维生素、微量元素和活性物质6，尤其维生素 C的含量最高，每 100g刺梨鲜果中维生素 C 含量为 841.583541.13mg，是猕猴桃的 1020倍、柠檬的 100 倍、蔬菜的 150 倍、苹果的 500 倍，被誉为“维 C之王”7。据统计，2019 年刺梨深加工产品以刺梨原汁居多，其加工总量占刺梨鲜果总量的 70%8。刺梨原汁能很好地保留刺梨本身的营养物质，维 C 含量高。维生素 C 作为良好的抗氧化剂，能够很好地保护原汁的风味和色泽，但是维生素 C 极不稳定，在加工和贮藏过程中容易受到外界因素影响，发生氧化降解，导致原汁发生褐变，降低产品质量9。刺梨原汁作为液态产品一般采用巴氏灭菌法进行灭菌操作，巴氏灭菌法一般通过较低温度进行灭菌，既能杀灭饮品中的细菌，又能尽量保持饮品原有的品质和风味。巴氏灭菌法成本低，操作简单，但是不同的灭菌温度对维生素 C 的稳定性也会造成一定的影响10。目前，为了最大程度保持液体果汁中的维生素 C 含量，对液体果汁的储藏方法及处理条件方面的研究已经被广泛报道，连予生等11通过研究发现，利乐包、易拉罐和棕色瓶能更好地保存维 C。高圣君等12探究了柠檬汁饮料加入赤藓糖醇能减缓维生素 C 的降解速基金项目：国家自然科学基金项目（0515053）；贵州省科技计划项目（黔科合【2016】支撑 2841）。作者简介：罗芳思，女，硕士研究生，主要研究方向：风景园林规划与设计。通信作者：王恒松。试验研究现代园艺2023 年第 13 期輦輲訛DOI:10.14051/ki.xdyy.2023.13.065渣，随后立即将鲜榨汁装入棕色瓶密封保存备用。取 2组瓶装备用的鲜榨刺梨汁样品作为对照组。调节电热蒸煮炉的水温，将温度分别保持在 60、70、80、90，将样品放入电热蒸煮炉恒温灭菌 15min，每个温度对应 2 组样品，灭菌完成后，一组自然冷却，另一组冷浴冷却，待样品均冷却至室温后，备用。1.4.2 维生素 C 含量测定。样品处理：取 0.5mL刺梨汁样品于试管中，加入 4.0mL纯净水，加入 1.0mL维生素 C 提取液，超声提取 1min 备用。空白对照：取2.5mL纯净水于试管中；加入 0.25mLA试剂、0.5mLB试剂、1mL C 试剂，震荡摇匀；加入 6mL 纯净水，室温放置 10min 后，倒入比色皿，放入维生素 C 检测仪的检测通道中，进行“对照”操作。样品检测：取 2.5mL样品液于试管中；加入 0.25mLA试剂、0.5mLB试剂、1mL C 试剂，震荡摇匀；加入 6mL 纯净水，室温放置10min 后，倒入比色皿，放入维生素 C检测仪的检测通道中进行检测，操作 2 次。2结果与分析2.1灭菌温度对维生素含量 C 稳定性的影响维生素 C 含量是衡量刺梨原汁品质的重要指标。由图 1 可知，不同灭菌温度处理 15min 自然冷却后，维生素 C含量都有所降低，这与王雪雅等14研究热处理条件对刺梨果汁风味物质和营养成分的影响研究中的结论相似。其中，90灭菌 15min 后维生素 C 的损 失 最 严 重，损 失 率 高 达 24.92%，含 量 仅 为1210.04mg/100g；60灭菌 15min 后，维生素 C 损失率为 20.39%，仅 次 于 90 灭 菌 15min，含 量 为1283.08mg/100g；70和 80灭菌 15min 对维生素 C的损失最小，损失率为 18.13%，维生素 C 含量均为1319.60mg/100g。多重比较显示，同样采用自然冷却方式，70和 80灭菌 15min 处理组相对最优。1246.56mg/kg；70灭菌 15min 后，维生素 C 损失率为9.06%，仅次于 60和 90灭菌 15min，含量为1456.67mg/kg；80灭菌 15min 对维生素 C 的损失最小，损 失 率 为 6.80%，维 生 素 C 含 量 均 为1501.19mg/kg。由此得出结论：同样采用冷浴冷却方式，80灭菌 15min 处理组相对最优。图 1不同灭菌温度下自然冷却 Vc 的含量变化由图 2 可知，不同灭菌温度处理 15min 冷浴冷却后，维生素 C含量都有一定程度的损失，这与李涛等15关于温度对维生素 C 含量的研究结果基本相符，他们通过采用低温连续杀菌方式处理柑橘罐头，结果发现柑橘果肉的维生素 C 含量明显降低，并随着温度的上升而下降。其中，60和 90灭菌 15min 后维生素 C损失量相对最多，其损失率高达 22.66%，含量仅剩图 2不同灭菌温度下冷浴冷却 Vc 含量变化2.2冷却方式对刺梨汁中维生素 C 稳定性的影响由图 3 可知，低于 60灭菌 15min 后，采用自然冷却方式维生素 C 稳定性大于冷浴冷却；70灭菌15min 后，采用冷浴冷却维生素 C损失率比自然冷却降低了 9.07%；80灭菌 15min 后，采用冷浴冷却维生素 C 损失率比自然冷却降低了 11.33%；90灭菌15min 后，采用冷浴冷却维生素 C损失率比自然冷却降低了 2.26%，多重比较显示，当灭菌温度高于 60时，采用冷浴冷却刺梨汁的维生素 C 稳定性比自然冷却方式更高，当灭菌温度低于 60时，选择自然冷却维生素 C稳定性则更高。图 3同一灭菌温度不同冷却方式 Vc 含量变化3结论通过不同灭菌温度处理 15min 后，采用同一冷却方式进行冷却，结果表明选择的处理温度对维生素 C的稳定性均有一定程度的破坏，温度偏低或偏高，破坏程度也会随之增大。这与李姝晋等16报道的不同温度对维生素 C的破坏作用结论相符。张歆皓等17通过研究也发现，鲜榨果汁中的维生素 C 会随着温度以及加热时间的升高而逐渐减少。相对于对照组，60、70、80、90灭菌处理 15min 后自然冷却，维生素 C 的损失率分别为 20.39%、18.13%、18.13%、24.92%；60、70、80、90灭菌处理 15min 后冷浴冷却，维生素C的损失率分别为 22.66%、9.06%、6.80%、22.66%。综上分析可知，选择 7080进行灭菌处（下转第 30 页）2023 年第 13 期现代园艺试验研究輦輳訛（上接第 25 页）理对维生素 C稳定性破坏最小。通过相同灭菌温度处理 15min 后采用不同冷却方式进行冷却，结果表明，60灭菌处理 15min 后，自然冷却对刺梨汁中的维生素 C 稳定性影响相比于冷浴冷却更小；灭菌温度大于 60时，冷浴冷却对刺梨汁中的维生素 C破坏性更小，维生素 C 稳定性更高。张彩芳等18采用不同的冷却工序对番茄汁饮料进行处理发现，未经冷却的番茄汁维生素 C 损失很大，经过高温灭菌后快速冷却的维生素 C 保存率最高，可能是因为余热对番茄汁的影响较大，维生素 C 损失较多。同理，刺梨汁经过灭菌处理后，由于自然冷却未能及时将余热散失，余温破坏了维生素 C 的稳定性，导致保存率的降低。因此，在对刺梨汁进行灭菌操作时应选择7080最为适宜，这样可以最大程度保留维生素 C，提高刺梨汁的营养品质。冷却方式则是冷浴冷却更佳，这样能够尽量避免自然冷却留下的余热破坏维生素C，从而提高刺梨汁产品的质量。（收稿：2022-08-22）参考文献：1杜文义.绿色保健果刺梨J.新农村,2007(06):14.2唐玲,陈月玲,王电,等.刺梨产品研究现状和发展前景J.食品工业,2013,34(01):175-178.3胡红菊.我国野生刺梨资源开发利用现状及前景J.北方果树,2006(03):1-3.4樊卫国,安华明,刘国琴,等.刺梨的生物学特性与栽培技术J.林业科技开发,2004(04):45-48.5刘易伟,杨舒清.贵州省刺梨发展现状分析J.食品安全导刊,2020(06):148.6任秋萍.三王水果刺梨J.中国果菜,2003(05):39-40.7马立志,王瑞,蔡竹,等.刺梨干酒香气成分的 GC/MS 分析J.酿酒科技,2008(02):114-115.8张家臣,陈礼敏,胡海军.刺梨加工褐变控制技术研究进展J.现代食品,2020(16):41-44.9丁正国.刺梨果汁的褐变及防治J.食品研究与开发,1993(02):19-20+37.10李涛,李绮丽,张群,周熠,等.低温连续杀菌对柑橘罐头品质的影响J.中国食品学报,2020,20(11):176-184.11连予生,梁洁红,邓秀琼,等.维生素 C 在橙汁饮料中的稳定性J.食品工业,2000(02):14-15.12高圣君,茅俊.赤藓糖醇对柠檬汁饮料中维生素 C 保护作用的研究J.食品工业科技,2014,35(03):49-51+58.13何伟平,滕建文,朱晓韵,等.刺梨 Vc 和多酚成分稳定性及抗氧化性研究J.广西轻工业,2011,27(09):1-3.14王雪雅,丁筑红,梁芳,等.热处理条件对刺梨果汁风味物质和营养成分的影响研究J.食品工业科技,2016,37(15):107-111.15李涛,李绮丽,张群,等.低温连续杀菌对柑橘罐头品质的影响J.中国食品学报,2020,20(11):176-184.16李姝晋,易芳.水果蔬菜中维生素 C 含量测定及其稳定性研究J.科教导刊(中旬刊),2017(35):60-61.17张歆皓,高竹婷,王卫东,等.果汁中维生素 C 含量的测定及其稳定性研究J.内蒙古民族大学学报（自然学科）,2018,33(3):213-218.18张彩芳,李翠翠.番茄汁饮料维生素 C 稳定性的研究J.粮食与食品工业,2018,25(04):25-30.!试验研究现代园艺2023 年第 13 期KEN-NERDELL 和 CARTHEW（1998）首次将 dsRNA应用于黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）胚胎 friz-zled基因功能研究，从此以后，RNAi 技术逐渐作为研究相关基因功能的一种强有力的工具9。在 20162021 年之间，研究最多的是褐飞虱、抗药性、机制、进化、基因组，其次是 ABC 转运蛋白、解毒、苏云金杆菌、免疫应答、敏感性。而对谷胱甘肽疏基转移酶、细胞色素p450、柑橘飞虱、线粒体基因组的研究可能成为该领域的新热点。RNAi 技术在害虫防治中选择的靶标基因主要是害虫致死、害虫抗性和免疫、与害虫生长发育相关和与害虫产卵相关基因 4 类，其中研究得较多的标靶基因类型为害虫生长发育基因，如几丁质合酶、Met 基因等10。而研究的害虫种类包括分属于鞘翅目、半翅目、直翅目、双翅目、膜翅目和鳞翅目等多种重要的农业害虫，研究最多的主要为半翅目、鞘翅目、鳞翅目昆虫，具体为茄二十八星瓢虫、夜蛾科、家蚕、桔小实蝇、西方玉米根虫、二化螟11，其中，对于茄二十八星瓢虫的研究成为 2020 年的新增研究热点。综上，我国过去害虫绿色防控技术不够完善，自RNAi 技术成为基因功能研究领域的强有力工具后，可以发展农业害虫绿色防控模式，通过生物防治的方法，对我国重大农业害虫进行防治时可以采用更绿色高效的治理手段。虽然我国在该领域的研究已处于领先水平，但仍需加强同其他国家间的合作研究，增加害虫绿色防控模式的实践经验。（收稿：2022-09-16）参考文献：1黄季焜,解伟,盛誉,等.全球农业发展趋势及 2050 年中国农业发展展望J.中国工程科学,2022,24(1):29-37.2王聪,蔡普默,张琪文,等.RNAi 技术在农业害虫防治中的应用研究进展J.中国植保导刊,2018,38(6):22-29.3BAUMJA,BOGAERTT,CLINTONW,etal.ControlofColeopteran Insect PestsThrough RNA Interference J.Nat Biotechnol,2007,25(11):1322-1326.4张建珍,柴林,史学凯,等.RNA干扰技术与害虫防治J.山西大学学报(自然科学版),2021,44(5):980-987.5侯传迪,荆凡,胡西厚.基于 CiteSpace 的公共卫生人才培养研究可视化分析J.中华医学图书情报杂志,2021,30(05):31-38.6张秋朗,刘建宏,徐进,等.RNA 干扰在鳞翅目昆虫中的应用研究进展J.生物灾害科学,2021,44(4):363-378.7陆宴辉,赵紫华,蔡晓明,等.我国农业害虫综合防治研究进展J.应用昆虫报,2017,54(3):349-363.8闻鸣,王寅亮,任炳忠.入侵害虫美国白蛾综合防治研究概述J.安徽农学通报,2019,25(5):65-69.9徐雪亮,王奋,刘子荣,等.RNA 干扰技术在昆虫学领域研究进展J.生物技术通报,2021,37(1):255-261.10齐江卫,龚亮,王会冬,等.RNAi 及其在害虫防治中的应用J.西北农林科技大学学报(自然科学版),2014,42(7):148-156.11胡少茹,关若冰,李海超,等.RNAi 在害虫防治中应用的重要进展及存在问题J.昆虫学报,2019,62(4):506-515.輧輮訛