冬瓜风味水的提取及不同工艺的杀菌特性.docx

    冬瓜风味水的提取及不同工艺的杀菌特性    于立志　刘奇琳　陈艳　刘金莲摘 要： 为减少冬瓜深加工過程中水分流失，提高冬瓜综合利用率，以冬瓜为主要原料，采用正交试验设计优化了冬瓜风味水的提取工艺，并探讨了巴氏杀菌和超声杀菌处理对冬瓜风味水在贮藏过程中品质的影响和杀菌效果结果表明，冬瓜风味水最佳提取工艺参数为：抗坏血酸添加量0.08%，提取时间70 min，提取温度55 ℃;相较于巴氏杀菌，超声杀菌处理后冬瓜风味水在短期贮藏过程中pH值、耗氧量波动较小，且贮藏16 d内未检出大肠菌群，是冬瓜风味水较为理想的杀菌方式研究结果有助于提高冬瓜综合利用率，减少资源浪费，同时为其他果蔬风味水的开发提供参考Key： 冬瓜;风味水;工艺优化;巴氏杀菌;超声波杀菌;品质：S642.3    文献标志码：A    ：1673-2871（2020）06-041-05Abstract： To reduce the water loss and improve the comprehensive utilization rate of wax gourd in its deep processing， the extraction technology of the flavor water of wax gourd was optimized by orthogonal test design， and the effects of pasteurization and ultrasonic treatment on the quality and sterilization of the flavor water of wax gourd during storage were discussed. The results showed that the best extraction process parameters were as follows： ascorbic acid 0.08%， extraction time 70 min， extraction temperature 55 ℃. Compared with pasteurization， the pH value and oxygen consumption of the flavor water after ultrasonic treatment fluctuated less in the short-term storage process， and the coliform group was not detected， which was an ideal way of sterilization. The results can help to improve the comprehensive utilization rate of wax gourd， avoid the waste of resources， and provide reference for the development of other fruit and vegetable flavor water.Key words： Wax gourd; Flavor water; Process optimization; Pasteurization; Ultrasound sterilization; Quality冬瓜（Benincasa hispida （Thunb.） Cogn.）属1年生草本植物，营养丰富，产量高，耐贮藏，是一种重要的蔬菜作物，在我国南北方均有大量种植[1]。

目前，冬瓜除直接食用外，还可被加工成冬瓜酱、果脯、干制品等[2-5]新鲜冬瓜含水量高达97%[6]，这部分水是冬瓜生长过程中通过根茎吸收，生物膜系统过滤、除杂，并为冬瓜细胞利用，由细胞信号确定的安全性较高的自由水，它含有一定的营养成分、天然的冬瓜特征风味和较高的生物活性，更易被人体吸收利用[7]当前冬瓜加工制品，特别是在干制品和冬瓜酱加工过程中，其本身所含的大量水分基本都在浓缩和干制工艺中损失，造成资源浪费[8-9]开发高品质、可饮用的冬瓜风味水既契合现代消费者对天然健康饮食的需求，又能减少资源浪费，是提高冬瓜综合利用率的一个重要途径但由于冬瓜属于热敏性果蔬，过高的温度会破坏其天然香气，甚至产生蒸煮味[10]而当前饮用水消毒技术主要是氯化消毒和臭氧消毒，会产生大量有毒副产物[11]因此，探索冬瓜风味水的最佳提取工艺和灭菌方法，保持冬瓜风味水的天然风味并提高其安全性，成为冬瓜风味水利用中亟待解决的一个问题笔者采用减压低温蒸馏技术提取冬瓜组织中的水分，并对其感官、理化及杀菌特性进行研究，以开发优质冬瓜风味水，提高冬瓜综合利用率，同时为其他果蔬风味水的开发提供参考1 材料与方法1.1 材料与试剂市售无病虫害、无机械损伤的新鲜黑皮冬瓜;抗坏血酸（食品级）由德兴市百勤异VC钠有限公司提供;草酸钠（分析纯）由上海展云化工有限公司提供;高锰酸钾（分析纯）由西陇化工股份有限公司提供。

1.2 仪器与设备台式高速冷冻离心机（Neofuge 23R）：上海力申科学仪器有限公司;飞利浦榨汁机（HR1861）：飞利浦家庭电器有限公司;旋转蒸发器（RE2000A）：上海亚荣生化仪器厂;槽式超声处理器（SB-1200YDTD）：宁波新芝生物科技股份有限公司;恒温培养箱（SLI-700）：春兰实验仪器厂;手持式折光仪：上海仪迈仪器科技有限公司1.3 方法1.3.1 工艺流程 试验于2018年10—12月在武夷学院茶与食品学院中心实验室进行，工艺流程如下：冬瓜原料→去皮、去瓤→清洗、切片→護色→榨汁→旋转蒸发、冷凝收集→冬瓜风味水→杀菌处理→感官评价1.3.2 操作要点 （1）护色：将冬瓜薄片浸泡于0.10%抗坏血酸溶液中20 min[12]2）榨汁：将冬瓜薄片于榨汁机中榨汁，该冬瓜汁的水分含量为95.66%，可溶性固形物含量为3.82%3）旋转蒸发、冷凝收集：取适量滤液于旋转蒸发器的蒸馏烧瓶中，真空度为0.09 MPa[9]，在50 ℃下蒸馏1 h，冷凝后的收集液即为冬瓜风味水1.3.3 感官评价 选择10人（5男5女，20～35岁）对冬瓜风味水的气味、滋味、外观进行综合感官评分，感官评价标准见表1。

1.3.4 单因素试验设计 在预试验基础上确定影响提取冬瓜风味水感官品质的因素主要有：旋转蒸发时间、旋转蒸发温度、抗坏血酸的添加量，设置5个水平梯度进行单因素试验，考察3个因素对冬瓜风味水感官品质的影响1）抗坏血酸的添加量对冬瓜风味水感官品质的影响：依次按抗坏血酸的添加量0、0.04%、0.08%、0.12%、0.16%进行榨汁，并用2层纱布过滤去除絮凝物质，收集滤液500 mL在55 ℃下经旋转蒸发70 min后冷凝收集冬瓜风味水，并对成品进行感官评价2）旋转蒸发提取时间对冬瓜风味水感官品质的影响：抗坏血酸添加量为0.08%，取滤液500 mL在55 ℃下依次旋转蒸发提取50、60、70、80、90 min，然后冷凝收集冬瓜风味水，进行感官评价3）旋转蒸发温度对冬瓜风味水感官品质的影响：抗坏血酸添加量为0.08%，取滤液500 mL在温度45、55、65、75、85 ℃下，旋转蒸发提取70 min后冷凝收集冬瓜风味水，进行感官评价1.3.5 正交试验设计 通过单因素试验考查了各因素对冬瓜风味感官品质的影响，在此基础上采用正交试验设计优化冬瓜风味水的最佳提取参数选用L9（34）正交表安排正交试验，以感官评价为指标，最终确定冬瓜风味水的最佳提取工艺组合。

正交试验水平因素表见表21.3.6 杀菌方式 （1）巴氏杀菌：取旋转蒸发收集的冬瓜风味水200 mL于已灭菌的玻璃瓶中，置于68～70 ℃恒温水浴锅中保持30 min，然后在冰浴中急速冷却到4～5 ℃，用保鲜膜将瓶口密封2）超声杀菌：将上述同样装有冬瓜风味水的玻璃瓶放入槽式超声发生器内，超声频率为60 kHz，功率为90 W，处理时间60 min[13] ，冰浴中急速冷却到4～5 ℃用保鲜膜将瓶口密封比较2种杀菌方式的杀菌效果和对冬瓜风味水品质的影响1.3.7 指标测定 比较经不同灭菌处理后，在室温下贮藏的冬瓜风味水pH值、耗氧量和大肠菌群的变化情况pH值的测定：采用酸度计测定，参考GB/T 5750.4—2006《生活饮用水标准检验方法 感官性状和物理指标物》方法[14]耗氧量的测定：参考GB/T 5750.7—2006《生活饮用水标准检验方法 有机物综合指标》方法[15]大肠菌群的测定：参考GB 4789.3—2010《食品微生物学检验 大肠菌群计数》方法[16]采用优化后的方法提取风味水，剩余冬瓜酱水分含量的测定：参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[17]，可溶性固形物含量使用手持式折光仪测定。

1.4 数据分析使用Microsoft Excel 2019 进行数据整理，Origin 9.0软件作图，正交助手II V3.1专业版进行正交试验数据分析2 结果与分析2.1 单因素试验结果分析2.1.1 抗坏血酸添加量对冬瓜风味水感官品质的影响 抗坏血酸具有抗氧化、护色作用，在冬瓜风味水中添加抗坏血酸可以有效防止其被氧化、变色、变味由图1可知，在低浓度时随着抗坏血酸添加量的增加，感官得分不断增加，当抗坏血酸添加量为0.08%时，感官得分最高，超过该浓度则感官得分呈下降趋势，可能由于抗坏血酸的酸性以及其本身和冬瓜风味水中的成分发生了反应，降低了冬瓜风味水的感官品质2.1.2 旋转蒸发提取时间对冬瓜风味水感官品质的影响 由图2可知，在提取时间较短时，所得冬瓜风味水感官得分较低且较为稳定，可能由于提取时间较短，冬瓜风味水主要呈香物质未充分提取，造成感官品质较差，在提取70 min时冬瓜风味水的风味物质得到了充分提取，感官评分最高此后，随着提取时间的延长，感官得分不断下降，可能是异味成分的干扰和长时间提取导致蒸煮味的产生以及一些悬浮物质的出现2.1.3 旋转蒸发温度对冬瓜风味水感官品质的影响 由图3可知，低温时提取所得冬瓜风味水的风味物质含量较低，故感官评分较低，55 ℃时感官得分最高，此时冬瓜风味物质得到了充分提取，超过55 ℃后感官评分迅速下降，可能是因为冬瓜属热敏性果蔬，高温使冬瓜产生的煮熟味掩盖了冬瓜的特征风味，感官品质变差。

2.2 正交试验结果分析根据以上单因素试验结果，确定了冬瓜风味水提取工艺正交试验的因素水平（表2），正交试验结果如表3所示由表3可知，各因素对冬瓜风味水感官品质影响的大小次序为C > A > B，即旋转蒸发提取温度>抗坏血酸添加量>旋转蒸发提取时间确定的冬瓜风味水最佳提取工艺为A2B2C2，即抗坏血酸添加量0.08%，旋转蒸发提时间70 min，旋转蒸发提取温度55 ℃按照优化的工艺参数进行验证试验，获得的冬瓜风味水感官得分（91.0±2.3），提取风味水后剩余冬瓜酱含水量为78.61%，可溶性固形物含量为19.59%2.3 不同杀菌方式对冬瓜风味水品质的影响对提取的冬瓜风味水进行不同方式的杀菌处理，比较其杀菌效果2.3.1 不同杀菌方式处理后冬瓜风味水pH值的变化 由图4可知，经不同杀菌方式处理的冬瓜风味水在贮藏的初期pH值均略微下降在第4天后对照组pH值继续下降，这可能是由于对照组样品中微生物繁殖产酸导致的杀菌组在第4天之后均呈上升趋势，且超声杀菌处理组上升趋势大于巴氏杀菌处理组，这可能是由于两种杀菌方式的原理不同所导致巴氏杀菌是热处理过程，灭菌的同时也促进了冬瓜风味水中某些化学反应的进行，产生弱碱性物质。

超声处理是非热过程，是利。