草莓果浆中香气与酚类化合物的等效热与非热加工技术比较研究：基于中试规模的HPP、PEF、欧姆加热与传统巴氏杀菌效果评估

为解决传统热加工对草莓果浆感官与营养品质的破坏问题，欧盟多国研究团队开展等效微生物灭活条件下（5-log reduction）四种加工技术（TP/OH/HPP/PEF）对香气与酚类物质的保留效果研究。结果表明：HPP在初期最佳保留香气（5.29±0.03 mg/L），PEF对酚类物质（如pelargonidin-3-glucoside占81%）保护最显著；非热技术整体优于热加工，为功能性饮品工业化生产提供新方案。

　　

草莓作为高附加值水果，其加工制品的感官与营养品质直接影响消费者接受度。传统热巴氏灭菌（Thermal Pasteurization, TP）虽能确保微生物安全，却导致关键香气成分挥发和酚类物质降解。随着消费者对"清洁标签"和功能性食品需求增长，高压处理（High Pressure Processing, HPP）、脉冲电场（Pulsed Electric Fields, PEF）和欧姆加热（Ohmic Heating, OH）等新兴技术能否在等效灭菌条件下更好保留品质，成为产业界与学术界共同关注的焦点。

由欧盟"地平线2020"计划资助，意大利CFT SpA、法国CTCPA等跨国团队开展的中试规模（400 L/h）研究，首次在标准化微生物灭活（5-log reduction）和统一原料基础上，系统比较四种技术对草莓果浆品质的影响。研究发现：HPP处理后香气物质浓度（5.29±0.03 mg/L）最接近未处理样品，显著高于TP组（2.94±0.13 mg/L）；关键香气标志物mesifurane和ethyl butyrate在非热处理中保留率提升40%以上。酚类物质方面，pelargonidin-3-glucoside（占总量81%）在HPP处理后浓度反超原料，表明高压可能促进细胞壁释放活性成分。该成果发表于《LWT-Food Science and Technology》，为果汁加工业技术升级提供实证依据。

研究采用多国协作的中试平台：TP通过管式换热器（72°C/117s），OH采用25 kHz交流电系统，HPP设定600 MPa/5min，PEF参数为20 kV/cm+100 kJ/L。通过GC-MS检测19种香气化合物，HPLC-PDA-MS分析40余种酚类物质，结合主成分分析（PCA）揭示处理方式与成分变化的关联性。

3.1 pH和Brix测量
所有处理组pH（3.25±0.18）和Brix（12±0.2）保持稳定，排除理化参数对结果的干扰。

3.2 香气化合物分析
HPP组初始总香气含量比TP高80%，但储存60天后下降41.6%。PCA显示TP组与OH组香气谱显著分离，而PEF与HPP聚类更接近对照组。关键酯类物质methyl butyrate在TP处理后损失达82%，印证热敏感特性。

3.3 酚类化合物分析
HPP组pelargonidin-3-rutinoside含量（41.45±1.14 mg/L）显著高于TP组（26.43±1.77 mg/L）。值得注意的是，非热处理使部分黄酮醇（如quercetin 3-O-rhamnoside）含量提升6-12%，暗示细胞壁破裂释放效应。

该研究证实：在等效灭菌前提下，HPP和PEF能更有效保留草莓果浆的特征香气与功能成分，其中HPP对初期品质保护最优，而PEF在长期储存中表现更稳定。OH作为改良热加工技术，其表现优于传统TP但逊于非热方法。研究创新性地采用跨国中试平台消除设备差异，首次建立5-log reduction条件下的多技术平行比较体系。尽管HPP设备投入较高，但其在高端功能性饮品市场的应用前景值得期待，而PEF在能耗与品质平衡方面的优势为工业化推广提供可能。未来研究需进一步评估不同品种草莓的加工适应性，以及规模化生产成本效益。