连续欧姆加热与微波加热对黑葡萄汁中灰葡萄孢灭活效果、品质参数及能耗的比较研究

本研究针对黑葡萄汁加工中灰葡萄孢(Botrytis cinerea)灭活难题，对比分析了连续欧姆加热(COH)与微波加热(CMW)的效果。发现30 V/cm COH灭活率达94.7%，能耗(163.8–291.1 kJ/kg)显著低于CMW(329.1–526.4 kJ/kg)，且能更好保留抗氧化活性(70.70–71.86%)，为果汁工业提供了高效节能的杀菌新方案。

　　

葡萄汁作为广受欢迎的非酒精饮料，其营养价值和独特风味备受消费者青睐。然而，灰葡萄孢(Botrytis cinerea)等病原微生物的存在严重威胁产品安全和货架期。这种丝状真菌引起的灰霉病可导致葡萄及其加工产品出现显著产后损失，更令人担忧的是某些菌株可能产生危害健康的有毒代谢物。传统巴氏杀菌虽能灭活微生物，但长时间热处理会破坏果汁的感官品质和营养成分。如何在保证食品安全的同时最大限度保留功能成分，成为困扰果汁加工业的核心难题。

针对这一产业痛点，来自伊朗库尔德斯坦省的研究团队在《Innovative Food Science》发表创新研究，首次系统比较了连续欧姆加热(Continuous Ohmic Heating, COH)与连续微波加热(Continuous Microwave Heating, CMW)对黑葡萄汁中B. cinerea的灭活效果。研究采用"Qara Shani"品种黑葡萄，通过1 mg/L H₂O₂溶液灭菌预处理后，分别在不同电压梯度(15/30 V/cm)和温度(60/70/80°C)条件下进行COH与CMW处理，测定微生物灭活率、能量效率及酚类物质等品质指标。

主要技术方法
研究采用连续流系统消除传统批次加工的保温时间，通过电导率测定优化COH参数，利用平板计数法评估B. cinerea灭活效果，福林酚法测定总酚含量，DPPH法分析抗氧化活性，并采用pH计和折光仪监测基础理化指标。能量效率通过输入输出功率比计算，所有数据均进行统计学显著性检验。

TSS变化
数据显示加热方式和温度显著影响葡萄汁总可溶性固形物(TSS)。COH处理组TSS显著低于对照组(p<0.05)，且随温度升高降幅加剧，80°C时降幅最大达8.7%；而CMW组TSS与对照组无显著差异(p>0.05)。这表明电场作用可能导致糖类物质降解，而微波处理对糖分影响较小。

研究结论
COH在30 V/cm条件下展现出显著优势：微生物灭活率高达94.7%，优于CMW的88.9%；能量效率达71.5-88.3%，远超CMW的41.3-46.2%；单位能耗仅163.8-291.1 kJ/kg，较CMW(329.1-526.4 kJ/kg)节能约45%。品质方面，CMW在80°C时使总酚含量提升22.7%，但COH能更好维持抗氧化能力(70.70-71.86%)，所有处理组pH均稳定在3.54-3.87的适宜范围。

该研究为果汁加工业提供了重要技术参考：COH凭借卓越的能源效益和灭菌性能，特别适合大规模生产；而CMW在功能成分强化方面更具潜力。第一作者Hosain Darvishi强调，这种连续处理系统通过精确控制参数消除保温时间，为热敏感产品加工带来革新。研究不仅解决了B. cinerea这一特定病原体的控制难题，更为平衡食品安全、营养保留与生产成本提供了量化决策依据，对推动果汁产业技术升级具有显著实践价值。