食品中的微生物和化学风险：公众认知与风险等级

《Food Quality and Preference》：Microbiological and chemical risks in foods: Public perception versus risk ranking

葡萄柚汁经高压均质处理（CFHPH）可有效保留维生素C（损失≤38%）和酚酸水平，维持抗氧化活性并抑制多酚氧化酶（PPO），促进益生菌乳酸杆菌增殖，优于传统热处理（HTST）导致的显著营养降解。

　　本研究探讨了两种不同的果汁加工方法对葡萄柚汁中关键营养成分和功能特性的影响。通过评估维生素C、酚酸类物质、总体抗氧化活性、多酚氧化酶（PPO）活性以及益生菌菌株*Lactobacillus plantarum*的生长情况，研究旨在比较高温度短时间（HTST）处理和连续流动高压均质化（CFHPH）在保持果汁品质方面的优劣。研究结果表明，HTST处理（75–95?°C）会导致维生素C含量显著下降，损失可达80.7%，同时抗氧化活性也会因热降解而减弱。相比之下，CFHPH在300?MPa和4?°C条件下，能够有效保留维生素C和酚酸类物质的含量，降解率低于38.0%，并在45天的储存期内维持较高的抗氧化活性。此外，CFHPH还能使PPO失活，降低果汁变色的可能，并提高酚类物质的生物可利用性。研究还发现，CFHPH处理后的果汁更有利于*L. plantarum*的生长，表明该处理方式为益生菌提供了更适宜的环境和营养条件。相比之下，HTST处理后的果汁中酚类物质含量较低，抗氧化活性减弱，益生菌生长受限，这可能是由于热处理破坏了碳源，导致营养物质的可利用性降低。

葡萄柚汁以其清爽的口感和丰富的营养成分而闻名，尤其是其中的维生素C、酚酸类物质和抗氧化成分，这些物质被认为具有多种健康益处，包括抗炎和潜在的抗癌效果。然而，传统的加工方法，如HTST巴氏杀菌，虽然能够有效杀灭微生物，但同时也可能导致这些热敏感成分的降解，进而影响果汁的营养和风味。因此，近年来研究者开始关注非热加工技术，如高压处理（HPP）、超声波处理、高压均质化（HPH）和脉冲电场（PEF）等，这些技术能够在不使用高温的情况下实现果汁的保存。然而，这些非热技术在实际应用中仍面临一些挑战，例如需要分批处理、处理分布不均以及难以实现大规模生产。因此，寻找一种既能克服传统热处理缺陷，又能解决非热技术局限性的果汁加工方法成为研究的重点。

连续流动高压均质化（CFHPH）作为一种新兴的非热加工技术，因其在保持果汁营养完整性方面展现出的潜力而受到广泛关注。CFHPH通过机械能作用于果汁，使微生物和酶失活，而不会对果汁中的热敏感成分造成过度破坏。相较于传统的HTST处理，CFHPH采用压力和剪切力诱导的酶失活方式，而非依赖高温导致蛋白质变性。这种方式不仅有助于保持果汁的营养成分和感官特性，还能够延长其保质期，确保食品安全。研究发现，CFHPH在处理过程中可以有效破坏细胞结构并改变蛋白质构象，特别是对PPO等酶的失活，从而减少果汁的褐变倾向，同时维持其抗氧化活性。相比之下，HTST处理虽然能有效杀菌，但其高温环境会加速营养成分的降解，导致果汁中维生素C和酚类物质的含量大幅下降，同时也可能影响益生菌的存活和生长。

本研究的重点在于评估CFHPH对葡萄柚汁中关键营养成分和功能特性的影响。研究结果显示，CFHPH在300?MPa和4?°C条件下，能够有效保留维生素C和酚酸类物质的含量，同时维持较高的抗氧化活性。相比之下，HTST处理会导致维生素C含量显著下降，损失率高达80.7%。此外，CFHPH处理的果汁中PPO活性被有效抑制，从而减少褐变的可能性，同时提高酚类物质的生物可利用性。研究还发现，CFHPH处理后的果汁更有利于*L. plantarum*的生长，表明该处理方式为益生菌提供了更适宜的生长环境和营养条件。而HTST处理后的果汁中，由于热降解作用，营养成分的可利用性降低，导致*L. plantarum*的生长受到限制。

葡萄柚汁中富含多种生物活性成分，包括柚皮苷、 bergamottin、以及多种酚酸类物质，如阿魏酸和对香豆酸等。这些成分不仅影响果汁的苦味和抗氧化能力，还决定了其对加工过程的敏感性。此外，葡萄柚汁的低pH值（3.0–3.4）也会影响其在储存过程中的酶活性和微生物稳定性。相比之下，其他果汁，如西瓜或蓝莓汁，由于pH值较高，其加工响应也有所不同。因此，葡萄柚汁在加工过程中表现出独特的特性，这使得其与其它果汁在处理方式上存在差异。

研究还发现，CFHPH在处理过程中能够有效保留果汁中的营养成分和感官特性，同时不影响其功能性。相比之下，HTST处理虽然能有效杀菌，但其高温环境会加速营养成分的降解，导致果汁的营养价值下降。因此，CFHPH作为一种更温和的处理方式，能够更好地保持果汁的品质。此外，CFHPH的处理方式还能够提高果汁中益生菌的存活率，使其成为一种更符合现代消费者需求的加工方法。

本研究使用了多种化学试剂和标准物质，包括酚酸类物质、维生素C、Trolox、ABTS等，这些物质在实验中用于测定果汁中的营养成分和抗氧化活性。通过这些化学试剂，研究者能够准确评估CFHPH对果汁品质的影响。研究结果表明，CFHPH在保持果汁的抗氧化活性方面具有显著优势，这使其成为一种更有前景的加工方法。此外，研究还发现，CFHPH能够有效抑制PPO活性，从而减少果汁的褐变倾向，提高其稳定性。

研究的结论表明，CFHPH在300?MPa和4?°C的条件下，对葡萄柚汁的品质保持效果最佳。该处理方式能够有效抑制PPO活性，同时保持较高的抗氧化活性，并促进*L. plantarum*的生长。相比之下，传统的HTST处理方式虽然能有效杀菌，但会导致营养成分的大量损失，影响果汁的营养价值和功能特性。因此，CFHPH作为一种更温和、更有效的加工方法，能够更好地满足消费者对高品质、营养丰富果汁的需求。

研究团队由六位科学家组成，他们在果汁加工和营养分析领域具有丰富的经验。Jayashan Adhikari、Lida R. Araghi、Deepak K. Jha、Rakesh K. Singh、Koushik Adhikari和Bhimanagouda S. Patil共同参与了本研究的各个阶段，包括实验设计、数据收集、分析和论文撰写。研究的成果不仅为果汁加工技术提供了新的思路，也为消费者提供了更健康的饮品选择。此外，本研究还得到了美国农业部（USDA）的资助，支持了对果汁加工方法的深入研究。

在当前的食品加工领域，随着消费者对健康饮食和功能性食品的需求不断增加，寻找一种既能保持果汁营养成分，又能延长其保质期的加工方法显得尤为迫切。本研究的发现表明，CFHPH作为一种非热加工技术，能够在保持果汁营养成分和功能特性的同时，有效抑制微生物和酶的活性，提高果汁的稳定性和安全性。这使得CFHPH成为一种有潜力的加工方法，能够满足市场对高品质果汁的需求。

此外，本研究还探讨了CFHPH对益生菌生长的影响。益生菌如*L. plantarum*对于肠道健康具有重要作用，但传统的加工方法可能会对其存活率产生负面影响。CFHPH的处理方式能够为益生菌提供更适宜的生长环境，使其在果汁中保持较高的活性。这不仅有助于提升果汁的健康价值，也为消费者提供了更多元化的饮品选择。研究结果表明，CFHPH在保持果汁营养成分和益生菌活性方面具有显著优势，这使其成为一种更符合现代食品加工趋势的方法。

本研究的实验结果为果汁加工技术的发展提供了新的方向。通过比较HTST和CFHPH对果汁品质的影响，研究者发现CFHPH在保持果汁的营养成分和功能特性方面具有更明显的优势。这不仅有助于提升果汁的营养价值，还能够延长其保质期，确保食品安全。此外，CFHPH的处理方式还能够提高果汁中益生菌的存活率，使其成为一种更符合现代消费者需求的加工方法。

总的来说，本研究的发现表明，CFHPH作为一种非热加工技术，能够有效保留果汁中的营养成分和功能特性，同时抑制微生物和酶的活性，提高果汁的稳定性。这使得CFHPH成为一种更有前景的加工方法，能够满足市场对高品质果汁的需求。此外，CFHPH的处理方式还能够提高果汁的健康价值，使其成为一种更符合现代食品加工趋势的方法。研究结果为果汁加工技术的发展提供了新的思路，也为消费者提供了更多元化的饮品选择。