热处理和贮藏对蓝莓汁中芳樟醇质量和手性的影响

《Molecules》:Impact of Thermal Processing and Storage on the Quality and Chirality of Linalool in Blueberry Juice

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月11日 来源:Molecules 5.1

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  蓝莓汁因其独特风味和有益健康的生物活性化合物而备受青睐,但热处理和后续贮藏可能改变其品质和香气。以往研究多集中于总挥发性物质谱,而手性香气化合物——尤其是芳樟醇对映体——在加工和贮藏过程中的行为仍知之甚少。本研究旨在考察巴氏杀菌(PT,90°C 30 s)和超

  
蓝莓汁因其独特风味和有益健康的生物活性化合物而备受青睐,但热处理和后续贮藏可能改变其品质和香气。以往研究多集中于总挥发性物质谱,而手性香气化合物——尤其是芳樟醇对映体——在加工和贮藏过程中的行为仍知之甚少。本研究旨在考察巴氏杀菌(PT,90°C 30 s)和超高温处理(UHT,135°C 6 s)对蓝莓汁在4、25、35°C下贮藏4周期间的理化性质、生物活性化合物、抗氧化活性、挥发性物质谱和感官特性的影响,并特别关注芳樟醇的对映体变化。鉴于(R)-和(S)-芳樟醇对映体具有不同的气味阈值和感官贡献,研究人员建立了基于手性柱的气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法对其定量。结果表明,两种热处理均能确保微生物安全性,但UHT导致更严重的颜色劣变、酚类和花色苷损失以及异味化合物形成。PT则更好地保留了颜色、生物活性成分和天然果香。贮藏温度是推动品质下降的主导因素,4°C显著延缓品质劣变。值得注意的是,两种热处理影响手性芳樟醇稳定性的机制不同:PT主要诱导(R)-芳樟醇异构化为(S)-型,导致R/S比值逐渐下降;而UHT导致(R)-芳樟醇直接降解,在相同条件下R/S比值变化更为迅速。这些发现强调,在风味质量评估中应监测对映体组成而非总芳樟醇含量。研究人员推荐PT与冷藏(4°C)相结合,以最大程度保持总体品质,因为PT能更好地保留芳樟醇的天然手性平衡。本研究证明,适当的热处理和低温贮藏是维持蓝莓汁品质和手性风味稳定性的有效策略,为加工水果产品中对映体特异性变化的作用提供了新见解。
蓝莓汁因其独特的风味和促进健康的生物活性化合物而受到全球消费者的喜爱,但热处理及后续贮藏会改变其品质和香气。以往研究多关注总挥发性物质的组成,而手性香气化合物——尤其是芳樟醇对映体——在加工和贮藏中的行为仍不清楚。鉴于(R)-和(S)-芳樟醇具有截然不同的气味阈值和感官贡献,其比例变化可能显著影响果汁的整体风味质量。因此,研究人员系统考察了巴氏杀菌(PT,90°C 30 s)和超高温处理(UHT,135°C 6 s)两种热加工方式,以及后续4、25、35°C下贮藏4周对蓝莓汁理化特性、生物活性物质、抗氧化活性、挥发性成分和感官品质的影响,重点解析芳樟醇对映体的变化规律。该研究旨在为优化蓝莓汁加工贮藏策略提供科学依据,论文发表在《Molecules》。

研究人员以中国云南省商业成熟期的蓝莓(Vaccinium spp.,cv. L25,花香型)为原料,经破碎、酶解、过滤和离心等步骤制备澄清蓝莓汁。主要关键技术包括:采用水浴巴氏杀菌(90°C,30 s)和微型UHT灭菌器(135°C,6 s)进行热加工;利用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)分析和鉴定挥发性化合物;采用手性柱Cyclosil-B在GC-MS上分离并定量(R)-和(S)-芳樟醇;通过分光光度法测定总酚(Folin–Ciocalteu法)、总黄酮(氯化铝比色法)、总花色苷(pH示差法)和DPPH自由基清除活性;使用色差计评估颜色变化;并采用定量描述分析和总体感官评分进行感官评价。上述方法涵盖了从化学到感官的多个层面,可全面反映热加工和贮藏对蓝莓汁品质的影响。

结果部分,各项研究发现如下:

2.1 热加工和贮藏对pH和可溶性固形物(TSS)的影响:pH在整个贮藏期内稳定在3.24–3.36,PT与UHT处理间无显著差异,但贮藏温度显著影响pH,35°C下pH略低于4°C和25°C。TSS在4°C下保持稳定(约10.5 °Brix),在25°C和35°C下逐渐下降,温度越高下降越明显。两种热加工对基本理化指标的影响相似,说明后续品质差异主要源于更敏感的组分。

2.2 热加工对蓝莓汁颜色的影响:颜色总色差(ΔE)随时间延长而增大。4°C下PT处理4周后ΔE为1.33,低于肉眼可感知阈值3;UHT处理则达到5.03。35°C下ΔE在第一周急剧升高。PT处理颜色稳定性明显优于UHT,这与其较温和的热负荷有关。

2.3 热加工对生物活性物质和抗氧化活性的影响:在相同贮藏条件下,PT处理后蓝莓汁的花色苷、总酚和总黄酮含量均显著高于UHT处理。例如4°C贮藏4周后,PT和UHT处理的花色苷含量分别为9.42和7.92 mg CGE/100 mL,保留率分别为72.35%和68.35%;总酚保留率分别为80.20%和77.99%。高温贮藏加剧这些物质的降解。DPPH清除活性在两种处理间未表现出一致差异,提示抗氧化能力并非仅取决于酚类和花色苷含量。

2.4 热加工对挥发性化合物的影响:共鉴定出36种挥发性化合物。层次聚类分析和主成分分析显示,贮藏温度是驱动挥发性物质变化的主要因素,4°C样品最接近新鲜果汁,35°C样品偏离最大。典型变化包括糠醛积累(UHT处理更明显)、酯类下降以及己醛、(E)-2-己烯醛等醛类升高,这些变化与高温下的美拉德
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