石榴是石榴科石榴属植物，原产于伊朗等中亚地区，西汉时引入我国，至今已有2000多年栽培历史。石榴鲜美可口、果大皮薄、味甜汁多，且富含多酚类、黄酮、维生素等营养物质。石榴深受人们的喜爱，而石榴汁是其主要的加工产物。
目前果汁加工杀菌技术以热杀菌为主，巴氏杀菌(Pasteurization)处理应用广泛且技术成熟，但热杀菌果汁的风味、色泽和营养成分损失较大，如石榴汁花色素下降、产生熟味、颜色褐变等。食品超高压杀菌技术(Ultra-high pressure,UHP)是将食品原料包装后置于超高压容器中，在静高压(100～1000 MPa)和适当的温度下保留一定时间，使食品中含有的酶、蛋白质等高分子化合物失活、变性，并杀死食品中的微生物，而食品中的香气成分、维生素等化合物的共价结构在超高压下不会被破坏，从而达到保鲜、灭菌和贮藏的目的。
本研究通过比较超高压和巴氏杀菌对石榴果汁饮料微生物、感官品质和理化性质的影响及4℃贮藏60 d内的品质变化，探讨超高压技术和巴氏杀菌在石榴果汁饮料生产中应用的差异性，为其在石榴果汁饮料生产加工中的应用和生产实践提供理论依据。
石榴原汁；石榴浓缩汁；白砂糖；果葡糖浆；柠檬酸；DL-苹果酸；Trolox、DPPH；甲醇、福林试剂、碳酸钠：分析纯，；没食子酸标准品。
电子天平、FE28 p H计；752紫外可见分光光度计；ATAGO糖度仪；超高压杀菌设备。
原料调配→均质→灌装→灭菌→冷藏→成品。
操作要点：将水、石榴原汁、石榴浓缩汁、白砂糖、果葡糖浆、柠檬酸和DL-苹果酸按比例调配，通过均质机使其混合均匀，将调配好的石榴果汁饮料分装到PET瓶中，280 m L/瓶。
将上述样品置于超高压设备中，杀菌条件为25℃、600 MPa保压5 min。
经前期实验积累，选择65℃、20 min作为巴氏杀菌处理条件，该条件既能达到杀菌标准又能最大限度保留风味。
将上述杀菌处理后的瓶装石榴果汁饮料于4℃冰箱中贮藏60 d，每10天取样检测相关指标的变化。
菌落总数根据GB 4789.2—2 0 1 6的要求进行测定，酵母和霉菌根据GB4789.15—2016的要求进行测定。
根据表1中石榴果汁饮料的评分标准，选择10名专业人员组成评分小组，从色泽、气味、滋味、组织状态4个方面对石榴果汁饮料品质进行评定，计算总体感官评分。
p H值使用p H计进行测定。TSS使用数显糖度仪测定，以蒸馏水作空白。
采用p H电位法测定TA。
以没食子酸溶液为标准溶液，采用福林酚法进行检测。取1 m L稀释样品与0.5 m L福林试剂，充分混匀。1 min后加入6.5m L碳酸钠溶液(10%)，在室温暗处保持1 h，在760nm波长处测定吸光度。以没食子酸标准品制作标准曲线，检测结果以每100毫升样品中含有的没食子酸的毫克数表示。
用DPPH自由基清除法检测石榴果汁饮料的抗氧化能力。取1 m L样品与4.5 m L 100μmol/L DPPH甲醇溶液充分混合，室温避光放置30 min，于517 nm波长处测定吸光度。按下列公式计算DPPH自由基清除率。以Trolox标准品制作标准曲线，抗氧化能力以Trolox当量(TEAC)μmol/L计。
式中：A空白为蒸馏水的吸光度；
A实验为样品的吸光度；
A对照为无水甲醇的吸光度。
所有实验重复3次。运用Excel 2016软件进行数据处理、统计分析及绘制图表。
经超高压和巴氏杀菌处理后，石榴果汁饮料的菌落总数均符合GB 7101的标准要求，霉菌和酵母均未检出，结果见表2。研究发现，苹果泥在400 MPa和500 MPa下处理5 min未检出霉菌和酵母，与本文结果一致。
贮藏期间，随着贮藏时间的延长，2组的菌落总数呈现上升趋势，且巴氏杀菌处理组增速高于超高压处理组，霉菌和酵母至贮藏结束均未检出，结果见图1。在60 d时，超高压组和巴氏杀菌组菌落总数分别为35 cfu/m L和62 cfu/m L，均在标准范围内，说明在4℃、60 d的贮藏条件下，两处理组均能保证石榴果汁饮料的贮藏安全性。石榴果汁饮料的菌落总数在60 d内呈上升趋势，可能是杀菌后残存微生物复苏繁殖引起的。
感官评价可以快速而准确地判断产品质量。如图2所示，石榴果汁饮料的感官评分随着贮藏时间的延长而下降。贮藏时间结束时，超高压组和巴氏杀菌处理组的感官评分分别为8.6分和7分。结果表明，经超高压处理的石榴果汁饮料品质优于巴氏杀菌处理组的石榴果汁饮料。这可能是因为超高压对果汁特征香气影响较小，较巴氏杀菌处理组能更好地保持鲜榨果汁的特征香气，同时超高压不会破坏分子内部共价键，对小分子物质影响不大，能最大限度地保持食品的营养和风味。
p H值、TSS和TA是衡量石榴果汁饮料品质的重要指标。如表3所示，经超高压和巴氏杀菌处理后，石榴果汁饮料的p H值、TSS和TA均无显著变化(P>0.05)。
贮藏期间p H值、TSS和TA的变化见表4，两处理组的石榴果汁饮料的p H值和TSS无显著变化(P>0.05)。VELAZQUEZ-ESTRADA R M等也研究发现超高压处理橙汁前后和90 d储藏期内p H值和TSS没有显著变化(P>0.05)。两处理组的TA显著下降(P<0.05)，这可能是由于贮藏过程中少量微生物代谢产酸和α-羧基酸的链降解反应引起的。
酚类化合物是一种存在于水果、蔬菜等植物中的多羟基化合物，是决定果汁抗氧化能力的主要物质之一。经检测，初始石榴果汁饮料的总酚含量为(54.20±0.50)mg/100 m L，经超高压杀菌处理后其含量显著增加至(56.93±0.52)mg/100 m L(P<0.05)，而巴氏杀菌处理则显著降低了总酚含量(P<0.05)，降至(48.20±0.82)mg/100 m L。这与其他研究报道的超高压能提高果汁中总酚含量的结果一致。VARELA-SANTOS E等研究发现石榴汁在350～550 MPa下处理30～150 s后，总酚含量增加3.38%～11.99%。黄晓玲等研究发现，600 MPa处理5 min的橙汁总酚含量增加了13.5%。这是因为在较高压力的超高压作用下，细胞通透性增加，加剧了细胞内化学物的溶出；而巴氏杀菌易破坏酚类活性成分的结构，从而降低总酚含量。
石榴果汁饮料贮藏60 d内总酚含量的变化见图3。在此期间，2组的总酚含量均呈下降趋势，这可能是由于贮藏过程中样品中的溶解氧形成氧自由基，使酚类物质发生化学氧化和酶促氧化而降解。整个贮藏期内，超高压处理组对总酚的保留显著高于巴氏杀菌处理组(P<0.05)，这主要是由于超高压处理在常温和密闭下进行，酚类物质氧化降解更少。
石榴果汁饮料的抗氧化活性可以通过DPPH自由基清除能力的方法进行评价。经检测，未处理石榴果汁饮料的DPPH自由基清除能力为(135.17±3.26)μmol Trolox/L，经超高压处理后DPPH自由基清除能力无显著影响(P>0.05)，为(132.29±1.15)μm o l Tr o l o x/L，而巴氏杀菌处理则显著降低其DPPH自由基清除能力(P<0.05)，降至(129.36±0.78)μmol Trolox/L，结果表明超高压处理比巴氏杀菌能更好地保持石榴果汁饮料的抗氧化活性。有研究发现超高压处理果蔬汁的抗氧化活性高于热处理组。
石榴果汁饮料贮藏过程中抗氧化活性的变化如图4所示。在60 d贮藏期间，2组石榴果汁饮料的抗氧化活性均呈下降趋势。在贮藏期结束时，超高压处理组的抗氧化活性降低了9.99%，而巴氏杀菌处理组的抗氧化活性降低了12.59%，表明超高压能更好地保持石榴果汁饮料在贮藏期内的抗氧化活性。研究发现超高压处理比热处理能更好地保持复合果蔬汁的抗氧化能力。
本研究对比了超高压杀菌和巴氏杀菌后的石榴果汁饮料微生物、感官、可溶性固形物、总酸、总酚等指标的差异。结果发现2种杀菌处理后石榴果汁饮料的微生物均符合要求，虽然在60 d贮藏期内出现上升情况，但在60 d贮藏结束时均未超标；经超高压和巴氏杀菌的石榴果汁饮料感官品质在贮藏期内呈下降趋势，但超高压优于热处理的石榴果汁饮料；p H值、TSS和TA在2种杀菌处理前后无显著变化，在贮藏期内p H值和TSS无显著变化，而2种处理方式的TA均显著下降；经超高压处理的石榴果汁饮料的总酚和抗氧化活性均高于巴氏杀菌组，在60 d贮藏期内，2种处理方式的总酚和抗氧化活性均呈下降趋势，但超高压能更好地保留总酚和抗氧化活性。
综上所述，与巴氏杀菌相比，超高压处理组石榴果汁饮料的感官品质、理化指标、总酚、抗氧化活性等品质更佳，在4℃贮藏60 d内，石榴果汁饮料超高压杀菌(600 MPa,5 min)与巴氏杀菌(65℃，20 min)的杀菌能力相当。因此在低温短期贮藏条件下，综合考虑风味、营养、安全等因素可采用超高压杀菌技术，以达到保鲜、灭菌和贮藏的目的。
