在模拟商业冷链条件下，超高压处理后的新鲜哈密瓜汁的稳定性

《Food Control》：Stability of ultra-high pressure treated freshly squeezed Hami melon juice under simulated commercial cold chain conditions

　　

Jinxiao Cheng|Congcong Huai|Di Shen|Yining Xia|Yang Yang|Yifan Gu|Jiakai Yu|Lingling Pang|Jia Liu|Yanfang Pan

中国农业科学院食品科学技术研究所，北京，100193，中国

摘要

为了确保最小程度加工的果汁在分销过程中的质量一致性，需要精确的温度控制，然而在关键冷链条件下的对比数据仍然有限。本研究评估了在0°C、4°C和8°C下储存30天的超高压（UHP）处理后的新鲜哈密瓜汁的稳定性。在0°C下储存时，果汁的质量保存最佳，颜色变化最小，浊度损失最低（减少了7.35%），物理稳定性最高，Turbiscan稳定性指数（TSI）为4.62。在4°C下储存时，质量保持中等；而在8°C下储存时，果汁的降解加速，出现明显的褐变，浊度损失更大（增加了15.82%），稳定性也更低（TSI为15.00）。所有样品在微生物方面都是安全的。这些发现表明，将储存温度维持在0°C至4°C之间对于最大化UHP处理后哈密瓜汁的储存稳定性和理化质量至关重要，为优化商业冷链物流提供了实际指导。

引言

消费者对健康、天然和最小程度加工食品的偏好日益增加，推动了新鲜榨取的果蔬汁市场的扩张（Zhang等人，2024年）。来自瓜类（Cucumis Melo L.）的果汁，特别是哈密瓜汁，因其独特的甜味、清爽的口感和丰富的营养成分而备受推崇（Pei等人，2023年）。然而，新鲜榨取的果汁极易变质，在加工和储存过程中容易出现颜色变化、微生物腐败和物理相分离等问题，这严重限制了它们的商业可行性（Linhares等人，2020年；Wu等人，2021年；You等人，2018年）。对于像哈密瓜这样的热敏感水果来说，这一挑战更加突出。传统的热处理方法虽然可以有效灭活微生物和酶，但往往会引入不希望出现的煮熟后的异味和营养成分损失，从而损害高端产品的初始质量属性（Luo等人，2022年；Pei等人，2023年；Zou等人，2024年）。在这种情况下，超高压（UHP）处理成为一种潜在的替代方案。UHP可以在常温或低温下有效灭活微生物和酶，从而最大限度地保留新鲜果汁的感官和营养价值（Chen等人，2015年；Wu等人，2021年）。因此，将UHP应用于新鲜榨取的哈密瓜汁（FHJ）在质量保存方面具有巨大潜力。然而，哈密瓜汁的pH值通常较高，超过5.0，形成了一个接近中性的环境，有利于残留酶的活性和微生物的存活，这使得其非热稳定化比pH值低于4.5的酸性果汁更具挑战性。此外，UHP处理往往无法完全灭活水果和蔬菜产品中的内源性酶，如果胶甲酯酶（PME）和多酚氧化酶（PPO）（Illera等人，2020年；Katsaros等人，2017年）。这些残留酶会在后续储存过程中以温度依赖的方式导致浑浊度增加和褐变。

尽管UHP已经得到了广泛研究，但大多数研究集中在单一储存条件或常见果汁上。例如，有关苹果汁的研究详细探讨了在4°C下储存时的微生物灭活和质量变化（Szczepańska等人，2021年）；草莓汁在25°C下的花青素和抗坏血酸降解程度比在4°C下更严重（Cao等人，2012年）；混合果汁则在恒定4°C下储存时的质量稳定性进行了评估（Li等人，2021年）。虽然冷藏对于新鲜果汁的保存至关重要，但冷链中的具体温度是决定质量降解速度的关键因素。然而，对于从分销到零售的常见温度范围内UHP处理后果汁稳定性的比较评估仍然不足。特别是，尚未定量确定在0°C（模拟商业冷藏）、4°C（模拟家庭冷藏）和8°C（模拟零售展示柜）下储存对UHP处理后的FHJ综合质量演变的影响。这一知识空白阻碍了对温度依赖性质量稳定性的理解、优化物流策略以及确保消费者获得一致产品质量的能力。

为了解决这个问题，本研究旨在全面评估UHP处理后的FHJ在模拟关键商业冷链条件（0°C、4°C和8°C）下的30天储存期间的质量稳定性。将采用多参数方法来监测关键质量指标。通过监测颜色和理化性质来跟踪视觉吸引力和基本口味变化，微生物安全性来评估UHP诱导的微生物灭活的持久性，以及胶体和物理稳定性（浊度、粒径分布、ζ电位、通过多次光散射检测的相分离和表观粘度）来揭示相分离和沉淀的机制，这些都是新鲜果汁的主要缺陷。通过将这些质量指标与储存时间和温度相关联，本研究旨在确定最佳储存温度，以最大化质量保持，并为质量演变提供科学数据库，从而制定定制的冷链方案。预期这些发现将提供可操作的技术参数，以支持高质量、最小程度加工的哈密瓜汁的成功商业化。

章节片段

材料准备

哈密瓜（Cucumis melo L. 品种‘Xizhoumi 25’）从当地批发市场（北京，中国）购买。选择了中心可溶性固形物含量约为17%、平均重量为2000±150克的果实进行实验，同时排除了任何有物理损伤或可见腐败的果实。经过在0.1%（w/v）高锰酸钾溶液中浸泡5分钟的表面消毒，并用无菌蒸馏水彻底冲洗后，这些哈密瓜进行了

UHP处理后的FHJ在冷藏储存期间的颜色变化

颜色是新鲜果汁的关键质量属性，直接影响其视觉吸引力。本研究系统地评估了在0°C、4°C和8°C下储存30天的UHP处理后的FHJ的颜色参数（表1）。总体而言，L?和h值下降，而a?、b?和C?值上升，表明果汁的颜色从最初的亮黄色逐渐变为更深、更饱和的黄褐色。这通常与

结论

本研究全面评估了在模拟商业冷链条件（0°C、4°C和8°C）下储存30天的UHP处理后FHJ的质量稳定性。结果表明，冷藏范围内的储存温度是决定质量降解速度的关键因素。在0°C下储存时，果汁的颜色、物理稳定性和流变性能得到了最佳保存，而在4°C下储存时，关键参数的质量保持也较为满意

CRediT作者贡献声明

Jinxiao Cheng：撰写——原始草稿、方法论、实验设计。Congcong Huai：撰写——原始草稿、正式分析、数据管理。Di Shen：软件应用、实验设计、正式分析。Yining Xia：监督、项目管理。Yang Yang：资源协调、正式分析。Yifan Gu：软件应用、数据管理。Jiakai Yu：方法论、正式分析。Lingling Pang：撰写——审稿与编辑、正式分析。Jia Liu：方法论、正式分析。Yanfang Pan：撰写——审稿与编辑，

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

本项目得到了中国农业科学院农业科技创新计划的支持。