J. Future Foods | 巴氏杀菌对柑橘汁特征风味成分的影响

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Introduction

柑橘汁是全球最重要的果汁之一，占全球果汁销售的一半以上，由于其独特的风味、色泽和营养成分，深受消费者喜爱。其中，风味是影响水果品质的最重要特征之一，也是天然食品或加工产品最重要的质量参数。然而，由于果汁中的糖分含量，在酶和微生物（酵母、霉菌和细菌）的作用下容易变质，对消费者健康构成潜在危害。因此，在果汁加工过程中通常会采用一定的技术措施来灭活这些酶和微生物，以延长其保质期。值得注意的是，在这些加工过程中，果汁的天然风味（例如萜烯、酯类、醇类、醛类和酮类等）可能会丢失或转化。

巴氏杀菌是柑橘汁加工中目前使用的主要杀菌方法之一。它不仅可以延长保质期，还可以保留果汁的天然营养成分。此外，这一过程还可以形成一些独特的化合物，也可能在一定程度上影响果汁的风味。目前，分析挥发性成分的主要方法包括顶空固相微萃取（SPME）和溶剂辅助风味萃取（SAFE）等。SAFE是一种相对温和的方法，它使用水或其他有机溶剂在高真空条件下帮助挥发性风味物质快速蒸发，分离挥发性和非挥发性成分，人们普遍认为提取的香味更接近真实样品。然而，目前还没有关于这2 种分析方法对柑橘汁挥发性成分分析比较的报道。

浙江省柑橘研究所曹雪丹（通信作者）等通过SPME和SAFE 2 种技术对新鲜柑橘汁在巴氏杀菌前后的挥发性成分进行了比较，旨在深入探讨不同方法对分析柑橘汁杀菌过程中香气成分变化的影响。

Results

本研究使用顶空固相微萃取（HS-SPME）、溶剂辅助风味蒸发（SAFE）和气相色谱-质谱（GC-MS）来检测柑橘汁在巴氏杀菌前后香气成分的变化，使用气味活性值（OAV）、主成分分析（PCA）和热图分析了特征风味物质。结果显示，共检测到149 种挥发性成分，主要包括萜烯、酯类、醇类、醛类和酮类。4 种处理方法（SPME0、SPME1、SAFE0、SAFE1）的挥发性风味成分分别为63、76、36和52。通过SAFE方法检测，杀菌后柑橘汁中苯类、酯类和酸类的含量分别减少了0.21%、3.24%和4.51%，而萜烯类和醇类的含量分别增加了1.80%和2.18%。此外，杀菌后新检测到了2-蒎烯、4-甲基-3-戊烯-2-酮、均苯甲酸盐等成分。通过SPME提取的杀菌后柑橘汁中萜烯类、苯类和酚类的含量比未杀菌的果汁分别低4.56%、0.90%和0.59%，而醇类、酮类和醛类的含量分别增加了0.20%、0.41%和5.15%。杀菌后新检测到了(+)-4-蒎烯、1-辛醇和香叶基丁酸酯等成分。

通过OAV分析，发现有41 种化合物的OAV≥1。其中，α-蒎烯、β-蒎烯、D-柠檬烯、芳樟醇和对异丙基甲苯对柑橘汁杀菌前后风味的形成有显著贡献。结合PCA，发现萜品烯、1,3,8-薄荷三烯、β-蒎烯、芳樟醇和乙酰吡嗪是柑橘汁杀菌前后具有差异的特征挥发性物质。

图1 柑橘果汁中所有VOCs的维恩图

图2SPME和SAFE预处理柑橘汁中挥发性风味物质的数量（a）和比例（b）

图3柑橘汁样品中关键香气化合物的热图分析

Conclusion

巴氏杀菌作为柑橘果汁加工中的重要环节，既可以作为营养方便的终端产品推向市场，也可以作为柑橘果汁和橙汁的中间制备，打破季节限制，实现全年供应。通过研究不同香气提取方法对灭菌前后宽皮柑橘汁挥发性风味的影响，对感官阈值、GC-O和电子鼻的进一步研究和柑橘产品的开发具有参考意义。

通信作者

曹雪丹，浙江省柑橘研究所，柑橘加工研究室主任，副研究员，长期从事柑橘果汁加工、柑橘副产物开发利用研究。

Effect of pasteurization on characteristic aroma substances in mandarin orange (Citrus reticulata cv. Suavissima) juice

Xuedan Caoab*, Yi Liab, Shuangyang Chenab, Bing Xuc, Tao Fengc, Mengfan Zhangc, Lifang Sunab, Xiamin Lüab

aZhejiang Citrus Research Institute, Taizhou 318026, China

bTaizhou Key Laboratory of Fruit and Vegetable Function and Health Research, Taizhou 318026, China

cSchool of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201400, China

Abstract

In this study, headspace solid phase microextraction (SPME), solvent-assisted flavor evaporation (SAFE) and gas chromatography-mass spectrometry were used to detect the changes in aroma components of mandarin orange juice before and after sterilization, the characteristic flavor substances were also analyzed using odor activity value, principal component analysis, and heatmap. The results showed that 149 volatile components were detected, mainly including terpenes, esters, alcohols, aldehydes, and ketones. Compared with unpasteurized juice, the SPME method measured that 38 new volatile components were produced after pasteurization, while 25 volatile components disappeared; the SAFE method measured the production of 34 volatile components after pasteurization, while 18 volatile components disappeared. β-Myrcene, D-limonene, linalool, and p-cymene were important volatile substances in mandarin orange juice. These results provide a reference for further control and detection of mandarin orange juice processing flavors.

Reference:

CAO X D, LI Y, CHEN S Y, et al. Effect of pasteurization on characteristic aroma substances in mandarin orange (Citrus reticulata cv. Suavissima) juice[J]. Journal of Future Foods, 2026, 6(4): 604-616. DOI:10.1016/j.jfutfo.2025.02.002.

文章翻译由作者团队提供

编辑：龚艺；责任编辑：梁安琪

封面图片来源：摄图网

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