《高壓二氧化碳對NFC桃汁流變性質的非熱調控機制》是依託中國農業大學，由廖小軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高壓二氧化碳對NFC桃汁流變性質的非熱調控機制
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：廖小軍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
NFC果汁具有品質好、附加值高的優點，是果汁的重要產品之一。熱力殺菌方式是現階段NFC果汁加工的主要技術，能有效殺滅微生物，提高產品貨架期。但果汁為熱敏性產品，熱力殺菌容易破壞NFC果汁的流變學性質，導致果汁的懸浮不穩定，從而影響NFC果汁的感官品質。本研究以桃為實驗材料，針對NFC桃汁熱力殺菌過程中流變學性質的破壞問題，以高壓二氧化碳（High Pressure CO2, HPCD）作為非熱技術手段，從非酶因素（果汁粒度分布、Zeta電位、蛋白質以及Ca2+含量的變化等）和酶促因素（果膠甲基酯酶、聚半乳糖醛酸酶及其導致的果膠性質、果膠酯化度、果膠分子量等）兩方面，採用蛋白組學、生物化學、物理化學和流變學方法系統研究HPCD對NFC桃汁流變學性質以及相關因素影響，深入探討HPCD對NFC桃汁流變性質的非熱調控機制，為HPCD技術在果蔬加工的套用提供理論依據，具有重要理論價值和實際意義。
結題摘要
NFC果汁具有品質好、附加值高的優點。目前，NFC果汁加工仍以熱力殺菌為主。雖然熱力殺菌能有效殺菌及鈍酶，但卻容易破壞果汁流變學性質，從而影響果汁感官品質。基於此問題，本項目以NFC桃汁為對象，研究了高壓二氧化碳（high pressure CO2, HPCD）對NFC桃汁流變性質的影響，並從酶促因素和非酶因素兩方面研究了HPCD對NFC桃汁流變性質的非熱調控機制。主要結果如下： （1）HPCD處理改變了NFC桃汁的流變性質，表現為增加了桃汁粘度，但未改變桃汁的流體類型；而熱處理不僅增加了桃汁粘度，同時改變了桃汁的流體類型。 （2）HPCD處理過程中桃汁的pH值和ζ-電勢絕對值降低；處理後桃汁中仍有較高的PME活性；桃汁的粒度也顯著增大，但隨著處理時間的延長又逐漸減小。 （3）酶促因素：HPCD對桃汁中PME酶的鈍化效果較差，但能完全鈍化PME粗酶液，鈍化效果符合一級動力學曲線。HPCD和55 ℃溫熱處理對水溶性果膠+空白緩衝液（PB）和水溶性果膠+PME酶液（PE）的兩個模擬體系中果膠分子量和ζ-電勢沒有影響；但溫熱處理後PE體系的果膠顆粒粒徑小於HPCD處理的樣品。HPCD處理後PE模擬體系中PME酶活被完全鈍化，果膠酯化度降低了20%，粘度沒有顯著變化；55 ℃溫熱處理後PE模擬體系中PME殘存酶活在80%以上，果膠酯化度降低了70%，粘度顯著下降。由以上結果得出，HPCD處理過程中NFC桃汁中仍有較高PME活性，能作用於果膠導致果膠顆粒粒徑變小、酯化度降低及粘度降低。 （4）非酶因素：HPCD處理後桃蛋白質顆粒粒徑顯著增大，一級結構沒有變化，但高級結構發生了改變。通過2-DE電泳結合蛋白質結構組成分析，發現對HPCD處理敏感的桃蛋白通常含有較低的α-螺旋含量及氫鍵含量。 （5）HPCD對NFC桃汁流變性質的非熱調控機制：HPCD作用引起果膠顆粒粒徑降低及顆粒數量的增加，這會增加果膠顆粒之間的相互作用；另外，HPCD作用增加了蛋白質顆粒粒徑並減少了顆粒數量，這會減少其對果膠顆粒之間相互作用的影響，另一方面這些“大型”的蛋白質顆粒會減小果膠的活動空間，從而提高果膠相互作用的機率；這些變化最終使HPCD作用後的桃汁在保證流體類型不變的情況下提高了粘度。該研究結果不僅具有重要的理論研究意義，而且具有實際套用價值，有利於推動HPCD技術在果汁加工業中的套用。
