巴氏杀菌热加工对西西里不同品种柚汁品质与活性成分的影响

该研究为地方柑橘种质资源的高值化利用与功能性果汁开发提供了理论依据与实践参考。

作者｜安 耘 运营｜魏雨欣 图片｜网 络 来源｜FFL未来食品实验室

FFL总结与推荐

一、技术推荐

意大利西西里岛是地中海柑橘生物多样性热点区域。柚（Citrus grandis）作为柑橘类重要种质，其果汁因富含酚类物质，兼具抗氧化、抗炎与消化酶抑制活性，可辅助预防氧化应激、肥胖、2型糖尿病等慢性疾病，因此成为食品营养领域的研究热点。

传统巴氏杀菌是果汁工业保障微生物安全、钝化内源酶的核心工艺，但高温会通过氧化、异构化反应降解类胡萝卜素、酚类等热敏性功能成分。现有柚果汁热加工研究结果差异较大，成分保留率受基质组成、品种基因型、加工参数共同影响；针对同一生长环境下多个柚品种同步开展热加工后成分与功能变化的系统对比研究十分匮乏，导致西西里本地柚品种的热加工响应规律尚不明确。

意大利卡拉布里亚大学药学、健康与营养科学系Roberta Pino团队以5个西西里本地柚品种（Todarii、Maxima、Pyriformis、Chadock、Terracciani）为对象，系统评估传统巴氏杀菌（90℃，10min）对果汁理化指标、生物活性成分组成、抗氧化能力及消化酶抑制活性的影响，揭示不同品种的热稳定性差异，为工业生产筛选适宜加工的柚品种、优化加工工艺、保留产品功能品质，提供科学依据。

二、核心痛点

其一，热杀菌可通过氧化、糖苷键断裂、结构异构化等途径降解多酚、黄酮与类胡萝卜素，但柚果汁的基质组成、pH及多糖-酚类相互作用存在显著基因型差异，热损耗程度高度依赖品种特性。现有研究多聚焦单一品种，缺少同生长环境、同加工条件的多品种对照，难以明确基因型对热响应的调控作用，导致研究结论异质性强，无法形成普适性的工艺优化方案。

其二，现有热加工研究多停留在总酚、总黄酮等总量指标的变化描述，较少同步测定抗氧化活性与消化酶抑制活性等功能指标，难以支撑功能性果汁的产品开发与品质评价。

三、本技术核心优势

研究选取同产地、同采收期的5个西西里柚品种（Todarii、Maxima、Pyriformis、Chadock、Terracciani），统一采用90℃保温10min的工业常用巴氏杀菌工艺，每个品种设置鲜榨组与杀菌组。图1呈现每个品种的果实纵剖面与榨取后的果汁外观，直观体现品种间果肉色素与基质组成的天然差异。

▲图1 柚不同品种的果肉切面与对应果汁

热加工对总酚含量、总黄酮含量、总类胡萝卜素含量的影响具有显著品种依赖性——Todarii、Terracciani的总酚、总黄酮降幅最大（最高约40%），Pyriformis、Chadock下降无统计学显著性差异；类胡萝卜素仅Todarii出现显著下降，其余品种整体保持稳定；整体上，三类物质总水平无显著差异，体现品种热响应的高度异质性。

▲图2 鲜榨与巴氏杀菌柚果汁的活性物质总量对比：(a) 总酚含量（TPC）；(b) 总黄酮含量（TFC）；(c) 总类胡萝卜素含量（TCC）

巴氏杀菌显著降低所有品种的自由基清除能力与还原力，DPPH、ABTS活性下降均达极显著水平，FRAP降幅为25%～45%；不同品种基础抗氧化能力差异明显，Chadock、Maxima的新鲜汁活性更强，Pyriformis相对最弱；活性下降趋势与酚类物质的流失规律基本一致。

▲图3 鲜榨与巴氏杀菌柚果汁的抗氧化活性对比

图4为热处理前后果汁对三种糖脂代谢关键消化酶的体外抑制效果，结果显示新鲜柚汁对三种酶均有不同程度的抑制作用，对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的抑制作用更突出；巴氏杀菌后酶抑制活性普遍显著下降，其中Maxima、Pyriformis的淀粉酶抑制率降幅最大，Todarii、Chadock的葡萄糖苷酶抑制率下降最明显；Chadock在热处理后，三类酶的抑制活性保留程度均为最优。

▲图4 鲜榨与巴氏杀菌柚果汁的消化酶抑制活性对比

热处理是样本差异的最主要来源，总酚、总黄酮、类胡萝卜素、淀粉酶抑制活性是新鲜汁的核心特征指标；酚类物质而非维生素C是抗氧化活性的核心驱动因素；不同品种沿坐标轴的位移幅度不同，Maxima、Todarii受热处理影响最大，Chadock、Pyriformis的成分稳定性更强。

▲图5 所有柚品种与处理组的主成分分析（PCA）双标图

总酚、总黄酮含量与DPPH、ABTS、FRAP抗氧化结果呈强正相关，直接证实酚类物质是柚汁抗氧化能力的最主要贡献者，热处理后整体相关性强度略有减弱，但核心关联模式保持稳定，说明热加工未完全破坏活性物质间的内在作用关系。

▲图6 鲜榨（UN）与巴氏杀菌（PAST）柚果汁理化参数与抗氧化指标的皮尔逊相关性矩阵热图

四、总结

本研究系统阐明了传统巴氏杀菌对5个西西里柚品种果汁品质的影响，核心结论可归纳为三点：其一，热加工对柚果汁生物活性成分与功能活性的影响具有显著的品种特异性。其二，柚皮苷是柚果汁中含量最高的黄烷酮，热加工对其含量的影响存在双向性，最终表现取决于品种的基质特性与初始成分组成。其三，多元统计分析证实酚类物质是柚果汁抗氧化活性的主要载体，Chadock与Pyriformis的成分与活性热稳定性最佳，适合作为工业加工的优选基因型。

本研究填补了地中海地方柚品种热加工响应的研究空白，揭示了品种特异性热稳定性的内在机制，为柚果汁加工的“品种定制化”工艺优化提供了科学支撑，也为地方柑橘种质资源的高值化利用与功能性果汁开发提供了理论依据与实践参考。

*\ 参考文献：**

Vuono L F, Pino R, Badalamenti N, Gattuso A, Tundis R, Bruno M, Schicchi R, Geraci A, Loizzo M R, Sicari V. Thermal Processing Effects on Bioactive Composition and Physicochemical Parameters of Citrus grandis Juices: A Cultivar-Specific Study[J]. Antioxidants, 2026, 15(2): 264.