全 文 ：《食品工业》2013 年第34卷第 1 期 102
百香果浑浊果汁在储藏过程中发生非酶褐变原因的研究
周晶晶1，何仁1,2*，连志超1，胡立平1
1.广西工学院生物与化学工程系（柳州 545006）；2.柳州市明朝饮料有限责任公司（柳州 545001）
摘 要 把百香果浑浊果汁作为研究对象，以褐变度BI值为检测指标，跟踪其在储藏过程中引起非酶褐变的HMF
（5-羟甲基糠醛）、VC、花色苷、缩合单宁、多酚等化学组分。采用通径分析的统计分析方法，解析了百香
果浑浊果汁在储藏过程中非酶褐变的主要原因。结果表明，在25 ℃和5 ℃避光储藏条件下，百香果浑浊果汁中
HMF，VC、花色苷、缩合单宁、多酚等成分的变化与百香果浑浊果汁褐变度BI值的变化密切相关；在25 ℃避光
储藏条件下百香果浑浊果汁的非酶褐变主要由花色苷引起，花色苷与缩合单宁的交互作用是引起非酶褐变的第一
决定因素；在5 ℃避光储藏条件下百香果浑浊果汁的非酶褐变主要由缩合单宁引起，花色苷与HMF的交互作用是
引起非酶褐变的第一决定因素。
关键字 百香果；浑浊果汁；储藏；非酶褐变；通径分析
Study of Mechanism of Nonenzymatic Browning of Turbid Passifl ora edulis
Juice during Storage
Zhou Jing-jing1, He Ren1,2*, Lian Zhi-chao1, Hu Li-ping1
1. Department of Biological and Chemical Engineering, Guangxi University of Technology (Liuzhou 545006);
2. Liuzhou Mingchao Drink Limited Company (Liuzhou 545001)
Abstact Mechanism of nonenzymatic browning of turbid Passifl ora edulis juice during storage was investigated in
this study by means of path coeffi cient analysis. It was found experimentally that the change of the number of BI is
closely related to the change of HMF, VC, anthocyanins, condensed tannins and polyphenols in turbid Passifl ora edulis
juice during storage at 25℃ and 5℃. Under the condition of 25℃ avoiding light, the nonenzymatic browning of turbid
Passifl ora edulis juice meanly caused by anthocyanins, and the interaction of anthocyanins and condensed is the fi rst
determinant. Under the condition of 5 ℃ avoiding light, the nonenzymatic browning of turbid Passifl ora edulis juice
meanly caused by condensed, and the interaction of anthocyanins and HMF is the fi rst determinant.
Keywords Passifl ora edulis; turbidity juice; storage; nonenzymatic browning; path coeffi cient analysis
*通讯作者；基金项目：国家星火计划项目“NFC百香
果浊汁产业化开发”（2008GA790014）
百香果原名西番莲(Passiflora edulis)[1]，属西番莲
科西番莲属，是一种多年生藤本植物，为黄色肉质浆
果果实。百香果是一种热带、亚热带水果，原产于中
美洲巴西，是世界上最芳香的水果之一，其果实中含
有超过165种的香味物质[2]，几乎涵盖了热带地区的
大部分水果香味。据报道[1]每百克百香果的VC含量在
15 mg～35 mg，并且含有大量碳水化合物、氨基酸和
脂肪，营养丰富。百香果在世界上有“果汁之王”[3]
的美名，是因为其果汁色泽宜人，气味芳香、营养丰
富，深受广大消费者的喜爱。而浑浊果汁较澄清果汁
而言，更具有百香果的原汁原味、良好的口感，最大
的优势则在色泽和营养价值方面，在市场上[4-5]具有很
强的竞争力，是消费者对果汁的首选。
果汁褐变(Browning)[6]是指果汁在加工和储藏过
程中产生褐色物质，从而发生颜色变暗的现象。百
香果浑浊果汁的褐变问题仍然是影响果汁质量的一
个大问题[7]，不仅使果汁颜色发生改变，降低了感官
评定结果，而且使果汁中的营养物质受到破损，失
去消费者的亲睐。目前，果汁褐变问题还未得到根
本的解决[7]。对百香果浑浊果汁进行研究，检测百香
果浑浊果汁在储藏过程中各个指标的变化，观测这
些变化数据，并且进行通径分析，从而分析百香果
浑浊果汁在储藏过程中发生氧化褐变的主要原因，
以及各个因素之间的相互作用程度。找到百香果浑
浊果汁在储藏过程中氧化褐变的原因，这对于后续
如何抑制百香果浑浊果汁在储藏过程中氧化褐变具
有重大意义。
通径分析是1921年由数量遗传学家Sewall Wright
提出的一种多元统计分析方法[7]。通径分析方法[8]是
建立在通径系数概念的基础上，通径系数是用来表示
相关变数间因果关系的一种统计量。通径分析把影响
结果的各个因素破分为直接效应和通过其他因素的间
接效应两部分，从中能比较诸原因对结果的相对重要
程度。通径图[8]能简单明了地阐述各个因变量之间的
相互影响关系，以及各个因素对结果的影响。近几年
来，通径分析在生物科学研究中的应用日益增多，可
以用来阐述生物学科中诸多理论问题，对果汁在储藏
非酶褐变的原因分析具有一定的理论价值和实践意
研究探讨
《食品工业》2013 年第34卷第 1 期 103
义。通径分析法以往在畜禽遗传育种中有较广泛的研
究和应用，近年来这一方法在果汁褐变上也已开始
应用[9-11]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
百香果：柳州明朝饮料有限责任公司
1.2 试验试剂
果胶，CMC，还原胶，柠檬酸钠，β-环状糊
精，变性淀粉，亚铁氰化钾，硫酸锌，巴比妥酸，
K2Cr2O7，盐酸，KI，Na2S2O3，HAc，乙醇，香草醛，
甲醇，Folin-Ciocalteu试剂，以上均为分析纯。
1.3 仪器设备
胶体磨：廊坊通用机械有限公司；GYB40-10s均
质机：上海东华高压均质机厂；80-2离心机：常州国
华电器有限公司；UV-2000紫外可见分光光度计：尤
尼克(上海)仪器有限公司；BCD-198西门子冰箱：博
西华家用电器有限公司；LRH-250-II微电脑控制生化
培养箱：广东省医疗器械厂；AL104电子天平：梅特
勒-托利多仪器（上海）有限公司；可调电炉：东莞
市塘厦骏越机电设备厂
1.4 试验方法
1.4.1 百香果浑浊果汁工艺流程
百香果→挑果、洗果→切果→掏果肉→榨汁→胶体磨
稳定剂加水溶解↘
→调配→均质→灭菌→灌装→倒瓶→冷却→成品
选取成型饱满、优质的新鲜紫果百香果，洗净、
切半，把果肉用不锈钢勺掏出榨汁，得到新鲜的果肉
果汁，经过胶体磨超微细化后加入稳定剂进行调配。
其稳定剂是由CMC、黄原胶、果胶、β-环状糊精、变
性淀粉和柠檬酸钠按照一定比例配置，与水混合后加
入现制果汁中。将百香果浑浊果汁均质后，加热到85
℃灭菌，再用食用级漏斗将果汁分装在PC瓶中，冲洗
瓶口，加盖。把灌装好的果汁趁热倒瓶1 min进行果汁
瓶口灭菌。用流动冷水冲洗冷却后，便得到百香果浑
浊果汁成品。
1.5 检测方法
HMF羟甲基糠醛的测定[12]；VC的测定——碘量
法[13-14]；花色苷的测定[15]。缩合单宁的测定[16-17]；多
酚的测定——福林酚法[18]；褐变度BI值的测定——参
考文献[19]。
1.6 通径分析
得到的百香果浑浊果汁分别在5 ℃和25 ℃避光条
件下储藏，每隔2周进行各指标检测一次，得到检测
数据进行通径分析。
将各因素与果汁褐变度的相关系数分解为直接通
径系数和间接通径系数。直接通径系数反映各因素对
百香果浑浊果汁褐变度的直接效应，间接通径系数为
一个因素的直接通径系数同另一因素的相关系数的乘
积，用来表示某一因素对百香果浑浊果汁在储藏过程
中褐变度的影响的间接效应。试验数据参照文献[7]、
[20]、[21]进行处理。
2 结果与讨论
2.1 25 ℃避光条件下储藏的百香果浑浊果汁
2.1.1 检测数据
分别以X1，X2，X3，X4，X5代表百香果浑浊果汁
的5-羟甲基糠醛(HMF)、VC含量、花色苷、缩合单
宁、多酚；以褐变度BI值为Y值，25 ℃避光条件下储
藏的百香果浑浊果汁的分析数据资料见表1。
表1 25 ℃避光条件下储藏过程中百香果浑浊果汁的
成分分析及褐变度BI值变化
储藏周
数/w X1 HMF
X2 VC含量/% X3 花色苷
X4 缩合单宁 X5 多酚 Y BI值
0 0.039 1.263 0.062 0.124 0.007 0.415
2 0.145 1.419 0.034 0.286 0.057 0.294
4 0.039 1.487 0.022 0.405 0.491 0.304
6 0.050 0.787 0.038 0.200 0.489 0.300
8 0.041 1.580 0.049 0.171 0.509 0.282
10 0.042 1.565 0.038 0.298 0.484 0.071
2.1.2 通径分析
由表1计算各因素(X1，X2，X3，X4，X5，Y)变量间
的相关系数[18]，结果列于表2。
表2 25℃避光条件下各因素间的相关系数
因素 X1 X2 X3 X4 X5 Y
X1 1 0.035 -0.246 0.166 0.166 0.058
X2 0.035 1 -0.099 0.360 0.045 -0.377
X3 -0.246 -0.099 1 -0.929 -0.455 0.373
X4 0.166 0.360 -0.929 1 -0.455 -0.419
X5 -0.547 0.045 -0.455 0.338 1 0.537
通径系数表示各因素对改变Y值的相对重要性的
统计数。设Py.i为Xi对Y的直接作用，分别称为X1，
X2，X3，X 4，X5对Y的通径系数，并计为Py.1，Py.2，
Py.3，Py.4，Py.5。
这些通径系数可由式(1)求解：
将表2中的相关系数代入式(1)，得到式(2):
研究探讨
《食品工业》2013 年第34卷第 1 期 104
解式(2 )，得到P y . 1=-2 . 846，P y . 2=1 . 628，
Py.3=-8.467，Py.4=-7.183，Py.5=-3.585即为HMF、
VC、花色苷、缩合单宁、多酚对褐变度BI值(Y)的直
接通径系数，直接通径系数是自变量X对依变量独立
发生作用的通径系数。间接通径系数是自变量Xi通过
自变量Xj(i≠j)对Y的作用，可由式(3)求出。
Pij=rijPj (3)
由直接通径系数和间接通径系数得到通径系数
分析表3。表中对角线上(即*的数据)为直接通径系数
(Py.i)，其余为间接通径系数(Pij)。每一横行中各项数
据之和为该因素对结果的相关系数ri。
表3 通径分析表
因素 X1 X2 X3 X4 X5 ri
X1 -2.846* 0.057 2.080 -1.193 1.960 0.058
X2 -0.100 1.628* 0.841 -2.585 -0.161 -0.377
X3 0.699 -0.162 -8.467* 6.672 1.629 0.373
X4 -0.473 0.586 7.863 -7.183* -1.213 -0.419
X5 1.556 0.073 3.848 -2.430 -3.585* -0.537
注：*为直接通径系数，其余为间接通径系数；下同。
表3表明，对25 ℃避光储藏条件下百香果浑浊
果汁的褐变度BI值起首要作用的是花色苷(X3)，其
Py.3=-8.467；其次是缩合单宁(X4)，其Py.4=-7.183；
再次是多酚(X5)，其Py.5=-3.585；接着是HMF(X1)，
其P y . 1=-2 . 846；而VC(X 2)所起的作用最小，其
Py.2=1.628。从表3中还可以看出，花色苷和缩合单宁
与其他成分的交互作用也十分明显。
由相关系数和通径系数计算决定系数[19]得到：
dy.1=8.099 9，dy.2=2.649 8，dy.3=71.667 7，
dy.4=51.589 3，dy.5=12.850 9，
dy.12=-0.324 1，dy.13=-11.839 144 57，
dy.14=6.789 566 29，dy.15=-11.154 438 2，
dy.23=2.739 309 99，dy.24=-8.415 319 345，
dy.25=-0.525 248 429，
dy.34=-112.959 294 7，dy.35=-27.588 097 41，
dy.45=17.419 340 68，
∑d=0.999 8，Pe= =0.014 14。
将各因素对褐变度BI值的决定系数按照绝对
值由大到小的顺序排列出前三位，可以看出，花
色苷和缩合单宁的交互作用是影响25 ℃储藏条
件下百香果浑浊果汁氧化褐变的第一决定因素，
dy.34=-112.959 294 7；而花色苷是影响褐变度BI值的
第二决定因素，dy.3=71.667 7；缩合单宁是第三决定
因素，dy.4=51.589 3；其余以此类推。∑d=0.999 8，
Pe==0.014 14说明已考虑了影响百香果浑浊果汁氧化
褐变的主要因素。
2.2 5℃避光条件下储藏的百香果浑浊果汁
2.2.1 检测数据
分别以X1，X2，X3，X4，X5代表百香果浑浊果汁
的5-羟甲基糠醛(HMF)、VC含量、花色苷、缩合单
宁、多酚；以褐变度BI值为Y值，℃避光条件下储藏
的百香果浑浊果汁的分析数据资料见表4。
表4 5℃避光条件下储藏过程中百香果浑浊果汁的成
分分析及褐变度BI值变化
储藏周
数/w X1 HMF
X2 VC含量/% X3 花色苷
X4 缩合单宁 X5 多酚 Y BI值
0 0.039 1.263 0.062 0.124 0.007 0.415
2 0.233 1.512 0.129 0.648 0.569 0.564
4 0.014 0.785 0.053 0.433 0.524 0.483
6 0.017 1.567 0.046 0.398 0.522 0.471
8 0.067 1.583 0.045 0.478 0.533 0.457
10 0.033 1.765 0.013 0.534 0.548 0.450
2.2.2 通径分析
由表4计算各因素(X1，X2，X3，X4，X5，Y)变量间
的相关系数[18]，结果列于表5。
表5 5 ℃避光条件下各因素间的相关系数
因素 X1 X2 X3 X4 X5 Y
X1 1 0.236 0.875 0.580 0.234 0.818
X2 0.236 1 -0.154 0.345 0.242 0.004
X3 0.875 -0.154 1 0.275 -0.001 0.772
X4 0.580 0.345 0.275 1 0.904 0.783
X5 0.234 0.242 -0.001 0.904 1 0.615
将表5中的相关系数代入式(1)，得到式(4)。
解式(4 )，得到P y . 1=-1 . 763，P y . 2=0 . 232，
Py.3=1.836，Py.4=1.872，Py.5=-0.719即为HMF、VC、
花色苷、缩合单宁、多酚对褐变度BI值(Y)的直接通径
系数，间接通径系数可由式(3)求出：直接通径系数和
间接通径系数得到通径系数分析表6。
表6 通径分析表
因素 X1 X2 X3 X4 X5 ri
X1 -1.763* 0.055 1.608 1.087 -0.168 0.818
X2 -0.417 0.232* -0.284 0.645 -0.174 0.004
X3 -1.543 -0.036 1.836* 0.514 0.001 0.772
X4 -1.023 0.080 0.504 1.872* -0.650 0.783
X5 -0.413 0.056 -0.002 1.692 -0.719* 0.615
表3表明，对5 ℃避光储藏条件下百香果浑浊
果汁的褐变度BI值起首要作用的是缩合单宁(X4)，
其Py.4=1.872；其次是花色苷(X3)，其Py.3=1.836；
再次是HMF(X1)，其Py.1=-1.763；接着是多酚(X5)，
其P y . 5=-0 . 719；而VC(X 2)所起的作用最小，其
Py.2=0.232。从表3中还可以看出，花色苷以及缩合单
宁与HMF的交互作用也十分明显。
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由相关系数和通径系数计算决定系数[19]得到：
dy . 1 = 3 . 1 0 8，dy . 2 = 0 . 0 5 4，dy . 3 = 3 . 3 7 2，
dy.4=3.503，dy.5=0.517，
dy.12=-0.194，dy.13=-5.668，dy.14=-3.831，
dy.15=0.594，
dy.23=-0.131，dy.24=0.300，dy.25=-0.081，
dy.34=1.888，dy.35=0.003，
dy.45=-2.433，
∑d=0.999,，Pe= =0.03162。
将各因素对褐变度BI值的决定系数按照绝对值
由大到小的顺序排列出前三位，可以看出，花色苷
和HMF的交互作用是影响5℃储藏条件下百香果浑
浊果汁氧化褐变的第一决定因素，dy.13=-5.668；
而缩合单宁是影响褐变度BI值的第二决定因素，
dy.4=3.503；花色苷是第三决定因素，dy.3=3.372；其
余以此类推。∑d=0.999，Pe=0.031 62说明已考虑了
影响百香果浑浊果汁氧化褐变的主要因素。
3 结论
试验将百香果浑浊果汁在储藏过程中的几种非酶
褐变反应(酚类物质的氧化聚合、花色苷的积累、VC
的氧化聚合、美拉德反应)与果汁褐变度BI值进行通径
系数分析，综合分析结果得出：(1)在25 ℃避光储藏
条件下的百香果浑浊果汁中，花色苷的积累对褐变度
BI值的变化起到的直接作用最强，花色苷和缩合单宁
的交互作用是决定褐变度BI值变化的首要因素；其次
是缩合单宁对褐变度BI值的直接影响，花色苷是决定
褐变度BI值变化的第二因素。(2)在5 ℃避光储藏条件
下的百香果浑浊果汁汁中，缩合单宁对褐变度BI值起
到最强的直接作用，其次为花色苷；花色苷和HMF的
交互作用是影响褐变度BI值的第一决定因素,其次是缩
合单宁。综上所述：百香果浑浊果汁中花色苷与缩合
单宁的含量及变化直接或间接影响其果汁品质，花色
苷和缩合单宁是导致百香果浑浊果汁品质下降的最重
要因素。
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研究探讨
240.00元20.00
2013