全 文 ：超高压处理白萝卜和莴笋贮藏期间品质的变化
董 鹏 易俊洁 王蓉蓉 花 成 胡小松 张 燕 *
（中国农业大学食品科学与营养工程学院 国家果蔬加工工程技术研究中心
农业部果蔬加工重点开放实验室 果蔬加工教育部工程研究中心 北京 100083）
摘要 选取白萝卜和莴笋，经 600 MPa，保压时间 5 min 处理后，在 4 ℃冷藏条件下贮藏 4 个月，分析贮藏期间
微生物、质构和色泽的变化。 结果表明：对于白萝卜，超高压处理显著优于热处理，热烫后的超高压处理优于未
经热烫的超高压处理。 对于莴笋，超高压处理显著优于热处理，未经热烫的超高压处理优于经热烫的超高压处
理。 为保证产品品质，白萝卜要热烫后再经超高压处理，而莴笋可以不经热烫而直接超高压处理。
关键词 超高压； 白萝卜； 莴笋； 贮藏期； 微生物； 品质
文章编号 1009-7848（2012）09-0158-07
超高压（High hydrostatic pressure，HHP）技术
作为一种非热杀菌技术，在国外已实现产业化，它
对食品营养成分、色泽等小分子物质的影响较小，
与热加工相比， 能更好地保持食品的品质和营养
成分[1]。 蔬菜是人们日常生活中不可缺少的食品，
然而蔬菜生产具有强烈的季节性和地域性。 蔬菜
本身含水量高，组织脆嫩，且采后是活体，极易受
机械损伤而腐烂变质。 将高静压技术应用于蔬菜
保鲜加工，有利于延长蔬菜的货架期。 Hendrickx
等研究表明，颜色、风味和质构对感官和消费者接
受度有重要影响[2]。 Prestamo等研究了高静压处理
的花椰菜和菠菜的超微结构， 认为花椰菜更适合
高静压处理[3]。 Bala等研究发现，经过压力辅助热
杀菌处理（PATS）的蔬菜在质构、风味和颜色方面
都超越了传统的热 处 理 [4]。 本 文 以 白 萝 卜
（Raphanus sativus） 和莴笋（LactucapsativapL.var.
asparaginapBailey）为原料，经超高压处理后，测定
贮藏期内的微生物、质构和色差的变化，为蔬菜的
超高压加工提供依据。
1 材料与方法
1.1 原料与试剂
白萝卜（百日子），莴笋（科兴三号）；平板计数
琼脂，北京陆桥技术有限公司。
1.2 仪器与设备
HHP-750-7 型超高压处理装置，包头科发新
型高技术食品机械有限责任公司；SC-80C 全自动
色差仪，北京康光仪器有限公司；TA-XT2i 质地分
析仪，英国 SMS公司。
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计 蔬菜→去皮→切片→热烫→冷
却→装袋→装液→真空封口→杀菌→成品。
选择品质较好，无机械损伤的蔬菜。用清水清
洗，去皮，切成直径 2 cm，厚 0.8 cm 的圆片，放于
沸水中热烫 90 s，取出后冷却，将冷却后的蔬菜表
面的水分沥干，称取 50 g 装入包装袋中，装入 20
mL 蒸馏水， 然后真空封口。 超高压杀菌参数为
600 Mpa，保压时间为 5 min。 蔬菜热杀菌[5-6]：采用
常压杀菌，公式为 5-30-10 min/95 ℃，即 5 min 内
升温至 95 ℃，然后保温 30 min，最后 10 min 内梯
度降温至常温。 处理后的蔬菜样品放入 4 ℃冷库
中贮藏，在第 0、1、2、3、4、8、17 周取样，测定菌落
总数、质构、色差。
1.3.2 微生物菌落总数检测 根据 GB4789.2-
2008，残留菌落总数采用（log10N）表示，其中： N
为超高压处理后蔬菜中的微生物数量（CFU/g）。
收稿日期： 2011-07-20
基金项目： 国家自然科学基金项目（30972067）；中央高
校基本科研业务费专项资金（KYCX2011059）；
南沙蔬菜生产加工技术集成与示范 （2011
BAD05B05）
作者简介： 董鹏，男，1987 年出生，硕士
通讯作者： 张燕
Vol． 12 No． 9
Sep． 2 0 1 2Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
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压
力
/M
Pa
11∶16 11∶19 11∶22 11∶25 11∶28 11∶31
图 1 实时压力曲线
Fig.1 Real-time pressure curve
时间
未热烫+HHP
热处理
热烫+HHP
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菌
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数
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g 1
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FU
·
g-
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贮藏期/周
图 2 经不同加工工艺加工后的白萝卜贮藏于 4℃下
菌落总数的变化
Fig.2 The total plate count changes of white radish
treated by different processing stored at 4 ℃
未热烫+HHP
热处理
热烫+HHP
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
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菌
落
总
数
lo
g 1
0/C
FU
·
g-
1
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贮藏期/周
图 3 经不同加工工艺加工后的莴苣贮藏于 4℃下
菌落总数的变化
Fig.3 The total plate count changes of lettuce treated
by different processing stored at 4 ℃
1.3.3 质构测定 参考张甫生的方法并略作修改[5]。
将超高压处理后的蔬菜圆片置于质构仪 P/50 探
头下做质地多面分析（TPA）测试。 质构仪参数如
下：测前速率 2 mm/s，测试速率 1 mm/s，测后速率
2 mm/s；压缩程度 30%；停留间隔为 3s；数据采集
速率为 250 pps；触发值是 5 g[8-9]。 每次测定 10 个
样品，取平均值。
1.3.4 颜色测定 参考赵君的方法并略作修改[10]。
将不同处理的蔬菜样品打浆，称取 4 g盛于样品盘
中并均匀分布， 采用反射模式下的亨特均匀表色
系统测定 L*、a*、b*值表示样品的颜色。 其中 L*表
示亮度，L*值越小， 表明产品的亮度越小；a*值表
示色泽的红/绿，a*<0 表示的是绿色程度，a* 值越
小，绿色程度越高；b*值表示色泽的黄/蓝，b*>0，表
示的是黄色程度，b*值越大，黄色程度越高。 色差
值△E 反映了色泽的总体变化，△E 越大表示颜
色变化越大。 ΔE=[（L*-L*0）2+（a*-a*0）2+（b*-b*0）2]1/2
式中 L*0、a*0、b*0 为蔬菜对照样的值，L*、a*、b* 为蔬
菜处理样的值。
1.4 数据统计分析
试验所得数据采用 OriginPro7.5 进行处理分
析及制图。 所有试验重复 3次。
2 结果与分析
2.1 贮藏期间微生物菌落总数的变化
由图 2 和图 3 可知，3 种加工工艺都可以使
蔬菜中的菌落总数降低至 2 个对数。 在贮藏 1 个
月内， 经 3 种加工工艺的蔬菜的菌落总数均有所
增加： 未经热烫的超高压处理的白萝卜增至 3.4
个对数、热处理的增至 5.7 个对数、经热烫的超高
压处理增至 4.2 个对数； 未经热烫的超高压处理
莴笋分别增至 3.5 个对数、热处理的增至 5.1 个对
数、经热烫的超高压增至 4.0 Log10 CFU/g。这个结
果与之前的一些研究相似，Lee 等研究发现，超高
压处理过的韩国泡菜中的菌落总数在 10 ℃下贮
藏 15 d后恢复至处理前的水平[11]。
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热处理
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图 4 经不同加工工艺加工后的白萝卜贮藏于 4℃下
硬度的变化
Fig.4 The hardness changes of white radish treated
by different processing stored at 4 ℃
硬
度
/N
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硬
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/N
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图 5 经不同加工工艺加工后的莴苣贮藏于 4℃下
硬度的变化
Fig.5 The hardness changes of lettuce treated
by different processing stored at 4 ℃
经过对比发现， 热处理后蔬菜中的微生物在
前 3 周内始终处于对数级增长， 而超高压处理后
蔬菜的微生物在前 3 周均无显著变化。 超高压会
杀死大部分微生物的营养体， 也会导致剩余部分
微生物受伤，从而使其无法增殖，只有在受伤细胞
实现自我修复之后，才可以恢复增殖，即“超高压
造成细胞受伤后的修复作用”[12]。 而且，已有不少
研究表明低温或低 pH 会抑制这种修复 [13-15]，但是
这种抑制作用不会持续很久，细胞逐渐会产生“冷
适应”，从而恢复生长。在第 3周至 1个月之间，超
高压处理后的蔬菜的微生物菌落总数显著增加，
说明超高压造成的受伤细胞在经过自我修复之后
开始增殖， 当然也不能排除超高压处理会使一部
分微生物进入 VBNC （Viable but non-culturable）
状态[16]。Pe觡as等发现 40℃下 300 MPa/10 min 使德
国泡菜中的细菌总数大量减少， 但是 3 个月冷藏
后微生物数量有所上升， 尤其是最后一个月数量
明显增加，结果与上述相符 [17]。 因此，超高压处理
食品中的受伤微生物会经过自我修复与增殖的过
程，可以通过低温、低 pH 等一些外界因素来抑制
受伤细胞的自我修复，从而延长食品的贮藏期。
贮藏 1 个月到 4 个月， 热烫后超高压杀菌和
热杀菌的白萝卜的菌落总数没有显著变化， 而未
经热烫的超高压杀菌的白萝卜的菌落总数则显著
降低； 经 3 种杀菌处理的莴笋的菌落总数均有不
同程度的增加，2 个月时热杀菌的莴笋会腐败变
烂。从微生物角度看：贮藏效果最好的是未经热烫
的超高压处理组，其次是经热烫的超高压处理组，
而热杀菌组贮藏效果较差。
2.2 贮藏期间质构的变化
图 4 和图 5 是经不同杀菌方式处理后的白萝
卜和莴笋贮藏于 4 ℃下硬度在 4 个月内的变化。
随着时间延长， 白萝卜和莴笋的硬度降低呈现的
趋势； 超高压杀菌处理的蔬菜的硬度明显优于热
杀菌的蔬菜， 未经热烫的超高压处理的蔬菜与经
热烫的超高压处理的蔬菜硬度变化差异不显著。
赵君研究发现， 在贮藏过程中黄桃罐头的硬度整
体趋势变小， 超高压处理的黄桃的比热处理的黄
桃硬度大，结果与本研究相似 [10]。 Krebber 等研究
表明， 热加工的绿豆仅能保持原有硬度的 3%，而
超高压处理能保持原有硬度的 60%[18]。
贮藏 1 个月以后直到 4 个月，白萝卜和莴笋硬
度虽然仍在降低，但是下降的幅度很小。这是由于
细胞具有其固有结构，只要蔬菜没有腐败变质，蔬
菜的硬度降低到一定的程度后， 就不会发生显著
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图 6 经不同加工工艺加工后的白萝卜贮藏于 4℃下
△E 的变化
Fig.6 The △E changes of white radish treated
by different processing stored at 4 ℃
△
E
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热处理
热烫+HHP
a
b b
a
b
a
a
b
a
△
E
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贮藏期/周
图 7 经不同加工工艺加工后的莴苣贮藏于 4℃下
△E 的变化
Fig.7 The △E changes of lettuce treated
by different processing stored at 4℃
的变化。 因此，蔬菜硬度变化可以分为 3 个阶段：
首先是由于不同工艺处理使得蔬菜硬度的变化；
然后是贮藏过程中果胶的溶解与降解导致蔬菜硬
度的降低；最后是由于微生物的增殖，导致蔬菜腐
败变质，从而硬度降低。而贮藏过程中的温度等其
他原因， 则会改变硬度变化的速率。 赵君研究发
现，贮藏温度越高，黄桃的硬度越小[10]。
2.3 贮藏期间颜色的变化
图 6 和图 7 是贮藏于 4 ℃下， 经不同杀菌方
式处理后的白萝卜在 4 个月内和莴笋在 2 个月内
色差△E的变化。 随着贮藏期的延长，△E值越来
越大， 说明 3 种杀菌方式处理的蔬菜的总体颜色
与对照的差异越来越大。超高压杀菌后蔬菜的△E
变化均明显小于热杀菌； 未经热烫的超高压处理
的白萝卜的△E 值在贮藏期内始终低于经热烫的
超高压处理的白萝卜， 而未经热烫超高压处理的
莴笋的△E 值与热烫后超高压处理的莴笋的△E
差异不显著。 因此，贮藏期间，超高压杀菌的蔬菜
的色泽明显优于热杀菌的蔬菜， 而未经热烫的超
高压处理的蔬菜色泽优于热烫后超高压处理的蔬
菜。
图 8 是 4℃下， 不同杀菌方式处理后白萝卜
的 L*值在 4个月内的变化。 L*值表示产品亮度的
变化，从而间接反映了产品褐变的程度。 与△E值
的变化趋势相反， 随着时间的延长，L* 值逐渐减
小，即白萝卜的亮度逐渐降低，说明白萝卜发生一
定程度的褐变。 而热烫后超高压处理的白萝卜 L*
值降低了 7.52，未热烫超高压处理的降低了 5.58，
热处理的降低了 4.31，超高压处理组 L*值降幅显
著高于热处理， 说明超高压处理会促进白萝卜的
褐变。 这与 Sohn 和 Lee 的报道类似， 他们发现
400 MPa 以上的处理促进了韩国泡菜在室温贮藏
期内的褐变[11，19]。 李琳也研究发现，超高压处理会
导致酸菜的褐变， 并对其褐变原因进行了初步的
探讨， 认为褐变有可能是一些酚类物质的降解导
致[20]。
图 9是 4℃下， 不同处理方式后莴笋的 a*值
在 2个月内的变化。 a*<0表示的是绿色程度，a*值
越小，绿色程度越高。在贮藏期间，a*值逐渐增加，
即莴笋的绿色逐渐降低，变成橄榄绿。在贮藏了一
个月时，经超高压杀菌的莴笋的 a*值低于热杀菌
的 a*值，两种超高压处理的莴笋的 a*值没有显著
差异，说明在一定贮藏时间内，超高压处理的莴笋
较热杀菌的莴笋的绿色变化的慢。 超高压对食品
色泽的影响与加工条件有关， 一般较低的温度下
不会引起色素的降解，花椰菜、绿豆和菠菜的叶绿
素降解较少，但高温下降解较多[1]。
超高压处理白萝卜和莴笋贮藏期间品质的变化 161
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未热烫+HHP
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贮藏期/周
图 8 经不同加工工艺加工后的白萝卜贮藏于 4℃下
L*值的变化
Fig.8 The L* value changes of white radish treated
by different processing stored at 4 ℃
L*
值
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a*
值
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a
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a
a a a
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图 9 经不同加工工艺加工后的莴苣贮藏于 4℃下
a*值的变化
Fig.9 The a* value changes of lettuce treated
by different processing stored at 4 ℃
3 讨论
一般来说，热烫的主要目的是减菌和灭酶。从
微生物的角度看， 热烫后超高压处理组和未经热
烫的超高压处理组的蔬菜的剩余菌落总数差异不
大， 说明超高压处理之前的热烫对高压蔬菜产品
其最终杀菌效果影响不大， 因为超高压处理已经
将蔬菜产品中的微生物营养体杀死， 剩余的几乎
是耐压性的芽孢， 而前期的热烫对芽孢影响也不
大， 所以热烫用于超高压蔬菜的前期减菌意义不
大。热烫的另一个目的是用于灭酶，以保证蔬菜的
品质。 对于莴笋来说，前文的分析已经得出，未经
热烫的超高压处理组品质优于热烫后超高压处理
组，因此，莴笋的超高压加工不需要进行热烫；对
于白萝卜来说， 白萝卜的超高压加工需要进行热
烫，因为未热烫的白萝卜经过超高压处理之后，组
织细胞破裂， 使得细胞中未钝化的硫甙酶催化萝
卜甙（Glucoraphenln）酶解，生成了萝卜芥子油，具
有特殊的硫臭味，影响品质。
超高压蔬菜产品是采用超高压技术加工蔬菜
而成，是一类新产品，其产品的贮藏特性与现在市
场中的鲜切蔬菜以及蔬菜罐头有着较大区别，从
而其货架期的评价指标也不同于这两种产品。 因
此， 需要从安全和品质两个方面综合评价超高压
蔬菜产品的货架期。 本文对超高压蔬菜在 4 ℃贮
藏期间的微生物状况和品质进行了分析。 从微生
物角度看，超高压蔬菜在贮藏 4 个月之后，热烫后
超高压处理的莴笋菌落总数最多达到 5 个对数，
但没有造成蔬菜的腐败变质，从感官方面看，未经
热烫的超高压白萝卜在贮藏一周即会出现硫臭
味，使人无法接受，而经热烫的超高压白萝卜的品
质相对稳定。因此，可以认为经热烫的超高压白萝
卜和未经热烫的超高压莴笋可以达到 4 个月的保
质期。
4 结论
从贮藏期微生物和品质分析， 超高压处理的
白萝卜和莴笋显著优于热处理， 未经热烫超高压
处理的莴笋和热烫后超高压处理的白萝卜品质最
好，均可达到 4个月的保质期。是否需要热烫要根
据蔬菜确定，莴笋可以省去热烫工艺，而白萝卜需
要热烫。
参 考 文 献
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Quality Changes of High Hydrostatic Pressure Treated White Turnip
and Lettuce during Storage
Dong Peng Yi Junjie Wang Rongrong Hua Cheng Hu Xiaosong Zhang Yan*
（College of Food Science and Nutritional Engineering， China Agricultural University； National Engineering Research
Center for Fruit and Vegetable Processing； Key Laboratory of Fruit and Vegetable Processing， Ministry of Agriculture；
Engineering Research Center for Fruit and Vegetable processing， Ministry of Education， Beijing 100083）
Abstract The effect of high hydrostatic pressure（HHP） on the quality of white turnip and lettuce was studied. After
超高压处理白萝卜和莴笋贮藏期间品质的变化 163
中 国 食 品 学 报 2012 年第 9 期
HHP treatment at 600 Mpa for 5 minutes， white turnip and lettuce were stored at 4 ℃ for 4 months. The texture， color
and microbiological changes of HHP -treated vegetable products were analyzed during the storage period. The results
showed that the quality of HHP-treated white turnip and lettuce were better than those with thermal treatment. The color
and texture of blanched white turnip were better than that without blanching， however， the quality of lettuce without
blanching was better than blanched. Therefore， in order to improve the quality of HHP-treated white turnip， blanching is
necessary， but it’s not the case with lettuce.
Key words high hydrostatic pressure； white turnip； lettuce； storage； microorganism； quality
基因组片断分析时间缩短到 3分钟
据物理学家组织网 8 月 29 日报道，美国能源部劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）研究
人员最近开发出一种核酸（DNA 和 RNA）快速扩增技术，使聚合酶链式反应（PCR）的速度大大
加快，可在 3分钟内将基因组片段扩增 10亿倍，迅速识别出病原菌。 疾病快速诊断有望很快成
为现实。 相关论文发表在最近出版的《分析师》杂志上。
PCR技术能让研究人员把一段 DNA 或 RNA 复制上百万副本，然后用于基因组测序、基因
分析、遗传病诊断、亲子鉴定、法庭鉴定、确定疾病感染等。 该过程一般需要 1小时到几天时间。
然而，快速诊断、应急反应或传染病监控往往要求 PCR技术缩短到几分钟。
领导这项研究的工程师雷金纳德·比尔和同事克服酶动力学和热动力学方面的限制，用多
孔材料和绝热薄膜制造出一种设备，实现了极速热循环，能每秒钟加热或制冷 45℃，一次热循
环不超过 2.5秒。 比尔特别指出：“这种设备的独特之处还在于，它制冷的速度和加热一样快。 ”
开发出这种设备后，比尔和同事从 10 种商用酶中选出了 2 种，这 2 种酶的链式反应速度
非常快，将一些参数略作调整，就能使反应更快。
他们用一种肠杆菌属的细菌测试了新的 PCR设备迅速扩增 DNA片段的能力，然后用一段
严重急性呼吸道综合征（SARS）DNA片段演示了设备处理威胁公共健康病毒方面的效果。 该设
备完成对目标 DNA30个周期（10亿倍）的 PCR扩增，用时仅为 2分 18秒。
目前，研究小组正在开发一种实时探测设备。 按照他们的设想，将来一台 PCR 仪器就能完
成整个测试，从样本到结果只需 10分钟。 市场对这种设备的需求将是巨大的，除传统的公共卫
生和医疗研究领域， 一台简单实用的实时 PCR设备在养殖、 农业以及食品加工行业都非常有
用，可用来保障食品安全。
（消息来源：中国科技网）
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