论高压对胡萝卜素的影响

韩丽娟

黑龙江广播电视大学（哈尔滨 150080）

因为蔬菜的组织结构是非常脆弱的，以致于他们能很容易的被破坏，于是HPP有的时候会影响蔬菜的质量以及其营养价值。因此，为了完善和发展这个技术，就要了解在HPP后，蔬菜的组织和细胞结构经过高压处里之后发生了怎样的变化，而这必须要借助显微镜来进行观察。在此次研究中，以胡萝卜作为根茎蔬菜为例子（其他的茎蔬菜和水果类将在另外的研究中介绍），研究采取不同的时间段，及不同的压力来处理，进行对比试验，在显微镜下观察HPP前和HPP后胡萝卜片的组织结构的变化。这项研究的目的就在于，很好地了解HPP的原理和得到HPP后保存蔬菜的合理参数。

1 研究的方法和过程

1.1 原料

当地超市购买的优质胡萝卜，二甲苯，蒸馏水，苏木精，乙醇，冰醋酸等。

1.2 机器设备

高压设备（DL700-0.55*1.5 大龙 超高压器材厂，上海，中国）有一个能容量350 ML的容器，最高压力700 MPa。压力能在2 min内增加，能在0.5 min内释放。显微镜连着照相摄像设备。

1.3 其它的常用工具

真空包装器，电子称，烧杯，量筒，刀等

1.4 实验步骤和方法

用自来水把胡萝卜洗净，把胡萝卜切成2*2 cm的立方体。所有的样本都要用塑料袋真空密封，用来HPP的样本应该被密封两次是为了与保持正常气压的介质分离。密封过的样本分别按照如下的环境温度和参数加工。

第一组：压力分别在200 Mpa、300 Mpa、400 Mpa、500 MPa和600 MPa时，5 min。

第二组：压力在 400 MPa，时间分别是 5 min、10 min、15 min、20 min、25 min。

用显微镜来观察分别在HPP前和HPP后的胡萝卜制作。

2 结果和讨论

2.1 不同压力的影响

大体上来说，蔬菜的细胞是完整的（充盈球形状的），由于他们被挤压和碰撞，他们的形状通常是多面体的，由八个六角型和六个正方形组成的。没有被高压处理过的胡萝卜细胞是典型的多面体（图1A），他们的边和角是清晰可见的，单个细胞是充盈的。

在压力200-300 MPa 5 min（图1 B，C）被处理的胡萝卜的蜂窝组织的显微镜图像，显示着这样处理过得样本的细胞有光泽膨胀的外表，与没有被处理过得样本很相似，这就说明了时间短，低压不能破坏胡萝卜的组织结构。当这些样本在400和500 MPa 5 min的时候情况下加工，这些细胞依然完好无缺（图1D和E）保持原来的形状图，但是他们的体积缩小了一些，这一点说明了在400-500 MPa的压力下，细胞结构上不会有很明显的改变。

图1 5min，分别用不同的压力处理胡萝卜的细胞和组织图

然而，当压力上升到600 MPa以上，我们很清楚的看到细胞结构的改变和一些可溶解的部分发生移动（图1F），破坏的细胞依稀可见，萎缩的细胞出来了，光泽的表象完全消失了。

因此，压力在（600 MPa）的情况下会破坏胡萝卜的细胞和组织。

2.2 不同时间的影响

从某种程度来讲，根据高压加工的理论，短时间高压加工和长时间低压加工，对食品材料有着同样的影响。为了了解加工时间对于蔬菜的口感和组织的影响，用400 MPa的压力加工样品，分别用5 min，10 min，15 min，20 min，25 min。细胞和组织的影像图2中加以展示。

当加工时间是5 min（图2）,细胞的结构已经没有明显的改变，细胞的表象是膨胀和光泽的，细胞的形状是清晰可见的，这表示在此时间段来高压处理胡萝卜，胡萝卜依然保持得很好。

然而，随着加工时间很久的延长，胡萝卜细胞的体积变得越来越小(图 2C-F)这说明细胞的间隙、细胞内的空间变小了。实际上这里有大量的液体(75-90%)和气体，这些气体都在细胞的间隙和蔬菜细胞内部空间里，液体包含有水也有其他的一些成分，在长时间的高压下，液体在细胞壁流动、扩散，气体将会变成一薄层气膜，因此细胞将会越来越小。因此，能够得出结论压力在400 MPa的操作条件下，加工时间于20 min，处理过的胡萝卜的组织结构和口感没有变化的。

图2 用不同的时间，压力在400 MPA，加工的胡萝卜的细胞和组织图

把时间与压力作比较，我们发现压力是破坏胡萝卜结构和组织的主要因素，因为超高的压力会使细胞壁萎陷而破坏了胡萝卜的细胞，可见长时间低压力只会减小细胞的体积，当压力被释放，细胞则又恢复原来的模样，所以，为了保护蔬菜不受破坏，长时间低压，是最好的技术参数。

虽然长时间低压，为了保护蔬菜不受破坏是有益的，如果压力太低，致病微生物和酶的活性将会依然活跃，因此，在HPP后的新鲜蔬菜，不能保存很长时间。另一个方面长时间低压加工蔬菜也是无效的。

3 结 论

考虑到压力和时间的问题，我们得出结论，胡萝卜的加工在400 MPa 20 min或者500 MPa 5 min是可行的技术，可以应用课推广。