果汁存贮容易发生变质，主要是细菌和氧气的作用，细菌会利用营养物质大量繁殖，导致果汁营养破坏和细菌污染。氧气则会导致果汁中某些还原性营养成分被氧化。某些成分氧化会导致褐变。为解决这个问题，一般是采用消毒除菌，脱气除氧的方法。果汁脱气是商业化果汁的基本操作程序。
脱气方法有真空法和氮交换法，真空法是果汁在真空状态下将果汁中的氧气等气体抽提出来。氮交换法是在果汁中压入氮，使氧气被氮气置换出来，因为氮气没有氧化性，从而实现保护果汁的目的。如果用具有还原作用的气体如氢气，是否能产生更理想的保护效应。这方面法国曾经有过研究。
本文的目的是研究氧化还原电位和巴氏杀菌对橙汁在15°C保存7周期间颜色稳定性和抗坏血酸的稳定性以及微生物生长恢复的影响。橙汁在+360 mV(未加氮)、+240 mV (加氮)和−180 mV (氮气-氢气)3种氧化还原电位条件下存贮。对植物乳杆菌和酿酒酵母亚致死热损伤细胞的热破坏和恢复进行了研究。氧化条件对植物乳杆菌和酿酒酵母的热破坏最有效，而还原条件降低了酿酒酵母受热细胞的恢复。用氮气或氮气氢气混合气体处理可提高橙汁的保色性和抗坏血酸的稳定性。本研究表明，果汁必须在热处理后立即进行还原，首先是为了在巴氏杀菌过程中最大限度地破坏微生物，其次是为了防止微生物繁殖，并在贮藏过程中保持颜色和抗坏血酸。
按照本研究结果，是首先用巴氏杀菌，然后加入氮气和氢气混合气还原，这样处理不仅能减少微生物污染，也能利用氢气还原作用，保持果汁的色彩和维生素C含量。氢气作为果汁保存工具，非常值得深入研究。考虑到今天大量氢气生物学研究结果，这种含有一定水平氢气的新型果汁，不仅对果汁存储有帮助，而且氢气本身可能也能让果汁饮料增加新的保健功效。氢气用于果汁这种液体，好处是氢气容易保持，且氢气的溶解度可能会高于纯水，也不太容易释放，但仍然需要采用氢气气密性材料，否则也难以长时间维持氢气的浓度。
请注意这个研究是在氢气效应发现前的果汁存储技术研究，今天可能并没有在市场上被采用，今天有必要对这种技术进行重新的研究，并积极推进氢果汁的应用。
Alwazeer D, Delbeau C, Divies C, et al. Use of redox potential modification by gas improves microbial quality, color retention, and ascorbic acid stability of pasteurized orange juice[J]. International journal of food microbiology, 2003, 89(1): 21-29.
以下内容根据上述文献摘录，要了解全部信息请阅读全文。
橙汁因其美味、鲜味和营养价值而被很多消费者所喜爱。1998年，仅法国人就消费10亿欧元8.4亿升柑橘汁，其中60%是橙汁(Sokolsky, 2000)。加工方法对果汁的营养和感官品质有不同的影响。为保持橙汁的天然风味，虽然有许多方法，如脉冲电场、高压、微波等，被提议作为代替热巴氏灭菌法，但是完全或快速的巴氏灭菌法热处理果汁仍然是最广泛销售的主流产品。
已证明嗜酸微生物特别是乳酸菌和酵母菌，是柑橘汁的主要污染微生物。氧化还原电位是一个表示介质内氧化或还原性质的物理化学参数，数值取决于介质的组成。食物(含硫醇的氨基酸、多肽、蛋白质和还原糖)、pH值、温度，以及大部分溶解氧的浓度都会影响氧化还原电位。
这个参数在微生物的细胞生理学中起着重要的作用，如生长能力、酶表达和耐热能力。本研究的目的是确定氧化还原电位对橙汁变质微生物的热破坏和恢复、色泽保持和在15摄氏度贮藏期间抗坏血酸稳定性的影响。
2．2. 橙汁制备
鲜榨冷冻单榨橙汁1升包装(Frigifruit, 法国)储存在18度冰箱直到使用。冰冻的橙汁在4度解冻24小时。橙汁中细菌总平板计数，用橙色血清琼脂(OSA, Difco Laboratories)进行，约10-10000 CFU /毫升。改良的Schott DuranR玻璃容器(250毫升)装入150毫升解冻的橙汁，然后用无菌N2或N2-H2气体处理(4% H2，平衡N2)；另一个作为对照组不加处理。橙汁的氧化还原电位测量采用结合电极(Pt4805-DXK, 法国)，参考Ag/AgCl系统，并连接到氧化还原控制界面(P507 consort,法国)。氧化还原电位值根据Jacob(1970)计算:Eh = Em + Er。其中，Eh为正常氢电极的电极电位，Em为被测电位，Er为参比电极(Ag/AgCl)的电位。测定结果为，未加氮时Eh值为+ 360 mV，加氮时Eh值为+ 240 mV，加N2-H2混合气时Eh值为-180 mV。不同氧化还原电位条件下pH值相同，均为3.70。为评价植物乳杆菌的还原活性将这两种微生物分别以10000 CFU/ml的浓度接种到150 ml的橙汁样品中。通过多通道接口进行氧化还原电极连续测定。
3.5.抗坏血酸稳定性
表4显示了气体改性氧化还原电位对未消毒橙汁(SSOJ)和完全巴氏杀菌橙汁(FPOJ)中抗坏血酸稳定性的影响。氧化还原电位改性对未消毒橙汁贮藏7周后抗坏血酸损失的影响无显著差异。
完全巴氏杀菌后+ 360 mV橙汁的抗坏血酸损失率(83%)显著高于+ 240 mV橙汁(14%)和-180 mV橙汁(2%)；后两者无显著性差异(P v0.25)。Kacem等人(1987)发现，在24度条件下存放16周时，除氧的巴氏杀菌橙汁比不除氧的需氧巴氏杀菌橙汁多保留了10.5%的抗坏血酸。橙汁中溶解氧含量是影响抗坏血酸稳定性的关键因素。
单榨和巴氏杀菌果汁在充气(N2或N2-H2)的顶空气中包装，均可使产品在储存过程中保持厌氧状态。用这两种气体对橙汁进行充气处理，能将氧气从介质中排除，在100毫升的顶空空间中，在三种不同条件下的单浓度或巴氏杀菌果汁储存7周后，没有检测到氧气(数据未显示)。这些数据表明，密封保存在玻璃容器中的未改性果汁样品的顶部空间中的氧气被微生物生长和/或氧化反应所消耗，例如在储存过程中，抗坏血酸氧化成脱氢抗坏血酸。抗坏血酸损失的原因为完全巴氏杀菌、存储橙汁氧化耗氧酶如细胞色素氧化酶、抗坏血酸氧化酶、过氧化物酶,是抗坏血酸在鲜榨橙汁在巴氏灭菌被摧毁的原因。在有氧条件下，贮藏7周后，未消毒橙汁的抗坏血酸降解率分别为23%和83%，低于完全巴氏杀菌橙汁。Sadler等人(1992)报道，在4度储存36天期间，未经巴氏杀菌的橙汁比完全或轻度巴氏杀菌的橙汁表现出更高的抗坏血酸保留率。Kabasakalis等人(2000)也发现了类似的结果。他们报告说，长寿命商业橙汁，在在冰箱的开放容器中储存1个月后，其抗坏血酸损失了60-67%，而新鲜橙汁损失了7-13%。在储存过程中，单榨和完全巴氏杀菌橙汁中抗坏血酸破坏率的差异可能是由于:(i)榨汁橙汁中自然基础菌群的耗氧。(ii)几种抗坏血酸保护剂(如生物黄酮、花青素，黄酮醇等，维生素P1和P2，维生素E，和酚)的在加热过程中被氧化破坏。(iii)在美拉德反应第一步氧化分子的产生。
结果表明，未消毒橙汁中抗坏血酸的含量为41 mg/100 ml，在90 度/ 1 min的巴氏杀菌过程中，其含量下降到38 mg/100 ml。在两种不同的氧化还原电位处理条件下，抗坏血酸都得到理想的保护。破坏过程主要发生在前三周，在3-7周变化比较小。
3.6 橙汁褐变情况
氧化还原电位对单一浓度和完全巴氏杀菌的橙汁在15 度保存7周的褐变指数的影响见表4。不同条件下的 氧化还原电位对P V 0.25浓度的橙汁褐变无显著影响，但在P V 0.35浓度下，+ 360 mV的未发酵橙汁样品(对照)褐变率高于其他两种条件(氮气和气体混合)。完全巴氏杀菌后的橙汁，用氮气或混合气体储存后，其褐变指数显著低于未处理的橙汁(P v0.25)。气体样品(氮气)中的氧消除可以减少褐变的演化，因为褐变被认为是一种氧化反应(McEvily和Lyengar, 1992)。由于抗坏血酸的分解而形成的糠醛与糖有类似的作用，并可能与氨基酸结合，导致果汁褐变。贮藏温度也会影响褐变的发生。Kanner等(1982)报道了12 度是糠醛积累的临界贮藏温度。在抗坏血酸和褐变实验中，监测了不同样品橙汁(未接种试验微生物)的pH和氧化还原电位。在15 度条件下贮存7周，还原条件(N2 -H2)下橙汁的 氧化还原电位无显著变化。氮气条件下，果汁氧化还原电位仅略有下降。但对照样品的氧化还原电位和pH值显著降低，未加热对照样品的pH值显著降低(表5)。自然背景菌群消耗的氧气和酸性代谢物的产生可能是氧化还原电位和pH值下降的原因。
4.结论
氧化还原电位对巴氏杀菌橙汁的微生物、营养和感官品质有不同的影响。氧化条件增加了植物乳杆菌和酿酒酵母的热破坏。在无氧和还原条件下储存提高了巴氏杀菌橙汁的微生物和感官质量。因此，可以建议在热处理后立即用气体调节氧化还原电位，以最大限度地热破坏微生物，并在储存过程中稳定产品。
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