速凍草莓滲透處理工藝的研究

鞠臨子，鞠國泉，*，劉月英，呂會(huì)麗，陳國芳，張新房，馮書奇

（1.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊050061；2.河北明光食品有限公司，河北石家莊050899）

速凍草莓滲透處理工藝的研究

鞠臨子1，鞠國泉1，*，劉月英1，呂會(huì)麗1，陳國芳2，張新房2，馮書奇2

（1.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊050061；2.河北明光食品有限公司，河北石家莊050899）

研究了海藻酸鈉、乳酸鈣以及海藻酸鈉-乳酸鈣復(fù)合滲透劑在草莓速凍前滲透處理，經(jīng)速凍、解凍后，測定硬度、失重率、花色苷和VC的含量，并與未經(jīng)滲透處理對照組比較。結(jié)果表明上述三種滲透劑均有提高硬度、減少汁液流失、延緩花色苷和VC含量降低作用，其中復(fù)合滲透劑效果更突出。通過正交試驗(yàn)確定了海藻酸鈉-乳酸鈣復(fù)合滲透工藝最佳優(yōu)化是：復(fù)合滲透劑配比為1.5%乳酸鈣、0.6%海藻酸鈉，滲透溫度為30℃，滲透時(shí)間1.5 h。

速凍草莓；海藻酸鈉；乳酸鈣；滲透

草莓屬于薔薇科草莓屬［1］，其果實(shí)為漿果，是集營養(yǎng)價(jià)值與色香味為一身的名優(yōu)水果。但草莓柔軟而多汁，極易變質(zhì)，難以鮮貯，且收獲的季節(jié)性強(qiáng)，因此，工業(yè)上經(jīng)常采取將草莓速凍處理以延長其保鮮期。速凍草莓在加工儲(chǔ)藏過程中易發(fā)生褐變，顏色發(fā)暗，而且解凍后質(zhì)構(gòu)軟塌、汁液流失嚴(yán)重影響感官品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值。為此，曾有報(bào)道采用氯化鈣處理速凍草莓以改善硬度、延緩褐變［2］，但氯化鈣有苦澀味，對水果風(fēng)味有負(fù)面影響［3］。海藻酸鈉天然、安全、環(huán)保，目前在水果保鮮中應(yīng)用廣泛［4］。乳酸鈣作為硬化劑食用安全性更高，不但可以增加果實(shí)硬度，而且對果實(shí)風(fēng)味無影響［3］。

關(guān)于乳酸鈣和海藻酸鈉對于速凍草莓的品質(zhì)影響目前國內(nèi)尚無報(bào)道。本研究采用乳酸鈣和海藻酸鈉作為滲透劑，研究不同滲透劑在速凍前對草莓浸泡處理的的方法以提高速凍草莓的品質(zhì)，改善速凍草莓傳統(tǒng)加工造成的缺陷，最大限度地保留原有的感官特性和營養(yǎng)價(jià)值，為提高速凍草莓的品質(zhì)提供技術(shù)和理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

市售新鮮草莓，L-乳酸鈣為化學(xué)純，海藻酸鈉為食品級。

1.2儀器設(shè)備

601超級恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市醫(yī)療器械廠；PHS—4CT型精密酸度計(jì)：上海大譜儀器有限公司；電子天平（精度為0.0001g）：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；WFZ75系列紫外可見分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司；GY-2硬度計(jì)：樂清市艾德堡儀器有限公司；食品加工機(jī)：飛利浦HR1821；低溫冰箱：星星DW-251。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1草莓預(yù)處理

草莓來自石家莊市學(xué)府路農(nóng)貿(mào)市場，挑選成熟度一致，大小均勻和無病蟲害的果實(shí)。將果實(shí)去萼、洗凈、晾干10 min。草莓樣品分成若干組，每組10個(gè)草莓。

1.3.2速凍草莓工藝

預(yù)處理原料→滲透處理→瀝水→預(yù)冷→速凍→挑選→金屬探測→包裝→凍藏

1.3.3滲透劑對草莓硬度和失重率的影響試驗(yàn)

對照組草莓用純凈水浸泡，試驗(yàn)組草莓分別經(jīng)不同濃度的乳酸鈣、海藻酸鈉和乳酸鈣+海藻酸鈉復(fù)合滲透劑（簡稱復(fù)合滲透劑，下同）浸泡1 h后瀝干10 min，于-36℃冷凍30 min后，置于-18℃條件下貯藏2周后，在室溫下自然解凍，測定速凍草莓的失重率（評價(jià)汁液流失率）、硬度，結(jié)果見表3。

1.3.4滲透劑對速凍草莓花色苷和VC含量隨時(shí)間變化試驗(yàn)

上述滲透劑經(jīng)速凍后，分別在凍藏12、24、36、48、60 d時(shí)常溫自然解凍后測定花色苷和VC含量，結(jié)果見圖1、圖2。

1.3.5復(fù)合滲透劑最優(yōu)條件的確定

采用以草莓綜合感官評分為判定指標(biāo)（見表1），采用四因素三水平，對復(fù)合滲透劑工藝中乳酸鈣、海藻酸鈉的加入量、滲透溫度和時(shí)間設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，考察因素及水平見表2，正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

1.3.6感官評定方法

由有經(jīng)驗(yàn)的5人對用不同的配比處理過的草莓進(jìn)行硬度、出汁率、口味、色澤等方面的感官評定，滿分100分，其中各項(xiàng)滿分25分，打分后再通過求加權(quán)平均值得出各配方感官評定。

表1　速凍草莓綜合感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1The sensory evaluation standards for quick-frozen strawberry

表2　復(fù)合滲透劑正交試驗(yàn)因素水平表Table 2Factors and levels of orthogonal test L9（34）for composite penetrant

1.3.7各參數(shù)測定方法

失重率（%）=100（滲透前重量-解凍后重量）/滲透前重量；硬度采用GY-2型硬度計(jì)測定，單位kg/cm2；花色苷含量采用pH值示差方法測定［2］，單位mg/kg；VC含量采用GB/T 5009.86-2003《蔬菜、水果及其制品中總抗壞血酸的測定》中2，4-二硝基苯肼比色法，單位mg/100 g。

2　結(jié)果與分析

2.1不同滲透劑對草莓硬度和失重率的影響

不同滲透劑對草莓硬度和失重率的影響見表3。

表3　不同滲透方式的草莓解凍后硬度和失重率比較Table 3Comparison of strawberry hardness and weight loss with different penetration after thawing

由表3看出海藻酸鈉、乳酸鈣和復(fù)合滲透劑均有顯著增強(qiáng)草莓硬度的作用，其中復(fù)合滲透劑和2.0%乳酸鈣效果顯著，而海藻酸鈉作用不明顯；表3結(jié)果表明上述滲透劑均能顯著延緩果實(shí)失重，其中復(fù)合滲透劑和1.5%乳酸鈣效果突出。海藻酸鈉分子中有大量親水基團(tuán)，對水分子有很強(qiáng)的作用力，能夠緩解食品中水分的蒸發(fā)，降低食品質(zhì)量損失［4］。海藻酸鈉很容易與一些二價(jià)陽離子結(jié)合，形成不溶于水的凝膠［5］，鈣離子用于增強(qiáng)果實(shí)硬度的效果早已被試驗(yàn)證明，其能夠延緩汁液流失的原因可能是鈣離子與果膠酸殘基結(jié)合，增強(qiáng)了果實(shí)細(xì)胞壁的穩(wěn)定性，減少水分的流失［6］，本實(shí)驗(yàn)中其與乳酸鈣中的鈣離子形成不溶于水的海藻酸鈣熱不可逆凝膠，有效的強(qiáng)化了果實(shí)硬度增加、失重率降低的效果。

2.2不同滲透劑對速凍草莓花色苷含量隨時(shí)間變化的影響

不同滲透劑對速凍草莓花色苷含量隨時(shí)間變化的影響見圖1。

圖1　不同滲透劑對速凍草莓花色苷含量隨時(shí)間變化的影響Fig.1Effects on anthocyanin content change with time for different penetrants to quick-frozen strawberry

由圖1可看出，未經(jīng)處理的對照組的花色苷含量隨凍藏期的延長下降較快，0.4%海藻酸鈉對花色苷的影響不突出，而2%乳酸鈣和復(fù)合滲透劑能顯著延緩花色苷的下降，其中后者作用更突出?；ㄇ嗨厥遣葺珴傻闹饕獊碓?，它大多以花色苷的形式存在于植物細(xì)胞液中，草莓在加工貯藏過程中經(jīng)常發(fā)生多種褐變而使顏色暗淡［7］，經(jīng)滲透處理過的果實(shí)能較好保持花青苷的穩(wěn)定，因而色澤保持很好。

2.3不同滲透劑對速凍草莓VC含量隨時(shí)間變化的影響

圖2的結(jié)果顯示同對照組相比，2%乳酸鈣和復(fù)合滲透劑均能顯著延緩VC含量的下降，特別是在凍藏前期效果更突出，而在凍藏后期，效果不明顯。

2.4復(fù)合滲透劑正交試驗(yàn)結(jié)果

復(fù)合滲透劑正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

圖2　不同滲透劑對速凍草莓VC含量隨時(shí)間變化的影響Fig.2Effects on vitamin C content change with time for different penetrantS to quick-frozen strawberry

表4　復(fù)合滲透劑正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4The results of orthogonal experiment of composite penetrant

表4正交試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)說明影響草莓綜合感官評分的因素由大到小依次為乳酸鈣、滲透時(shí)間、海藻酸鈉、滲透溫度，最佳工藝優(yōu)化為A2B3C2D2，即1.5%乳酸鈣，0.6%海藻酸鈉，滲透溫度為30℃，時(shí)間1.5 h。

2.5最佳工藝優(yōu)化的驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

將正交試驗(yàn)中得分最高的5號組合A2B2C2D2與最佳工藝優(yōu)化優(yōu)化A2B3C2D2做驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果見表5。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明最佳工藝優(yōu)化效果最好。

表5　最佳工藝優(yōu)化驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5The verify experimental results of the best process optimization

3　結(jié)論和討論

用乳酸鈣和海藻酸鈉復(fù)合滲透劑對草莓速凍前滲透處理可有效增加果實(shí)硬度、減少汁液析出、降低果實(shí)褐變速度和VC含量損失。其最佳滲透工藝為：復(fù)合滲透劑配比為1.5%乳酸鈣，0.6%海藻酸鈉，滲透溫度為30℃，滲透時(shí)間1.5 h。應(yīng)該指出最佳工藝優(yōu)化中海藻酸鈉濃度雖然較低，但還是有一定粘度，在工藝上應(yīng)先用乳酸鈣浸泡滲透，然后再用海藻酸鈉處理以節(jié)省滲透時(shí)間。將來可考慮在真空條件下提高滲透速度，但真空滲透可能會(huì)帶來果實(shí)失重率增加，這方面問題有待進(jìn)一步研究。

［1］喬勇進(jìn)，王海宏，方強(qiáng)．等．草莓采后處理及貯藏保鮮的研究進(jìn)展［J］．上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2007，23（1）：109-113

［2］盛小娜，王璋.不同予處理方式對速凍草莓品質(zhì)的影響［J］.冷飲與速凍食品工業(yè)，2006，12（3）：15-19

［3］宋永令，王若蘭，王翠翠.乳酸鈣處理對獼猴桃鮮果切片品質(zhì)和生理效應(yīng)的影響［J］.食品科技，2014，39（2）：51-54

［4］高翠麗，李傳平，李倩，等.海藻酸鈉在食品保鮮中的應(yīng)用研究［J］.青島大學(xué)學(xué)報(bào)（工程技術(shù)版），2013，28（1）：77-81

［5］劉嘉俊.海藻酸鈉保鮮芒果的研究［J］.現(xiàn)代食品科技，2009，25（6）：650-653

［6］韓斯，孟憲軍，汪艷群，等.氯化鈣處理對速凍藍(lán)莓凍藏期品質(zhì)的影響［J］.食品科學(xué)，2014，35（22）：310-314

［7］盛小娜，王璋.不同予處理方式對速凍草莓花色苷含量的影響［J］.冷飲與速凍食品工業(yè)，2006，12（4）：16-18

Study on the Infiltrating Process Technology of Quick-frozen Strawberry

JU Lin-zi1，JU Guo-quan1，*，LIU Yue-ying1，Lü Hui-li1，CHEN Guo-fang2，ZHANG Xin-fang2，F(xiàn)ENG Shu-qi2
（1.College of Biology Science and Engineering，Hebei Univercity of Economy and Trade，Shijiazhuang

In this paper，sodium alginate，calcium lactate and sodium alginate-calcium lactate composite penetrant treatment on strawberries before quick-frozen processing were studied.The hardness，weight loss，anthocyanin and vitamin C content of quick-frozen strawberries were measured after thawing and compared to that in the control group.The results show that the above three penetrants all have the effects of improving hardness，reducing weight-loss，delaying anthocyanins discoloration and keeping the stability of vitamin C of quick-frozen strawberries，and the sodium alginate-calcium lactate composite penetrant was the best of all. Through orthogonal test，the optimal osmosis process parameters of composite penetrant were identified，that the composite penetrant formula was that 1.5%calcium lactate and 0.6%sodium alginate，and the infiltrating temperature 30℃and treated time 1.5 h.

quick-frozen strawberry；sodium alginate；calcium lactate；infiltrating

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.13.015050061，Hebei，China；2.Hebei Mingguang Food Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050899，Hebei，China）

2015-02-05

河北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（14227105D）

鞠臨子（1992—），女（漢），碩士研究生，研究方向：食品質(zhì)量與安全管理專業(yè)。

鞠國泉（1964—），男（漢），教授，碩士，從事食品科學(xué)研究。