不同解凍方式對速凍藍莓果實品質(zhì)的影響

章寧瑛,郜海燕,陳杭君,*,黎云龍，徐孝方

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院,安徽合肥 230036; 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所,浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點實驗室,農(nóng)業(yè)部果品產(chǎn)后處理重點實驗室,浙江杭州 310021; 3.浙江豐島食品有限公司,浙江新昌 312500)

不同解凍方式對速凍藍莓果實品質(zhì)的影響

章寧瑛1,2,郜海燕2,陳杭君2,*,黎云龍3，徐孝方3

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院,安徽合肥 230036; 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所,浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點實驗室,農(nóng)業(yè)部果品產(chǎn)后處理重點實驗室,浙江杭州 310021; 3.浙江豐島食品有限公司,浙江新昌 312500)

通過測定速凍藍莓解凍時間、營養(yǎng)品質(zhì)和活性成分等指標(biāo),研究低溫、常溫、水浴、微波和超聲波5種解凍方式對速凍藍莓品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:5種解凍方法解凍時間差異顯著(p<0.05),微波解凍<超聲波解凍<水浴解凍<常溫解凍<低溫解凍;微波解凍后的藍莓果實可溶性固形物、可滴定酸和硬度保持最好、汁液流失率最低;微波解凍能較好的保持藍莓花色苷、VC和總酚含量,對藍莓活性成分破壞較小。綜合比較分析,微波解凍是一種適合速凍藍莓解凍的有效方法。

速凍藍莓,解凍方法,品質(zhì)

藍莓,學(xué)名越橘,屬于杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vacciniumspp.),果實呈藍色,果肉細(xì)膩,酸甜可口且營養(yǎng)豐富[1],被譽為“漿果之王”,也被國際糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一[2]。藍莓盛產(chǎn)于高溫多雨的季節(jié),采收時間短,鮮食藍莓常溫下放置4～6 d即開始腐爛[3],由于采摘期較為集中,容易造成果實堆積,鮮果不易貯存,然而采用速凍方法可以延長藍莓貯藏期。目前,對藍莓速凍技術(shù)已有一些研究,如韓斯等采用氯化鈣處理[4]、張慶鋼等采用液氮式流態(tài)化速凍等[5]。

目前不同解凍方法在肉制品[6]、蝦類[7]和魚類[8]等水產(chǎn)品的研究較多,但隨著速凍果蔬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,不同解凍方法也不斷涌現(xiàn),如毛豆仁[9]采用水浴和空氣解凍,花椰菜[10]采用微波解凍,芒果[11]采用常溫空氣解凍等。隨著藍莓保鮮加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,速凍技術(shù)逐漸運用于其貯藏,但目前對速凍藍莓解凍方式的研究未見報導(dǎo)。本實驗以速凍藍莓為實驗材料,采用低溫、常溫、水浴、微波和超聲波等五種不同的解凍方式,篩選出適宜的解凍方法,為藍莓加工原料的貯藏提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍莓 實驗用藍莓品種為‘萊克西’,2016年7月1日采自浙江省安吉縣鶴鹿溪村。采后立即運回實驗室,選取無病蟲害、無機械傷、大小均勻、成熟度相對一致的藍莓果實,并在0～1 ℃冷庫中預(yù)冷24 h;氯化鉀、醋酸鈉、L-苯丙氨酸 國產(chǎn)分析純。

MDF-U338-C醫(yī)用低溫箱、MIR-253恒溫培養(yǎng)箱 日本三洋公司;電子天平 梅特勒-托利多儀器上海有限公司;DK-8D電熱恒溫水槽 上海精宏實驗設(shè)備有限公司;KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗器 昆山超聲儀器有限公司;G80W23YSLP-E5微波爐 佛山市格蘭仕微波爐電器有限公司;HI9063便攜式溫度測定儀 意大利哈納HANNA;Ellab熱力驗證系統(tǒng) 丹麥意萊伯股份有限公司;CHR OMA METER CR-400手持色差儀 日本SEMSING公司;TA XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司;PAL-1型數(shù)顯糖度計 日本愛拓公司;Metrohm877 Titrino plus自動滴定儀 瑞士萬通;pH213型pH數(shù)顯式酸度計 意大利HANNA；GBC Cintra 20紫外-可見分光光度計 澳大利亞GBC公司；Thermo MR23i高速低溫冷凍離心機 法國JOUAN公司。

1.2 實驗方法

鮮樣是將預(yù)冷后的藍莓放入盒內(nèi)挽口置于0 ℃冰箱;速凍藍莓是將預(yù)冷后的藍莓平鋪托盤中置于-30～-25 ℃低溫冰箱中速凍,用熱力驗證系統(tǒng)Ellab測定藍莓中心溫度,中心溫度達到-18 ℃后,放入-18 ℃的冷凍柜中備用。五種解凍處理的實驗量各為800 g,鮮樣實驗量為600 g。

1.2.1 速凍藍莓不同解凍方法

1.2.1.1 低溫解凍 將速凍藍莓樣品從-18 ℃的冰箱中取出,平鋪于比色皿置于4 ℃的冰箱中,采用熱力驗證系統(tǒng)Ellab 跟蹤測定藍莓中心溫度,以其中心溫度達到4 ℃為解凍終點,記錄解凍時間并進行指標(biāo)測定。

1.2.1.2 常溫解凍 將速凍藍莓樣品從-18 ℃的冰箱中取出,在四周無熱源影響的實驗臺上進行解凍處理,實驗環(huán)境溫度為(25±0.5) ℃,藍莓中心溫度達到4 ℃時停止解凍,測定各項指標(biāo)。

1.2.1.3 水浴解凍 將速凍藍莓樣品置于恒溫水浴鍋中,水溫度控制為(30±0.5) ℃,藍莓中心溫度達到4 ℃時停止解凍,測定各項指標(biāo)。

1.2.1.4 微波解凍 將樣品平鋪于比色皿置于微波爐中,選擇光波模式進行解凍,處理功率為800 W,當(dāng)中心溫度為4 ℃時,解凍結(jié)束,記錄解凍時間。

1.2.1.5 超聲波解凍 將樣品置于超聲波清洗器中,超聲波清洗器中水面足夠覆蓋樣品,水的溫度(30±0.5) ℃左右,電功率200 W,工作頻率40 kHz。根據(jù)藍莓已凍結(jié)部分對超聲波的吸收比未凍部分要高出幾十倍,而藍莓初始凍結(jié)區(qū)域?qū)Τ暡ǖ奈兆畲髞磉M行解凍[12],控制藍莓的中心溫度達到4 ℃為解凍終點,測定各項指標(biāo)。

1.2.2 指標(biāo)測定

1.2.2.1 色澤的測定 采用CR-400手持色差儀測定藍莓色澤。根據(jù)CIE Lab顏色系統(tǒng)進行分析,測定L*、a*、b*和ΔE值。

1.2.2.2 流汁率的測定 采用稱重法[13]:測定速凍前藍莓的質(zhì)量,解凍后用濾紙擦去藍莓表皮汁液,然后稱質(zhì)量,計算減少質(zhì)量占樣品原質(zhì)量的百分率,即為流汁率。

1.2.2.3 硬度的測定 采用TA XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀測定,探頭直徑為2.0 mm,下降速度為1 mm·s-1,下壓距離為8.0 mm,采用P-2穿刺模式,探頭先測定果皮硬度然后穿過果皮測定果肉硬度。每個處理隨機取10個果實,測定結(jié)果取平均值,單位以kg·cm-2表示。

1.2.2.4 可溶性固形物(TSS)含量測定 采用PAL-1型數(shù)顯糖度計。

1.2.2.5 可滴定酸(TA)含量測定 堿滴定法[14]:采用Metrohm 877 Titrino plus自動滴定儀測定,結(jié)果以檸檬酸百分?jǐn)?shù)表示TA含量。

1.2.2.6 pH測定 果肉pH測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 10468-89),果肉與水的質(zhì)量比為1∶2,用pH數(shù)顯式酸度計進行測定。

1.2.2.7 花色苷含量測定 參照陳健初[15]等的方法,pH示差法,方法略有改動,取1.0 g果肉,在液氮中研磨成粉末,加入5.0 mL預(yù)冷的提取液(75%酸化乙醇),4 ℃暗處浸提2 h,12000×g,4 ℃離心20 min。收集1.0 mL上清液與4.0 mL的0.025 mol/L氯化鉀緩沖液和0.4 mol/L醋酸鈉緩沖液混合均勻。蒸餾水作對照,用分光光度計分別測定510 nm和700 nm處的吸光度。

1.2.2.8 VC含量測定 參照曹建康[16]方法,采用分光光度法進行測定。利用抗壞血酸具有的較強還原能力,把鐵離子還原成亞鐵離子,亞鐵離子與紅菲咯啉反應(yīng)生成紅色螯合物。

1.2.2.9 總酚含量測定 采用福林-酚法[17],方法略有改動。取1.0 g果肉凍樣,經(jīng)液氮研磨,加入5.0 mL 65%乙醇溶液暗室浸提1 h,于4 ℃12000×g下離心15 min;取上清液1.0 mL,加入2.0 mL 1.0 mol/L福林酚搖勻,靜置5 min加入4.0 mL 7.5% Na2CO3,用蒸餾水定容到25 mL,測定750 nm處吸光值。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2010軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪圖;SPSS 23.0進行數(shù)據(jù)顯著性分析,柱狀圖不同大寫字母表示差異顯著(p<0.05),表格不同小寫字母表示具有顯著差異(p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同解凍方法解凍時間和解凍升溫曲線

不同解凍方式對速凍藍莓進行解凍所用時間如圖1所示,本研究所采用的五種解凍方法解凍時間差異顯著(p<0.05),不同方法解凍藍莓的解凍時間依次為:微波解凍<超聲波解凍<水浴解凍<常溫解凍<低溫解凍。

圖1 不同解凍方法對速凍藍莓解凍時間的影響Fig.1 Effect of different thawing methods on thawing time of quick-frozen blueberry fruits注：標(biāo)注不同字母有顯著性差異，(p<0.05),圖3～圖7同。

低溫解凍時間最長需要45 min,常溫解凍需要20 min,水浴解凍需要10 min,低溫和常溫解凍是利用空氣與藍莓表面?zhèn)鳠?水浴解凍是利用水進行熱量傳遞,但空氣熱傳導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水的熱傳導(dǎo)率,因此常溫和低溫解凍時間比水浴解凍時間長[18];而微波解凍和超聲波解凍所需時間分別是1.1 min和7 min,微波是利用物料的介電特性進行解凍,可以使速凍藍莓表面和內(nèi)部同時加熱[19],從而使速凍藍莓迅速解凍。超聲波解凍是超聲波在藍莓果實內(nèi)衰減,產(chǎn)生熱量達到解凍的效果。圖2為不同解凍升溫曲線,微波解凍升溫最快,其次是超聲、水浴和常溫解凍,低溫解凍升溫曲線最緩慢。

表1 不同解凍方法對速凍藍莓色澤的影響Table 1 Effect of different thawing methods on color parameters of quick-frozen blueberries fruits

注:不同小寫字母表示具有顯著差異(p<0.05)。

圖2 不同解凍方法升溫曲線Fig.2 The heating curves of different thawing methods

2.2 不同解凍方法對速凍藍莓流汁率的影響

流汁率是反映解凍品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,它能夠判斷速凍藍莓保水性的好壞。由圖3可知,速凍藍莓解凍后流汁率都在5%以下,說明速凍藍莓汁液流失并不嚴(yán)重,這可能和藍莓具有果皮有關(guān),果皮可以很好保護果肉使得解凍后果肉的汁液不容易外流。不同解凍方式速凍藍莓汁液流失有所不同,微波解凍流汁率最低僅為0.66%,由于微波具有一定的穿透能力,可以穿透進入內(nèi)部,從而達到內(nèi)外同時加熱的作用,同時內(nèi)部冰晶在細(xì)胞器原來位置上迅速溶解,使得樣品組織迅速復(fù)水,降低解凍過程中的汁液流失率[20]。Holzwarth[21]在研究凍結(jié)草莓解凍實驗中也有發(fā)現(xiàn),微波解凍能最大限度地降低果實的汁液流失率。低溫和常溫解凍流汁率為1.25%和2.12%,雖然低溫解凍時間最長,但是低溫不容易造成速凍藍莓果肉細(xì)胞的破壞,也不容易對果皮造成破壞,故流汁率也比較低。水浴和超聲波解凍流汁率分別為4.71%和4.64%,這兩種解凍方式都在水浴下進行,溫度從果皮向內(nèi)部傳遞,當(dāng)果肉中心溫度達到4 ℃,果皮表層會出現(xiàn)過熱的現(xiàn)象,這會導(dǎo)致速凍藍莓流汁率高[22]。

圖3 不同解凍方法對速凍藍莓汁液流失率的影響Fig.3 Effect of different thawing methods on drip loss of quick-frozen blueberry fruits

2.3 不同解凍方法對速凍藍莓色澤的影響

由表1可知,不同解凍藍莓果實色澤和新鮮樣品有顯著差異(p<0.05)。L*表示亮度;a*表示紅綠程度,正值越大,紅色越深,反之綠色越深;b*表示黃藍程度,正值表示黃色程度,正值越大,黃色越深,反之藍色越深。從L*值看,不同方法解凍后的藍莓亮度都有下降,由于藍莓果皮有白色蠟質(zhì),速凍后的藍莓果皮上會附著薄薄的冰霜,解凍時果皮受到熱源的影響會出現(xiàn)水汽現(xiàn)象,導(dǎo)致部分白色果粉流失,造成果皮亮度的下降。微波、水浴和超聲解凍后的藍莓果皮a*值上升,這可能由于加熱的原因,導(dǎo)致果皮溫度受熱發(fā)生變化,藍莓果皮顏色呈深藍色。ΔE*表示色差,低溫和常溫比其他三種方式低,但五種解凍方法ΔE*值都在10.30～10.67之間,差異不顯著。從b*值看,不同解凍方法b*都比鮮樣值高,表示解凍后藍莓果皮藍色素都有不同程度的降解。綜合來看,不同解凍方法之間對速凍藍莓色澤的影響比較小,仍維持較好的感官效果,不會對藍莓色澤產(chǎn)生較大的影響。

2.4 不同解凍方法對速凍藍莓硬度的影響

硬度也是反映解凍后藍莓品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,解凍后果實的硬度比新鮮果實硬度低,這是由于速凍凍結(jié)了果實內(nèi)的水分,使得細(xì)胞間隙擴大,從而解凍后硬度下降[23]。速凍藍莓果皮硬度如圖4a所示,解凍后果皮硬度依次為:低溫解凍>微波解凍>常溫解凍>水浴解凍>超聲波解凍;速凍藍莓果肉硬度如圖4b所示,解凍后藍莓硬度依次為:低溫解凍>微波解凍>常溫解凍>超聲波解凍>水浴解凍,新鮮樣品的硬度與各種解凍方法之間的差異都達到顯著水平(p<0.05);采用微波和低溫解凍,果實硬度均顯著高于其他方法。

低溫和微波兩種解凍方法不僅能夠較好的保持果皮硬度,同時也能較好的保持果肉硬度,低溫解凍是由于解凍環(huán)境溫度低對藍莓造成的傷害較小,故硬度較好;微波解凍速度快,對細(xì)胞的傷害較小。水浴、超聲波和常溫解凍,由于解凍時間長且溫度高,表皮受熱時間長,對細(xì)胞的傷害大,導(dǎo)致硬度下降。

圖4 不同解凍方式對速凍藍莓果皮(a)、果肉(b)硬度的影響Fig.4 Effect of different thawing methods on hardness of peel(a)，flesh(b) of quick-frozen blueberry fruits

2.5 不同解凍方法對速凍藍莓可溶性固形物的影響

由圖5可知,鮮樣和微波解凍的可溶性固形物含量無顯著差異(p>0.05),其他四種解凍方法可溶性固形物均下降,這與胡中海[24]對溫州蜜柑橘瓣的研究結(jié)果一致。水浴和超聲波解凍可溶性固形物含量低于另外三種解凍方式,微波、低溫和常溫解凍可溶性固形物含量都保持在10.50%以上,微波解凍和新鮮樣品分別為11.25%和11.05%,可見微波效果更好;水浴和超聲波解凍的可溶性固形物含量分別為10.10%和10.30%,可能是由于水分滲透到藍莓組織中,導(dǎo)致可溶性固形物含量下降。

圖5 不同解凍方式對速凍藍莓可溶性固形物的影響Fig.5 Effect of different thawing methods on soluble solids of quick-frozen blueberry fruits

2.6 不同解凍方法對速凍藍莓可滴定酸的影響

如圖6所示,解凍后藍莓可滴定酸含量依次為:低溫解凍>常溫解凍>微波解凍>水浴解凍>超聲波解凍,在五種解凍方法中低溫和常溫解凍可滴定酸含量高于鮮樣,可能是藍莓解凍時間較長,檸檬酸合成酶活性升高所造成的反酸現(xiàn)象[25]。微波解凍和新鮮樣品的可滴定酸含量分別為0.49%和0.48%,含量接近差異不顯著,表明微波解凍方法效果較好,能夠使速凍藍莓保持和鮮樣接近的可滴定酸含量。超聲波和水浴解凍可能是水分滲透到藍莓組織中,導(dǎo)致可滴定酸含量下降。

圖6 不同解凍方式對速凍藍莓可滴定酸的影響Fig.6 Effect of different thawing methods on titratable acid of quick-frozen blueberry fruits

2.7 不同解凍方法對速凍藍莓pH的影響

不同解凍方法對速凍藍莓pH的影響如圖7所示,解凍后藍莓pH依次為:超聲波解凍>水浴解凍>微波解凍>常溫解凍>低溫解凍,鮮樣的pH為3.60,微波解凍后pH與鮮樣差異不顯著(p>0.05),表明微波解凍對速凍藍莓pH影響最小,水浴和超聲波解凍pH升高。不同解凍方式pH和不同解凍方式可滴定酸含量呈相反趨勢。

圖7 不同解凍方法對速凍藍莓pH的影響Fig.7 Effect of different thawing methods on pH of quick-frozen blueberry fruits

2.8 不同解凍方法對速凍藍莓活性成分的影響

藍莓花色苷具有降血脂和抗氧化作用[26],其含量變化對品質(zhì)有重要影響。由表2可知,鮮樣藍莓花色苷含量達到1.59 mg/g,不同解凍方法藍莓的花色苷含量依次為:低溫解凍>微波解凍>超聲波解凍>水浴解凍>常溫解凍,解凍后的藍莓花色苷含量都有下降,低溫解凍花色苷下降最少,這是由于低溫解凍溫度低,對速凍藍莓品質(zhì)影響較小,所以能夠保持較高的花色苷含量。微波解凍由于時間短,對速凍藍莓花色苷破壞也較小,僅次于低溫解凍。水浴和常溫解凍花色苷含量顯著下降(p<0.05)，這是由于解凍時間長,速率慢,同時由于溫度高，造成花色苷含量下降。

藍莓果實VC含量豐富,是其重要的營養(yǎng)指標(biāo)。不同解凍方法對VC含量的影響由表2可知,新鮮藍莓中的VC含量達到95.23 mg/g,解凍后藍莓的VC含量均顯著下降(p<0.05),低溫解凍>微波解凍>水浴解凍>超聲波解凍>常溫解凍,五種解凍方法中低溫和微波解凍對VC損害最小,損失率為7.40%和10.80%,其次是水浴和超聲波解凍,損失率28.30%和36.90%,最差的是常溫解凍損失率為55.50%,VC是熱敏感性極強的水溶性物質(zhì),所以常溫解凍、水浴解凍和超聲波解凍VC含量損失率大。

藍莓組織中存在的酚類物質(zhì)是植物次生代謝產(chǎn)物,它與果蔬色澤和品質(zhì)密切相關(guān)。新鮮藍莓中總酚含量達1.90 mg/g,解凍后的藍莓總酚含量均有所下降,低溫解凍>微波解凍>水浴解凍>超聲波解凍>常溫解凍,同VC含量趨勢一樣,低溫解凍和微波解凍的損失率為8.90%和9.50%。

表2 解凍方式對速凍藍莓活性成分的影響Table 2 Effect of defrost mode on frozen blueberries active ingredient

3 結(jié)論

與新鮮藍莓相比,解凍方式對藍莓品質(zhì)及活性成分有較大的影響,不同解凍方法對不同指標(biāo)有不同的影響。5種解凍方式中,超聲波和水浴解凍過程中溫度高,故果實硬度特性差,流汁率高,果實可滴定酸和可溶性固形物含量顯著降低;常溫解凍由于解凍時間長,溫度較高,導(dǎo)致果實的活性成分降低的最多;低溫解凍果實活性成分保持最好,但是解凍時間最長。與以上4種解凍方式相比,微波解凍果實可溶性固形物、可滴定酸、硬度保持最好,汁液流失率最低,解凍時間最短,對藍莓品質(zhì)保持較好,可以作為速凍藍莓加工過程中較適的解凍方法。但由于微波解凍存在解凍不均,局部過熱等問題,解凍條件還有待于進一步研究探索。

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Effect of different thawing methods on quality of frozen blueberries

ZHANG Ning-ying1,2,GAO Hai-yan2,CHEN Hang-jun2，*,LI Yun-long3,XU Xiao-fang3

(1.College of Tea and Food Science,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China; 2.Key Laboratory of Fruits and Vegetables Postharvest and Processing Technology Research; Key Laboratory of Post-Harvest Handling of fruits,Ministry of Agriculture; Food Science Institute,Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310021,China; 3.Zhejiang Fomdas Food Co.,Ltd.,Xinchang 312500,China)

The effects of various thawing methods including low temperature thawing,thawing at room temperature,water bath thawing,microwave thawing,and ultrasonic thawing on quality of frozen blueberries were studied by measuring thawing time and changes of physical properties and nutritional contents. Significant differences(p<0.05)in thawing time were found among the five thawing methods,the order of the thawing time was microwave thawing

frozen blueberries;thawing method;quality

2016-10-24

章寧瑛(1991-)，女，碩士研究生，研究方向：食品物流保鮮與質(zhì)量控制，E-mail：znylily@163.com。

*通訊作者:陳杭君(1976-)，男，博士，研究員，研究方向：食品物流保鮮與質(zhì)量控制，E-mail：spshangjun@sina.com。

國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303073)；浙江省自然科學(xué)基金(Y14C200030)；浙江省重大科技專項重點農(nóng)業(yè)項目(2014C02024)。

TS255.2

A

1002-0306(2017)07-0320-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.07.054