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玻璃態液氮速凍對藍莓品質特性的影響

2024-04-08 02:41黃碧飛胡澤茜
食品科學 2024年6期
關鍵詞:玻璃化冰晶液氮

黃碧飛,李 洋,胡澤茜

(東北林業大學土木與交通學院,黑龍江 哈爾濱 150040)

藍莓,又名越橘,果實香氣宜人、皮薄汁多,果肉細膩、酸甜可口[1]。藍莓富含花青素、維生素等營養物質,素有“漿果之王”的美稱,被聯合國糧食及農業組織認定為人類五大健康食品之一,研究表明經常食用藍莓有助于消除眼睛疲勞、強化視力、抗氧化和延緩衰老等[2-3]。藍莓鮮果水分極多,采后呼吸代謝旺盛,易造成水分流失和霉菌生長,導致果實腐爛變質和營養成分流失,不能長期存放[4]。因此需要有效的方法延長藍莓果實保質期且最大限度地保留其營養成分。冷凍是食品保鮮的基礎和核心技術,是保持食品原始質量并延長貯藏壽命最廣泛使用的方法之一,許多食品甚至可以直接在冷凍狀態食用[5]。

食品的冷凍貯藏溫度高于安全貯藏溫度會對其新鮮度和其他重要的質量參數產生負面的影響,因此,在安全溫度下貯藏對于增強食品的穩定性是必要的[6]?;诓AЩD變的概念,當貯藏溫度低于玻璃化轉變溫度,分子遷移率顯著降低[7],所以食物在玻璃化狀態下高度穩定。因此,可以采用貯藏溫度低于玻璃化轉變溫度方式,最大限度地控制食品內部營養成分的流失。對于含水量高(含有冷凍水)的食品,玻璃化轉變和結冰是較為復雜的過程,食品的穩定性可以根據其狀態圖的特征玻璃化轉變溫度(Tg′或Tg″)和特征凍結終點溫度(Tm′)確定[8]。一些研究報道,低于Tg′的冷凍貯藏可以提供更高的食品質量。Li Xianxian等[9]的研究表明,Tg′、Tm′對芒果冷凍貯藏過程中的穩定性十分重要。Xu Congcong等[10]建立了芹菜的狀態圖,發現低于Tg′的溫度是保持冷凍芹菜質量和結構的最佳選擇。Tian You等[11]得出結論,低于玻璃化轉變溫度的冷凍儲存更能保持冬蟲夏草的質量。

為了實現完全的玻璃化轉變,通常需要106K/s的降溫速率,而在實際應用過程中,對于水分含量高的食品,很難達到這么高的冷凍速率[12]。液氮速凍傳熱速率快,能夠促進短時間內細小冰晶的形成,從而提供質量更好的冷凍食品。對荔枝[13]、楊梅[14]研究表明,相比于浸漬冷凍和冰柜冷凍,液氮噴霧速凍在凍荔枝、凍楊梅的品質保持上具有顯著優勢。Cao Xuehui等[15]將藍莓在液氮中浸漬冷凍約30 s至中心溫度達到-18 ℃,發現果實出現霜凍開裂,導致更高的滴水損失和其他品質下降。Cheng Lina等[16]評估了液氮噴霧冷凍(-100~-20 ℃)藍莓至中心溫度-20 ℃的質量變化,認為液氮-80 ℃是藍莓的最佳冷凍溫度。趙遠恒等[17]認為液氮速凍可以實現食品處于玻璃化狀態。

目前關于藍莓玻璃化轉變溫度的報道相對匱乏,尤其是液氮速凍結合特征玻璃化轉變溫度冷凍藍莓?;诖?,本研究通過測定藍莓的玻璃化轉變溫度,構建狀態圖確定其特征玻璃化轉變溫度,以藍莓特征玻璃化轉變溫度為凍結終點,對比分析超低溫冰箱冷凍(-80 ℃)、液氮速凍(-80、-100、-120 ℃)對冷凍藍莓品質特性的影響,探究適宜的冷凍條件保持冷凍藍莓的品質。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘北村’藍莓采自哈爾濱紅旗鄉中沃藍莓基地,挑選無病蟲害、無機械損傷、成熟度一致、大小均勻的新鮮果實于4 ℃冷藏備用。

氯化鋰、乙酸鉀、氯化鎂、碳酸鉀、溴化鈉、碘化鉀、氯化鈉、氯化鉀、硫酸鉀、百里香酚、聚乙烯吡咯烷酮(均為分析純),變色硅膠(化學純)西隴科學股份公司;氫氧化鈉標準溶液、酚酞指示劑、淀粉指示劑 廣州和為醫藥科技有限公司;淀粉指示劑、碘酸鉀標準溶液、乙酸-乙酸鈉緩沖液、戊二醛固定液、磷酸鹽緩沖液 福州飛凈生物科技有限公司;鹽酸、甲醇、硫代巴比妥酸、三氯乙酸、聚乙二醇6000、曲拉通X-100、愈創木酚、過氧化氫溶液、鄰苯二酚、無水乙醇國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

FD-1A-80真空冷凍干燥機 上海比朗儀器有限公司;ML204電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;DH3600II電熱恒溫培養箱 河北菲斯福儀器有限公司;DSC214 Polyma差示掃描量熱儀(differential scanning calorimeter,DSC)德國NETZSCH公司;MDF-U33V 型-86 ℃超低溫冰箱 日本PHC bi公司;BCD215SEEB多溫度冰箱 青島海爾電器有限公司;YET-640X溫度記錄儀 興化市蘇瑪電器儀表有限公司;GY-3硬度計 衢州艾普計量儀器有限公司;Master RI手持式折光儀 上海儀電分析儀器有限公司;TGL-20B離心機 上海安亭科學儀器廠;T6新世紀型紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司;DDS-11A電導率儀 上海越平科學儀器有限公司;Sigma500掃描電子顯微鏡 德國ZEISS公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

藍莓果實放入真空冷凍干燥機進行凍干,冷阱溫度為-60 ℃,絕對壓力為10 Pa,持續干燥48 h,將凍干樣品打成粉末,并將其放置于含有變色硅膠的干燥器中2 周,使藍莓粉脫水至恒質量,即為藍莓凍干粉。參考Zhao Jinghong等[18]的方法,為獲得不同水分活度(aw)的樣品,分別稱取1 g藍莓凍干粉于稱量瓶內,放置于裝有不同飽和鹽溶液的干燥器上方,當aw>0.75時,在干燥器內放置一個裝有適量百里香酚的稱量瓶防止樣品發霉,然后將干燥器轉移至溫度為25 ℃的恒溫箱內平衡48 h。使用不同飽和鹽溶液(氯化鋰、乙酸鉀、氯化鎂、碳酸鉀、溴化鈉、碘化鉀、氯化鈉、氯化鉀、硫酸鉀),得到aw分別為0.11、0.23、0.33、0.43、0.58、0.69、0.75、0.84、0.97的樣品。此外,為獲得aw>0.97的樣品,將預先計算好的蒸餾水和凍干粉直接加入到稱量瓶中,并將密封后的稱量瓶置于4 ℃干燥器中平衡24 h。樣品的含水率通過平衡前后凍干粉的質量差計算。

1.3.2 玻璃化轉變溫度測定

參照楚文靖等[19]的方法并略作修改,使用DSC測定不同含水率樣品的玻璃化轉變溫度。將5~10 mg樣品放入坩堝中并密封,于室溫條件下加載到儀器上,每次分析均使用空的密封坩堝作為參考,使用雙重掃描程序。aw為0.11~0.69的樣品測定條件:溫度范圍為-80~40 ℃,升溫和降溫速率均為10 ℃/min,并在-80 ℃保持5 min。aw>0.75的樣品測定條件:溫度范圍為-100~20 ℃,升溫和降溫速度率均為10 ℃/min,并在-100 ℃保持5 min。使用與儀器搭配的Proteus軟件分析掃描熱流曲線,得到不同含水率樣品的玻璃化轉變初始點(Tgi)、中點(Tgm)和終點(Tge),以及部分樣品的初始凍結溫度(TF)和凍結終點溫度(Tm)。本實驗以Tgm為樣品的玻璃化轉變溫度,TF為冰晶熔融吸熱峰的峰值溫度,Tm為冰晶熔融吸熱曲線的基線與吸熱曲線左邊的交點處溫度。

利用Gordon-Taylor(GT)方程(式(1))對樣品濕基含水率和玻璃化轉變溫度(Tgm)之間的關系進行模擬,利用Clausius-Clapeyron(CC)方程(式(2))對樣品濕基含水率和凍結溫度(TF)之間的關系進行模擬,由固形物質量分數高的樣品Tm平均值計算得出最大凍結濃縮狀態Tm′,繪制出藍莓的狀態圖,確定藍莓的Tg′(即Tm′垂直線與玻璃化轉變曲線交點處溫度)和Tg″(即凍結曲線與玻璃化轉變曲線交點處溫度)及其對應的固形物質量分數Xs′和Xs″。

式中:Tgm為樣品的玻璃化轉變溫度/℃;Tgs為固體的玻璃化轉變溫度/℃;Tgw為水的玻璃化轉變溫度(-135 ℃);Xs為樣品固體質量分數(濕基)/%;Xw為樣品含水率(濕基)/%;k為GT方程擬合參數。

式中:ΔT為凍結溫度降低值/℃(ΔT=Tw-TF,Tw水的凍結點溫度/℃,TF為樣品的初始凍結溫度/℃);β為水的凍結常數(1 860 kg·K/(kg·mol));λw為水的分子質量;E為水和固體分子質量之比(E=λw/λs,λs為固體分子質量);Xs為樣品的固體質量分數(濕基)/%。

1.3.3 藍莓冷凍處理

將藍莓果實分別在超低溫冰箱-80 ℃(記為RF-80 ℃)冷凍和液氮-80、-100、-120 ℃浸漬冷凍(以下分別用LN-80 ℃、LN-100 ℃、LN-120 ℃表示),當果實中心溫度降至-53 ℃(低于藍莓Tg′=-52.55 ℃)時,冷凍完成。冷凍后的樣品放置在-60 ℃(低于藍莓Tg′)冰箱中貯藏72 h,于4 ℃冰箱解凍后進行指標測定。

1.3.4 凍結曲線的測定

使用K型熱電偶和溫度記錄儀測定冷凍過程中藍莓果實中心溫度的變化,記錄不同冷凍處理組所花費的時間。根據不同冷凍條件下藍莓果實通過最大冰晶生成帶(-5~-1 ℃)的時間計算凍結速率[11],如式(3)所示:

式中:T1=-5 ℃;T2=-1 ℃;Δt為通過最大冰晶生成帶的時間/s。

1.3.5 藍莓品質指標的測定

汁液損失率測定參考張曉敏等[20]的方法并略作修改,分別測定藍莓果實冷凍前和解凍后的質量,按式(4)計算:

硬度用硬度計測定(單位為N/cm2)??偪扇苄怨绦挝铮╰otal soluble solids,TSS)質量分數(%)用手持折光儀測定??傻味ㄋ幔╰itratable acid,TA)質量分數(%)用酸堿滴定法測定[21]??箟难幔╒C)含量用碘酸鉀滴定法測定[21],單位為mg/100 g?;ㄇ嗨睾坑米贤夥止夤舛扔嫹y定[21],單位為ΔOD/g。丙二醛(malondialdehyde,M D A)含量用紫外分光光度法測定[21],單位為nmol/g。相對電導率測定參考張曉敏等[20]的方法,單位為%,用相對電導率表示細胞膜透性。過氧化物酶(peroxidase,POD)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性分別用愈創木酚比色法和鄰苯二酚比色法測定[21]。

1.3.6 微觀結構的觀察

參考Cheng Lina等[16]的方法,使用掃描電鏡觀察樣品微觀結構。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 不同水分含量藍莓的玻璃化轉變溫度

食品的玻璃化轉變溫度與食品自身的水分含量、溶質的成分和分子質量密切相關,大多數物料呈含水率越高玻璃化轉變溫度越低的變化規律,可根據樣品的DSC熱流曲線是否有熔融峰出現判斷樣品含非凍結水或凍結水[8]。如表1所示,由于水的塑化作用,藍莓的玻璃化轉變溫度隨著含水率的增加而降低,當樣品(濕基)水分質量分數由2%增加至80%時,其玻璃化轉變溫度由-7.99 ℃降至-60.56 ℃。如圖1A所示,當藍莓凍干粉樣品的aw<0.75、水分質量分數<23%時,僅發生玻璃化轉變,未檢測出樣品的Tm和TF,說明這些樣品在凍結過程中并沒有冰晶生成,含非凍結水。這與楚文靖等[19]的研究結果保持一致。如圖1B所示,當藍莓凍干粉樣品(濕基)水分質量分數在31%~80%時,DSC熱流曲線同時檢測出樣品的Tm、TF和玻璃化轉變溫度,說明這些樣品含凍結水。當水分質量分數>80%時,藍莓鮮果(Xw=85%)的熱流曲線如圖1C所示,只觀察到Tm和TF出現,未檢測到玻璃化轉變溫度。隨著固體質量分數由15%增加至69%,藍莓的Tm從-14.20 ℃降至-35.41 ℃,而當樣品固體質量分數>39%時,樣品的Tm十分接近,幾乎保持不變。當固體質量分數為53%和69%時,Tm的平均值為-34.17 ℃。

圖1 藍莓的典型DSC熱流曲線Fig.1 Typical DSC heat flow curves of blueberries

表1 不同水分含量藍莓的玻璃化轉變溫度Table 1 Glass transition temperature of blueberries at different moisture contents

狀態圖是食品不同狀態時的水分含量或固體含量和溫度的關系圖,可用于評估低水分質量分數食品和冷凍食品的貯藏穩定性,以及選擇合適的溫度和水分含量條件進行加工[22]。藍莓的狀態圖由玻璃化轉變曲線(EF)、凍結曲線(AC)和最大凍結濃縮狀態(B點)組成。如圖2所示,玻璃化轉變曲線經由GT方程擬合(R2=0.983),得出方程參數Tgs和k分別為0.22和2.04。凍結曲線由CC方程擬合(R2=0.972),得出參數E為0.1,藍莓中固形物的相對分子質量為218.28。當所有可凍結的水完全轉化為冰,并且在實際的時間尺度上停止冰的形成,凍結濃縮達到其組成的最大值,并被稱為最大凍結濃縮狀態[8]。最大凍結濃縮狀態B點即特征凍結終點Tm′為-34.17 ℃,對應的Xs′為76%,而對應的Xw′(24%)被認為是不可凍結水的質量分數。不可凍結水包括未結晶的自由水和附著在固體基質上的結合水。根據狀態圖確定藍莓的特征玻璃化轉變溫度Tg′(D點)和Tg″(C點)分別為-52.55 ℃和-46.03 ℃,對應的固體質量分數分別為76.0%和79.6%。

圖2 藍莓的狀態圖Fig.2 State diagram of blueberries

根據玻璃化轉變概念,當溫度降至食品最大冷凍濃縮狀態的Tg′以下,則可以認為此時食物處于玻璃化狀態,穩定性最高。因此,本研究的冷凍實驗選擇-53 ℃(低于-52.55 ℃)作為藍莓的凍結終點。

2.2 不同冷凍方式對藍莓凍結曲線的影響

如圖3所示,RF-80 ℃、LN-80 ℃、LN-100 ℃、LN-120 ℃組的藍莓果實中心溫度降至終點溫度Tg′所需時間分別為4 057.50、799.08、673.26、550.44 s,通過最大冰晶生成帶的時間分別為153.33、137.95、124.88、108.76 s,凍結速率分別為1.57、1.74、1.92、2.21 ℃/min。冷凍過程中,液氮冷凍的總時間和通過最大冰晶生成帶的時間明顯短于冰箱冷凍,凍結速率明顯高于冰箱冷凍,這是因為液氮傳熱速度比較快。液氮冷凍組隨著冷凍的環境溫度的降低,總冷凍時間和通過最大冰晶生成帶的時間也縮短,凍結速率提高。冷凍速率與冷凍食品的質量有直接關系,一般來說,快速冷凍有利于在果實細胞內外形成細小且分布均勻的冰晶,進而保護果實內部細胞結構的完整性,從而有利于保持冷凍果實的品質[23]。

圖3 不同冷凍冷凍方式下的藍莓凍結曲線Fig.3 Freezing curves of blueberries under different freezing methods

2.3 不同冷凍方式對藍莓汁液流失和硬度的影響

水分是保持果實品質及感官良好的決定性物質,水分流失會導致果實硬度下降,破壞其內部結構,降低各類感官品質[24]。冷凍樣品解凍后的水分通常會產生一定的損失,這會影響樣品整體的品質變化,因此,汁液流失是評價其質量的重要指標之一。如圖4A所示,4 種不同冷凍溫度對藍莓樣品汁液流失的影響存在顯著差異,且果實的汁液流失率隨冷凍溫度的降低而減少。LN-120 ℃冷凍組的汁液流失率最低,為1.57%,與LN-100 ℃組樣品無顯著差異,與LN-80 ℃組和RF-80 ℃組差異顯著;而RF-80 ℃冷凍組的汁液流失率最高,為2.44%。Cheng Lina等[16]研究發現隨著溫度的進一步降低,汁液流失不斷減少,這表明一定程度上高冷凍速率有利于果實內部水分的保持。

圖4 不同冷凍方式下的藍莓果實汁液流失率(A)和硬度(B)Fig.4 Juice loss (A) and hardness (B) of blueberry fruit under different freezing methods

冷凍樣品經歷冷凍和解凍(冰晶的形成和冰晶的融化)兩次相變過程會對果實的組織結構造成一定程度的不可逆破壞,進而影響樣品的質地。研究發現,與緩凍相比,速凍形成的小尺寸冰晶對細胞結構的破壞更小,對樣品質地的影響更小[25]。冷凍果實的質地變化通常由果實的硬度反映,如圖4B所示。樣品經過冷凍再解凍后硬度顯著降低,RF-80 ℃、LN-80 ℃、LN-100 ℃、LN-120 ℃冷凍藍莓的硬度分別是鮮果的43.27%、45.03%、45.92%、47.46%,經過冷凍處理后的果實硬度都不足鮮果的50%,呈現出冷凍溫度越高,硬度越低的規律。RF-80 ℃和LN-120 ℃存在顯著差異,其他處理組之間的差異不顯著。

2.4 不同冷凍方式對藍莓營養物質的影響

藍莓果實的口感風味與TSS和TA含量有關;VC和花青素是藍莓主要的營養成分和抗氧化成分,其含量與果實品質密切相關;這些營養物質都是水溶性物質,容易伴隨汁液流失而減少。如圖5A、B所示,與鮮果相比,冷凍后藍莓果實的TSS和TA含量都有所降低。RF-80 ℃、LN-80 ℃、LN-100 ℃、LN-120 ℃冷凍藍莓的TSS質量分數分別為11.83%、12.10%、12.37%、13.67%,TA質量分數分別為0.85%、0.85%、0.87%、0.90%,LN-120 ℃冷凍藍莓的TSS和TA保留率最高。如圖5C、D所示,與TSS和TA含量的變化類似,冷凍后的藍莓果實的VC和花青素含量也出現不同程度的降低。RF-80 ℃、LN-80 ℃、LN-100 ℃、LN-120 ℃冷凍藍莓的VC含量分別為27.34、28.12、29.36、30.41 mg/100 g,花青素含量依次為LN-120 ℃>LN-100 ℃>LN-80 ℃>RF-80 ℃,其中LN-120 ℃的花青素含量最高,為1.12 ΔOD/g。RF-80 ℃冷凍組藍莓的TSS、TA、VC和花青素含量都比液氮速凍組低,液氮速凍組藍莓的營養物質含量隨著冷凍溫度的降低有所增長。

圖5 不同冷凍方式下的藍莓果實TSS含量(A)、TA含量(B)、VC含量(C)和花青素含量(D)Fig.5 TSS (A),TA (B),VC (C) and anthocyanin (D) contents of blueberry fruit under different freezing methods

水分是維持藍莓風味營養物質的必要條件,當大量水分流失時,溶于果實水分中的營養成分也隨之流失[26]。楊瑾莉等[23]的研究結果顯示,隨著液氮速凍溫度下降,火龍果的汁液流失率下降,TSS和TA含量上升。王喜芳等[27]的研究結果顯示,凍結溫度越低,草莓中VC和花青素的保留率越高。結合冷凍藍莓的汁液流失情況與TSS、TA、VC和花青素含量的變化結果,可以發現藍莓TSS、TA、VC和花青素含量的變化隨汁液流失的增加而降低。由此推斷,低溫液氮速凍使果實內部水分在短時間內快速凍結,在一定程度上抑制水分發生大規模遷移和內部結構損傷,因而有助于減緩藍莓營養物質的流失。

2.5 不同冷凍方式對藍莓細胞膜完整性的影響

當果蔬受到損傷時,細胞膜結構會遭到破壞,膜透過性增高,繼而膜內電解質外泄,使得相對電導率升高;MDA是生物細胞膜脂質發生過氧化的產物,會破壞膜結構,增加膜透性,因此,相對電導率和MDA含量可以評判細胞膜完整性和破損程度[28]。如圖6所示,冷凍處理后的藍莓的相對電導率和MDA皆顯著升高,且凍結速率越慢上升幅度越大。對比鮮果,RF-80 ℃、LN-80 ℃、LN-100 ℃、LN-120 ℃冷凍藍莓的相對電導率分別升高71.00%、53.97%、40.92%、32.71%,MDA含量分別增加34.41%、32.13%、28.30%、24.61%,LN-120 ℃組顯著低于其他冷凍處理組。有研究表明,冷凍處理對草莓細胞膜透性有顯著影響,-80 ℃快速凍結組相對電導率較-18 ℃慢凍組小,細胞破壞程度輕[29]。張曉敏等[20]研究發現,在冷凍過程中加入超聲波能夠使冷凍速率更快,在一定程度上抑制相對電導率和MDA含量的升高,保護藍莓果實細胞膜的完整性。上述研究結果與本研究結果一致,說明提高凍結速率有利于保護果實的細胞膜完整性。

圖6 不同冷凍方式下的藍莓果實相對電導率(A)和MDA含量(B)Fig.6 Relative conductivity (A) and MDA content (B) of blueberry fruit under different freezing methods

2.6 不同冷凍方式對藍莓酶活性的影響

PPO和POD會引起酚類化合物的氧化,造成酚類化合物的降解和果實褐變。研究表明,POD和PPO活性越低,越有利于藍莓的實際生產[30]。Zhu Zhiwei等[31]研究發現,冷凍后枸杞PPO和POD活性顯著降低,因為植物細胞中的PPO和POD以游離和結合狀態存在,冷凍可以部分滅活游離態酶,而細胞壁和其他細胞器中的部分結合態酶可以釋放從而轉化為游離態。如圖7所示,經過冷凍處理后的藍莓的POD和PPO活力并沒有降低,與Zhu Zhiwei等[31]的研究結果不同。冷凍后藍莓的POD和PPO活性均顯著高于鮮果。這一趨勢與液氮噴霧冷凍板栗的酶活性變化相同,隨著冷凍速率的提高,POD和PPO活性逐漸降低[32]。對比鮮果,RF-80 ℃冷凍組的POD和PPO活力分別增加了41.75%和35.23%,而LN-120 ℃組的POD和PPO活力僅增加10.84%和8.81%。這可能是由于較高的冷凍速率生產較小的冰晶,對細胞的損傷較小,這使得酶位于最初的細胞區域內,更好地保護了酶的結構,因此對酶活力影響較小。

圖7 不同冷凍方式下的藍莓果實POD活性(A)和PPO活性(B)Fig.7 POD (A) and PPO (B) activity of blueberry fruit under different freezing methods

2.7 不同冷凍方式對藍莓微觀結構的影響

在冷凍過程中,藍莓果實內部水分發生相變,冰晶的形成和生長過程中內部水分會發生遷移,果實的內部細胞形態也隨之變化[33]。如圖8所示,經過冷凍后的藍莓果實內部細胞結構出現明顯變化。藍莓鮮果的內部組織無明顯的變形和斷裂,組織結構飽滿;RF-80 ℃組的內部組織出現大小不一的孔洞和空隙,結構變形程度比較嚴重。液氮冷凍組的藍莓結構同樣也出現不同程度的變形,LN-120 ℃組的藍莓樣品無較大孔洞,結構更接近新鮮藍莓;LN-100 ℃組藍莓產生一些大小比較接近的孔洞;LN-80 ℃組藍莓產生大小不一的孔洞且大孔洞居多;LN-120 ℃組樣品的內部結構的完整性和緊密性明顯優于LN-80 ℃和LN-100 ℃組。經過冷凍處理的藍莓果實內部結構不可避免地遭到破壞,提高冷凍速率在一定程度上能減輕冷凍對果實細胞結構產生的損傷。這與張方方[34]和Cheng Lina等[16]觀察到的趨勢一致,凍結速度越快越有利于維持冷凍過程中的細胞結構。

3 結論

本研究以藍莓的特征玻璃化轉變溫度Tg′為凍結終點,采用液氮-120 ℃的冷凍條件對藍莓進行冷凍處理,該條件能夠很好地保持凍結藍莓的品質特性。LN-120 ℃明顯縮短了藍莓的冷凍總時間和通過最大冰晶生成帶的時間,提高冷凍速率;該條件下藍莓的TSS質量分數、TA質量分數、VC含量和花青素含量分別為13.67%、0.90%、30.41 mg/100 g和1.12 ΔOD/g,保留率均在90%以上,能夠最大限度地減少藍莓營養成分的流失;相比于鮮果,相對電導率和MDA含量分別提高了32.71%和24.61%,POD和PPO活力提高了10.84%和8.81%,微觀結構的完整性和緊密性與鮮果更接近,可有效減緩藍莓的膜脂過氧化和組織損傷程度。本研究可為藍莓速凍加工提供理論支撐和技術參考。

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