食品冷凍貯藏保鮮技術(shù)的研究進(jìn)展

食品冷凍貯藏保鮮技術(shù)的研究進(jìn)展

近年來(lái)，隨著人們對(duì)健康、有機(jī)、純植物基等加工產(chǎn)品的熱愛(ài)，中國(guó)的椰子加工產(chǎn)業(yè)也蓬勃發(fā)展。椰肉是椰子加工產(chǎn)業(yè)中最重要的生產(chǎn)原料，用于生產(chǎn)椰子汁、椰子糖、椰子油、椰蓉、椰子粉、椰干、椰奶等加工產(chǎn)品。我國(guó)由于種植面積有限，椰子原料80%以上依賴(lài)進(jìn)口毛椰子果，而進(jìn)口毛椰子果的單位空間運(yùn)輸量十分有限，貯存和運(yùn)輸過(guò)程中質(zhì)量難以控制，在加工過(guò)程中目前沒(méi)有被完全利用的加工副產(chǎn)物（椰殼和老椰子水等）也增加了運(yùn)輸和環(huán)境治理成本；此外，毛椰子果運(yùn)輸過(guò)程中容易藏匿外來(lái)生物，對(duì)我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)隱患。因此，將原料進(jìn)口方式由毛椰子果轉(zhuǎn)變?yōu)槌跫?jí)加工原料將能有效解決和避免以上問(wèn)題，預(yù)防和應(yīng)對(duì)椰子主產(chǎn)國(guó)對(duì)我國(guó)進(jìn)口毛椰子果的限制，保障原料供應(yīng)，降低勞動(dòng)力加工成本。目前，初級(jí)加工原料主要包括椰肉、椰漿、濃縮椰漿等，其中椰肉是最佳選擇之一。然而新鮮椰肉因營(yíng)養(yǎng)豐富很容易腐敗變質(zhì)而影響后續(xù)加工產(chǎn)品的質(zhì)量，因此如何使椰肉保鮮是需要解決的首要問(wèn)題。冷凍貯藏保鮮是食品工業(yè)中最常用的保鮮方法之一，不含任何添加劑，是目前普遍公認(rèn)的最為安全的食品保鮮方法之一，被廣泛應(yīng)用在食品貯藏保鮮領(lǐng)域在冷凍貯藏過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)不同大小的冰晶，使細(xì)胞膜被破壞、細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)被損傷，從而對(duì)食品質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生一定的影響。在冷凍貯藏食品中質(zhì)構(gòu)特性的分析已經(jīng)被廣泛應(yīng)用1材料和方法1.1材料表面1.1.1椰肉的運(yùn)輸流通時(shí)間椰肉購(gòu)于椰海食品有限公司，清洗熱燙后自由切取大小相似的椰肉塊，稱(chēng)量500g椰肉裝入真空包裝袋中，抽真空密封包裝，之后分別放于?80、?40、?18、?10℃的低溫冰箱中冷凍1個(gè)月（估算運(yùn)輸流通時(shí)間）。冷凍后的椰肉在室溫(25±1)℃自然解凍，解凍后排掉流出的汁液并挑選出變色的椰肉（據(jù)王媛媛等1.1.2試驗(yàn)儀器與儀器DW-25L92、DW-40L92、DW-86L828J海爾醫(yī)用低溫保存箱，青島海爾生物醫(yī)療股份有限公司；NR-C31PX3-NL松下冷藏冷凍箱，無(wú)錫松下冷機(jī)有限公司；DZ400加深楊梅真空包裝機(jī)，瑞安市富家寶機(jī)械有限公司；安柏AT4204溫度測(cè)試儀，常州安柏精密儀器有限公司；TMS-PRO食品物性分析儀，美國(guó)食品技術(shù)公司；WF-A2000榨汁機(jī)，浙江永康市天哥電器有限公司；MCR102型高級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀，奧地利安東帕有限公司；Mastersizer3000激光粒度儀，英國(guó)馬爾文儀器有限公司。1.2方法1.2.1凍結(jié)曲線(xiàn)的繪制將溫度測(cè)試儀的熱電偶插入方形椰肉塊（40mm×40mm）中心后置于?18℃冰箱中，間隔5s記錄其溫度變化，直到內(nèi)部溫度到達(dá)?18℃，繪制溫度隨時(shí)間變化的凍結(jié)曲線(xiàn)。1.2.2椰肉的擠壓試驗(yàn)用食品物性分析儀測(cè)定新鮮的和冷凍后椰肉的質(zhì)構(gòu)，將椰肉切成10mm×10mm的椰肉塊，從椰肉內(nèi)表面開(kāi)始擠壓，探頭直徑2mm，擠壓速率60mm/min,擠壓程度50%，以力與擠壓距離的作用曲線(xiàn)最大峰值力為硬度指標(biāo)。1.2.3流變學(xué)特性分析將新鮮的和解凍后的椰肉熱燙處理后用榨汁機(jī)榨汁，過(guò)濾后使用流變儀進(jìn)行流變學(xué)特性分析。選用內(nèi)徑27mm的同心圓筒轉(zhuǎn)子，樣品臺(tái)溫度設(shè)定為25℃，剪切速率從1s1.2.4椰子油對(duì)樣品大小的影響同流變學(xué)特性分析的操作相同，新鮮的和冷凍后的椰肉榨汁過(guò)濾后利用激光粒度儀在25℃條件下采用濕法手動(dòng)測(cè)量脂肪球粒徑分布與大小。測(cè)定過(guò)程：樣品折射率為1.449（椰子油），分散劑折射率為1.330（蒸餾水），椰漿混勻后滴加到循環(huán)水中分散30s，循環(huán)泵速為1600r/min，測(cè)定時(shí)遮光度控制在5%～15%之間。分散均勻的脂肪球顆粒被激光束照射產(chǎn)生衍射，由于脂肪球顆粒大小不同，產(chǎn)生的衍射角度不同，衍射光被檢測(cè)器收集后將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，反映為脂肪球顆粒大小的分布。D式中：D測(cè)量結(jié)果除了表示有D每個(gè)樣品檢測(cè)不少于3次重復(fù)。1.3數(shù)據(jù)處理和分析數(shù)據(jù)采用OfficeExcel2007和IBMSPSSStatistics25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。不同小寫(xiě)字母表示差異顯著（P<0.05）。應(yīng)用OfficeExcel2007和Origin9.0軟件繪圖。2結(jié)果與分析2.1初始至中間階段由圖1可以看出椰肉的凍結(jié)曲線(xiàn)符合一般的食品的凍結(jié)規(guī)律，分為3個(gè)階段。初始階段：由初溫急速下降到過(guò)冷點(diǎn)，此階段為釋放潛熱階段，降溫速率較大，曲線(xiàn)較陡。中間階段：由過(guò)冷點(diǎn)集聚上升至另一個(gè)拐點(diǎn)即初始冰點(diǎn)。終階段：曲線(xiàn)變化較平緩，溫度恒定或有小幅下降2.2椰肉冷凍溫度對(duì)椰肉冷暴力的影響冷凍前后椰肉硬度如圖2所示，由冷凍前新鮮椰肉的16.81N減少到冷凍后8.33N（?10℃），隨著冷凍溫度的升高而降低。這和其他食品在冷凍后硬度變小的結(jié)果是一致的2.3冷凍對(duì)椰肉選擇過(guò)程中剪切應(yīng)力與剪切速率的影響根據(jù)流變學(xué)原理，流體的剪切應(yīng)力τ與剪切速率γ的關(guān)系符合下列方程式中：K為流體濃度系數(shù)；τ為剪切應(yīng)力，Pa；γ為剪切速率，s式中：η為流體粘度系數(shù)，Pa·s，其大小即為τ與γ直線(xiàn)關(guān)系的斜率。當(dāng)n<1時(shí)，流體為假塑性流體；當(dāng)n>1時(shí)，流體為脹塑性流體。由圖3A可知，椰漿所受剪切力隨剪切速率增大而增大，對(duì)剪切應(yīng)力與剪切速率數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到回歸方程及回歸系數(shù)見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，椰漿的流變回歸方程中n≠1，椰漿為非牛頓流體，又因?yàn)閚<1，所以椰漿為假塑性流體。冷凍過(guò)后的椰肉榨汁后椰漿剪切應(yīng)力比新鮮椰肉的大，隨著冷凍溫度的升高剪切應(yīng)力升高。新鮮椰肉和?80、?40、?18、?10℃冷凍條件下的椰肉榨汁后椰漿的剪切應(yīng)力最終分別為1.14、1.63、1.65、2.08、2.65Pa。椰漿黏度與剪切速率的關(guān)系如圖3B所示，椰漿黏度隨剪切速率的變化而變化，說(shuō)明該椰漿體系具有觸變性，在一定條件下具有一定抵抗外力的能力。在剪切速率1～100s2.4冷凍對(duì)椰肉的脂肪球徑距影響椰肉冷凍榨汁后的椰漿脂肪球徑距比新鮮的大（表3），新鮮椰肉與在?80℃下冷凍的椰肉榨汁后的椰漿脂肪球徑距差異不顯著（P>0.05），與在?10℃冷凍條件下冷凍的椰肉差異較大（從新鮮椰肉的1.93增加到4.63，增加了2.40倍）。表面積平均粒徑D3冷凍溫度對(duì)椰肉ph和硬度的影響冷凍處理對(duì)椰肉硬度影響較大，冷凍后椰肉硬度明顯降低，冷凍溫度越高的椰肉硬度越低，和新鮮椰肉的差距越大。在?80℃和?40℃2個(gè)冷凍溫度條件下冷凍的椰肉硬度差異不顯著，在?18℃和?10℃2個(gè)冷凍溫度條件下冷凍的椰肉硬度差異也不顯著，但?40℃和?18℃2個(gè)冷凍溫度對(duì)椰肉硬度影響顯著。冷凍過(guò)程中冰晶結(jié)構(gòu)的形成對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化。果實(shí)軟化主要是由細(xì)胞中膠層結(jié)構(gòu)的改變?cè)斐傻募?xì)胞壁降解及組分變化而引起的，其中果膠物質(zhì)的變化最為顯著，在貯藏過(guò)程中不溶性的原果膠降解成可溶性的果膠和果膠酸，最終導(dǎo)致果實(shí)軟化冷凍后的椰肉榨汁后椰漿的黏度和剪切應(yīng)力增加，且隨著冷凍溫度的升高黏度和剪切應(yīng)力增加。據(jù)之前王媛媛等的報(bào)道冷凍后的椰肉榨汁后椰漿脂肪球粒徑增加且隨