獼猴桃及香梨冰點實驗研究

董小勇，劉 斌*，申 江，蔡景輝

(天津商業大學 天津市制冷技術重點實驗室，天津 300134)

獼猴桃及香梨冰點實驗研究

董小勇，劉 斌*，申 江，蔡景輝

(天津商業大學 天津市制冷技術重點實驗室，天津 300134)

水果冰點的確定是保證貯藏效果的前提。利用凍結法對獼猴桃和香梨的冰點進行測定，并分析冰點與營養成分之間的關系，包括還原糖、總糖、總酸及可溶性固形物。實驗結果表明：獼猴桃的冰點變化較小，在－1.9～－2.6℃之間；香梨的冰點變化范圍較大，在－1.4～－2.7℃之間。主要原因可能是獼猴桃的總酸度較高，降低了其他營養成分對冰點的影響；而香梨的酸度較小，冰點受到還原糖、總糖及可溶性固形物的影響較大，并隨著它們質量分數的增大而降低。經實驗數據所回歸的獼猴桃及香梨冰點計算方程所計算的值與實驗數據具有較好的吻合度。

冰點；貯藏；營養成分

冰點是所有低溫貯藏物的貯存臨界點，它對于確定相應的貯藏工藝具有決定作用，因此對貯藏物冰點的研究成為了冷凍、冷藏研究領域中的一個基礎，同時也是一個研究熱點。喬勇進[1-2]對沾化冬棗和櫻桃的冰點進行了測定，從而確定貯藏溫度，認為冰點隨可溶性固形物質量分數增大而降低，這與王頡等[3]所得到的結論是一致的。Roy等[4]研究了板栗冰點與糖度的關系，認為冰點隨糖的質量分數升高而降低，還有一些作者做了更多的工作[5-9]。這些研究主要是針對冰點與單一營養成分質量分數的關系做了研究，而實際貯藏過程中，貯藏物包括多種營養成分，冰點受到多個因素的綜合作用。本實驗基于這樣一個思想，選擇兩種主要營養成分不同的水果進行冰點的分析，希望得到影響冰點的主要因素及其對冰點的作用。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

獼猴桃產自陜西，香梨產自新疆，都是從當地采摘后通過汽車運輸到達實驗室。在貯藏過程中，營養成分每隔10d測量一次，每次取樣6次，取平均值，測量方法按國家標準GB 6194—86《水果、蔬菜可溶性糖測定法》、GB 12293—90《水果、蔬菜制品可滴定酸度的測定》及GB 12295—90《水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的測定——折射儀法》所規定的方法進行。

XGD-262H冰柜 河南新飛電器公司；MX100-E-1R巡檢儀(熱電偶為銅康銅熱電偶) Yokogawa公司。

1.2 冰點測量方法

測量冰點常用的方法有兩種，一種為傳統的凍結法，另外一種為DSC測量法，在本研究中冰點測量采用凍結法，主要是因為采用凍結法可以清楚地看到被測物品的溫降過程和相應的過冷點及相變過程，測量裝置如圖1所示，溫降曲線如圖2所示。

圖1 冰點測量裝置示意圖Fig.1 Diagram of setup for freezing point determination

圖2 凍結法測量香梨冰點時溫度變化示意圖Fig.2 Curves of temperature change during freezing point determination of pear

2 結果與分析

2.1 還原糖對冰點的影響

圖3 獼猴桃冰點與還原糖質量關系Fig.3 Relationship between freezing point of kiwi peach and reducing sugar

從圖3可以看出，獼猴桃的冰點隨還原糖質量分數的增大有增大的趨勢，但是不明顯，這與傳統的認知不符合。一般認為，冰點隨著糖的質量分數的增大而降低，圖4中香梨冰點的變化趨勢體現了這一點。對于這一點的原因可能是獼猴桃含酸量大，酸度影響了糖度對冰點的作用，這在圖7、8中得到體現。

圖4 香梨冰點與還原糖質量分數關系Fig.4 Relationship between freezing point of pear and reducing sugar

圖5 獼猴桃冰點與總糖質量分數關系Fig.5 Relationship between freezing point of kiwi peach and total sugar

圖6 香梨冰點與總糖質量分數關系Fig.6 Relationship between freezing point of pear and total sugar

2.2 總糖對冰點的影響從圖5、6所體現出的冰點與總糖的關系趨勢線可以發現，冰點隨總糖質量分數升高而增大，但是這種關系很弱。

2.3 酸度對冰點的影響

圖7 獼猴桃冰點與酸度關系Fig.7 Relationship between freezing point of kiwi peach and acidity

圖8 香梨冰點與酸度關系Fig.8 Relationship between freezing point of pear and acidity

從圖7、8可以看出，冰點與酸度之間的關系不是很明顯，不過從圖8可以看出在酸度較小的情況下，冰點隨酸度的增加有下降的趨勢。

2.4 可溶性固形物對冰點的影響

圖9 獼猴桃冰點與可溶性固形物質量分數關系Fig.9 Relationship between freezing point of kiwi peach and soluble solid

圖10 香梨冰點與可溶性固形物質量分數關系Fig.10 Relationship between freezing point of pear and soluble solid

從圖9、10可以看出，冰點隨可溶性固形物質量分數的升高都有下降的趨勢，但是獼猴桃冰點下降速度比香梨冰點下降速度要緩慢些。

從以上4種營養成分與冰點之間的曲線關系可以看出，對一種確定的果蔬，冰點與營養成分比例有著很強的關系。文獻[10]分別給出了蒜薹冰點與含水量和可溶性固形物之間的關系，但是沒有分析含水量和可溶性固形物對冰點的綜合作用。從實驗結果可知，水果的冰點與多種營養成分有關，并且這些營養成分之間的相互作用可能影響冰點的變化，例如酸度會對糖度的影響產生相反作用。一般而言，隨著糖度的增加，冰點會相應的降低。但在酸的作用下，糖的這種影響會變弱，這一點可以從反應獼猴桃冰點與還原糖和總糖關系的圖3、5中得到驗證。

2.5 冰點與營養成分質量分數之間的回歸

根據以上實驗數據，對冰點與各營養成分質量分數的關系進行了線性回歸，結果如式(1)和式(2)所示。

經反算，利用式(1)所計算獼猴桃的冰點與實驗數據最大誤差為15%，最小誤差為1.7%，利用式(2)所計算香梨的冰點與實驗數據最大誤差為25%，最小誤差為1%，預測結果與實驗結果有較好的吻合性。

3 結 論

3.1 獼猴桃的冰點值在－1.9～－2.6℃之間；香梨的冰點在－1.4～－2.7℃之間。

3.2 獼猴桃的冰點受酸度值的影響較小，除可溶性固形物的質量分數升高會造成冰點下降外，還原糖和總糖質量分數的升高會增大冰點；香梨的冰點隨還原糖、酸度及可溶性固形物質量分數升高而降低，隨總糖質量分數升高而增大。

3.3 所擬合的獼猴桃及香梨冰點計算公式所計算的冰點與實驗數據具有較好的吻合度，可以用于冰點的預測及計算。

[1] 喬勇進, 孫蕾, 吳興梅. 不同成熟度沾化冬棗冰點測定及適宜貯藏溫度的研究[J]. 經濟林研究, 2005, 23 (1): 10-12.

[2] 喬勇進, 孫蕾, 吳興梅. 先鋒櫻桃冰點確定及適宜貯藏溫度[J]. 山東林業科技, 2004(3): 9-10.

[3] 王頡, 李里特, 丹陽. 蔬菜可溶性固形物含量與冰點溫度的關系[J].中國蔬菜, 2003(4): 7-9.

[4] ROY P, UMEHARA H, NAKAMURA N. Determination of physicochemical properties of chestnuts[J]. Journal of Food Engineering, 2008,87(4): 601-604.

[5] MENG Qingrui, LIANG Yinquan, WANG Wenfeng. Study on supercooling point and freezing point in floral organs of apricot[J]. Agricultural Sciences in China, 2007, 6(11): 1330-1335.

[6] NORTON T, DELGADO A, HOGAN E. Simulation of high pressure freezing processes by enthalpy method[J]. Journal of Food Engineering,2009, 91(2): 260-268.

[7] RAHMAN M S. The accuracy of prediction of the freezing point of meat from general models[J]. Journal of Food Engineering, 1994, 21(1): 127-136.

[8] JAMES C, LEJAY I, TORTOSA N. The effect of salt concentration on the freezing point of meat simulants[J]. International Journal of Refrigeration, 2005, 28(6): 933-939.

[9] van der SMAN R G M, BOER E. Predicting the initial freezing point and water activityof meat products from composition data[J]. Journal of Food Engineering, 2005, 66: 469-475.

[10] 閻瑞香, 賈凝, 宋茂樹, 等. 蒜薹冰點溫度、可溶性固形物含量與含水量相關性的研究[J]. 食品科學, 2007, 28(10): 555-559.

Experimental Studies on Freezing Points of Kiwi Peach and Pear

DONG Xiao-yong，LIU Bin*，SHEN Jiang，CAI Jing-hui
(Tianjin Key Laboratory of Refrigeration Technology, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China)

The detection of freezing point is a primary requirement to provide an effective strategy for the storage of fruits.The freezing points of kiwi peach and pear were tested by freezing method, and the relationship between freezing point and nutrition contents including reducing sugar, total sugar, total acid and soluble solid were analyzed. Results indicated that freezing point of kiwi peach was ranged from －1.9 to －2.6 ℃ and freezing point of pear was ranged from －1.4 to －2.7 ℃. Kiwi peach exhibited a higher content of total acid than that of pear, which reduced the effect of other contents on freezing point. However,the freezing point of pear was mainly affected by reducing sugar, total sugar and soluble solid. The calculated freezing points by regression equations derived from experimental data have a good consistency with experimental results, which can be used to guide the practical application during fruit storage.

freezing point；ice temperature storage；nutrition content

TS255.3

A

1002-6630(2010)09-0080-03

2009-07-30

天津市高校發展基金項目(2006ZY08)；天津市科技支撐計劃項目(09ZCKFNC00600)

董小勇(1959—)，男，實驗師，本科，主要從事冷凍冷藏工藝及設備研究。E-mail：dxyong@tjcu.edu.cn

劉斌(1975—)，男，副教授，博士，主要從事冷凍冷藏技術研究。E-mail：lbtjcu@tjcu.edu.cn