甜玉米和豌豆的低溫保存

鄒 樂

（上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海 200093）

甜玉米和豌豆是許多國家的主要蔬菜，因其營養(yǎng)豐富且具有甜、鮮、脆、嫩的特點而深受消費者青睞[1-2]，但是普通方法凍藏的質(zhì)量參差不齊，儲藏的甜玉米和豌豆的品質(zhì)穩(wěn)定性很差[3-4]，很難長時間保持其顏色、味道和營養(yǎng)[5]。

本試驗通過研究甜玉米和豌豆低溫下的各種保存方法，特別是部分玻璃化的低溫保存（超低溫冰箱）對其品質(zhì)的影響，旨在總結(jié)出一個對甜玉米和豌豆比較好的低溫保存方法。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

甜玉米、豌豆在上海水城路家樂福超市購買，新鮮，色澤好，無機(jī)械損傷及蟲斑。

1.2 試驗設(shè)計

以甜玉米和豌豆為研究對象，著重分析了影響速凍蔬菜品質(zhì)的重要因素，即前處理工藝、凍結(jié)速率、冷凍時間和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg’）及貯藏、解凍等因素；并用質(zhì)構(gòu)儀、色差儀和化學(xué)分析等方法，研究了甜玉米和豌豆在預(yù)處理、速凍和解凍3個重要環(huán)節(jié)中對品質(zhì)有影響的因素。

1.3 預(yù)處理

1.3.1 主要試劑 2，6-二氯靛酚；CH3COCH3；HOOCCOOH；兒茶酚；維生素 C；C12H22O11；純酒精；C6H6O；濃H2SO4等均為分析純。

1.3.2 主要設(shè)備 恒溫數(shù)顯水浴鍋（ZN-S）；組織高速搗碎機(jī)（JJ-2B）；海爾電冰箱（BCD-133EZL）；電子分析天平（AL204）；超低溫冰箱（Ultimaп）（-86～-50℃）；快速低溫鼓風(fēng)保存機(jī)；752紫外分光光度計；質(zhì)構(gòu)儀（CT3）。

1.3.3 主要方法 將清洗好的甜玉米、豌豆篩選出大小和質(zhì)量基本相同的若干樣品備用，將樣品在不同濃度（10，30，80，100 mmol/L）氯化鈣溶液中浸泡不同的時間，在pH值為7.5～8.0的水浴中進(jìn)行恒溫漂燙（漂燙溫度為70～95℃，漂燙時間為 0～4 min，），料水比為 1∶8，然后迅速用冷水冷卻備用。將漂燙好的甜玉米、豌豆分別用液氮，在超低溫冰箱（Ultimaп）和普通速凍機(jī)中凍結(jié)，然后在超低溫冰箱（-80℃）中各放1 d，再放入5℃的冷柜解凍后，檢測分析。

1.4 冷凍

1.4.1 主要設(shè)備 真空干燥箱；冷凍柜（SD-302）；色差儀Lab ScanXE；數(shù)顯 pH計；差示量熱掃描儀（DSC）；鎧式熱電偶；溫度數(shù)字記錄儀；其余設(shè)備同1.3.2。

1.4.2 主要方法 取新鮮的甜玉米和豌豆洗凈放入榨汁機(jī)中榨汁，將汁液放入已稱質(zhì)量的培養(yǎng)皿中，平鋪一定厚度（5 mm左右），測其質(zhì)量。后將皿放入35℃的真空干燥箱中，每隔10 min取樣做1個標(biāo)準(zhǔn)鋁皿，共做6個參比樣本，同時取出其平行樣測量水分含量。按同樣的方法測量漂燙滅酶的甜玉米和豌豆的表觀比熱容。取一定量的甜玉米和豌豆，漂燙滅酶后，在-80℃超低溫冰箱中進(jìn)行冷凍[6]。

1.5 解凍

1.5.1 主要試劑 2，6-二氯靛酚，CH3COCH3，HOOCCOOH，兒茶酚，維生素 C，C12H22O11，純酒精，C6H6O，濃H2SO4，丙酮均為分析純。

1.5.2 主要設(shè)備 超高壓處理裝置（UHPF-800 MPa-3L），LG微波爐，其余設(shè)備同1.3.2。

1.5.3 主要方法 分別取100 g部分玻璃態(tài)貯藏（貯藏溫度為-30℃）的甜玉米和豌豆，高靜水壓解凍的樣品用真空包裝袋封裝，其他樣品用密封袋包裝。對于部分玻璃態(tài)貯藏的甜玉米和豌

從圖1和圖2還可以看出，利用DSC測定的部分玻璃化凍藏樣品的表觀比熱容（Cap）與經(jīng)驗公式比較符合，規(guī)律性較好，而普通凍藏的樣品則沒有規(guī)律可以參照，基本上是一個冷凍隨機(jī)過程。用DSC測定了不同水分含量的甜玉米和豌豆在冷藏區(qū)和凍結(jié)相變區(qū)的Cap（Cap=（?H/?T）p，p 表示定壓，Cp=（dH/dT）/ms）[7-8]，并分析了溫度和水分含量對Cap的影響，結(jié)果表明，甜玉米和豌豆水分含量越高，其相變區(qū)Cap峰區(qū)域就越小，峰值越高，開始結(jié)晶的溫度就越低，相變越快；水分含量低的甜玉米和豌豆相變比較緩慢，Cap變化趨勢較為平緩，在溶解過程中不同水分豆，采用的解凍方法有空氣解凍、真空解凍、微波解凍、高靜水壓解凍?？諝饨鈨龅沫h(huán)境條件為:室內(nèi)空氣溫度為 21～22℃，相對濕度為 65%～76%，自然流動，解凍終溫為5℃，樣品為Y1。真空解凍方法是:將樣品置于真空干燥箱內(nèi)，用真空泵抽至壓力為0.09 MPa，于溫度為25℃進(jìn)行解凍，解凍終溫為5℃，樣品為Y2。微波解凍方法是:樣品溫度采用間隔解凍，每隔20 s測一次溫度，解凍終溫均為0℃以上，樣品為Y3。高靜水壓解凍的方法是:高壓裝置的傳熱介質(zhì)為油，設(shè)置油溫為10℃，解凍終溫均為0℃以上，樣品為Y4。普通凍藏的甜玉米和豌豆的解凍方法采用微波解凍法，樣品為Y5。

2 結(jié)果與分析

從圖1和圖2的總體趨勢可以得出，隨著時間的推移，部分玻璃態(tài)凍藏的甜玉米和豌豆的質(zhì)量明顯好于普通凍藏；普通凍結(jié)冷凍時間較長并且不容易控制，而部分玻璃化冷凍的各項數(shù)據(jù)事先基本上在一定誤差范圍內(nèi)都可以計算出來。研究得出優(yōu)化速凍前處理工藝為:甜玉米和豌豆在60 mmol/L氯化鈣中浸泡5 min后，料水比1∶8，水浴pH值為7.6左右，在90℃下漂燙2 min。甜玉米和豌豆中的大部分冰晶在-2.3℃左右熔化，Cap達(dá)到峰值。用ORIGIN數(shù)據(jù)分析軟件分析得到以溫度、水分為變量的Cap經(jīng)驗公式為:

式中，C，A1，A2，B1，B2，B3 為常數(shù)；w 為水分含量；wb為結(jié)合水含量[9-10]。

本研究把顯熱和潛熱釋放的過程分開，考慮凍結(jié)前后熱物性和水分的變化，計算預(yù)冷時間和凍結(jié)時間。甜玉米和豌豆的冷卻時間分別為:甜玉米樣品的計算值148.2 s，實測值161.2 s，誤差8.77%；豌豆樣品的計算值86.4 s，實測值94.4 s，誤差為9.26%。結(jié)冰時間:甜玉米樣品的計算值580.3 s，實測值630.1 s，誤差8.59%；豌豆樣品的計算值314.3 s，實測值343.4 s，誤差9.26%。冷凍總時間:甜玉米樣品的計算值728.5 s，實測值791.3 s，誤差8.62%；豌豆樣品的計算值400.7 s，實測值為437.8 s，誤差為9.26%。

3 結(jié)論

采用真空解凍、微波解凍、高靜水壓解凍、空氣解凍后，部分玻璃態(tài)貯藏的甜玉米和豌豆的解凍品質(zhì)發(fā)生變化，微波和高靜水壓解凍的時間較短，真空解凍、微波解凍和高靜水壓解凍對樣品的持水能力、脆性降低、Vc損失以及色澤變化影響不大。但真空解凍時間長。與普通凍藏的甜玉米和豌豆相比，部分玻璃態(tài)貯藏甜玉米和豌豆的解凍復(fù)水性好，其質(zhì)構(gòu)、營養(yǎng)、色澤變化很小。

［1］趙秀元.怎樣種好甜玉米[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（5）:92.

［2］胡穎敏，朱亞萍，李冬梅.甜玉米含糖量與農(nóng)藝性狀的通徑分析[J].華北農(nóng)學(xué)報，2005，20（專輯）:30-32.

［3］華澤釗，李云飛，劉寶林.食品冷凍冷藏原理與設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

［4］華澤釗.低溫生物醫(yī)學(xué)技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社，1994.

［5］鄭躍進(jìn)，王黎明，張富厚，等.甜玉米的種類及貯藏保鮮[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000（10）:34.

［6］馮志哲，張偉民，沈月新，等.食品冷凍工藝學(xué)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984.

［7］ White G W.The glassy state in certain sugar-containing food products[J].Food Technology，1966，1:73-82.

［8］ Kerr W L，Reid D S.The use of stepwise differential scanning calorimetryfor thermal analysis offoods[J].Thermochimica Acta，1994，3:299-308.

［9］Levine H，Slade L.Food structure-its creation and eualuation[J].London Butter Worths，1987，1:20-25.

［10］Slade L，Levine H.Amide interactions in aqueous and organic medium[J].Pure Appl Chem，1988，60:1841-1864.