CN107242288B - 一种无花果冰冻、解冻保鲜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无花果冰冻、解冻保鲜方法，采摘自滨州市邹平尚志无花果种植基地的无机械损伤无花果鲜果，采用TPA和穿刺实验。在冷冻和解冻的条件下，每隔一定时间，取出测定果皮硬度，果皮破裂距离等7个质构参数值。各质地性状在冰冻和解冻期间均发生显著变化。果皮脆度、果皮硬度、果肉硬度等均随着冰冻或解冻时间的增长出现相似变化；冰冻和解冻的质地特征值变化曲线稳定值相近，即冰冻起始值和解冻最终值是相近的。首次明确了3h左右是无花果冰冻过程的质构的变化临界点，而40min左右则是无花果解冻过程中的质构变化临界点，因此可以取冷冻3h和解冻40min左右便于在无花果的加工、运输和储藏过程且无花果的质构特性与鲜果的基本保持一致。
Description
技术领域
本发明属于无花果冷冻加工领域，特别涉及一种无花果冰冻、解冻保鲜方法。
背景技术
无花果(Ficus carica Linn.)是一种开花植物，隶属于桑科榕属，主要生长于一些热带和温带的地方，属亚热带落叶小乔木。无花果目前已知有八百个品种，绝大部分都是常绿品种，只有长于温带地方的才是落叶品种，果实味道浓厚、甘甜。研究发现无花果营养丰富而且具有保健功效，能降血压、抗衰老，提高机体免疫力,治疗高血压、高血脂、冠心病、糖尿病、老年便秘等疾病，尤其还有防癌和降低化疗引起的毒副作用的功效，是一种极具开发应用前景的水果。无花果的食用价值和经济价值越来越为人们所熟知。然而无花果果实的含糖量非常高，表皮极易被微生物侵染，采后极易软化、褐变、腐烂，常温条件下只能保存3～5天，这严重影响了无花果的市场推广。但是目前国内对于无花果冷冻加工的研究比较少，国外尚属空白。
现有研究表明：当水果快速通过最大冰晶生成区时，不会在细胞间隙生成大的冰晶体，对细胞组织的损害作用减小，从而解冻时的汁液流失也减少，最大限度地保持了速冻水果的优良品质。因此，要确定水果的最佳速冻工艺条件，首先要确定不同水果原料的冰点和最大冰晶生成区，并通过冻结曲线的测定和观察掌握其冻结规律，从而得出速冻要求的时间与温度。但速冻工艺对设备要求较高，且需要水果具有良好的加工适应性。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供一种新的无花果冰冻解冻保鲜方法。基于无花果“冷冻和解冻过程的质构特征最终值是相近”的发现，以无花果质构指标作为判断冰冻和冷冻最佳时间的基准，首次提出：冷冻3h和解冻40min左右便于在无花果的加工、运输和储藏过程且无花果的质构特性与鲜果的基本保持一致，说明使用冷冻和解冻处理无花果对其质构影响不大。这一实验研究结论为无花果冰冻贮藏和解冻处理的最佳适宜时间提供了理论依据。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无花果冰冻和解冻方法，包括：
确定无花果冰冻过程中质构的变化临界点t1；
确定无花果解冻过程中质构的变化临界点t2；
将t1、t2分别作为无花果的冰冻时间和解冻时间，并对无花果进行冰冻或解冻处理。
现有技术一般通过水果的冰点与理化指标的关系，例如固形物含量、含水量或密度等，估算水果的冰点进而确定最佳的冷却时间。但本发明研究发现：对于无花果而言，“冷冻和解冻过程的质构特征最终值是相近”，基于质地指标判断无花果冰冻时间更为准确、有效；因此，本申请提出：冷冻3h和解冻40min左右便于在无花果的加工、运输和储藏过程且无花果的质构特性与鲜果的基本保持一致，色泽、多酚含量略有变化，风味及抗坏血酸、可溶性固形物等理化指标基本保持不变。
优选的，所述“确定无花果冰冻过程中质构的变化临界点t1”的具体步骤为：
测定无花果果皮脆度、果皮硬度、果肉硬度、果皮破裂距离、果皮韧性、粘连性、粘附度随冰冻时间的变化情况，建立相应质地特征值变化曲线并进行相关性分析，确定无花果冰冻过程中质构的变化临界点。
无花果质构指标的选择对无花果最优冷却时间的确定具有重要意义，指标过少，难以准确反应无花果质构变化规律；指标过多，实验工作量大，干扰项多，质构的变化临界点不易确定。为此，本发明对无花果不同质构指标对最优冷冻解冻时间的影响进行了系统分析，综合考虑了无花果质地指标与鲜果理化性质、风味、色泽的联动机制，经过大量实验摸索后发现：选择无花果果皮脆度、果皮硬度、果肉硬度、果皮破裂距离、果皮韧性、粘连性、粘附度作为无花果质构指标能够较准确地反映无花果质构变化规律，根据所获得的冷冻、解冻时间对无花果进行冷冻、解冻处理后，无花果保持了较优的鲜果特性。
优选的，所述“确定无花果解冻过程中质构的变化临界点t2”的具体步骤为：测定无花果果皮脆度、果皮硬度、果肉硬度、果皮破裂距离、果皮韧性、粘连性、粘附度随解冻时间的变化情况，建立相应质地特征值变化曲线并进行相关性分析，确定无花果解冻过程中质构的变化临界点。
优选的，所述无花果为无花果鲜果或近成熟无花果片。
优选的，所述冰冻温度为-18℃，时间为3h；
优选的，所述解冻温度为25℃±2℃，时间为40min。
本发明还提供了一种无花果冰冻方法，包括：
确定无花果冰冻过程中质构的变化临界点t1；
将t1作为无花果的冰冻时间对无花果进行冰冻处理。
优选的，所述“确定无花果冰冻过程中质构的变化临界点t1”的具体步骤为：
测定无花果果皮脆度、果皮硬度、果肉硬度、果皮破裂距离、果皮韧性、粘连性、粘附度随冰冻时间的变化情况，建立相应质地特征值变化曲线并进行相关性分析，确定无花果冰冻过程中质构的变化临界点。
优选的，所述无花果为无花果鲜果或近成熟无花果片。
优选的，所述冰冻温度为-18℃，时间为3h；
本发明还提供了一种无花果解冻方法，包括：
确定无花果解冻过程中质构的变化临界点t2；
将t2作为无花果的解冻时间对无花果进行解冻处理。
优选的，所述“确定无花果解冻过程中质构的变化临界点t2”的具体步骤为：测定无花果果皮脆度、果皮硬度、果肉硬度、果皮破裂距离、果皮韧性、粘连性、粘附度随解冻时间的变化情况，建立相应质地特征值变化曲线并进行相关性分析，确定无花果解冻过程中质构的变化临界点。
优选的，所述无花果为无花果鲜果或近成熟无花果片。
优选的，所述解冻温度为25℃±2℃，时间为40min。
本发明的有益效果
(1)本发明首次明确了3h左右是无花果冰冻过程的质构的变化临界点，而40min左右则是无花果解冻过程中的质构变化临界点，因此可以取冷冻3h和解冻40min左右便于在无花果的加工、运输和储藏过程且无花果的质构特性与鲜果的基本保持一致，同时发现在冷冻和解冻过程的质构特征最终值是相近的，说明使用冷冻和解冻处理无花果对其质构影响不大。这一实验研究结论为无花果冰冻贮藏和解冻处理的最佳适宜时间提供了理论依据。
(2)本发明冷冻方法简单、贮存、保鲜效果好、实用性强，易于推广。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是穿刺实验曲线图；
图2是穿刺数与果皮硬度关系图；
图3是穿刺数与果皮破裂距离关系图；
图4是穿刺数与果皮脆度关系图；
图5是穿刺数与果皮韧性关系图；
图6是穿刺数与果肉硬度关系图；
图7是穿刺数与粘连性关系图；
图8是穿刺数与粘附度关系图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
鉴于以上，本实验挑选无机械损伤果实置4℃低温保存，迅速取回后，置－18℃进行冰冻及解冻试验，并采用穿刺和TPA实验测试果皮硬度、果皮硬度、果肉硬度和果皮韧性等，作为无花果在解冻和冷冻过程中的质构指标。使用相关性研究方法，研究不同质构参数之间的关系，从而分析不同质构特征之间的联系。对无花果进行客观的评价，从而为无花果的储藏、运输和加工研究提供理论依据。
实施例1
1材料与方法
1.1材料与仪器
材料：无花果果实采摘自滨州市邹平尚志无花果种植基地，挑选无机械损伤果实置4℃低温保存，迅速取回后，进行冰冻及解冻试验。
仪器：TA.XT plus质构仪(英国Stable Micro Systems公司)
1.2实验方法
质构仪参数设定：前测速度：1.00mm/sec，贯入速度：2mm/sec，后侧速度：10mm/sec目标形式：distance，distance：15mm，最小感知力：5.0g，探头：p/2
样品处理：取鲜果进行质构穿刺做为对照，取鲜果置－18℃冰冻处理，每1h取出进行穿刺测定；另取鲜果冰冻过夜，于次日取出，进行解冻试验(室温(25℃±2℃)下解冻，每隔10min进行穿刺试验。
穿刺方法：无花果根据果实自身的特点，以曲线第一峰(锚2)的力值作为果皮破裂时的力，即果皮破裂强度(g)，第一峰的运行距离为果皮破裂深度(mm)，第一峰的力值与运行距离的比值为果皮韧性(g/s)；第一峰0.5s后的锚3与锚4之间的平均力值为果肉平均硬度(g)。锚5与锚6之间的平均力值为果肉黏性(g)。
所得力/时间曲线如图2所示，
1.3数据处理
采用Excel和SPSS20.0处理数据，进行单因素方法分析(turkey法)，质构指标间进行相关性分析。
2结果与分析
2.1果皮硬度变化
如图2所示，在冰冻过程中，在0-3h内，果皮硬度无明显变化，维持在91.01～340.91g，而在3-6h期间，果皮硬度数值由340.91g迅速上升至9367.52g,在6-7h内趋于稳定,保持在9300g左右；在解冻过程中，则恰好相反，在0-30min期间，果皮硬度由7817.35g直线下降至246.10g，在30-70min期间，果皮硬度维持在246.10～122.18g，变化不明显。由此表明，3-4h左右是冰冻的果皮硬度变化临界点，30-40min是解冻的果皮硬度变化临界点，在此临界点果实的果皮硬度会发生的变化，人们可以利用这个变化来处理无花果以达到保藏、运输等目的。
2.2果皮破裂距离
如图3所示，冰冻后的0—3h,果皮破裂距离由1.90mm迅速增大到8.27mm，在3-7h，果皮破裂距离缓慢增大，由8.27mm缓慢增至9.05mm；解冻过程中，0-20min内无明显变化，始终维持在8.18mm左右，在20-30min内由8.42mm迅速下降，在30-70mim的果皮破裂距离有所下降但变化缓慢。同时穿刺数2左右是果皮破裂距离的折点。说明果皮破裂距离冰冻临界点是2-3h左右，解冻过程的变化临界点是30-40min。
2.3果皮脆度变化
如图4所示，冰冻过程中，在0-3h内，果皮脆度变化缓慢,维持在46.49g.sec，在3-5h，果皮脆度由46.49g.sec迅速变大至765.00g.sec，并在5-6h时由765.00g.sec增至峰值989.63g.sec。在6-7h,果皮硬度又有所下降但始终在980g.sec以上；在解冻期间，0-30min内，果皮硬度由956.08g.sec迅速下降至48.78g.sec，在30min-50min，果皮硬度下降趋势变缓，在5-7min，果皮硬度维持在41.41g.sec无明显波动。说明冰冻3-4h左右无花果的果皮脆度基本与鲜果的果皮硬度一致，而后无花果的果皮脆度将急剧增加；同样在解冻处理无花果时发现30-40min左右时，无花果的果皮脆度基本已保持平衡，且脆度与鲜果的脆度基本一致。
2.4果皮韧性
如图5所示，在冰冻过程中，前3h内，果皮韧性由103.3g.sec2缓慢增大至346.95g.sec，在3-5h,果皮韧性呈S型增长。在5-6h，果皮韧性由1825.57g.sec呈几何倍数增大，并在6h达到峰值44832.53g.sec，在6h后，果皮韧性有所下降但始终高于44800.00g.sec；在解冻过程中，在0-10min内，果皮韧性由45457.67g.sec迅速下降至10503.70g.sec，在10-30min内，果皮韧性下降趋势变缓，由10503.70g.sec缓慢降至327.70g.sec，并在30min后基本保持稳定，维持在174.86g.sec上下。明显能看出3-4h左右是果皮韧性冰冻变化的临界点，因此冷冻处理3-4h左右时果皮韧性基本保持不变，同时在解冻无花果果实时，解冻30-40min是果皮韧性解冻变化临界点，且此时果皮韧性与鲜果的果皮韧性基本一致。
2.5果肉硬度
如图6所示，果肉硬度冰冻和解冻变化曲线和果皮韧性变化曲线一致。冰冻过程中，前3h内，果肉硬度维持在118.13g上下，无明显波动，在3-6h内，果肉硬度由75.46g迅速上升至3038.92g,并在6h时达到峰值4652.95g,上升了62倍。其后在7h，果肉硬度有所下降，但始终保持在4225.20g；在解冻过程中，前30min内，果肉硬度由4585.77g下降至406.84g，足足下降了11倍。在30-50min内，果皮硬度下降趋势变缓，在20min内仅下降了300g，并在50min到达一个稳定值112.58g，其后无明显变化。说明在冰冻处理2-3h时果肉硬度基本保持不变，而后果肉硬度急剧增加，对无花果的质构影响较大，因此可以选择2-3h的冷冻处理无花果，既不会对无花果的质构产生很大影响同时又可方便运输、加工等；同样在解冻处理30-40min左右时果实的果肉硬度接近与新鲜果实，又方便处理。
2.6粘连性变化
如图7所示，冰冻后，在0-1h内，粘连性虽然一直在增大，却不是很明显，一直维持在14.47g。在1-4h内，粘连性增大趋势逐渐明显，以1.6倍率增长，在4-5h，粘连性呈指数式增长，由58.65g直接上升至143.96g，在5-8h，稍有波动，变化不是很明显，稳定在143.00g上下；在解冻过程中，0-30min内，粘连性一直下降,由141.67g下降至34.19g，并在30-50min持续下降，最终下降至24.30g。由此可见，在冷冻的2-3h左右和解冻的40-50min左右为无花果粘连性的关键点。
2.7粘附度变化
如图8所示，冰冻期间，在0-3h，粘附度一直在小幅上升，幅度为1.14。在3-5h,粘附度上升幅度加大，呈5倍增长，并在5h到达峰值36.13g.sec。其后2h，虽有波动，但维持在36.00g.sec上下；在解冻期间，0-30min内，粘附度呈反s型下降,先由61.08g.sec缓慢下降至47.20g.sec，再随后一小时内，迅速下降至16.99g.sec，在30-70min保持稳定在15.00g.sec左右，虽然有小幅波动，但波动范围在1.00以内，可忽略。两线在穿刺2-3附近有明显数值变化，说明穿刺数2-3所对应时间为冷冻关键时间，因此，在实际中可去冷冻处理2-3h作为技术参数。同时在解冻处理时，在30-40min无花果的粘附度已达到最低稳定值，此时的粘度值与鲜果的粘附度相差也不大，因此可以将解冻处理30-40min左右作为一个处理无花果时的参数值。
3、各质地参数间的相关性
表1冰冻无花果果实质构相关性分析
表2解冻无花果果实质构相关性分析
注：**在0.01水平(双侧)上显著相关，*在0.05水平(双侧)上显著相关。
由表1、2可知，近成熟无花果片在冰冻解冻的各项质地指标之间皆呈现显著的正相关性，说明在其中一个质构特性值变大时，其余的质构特性值也变大，反之亦然。而果皮破裂距离与粘连性呈现一般的相关性；而解冻时，只果皮脆性与破裂距离呈一般相关，果皮脆度与粘附度呈一般相关。而其他的质构指标均呈现显著的正相关性。
4.讨论
果实在冰冻和解冻过程中的质地变化是果实加工、贮藏和运输过程中的重要指标。本研究采取无花果冰冻和解冻实验，并对其在冰冻和解冻过程中各项质地参数变化进行研究。研究发现，果皮硬度，果皮破裂距离，果皮脆度，果皮韧性，果肉硬度，粘连性和黏附性等质地性状在冰冻和解冻过程中均在一定时间内发生显著变化。其中，解冻期间的变化与冰冻期间的变化呈手性关系。冰冻质地变化曲线和解冻质地变化曲线多次在穿刺数3左右所对应的时间处相交。
在分析冷冻和解冻时间对无花果质构参数的影响时发现果皮硬度在0-3h内保持不变，而在3-4h以后果皮硬度急剧变大，这不利于果实的加工，因此可以选择冷冻处理3-4h，此时果实已基本冷冻，可便于运输加工和储存等处理而又不会改变果实的硬度；果皮破裂距离在冷冻2-3h左右达到最大值，而后数值基本保持不变，说明2-3h左右是冷冻的关键转折点；在冷冻过程发现在3-4h左右果皮脆度基本保持不变，而后果皮脆度急剧增大，说明3-4h左右是冷冻的适宜时间，否则不利于果实的加工和运输；对于果肉硬度、粘连性和粘附度，发现在2-3h左右数值浮动值变化不大，而后急剧变化，说明在冷冻过程中2-3h左右对于无花果的质构变化影响不大。而解冻过程中，也可同样发现在40-50min左右是无花果的粘连性值发生变化的时间点，在此时间后其果实的粘连性基本与鲜果一致，而果皮硬度、果皮破裂距离等质构特性在解冻处理30-40min后，质构特性值达到定值且与鲜果的质构值相差不大，因此加工等处理时可以选择解冻处理40min左右。
在对数据进行分析是我们发现最终冰冻和解冻的质地参数变化曲线稳定值相近，即冰冻起始值和解冻最终值是相近的。这两者的最高值也是相近的。由于冰冻和解冻采取的是同一批果，这说明无花果冰冻过程中发生的质地变化是可逆的。
在分析无花果7个质构的相关性是发现，在无花果的冷冻过程中，除果皮破裂距离与粘连性呈现一般正相关外，其余质地参数之间均呈现显著的正相关性：在解冻过程中果皮脆性与破裂距离呈一般相关，果皮脆度与粘附度呈一般相关。而其他的质构指标均呈现显著的正相关性。
5.结论
从本实验可得无花果各质地参数在冰冻和解冻过程中均发生显著变化，分析数据可以看出冰冻3-4h处理时无花果的果皮硬度、果皮脆度和果皮韧度基本保持不变；冷冻处理2-3h左右时，无花果的果肉硬度、果皮破裂距离、粘连性和粘附度基本保持不变，因此，冷冻处理3h左右时无花果冷冻处理的技术参数值。同时40min左右是解冻实验的变化临界点。在鲜果销售或者运输和贮藏果时，宜选用冰冻处理3h左右，因此此时果实最接近未冰冻前的鲜果且便于果实的储藏、加工和运输。在方便同时也可节约经济成本。如需用解冻果，则宜选用解冻40min左右的果实，此时果实最接近未解冻前的鲜果，并且方便加工等。
冰冻和解冻的质地参数变化曲线稳定值相近，即冰冻起始值和解冻最终值是相近的，说明对于同一批无花果在解冻和冷冻的过程是可逆的。因此我们在为了方便加工、储藏和运输等过程中可以将无花果进行冷冻和解冻的处理和转换。
表3
在以上处理时间参数下，无花果质构特性值基本达到定值且与鲜果的值基本持平，因此才用冷冻或解冻处理无花果果实时可以参考以上时间区间，可以方便无花果的运输加工等又不会对无花果的质构产生影响。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种无花果冰冻、解冻保鲜方法，其特征在于，包括：
确定无花果冰冻过程中质构的变化临界点t1：测定无花果果皮脆度、果皮硬度、果肉硬度、果皮破裂距离、果皮韧性、粘连性、粘附度随冰冻时间的变化情况，建立相应质地特征值变化曲线并进行相关性分析，确定无花果冰冻过程中质构的变化临界点；
确定无花果解冻过程中质构的变化临界点t2：测定无花果果皮脆度、果皮硬度、果肉硬度、果皮破裂距离、果皮韧性、粘连性、粘附度随解冻时间的变化情况，建立相应质地特征值变化曲线并进行相关性分析，确定无花果解冻过程中质构的变化临界点；
将t1、t2分别作为无花果的冰冻时间和解冻时间；对无花果进行冰冻或解冻处理；
所述无花果为无花果鲜果或近成熟无花果片；
所述冰冻温度为-18℃，时间为3h；
所述解冻温度为25℃±2℃，时间为40min。
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| 宽皮柑橘速冻保鲜技术的研究;胡中海;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》;20151231;第13页第2段，第14页第3.2节，第15-16、18页第3.3节，第24页第3.4节，第45页1-2段，第46页第5.2节，第47、54页第5.3节 * |
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