陳 童 ， 張 慜 ， 陳晶晶

（1.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122；2.海通食品集團(tuán)有限公司，浙江 寧波 315300；3.揚(yáng)州冶春食品生產(chǎn)配送股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 412026）

西蘭花屬于十字花科植物，人們主要食用花蕾的嫩莖，含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素以及礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素[1，2]。研究表明，西蘭花具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效[3]。新鮮西蘭花的保藏期較短，而冷凍是維持果蔬品質(zhì)的重要技術(shù)，能夠使果蔬在較長(zhǎng)時(shí)間里不變質(zhì)[4]。但是果蔬含水量比較多，冷凍時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量冰晶，對(duì)細(xì)胞組織造成嚴(yán)重的破壞，致使果蔬解凍后汁液流失增多、色澤變差、硬度降低以及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的變化。

為保證冷凍產(chǎn)品的質(zhì)量，可以對(duì)物料先脫去一部分水分然后再進(jìn)行冷凍，這樣不僅能降低水分含量，物料的組織結(jié)構(gòu)在凍結(jié)過(guò)程中遭受的冰晶體破壞也減小，進(jìn)而減緩理化品質(zhì)的下降。目前，脫水冷凍技術(shù)以應(yīng)用于黃瓜、芒果、獼猴桃、胡蘿卜、番茄等果蔬中，并且可以有效改善冷凍果蔬的品質(zhì)。滲透脫水是其中一種脫水方法，即將樣品放入高滲透壓的鹽或者糖溶液中，在細(xì)胞膜兩側(cè)壓力差的推動(dòng)下，使得物質(zhì)轉(zhuǎn)移，除去物料中的水分[5，6]。并且滲入的高滲物質(zhì)也是冷凍保護(hù)劑，可以改善物料在凍藏期間的品質(zhì)。但是滲透脫水是以分子自由擴(kuò)散為基礎(chǔ)，脫水速率較慢，比較耗時(shí)，過(guò)程中會(huì)伴隨著色素、維生素、礦物質(zhì)等天然成分的損失，所以需要采取一定的技術(shù)提高脫水的速率。

近些年來(lái)，超聲波技術(shù)在食品加工過(guò)程中得到迅速的發(fā)展，在固-液體系滲透脫水過(guò)程中，超聲波能夠產(chǎn)生空穴效應(yīng)、微射流效應(yīng)、海綿效應(yīng)和聲波擾動(dòng)等，進(jìn)而加快滲透過(guò)程中的質(zhì)量傳遞[7]。作者選取西蘭花為研究對(duì)象，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)得到超聲波輔助滲透脫水的最佳條件，并研究了滲透脫水對(duì)物料冷凍效率和凍藏品質(zhì)的影響，為提高冷凍果蔬的品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮的西蘭花：購(gòu)于無(wú)錫市濱湖區(qū)歐尚超市。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-S型水浴鍋：鄭州長(zhǎng)城科技工貿(mào)有限公司產(chǎn)品；超聲波輔助速凍機(jī)：寧波新芝生物科技股份有限公司產(chǎn)品；UT325型熱電偶：上海優(yōu)利得電子有限公司產(chǎn)品；超低溫冰箱：海爾公司產(chǎn)品；Sigma-16PK冷凍離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng)產(chǎn)品；TAXT2i型質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó) Stable Micro Systems公司產(chǎn)品；NMI120低場(chǎng)核磁分析儀：上海紐邁電子科技有限公司產(chǎn)品；CR-400色差儀：日本美能達(dá)公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品的處理 將西蘭花清洗干凈，切成大小一致的小花球，花蕾直徑為2 cm，花徑長(zhǎng)為2.5 cm，并在90℃下漂燙3 min，料液質(zhì)量體積比是1 g∶10mL，漂燙結(jié)束后迅速冷卻瀝干。然后將西蘭花浸泡在30℃的海藻糖滲透液中進(jìn)行滲透處理，料液質(zhì)量體積比為1 g∶4 mL，滲透處理結(jié)束后，用蒸餾水沖洗，然后瀝干放入-80℃超低溫冰箱中進(jìn)行速凍。用熱電偶記錄樣品的中心溫度，當(dāng)溫度達(dá)到-18℃時(shí)結(jié)束速凍。然后用聚乙烯袋包裝并貯藏，貯藏溫度為-18℃，貯藏時(shí)間為6個(gè)月，每隔一個(gè)月將西蘭花用4℃冰箱解凍后測(cè)定其品質(zhì)。

1.3.2 超聲波輔助西蘭花滲透脫水單因素試驗(yàn) 分別以超聲波功率、超聲波時(shí)間和滲透液濃度為變量，研究其對(duì)西蘭花的水分流失和西蘭花凍結(jié)-解凍后硬度影響規(guī)律，為后續(xù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)做基礎(chǔ)。

1.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以超聲波功率、超聲波時(shí)間、滲透液濃度為主要影響因素，以西蘭花水分流失和西蘭花凍結(jié)-解凍后的硬度為考察指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗(yàn)L9（34），確定西蘭花滲透脫水的最佳工藝條件，正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.3.4 普通滲透脫水試驗(yàn) 將燙漂后的西蘭花放入盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%海藻糖溶液中，滲透溫度為30℃，滲透時(shí)間為4 h，每隔1小時(shí)取一次樣品，然后計(jì)算西蘭花的水分流失和凍結(jié)-解凍后的硬度。

1.3.5 水分流失的測(cè)定 西蘭花滲透脫水后的水分流失具體公式如下：

式中：WL為西蘭花水分流失率，（%）；M0為滲透脫水前樣品質(zhì)量 （g）；M為滲透脫水后樣品質(zhì)量（g）；m0為滲透脫水前樣品干物質(zhì)質(zhì)量（g）；m為滲透脫水后樣品干物質(zhì)質(zhì)量（g）。

1.3.6 硬度的測(cè)定 西蘭花的硬度用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定。將西蘭花的花莖切成直徑為1 cm，莖長(zhǎng)1 cm的圓柱體，然后選用P/36R探頭測(cè)定，測(cè)試模式選擇“Measure force in compression”，測(cè)試參數(shù)為：測(cè)前速度為2.00 mm/s，測(cè)試速度為1.00 mm/s，測(cè)后速度是3.00 mm/s，壓縮變形量是50%，觸發(fā)力是5.0 g，以最大峰值作為西蘭花的硬度，每組樣品重復(fù)測(cè)試10次。

1.3.7 水分狀態(tài)的測(cè)定 采用PQ001型低場(chǎng)核磁共振儀（LF-NMR）對(duì)不同處理組樣品水分狀態(tài)的變化進(jìn)行檢測(cè)。稱(chēng)取大約3 g的西蘭花花莖置于直徑為15 mm的檢測(cè)管中，進(jìn)行自旋自旋弛豫時(shí)間T2的測(cè)定。采用低場(chǎng)核磁成像儀（LF-NMRI）對(duì)西蘭花的水分分布進(jìn)行成像。

1.3.8 凍結(jié)時(shí)間的測(cè)定 采用熱電偶記錄西蘭花凍結(jié)過(guò)程中溫度變化，將探頭插入樣品的中心位置，每隔5 s記錄一次溫度數(shù)值，然后繪制西蘭花的凍結(jié)曲線(xiàn)。從樣品的初始溫度5℃下降到-18℃所用的時(shí)間為總的凍結(jié)時(shí)間，溫度從-1℃降低到-5℃過(guò)程為最大冰晶生成區(qū)。

1.3.9 汁液流失的測(cè)定 汁液流失率通常用來(lái)表示冷凍樣品的持水能力，將凍結(jié)西蘭花取出稱(chēng)重，然后置于4℃冰箱，待其解凍后，擦去表面的水分，然后再稱(chēng)重。每組樣品重復(fù)測(cè)定5次，解凍汁液流失率計(jì)算方法如下：

式中：DL為西蘭花汁液流失率（%）；W1為解凍前樣品質(zhì)量（g）；W2為解凍后樣品質(zhì)量（g）。

1.3.10 抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定 采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)定抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)。稱(chēng)10 g西蘭花置于研缽中，加入質(zhì)量濃度為20 g/L的草酸溶液，采用冰浴研磨，磨成漿狀后轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中定容，過(guò)濾。準(zhǔn)確吸取10 mL的濾液，用2，6-二氯酚靛酚進(jìn)行滴定，直到溶液出現(xiàn)粉紅色，且15 s內(nèi)不褪色，另取10 mL草酸溶液做空白試驗(yàn)。計(jì)算方法如下：

式中：X為抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，（mg/hg）；V為樣品提取液總體積 （mL）；V1為樣品消耗染料的體積（mL）；V0為空白消耗染料的體積（mL）；ρ為每毫升的染料相當(dāng)于抗壞血酸的質(zhì)量 （mg/mL）；Vs為滴定時(shí)所取樣品溶液的體積（mL）；m為樣品質(zhì)量（g）。

1.3.11 色澤的測(cè)定 將解凍后的西蘭花花頭上的小花蕊剪下，平鋪在底部貼有黑色紙的培養(yǎng)皿中，然后用色差計(jì)測(cè)定樣品色澤，測(cè)定時(shí)選培養(yǎng)皿6個(gè)不同的位置，記錄測(cè)定結(jié)果a*。a*表示樣品的紅綠色度，正值越大代表樣品越偏向紅色，負(fù)值越小代表樣品越偏向綠色。

1.3.12 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS中ANOVA及Duncan’s測(cè)試，對(duì)不同處理組之間的差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，圖和表中不同字母表示差異顯著，記為P＜0.05。

圖1 超聲波的功率對(duì)西蘭花滲透脫水及凍結(jié)品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of ultrasonic power on osmotic dehydration and quality of frozen broccoli

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 超聲波的功率對(duì)西蘭花滲透脫水以及凍結(jié)品質(zhì)的影響 不同超聲波功率對(duì)西蘭花水分流失以及西蘭花凍結(jié)-解凍后硬度如圖1所示，從圖中可以看出，隨著超聲波功率的增加，水分流失也增加，這可能是超聲波的空穴效應(yīng)引起的，大量的空化氣泡瞬間破裂，產(chǎn)生較大的氣壓，加快了細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的擴(kuò)散，超聲波產(chǎn)生的微孔道也可以促進(jìn)水分的散失和固形物的增加[8]。但是當(dāng)超聲波的功率為360 W時(shí)，水分流失略有下降，但是差異不顯著（P＞0.05）。質(zhì)構(gòu)是評(píng)價(jià)果蔬品質(zhì)最重要的指標(biāo)之一，滲透脫水預(yù)處理在一定程度可以抑制樣品解凍后硬度的下降。因?yàn)闈B透脫水可以減少樣品中的水分，加快冷凍速率，減緩冰晶對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的損傷，提高樣品解凍后的質(zhì)地[9]。隨超聲波功率的增大，西蘭花凍結(jié)-解凍后的硬度也逐漸增加，當(dāng)功率為240W時(shí)，硬度出現(xiàn)最大值。當(dāng)功率大于240 W時(shí)，西蘭花的硬度出現(xiàn)下降趨勢(shì)，這可能是因?yàn)楦吖β实某暡芤鸺?xì)胞結(jié)構(gòu)的坍塌，進(jìn)而導(dǎo)致西蘭花硬度的下降?？紤]到失水率以及西蘭花凍結(jié)-解凍后的質(zhì)地，超聲波的功率范圍選擇180～300 W較好。

2.1.2 超聲波的時(shí)間對(duì)西蘭花滲透脫水以及凍結(jié)品質(zhì)的影響 如圖2所示，西蘭花的水分流失隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)而增多，這是因?yàn)槌晻r(shí)間越長(zhǎng)，強(qiáng)化傳質(zhì)的時(shí)間越長(zhǎng)，水分流失就越多[10]。但是當(dāng)超聲時(shí)間超過(guò)40 min以后，水分流失趨于平緩。并且長(zhǎng)時(shí)間的超聲波處理會(huì)對(duì)細(xì)胞組織產(chǎn)生不可逆的破壞，造成西蘭花細(xì)胞中的一些物質(zhì)流失到滲透液中，導(dǎo)致西蘭花冷凍-解凍后的質(zhì)地變軟，影響感官品質(zhì)，綜合考慮，超聲處理時(shí)間以20～40 min為宜。

圖2 超聲波的時(shí)間對(duì)西蘭花滲透脫水及凍結(jié)品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of ultrasonic treatment time on osmotic dehydration and quality of frozen broccoli

2.1.3 滲透液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)西蘭花滲透脫水以及凍結(jié)品質(zhì)的影響 圖3顯示不同滲透液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)西蘭花水分流失以及西蘭花凍結(jié)-解凍后硬度影響，在20%～50%范圍內(nèi)，隨著滲透液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，西蘭花水分流失逐漸增多。因?yàn)槿芤旱臐舛忍荻葲Q定了滲透過(guò)程的擴(kuò)散速率，濃度梯度越大，擴(kuò)散速率越快，水分流失也越多。但當(dāng)滲透液質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)50%時(shí)，西蘭花水分流失增加不顯著（P>0.05），可能是滲透液質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高導(dǎo)致粘度增加，在物料表面形成阻力，進(jìn)而導(dǎo)致水分滲出減少[11]。西蘭花凍結(jié)-解凍后的硬度值隨著溶液濃度的增大而增大，這是因?yàn)楹Ｔ逄峭ㄟ^(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入西蘭花組織中，可以作為一種冷凍保護(hù)劑，加強(qiáng)組織結(jié)構(gòu)完整性，提高西蘭花的硬度。當(dāng)滲透液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%時(shí)，會(huì)出現(xiàn)明顯皺縮現(xiàn)象，細(xì)胞失水，隨之產(chǎn)生細(xì)胞膜變形瓦解以及硬度的下降。綜合考慮，滲透液海藻糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)選擇30%～50%適宜。

圖3 滲透液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)西蘭花滲透脫水以及凍結(jié)品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of sugar concentration on osmotic dehydration and quality of frozen broccoli

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果及極差分析Table2Orthogonalexperimentresultsandanalysisofrange

2.2 正交優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，采用正交試驗(yàn)對(duì)西蘭花滲透脫水工藝進(jìn)一步優(yōu)化，考察A（超聲波功率）、B（超聲波時(shí)間）以及C（滲透液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）對(duì)西蘭花滲透效果的影響，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。由表可知，以西蘭花的水分流失為指標(biāo)的極差分析結(jié)果表明，各因素的影響順序?yàn)椋築＞A＞C，即超聲波的時(shí)間＞超聲波功率＞滲透液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。以西蘭花凍結(jié)-解凍后的硬度為指標(biāo)的極差分析結(jié)果表明，各因素的影響順序?yàn)椋篈＞B＞C，即超聲波的功率＞超聲波的時(shí)間＞滲透液的量分?jǐn)?shù)?？紤]到西蘭花解凍后質(zhì)地口感，超聲波輔助滲透脫水最佳工藝條件為A2B2C3，即超聲波功率為240 W，時(shí)間為 30 min，滲透液量分?jǐn)?shù)為50%，在此工藝條件下，西蘭花水分流失為1.26，凍結(jié)-解凍后硬度為39.59 N。然后在此工藝條件的基礎(chǔ)上，后期探究超聲波輔助滲透脫水對(duì)西蘭花凍結(jié)品質(zhì)的影響。

2.3 普通滲透脫水對(duì)西蘭花滲透脫水以及凍結(jié)品質(zhì)的影響

從圖4中可以看出，在滲透初期（2 h以?xún)?nèi)），西蘭花的水分流失隨著滲透時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，2 h以后，滲透效果有所減緩。這可能是初期滲透液與西蘭花之間的滲透壓差比較大，使得水分流失速率快。但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，滲透液很容易在西蘭花的表面富集或者在西蘭花的毛細(xì)管內(nèi)填充，增加了滲透的阻力，使得水分難以滲出。并且長(zhǎng)時(shí)間的滲透會(huì)導(dǎo)致西蘭花凍結(jié)-解凍后的硬度下降，所以綜合考慮，普通滲透脫水處理2 h（OD）的滲透效果較好，以此作為后期研究的對(duì)照，來(lái)探究超聲波輔助滲透脫水對(duì)西蘭花凍結(jié)品質(zhì)的影響。

圖4 普通滲透脫水對(duì)西蘭花滲透脫水以及凍結(jié)品質(zhì)的影響Fig.4 Effectofosmoticdehydrationonosmoticdehydration and quality of frozen broccol

2.4 超聲波輔助滲透脫水對(duì)西蘭花水分分布的影響

為了更加直觀(guān)的觀(guān)察滲透脫水前后樣品水分狀態(tài)的變化，采用低場(chǎng)核磁技術(shù)對(duì)西蘭花的橫向弛豫時(shí)間（T2）進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)橫向弛豫時(shí)間的不同，可以分為3個(gè)區(qū)域，T20代表的是細(xì)胞壁中的水分，與細(xì)胞壁中的多糖類(lèi)物質(zhì)結(jié)合緊密，流動(dòng)性非常弱；T21代表的是細(xì)胞質(zhì)中的水分，能夠和細(xì)胞質(zhì)中的酶、蛋白質(zhì)和細(xì)胞骨架物質(zhì)等相結(jié)合；T22代表的是液泡中的水分，能夠和糖類(lèi)及小分子物質(zhì)相結(jié)合，流動(dòng)性最強(qiáng)。從圖5中可以看出，西蘭花體系中的水分可以分為T(mén)20（1～20 ms），T21（20～200 ms），T22（200～800 ms）。表3顯示了不同樣品的橫向弛豫時(shí)間T20，T21，T22以及相對(duì)應(yīng)的峰面積。結(jié)果顯示，滲透處理可以明顯的縮短T21和T22的弛豫時(shí)間，這是因?yàn)闈B透脫水增加了液泡中的溶質(zhì)以及生物聚合物的含量，增加了體系粘度，因此水的流動(dòng)性減弱，弛豫時(shí)間縮短[12]。T21的水分比例增加，而T22的水分比例降低，這可能是因?yàn)闈B透壓的作用使細(xì)胞內(nèi)的水分重新分布，液泡中具有較強(qiáng)流動(dòng)性的T22水進(jìn)入粘度較高的細(xì)胞質(zhì)中，變?yōu)榱鲃?dòng)性較弱的T21水。與OD相比，UOD可以更明顯的縮短T21的弛豫時(shí)間，增加T21的水分比例，即UOD可以在30 min中內(nèi)達(dá)到OD在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的滲透效果，降低西蘭花的水分流動(dòng)性。

圖5 不同處理組西蘭花的橫向弛豫時(shí)間分布Fig.5 Transverse relaxation spectra of samples with different treatments

表3 不同處理組西蘭花的橫向弛豫時(shí)間（T2）和相對(duì)峰面積（M2）Table 3 Proton transverse relaxation times （T2）and relative areas in samples with different treatments

核磁共振成像成像是一種無(wú)損、高效的檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)任意層面成像以及多參數(shù)成像可以更加直觀(guān)的檢測(cè)到物料內(nèi)部的水分分布和變化情況。物料體系內(nèi)的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與核磁共振成像圖譜上信號(hào)強(qiáng)度成比例關(guān)系，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，信號(hào)越強(qiáng)，圖像越亮，反之，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，信號(hào)越弱，圖像越暗[13]。

圖6是檢測(cè)的不同處理?xiàng)l件下西蘭花花莖的低場(chǎng)核磁成像圖，圖片上的色度條從下到上呈現(xiàn)了不同的顏色，代表的是水分含量逐漸增加。不同處理組西蘭花的顏色分布有顯著的區(qū)別，新鮮的西蘭花樣品圖像比較明亮，色度值高，說(shuō)明水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較多，尤其是邊緣部位，信號(hào)最強(qiáng)，呈現(xiàn)一條明亮的水帶，說(shuō)明花徑的外側(cè)部分的含水量比內(nèi)部高。經(jīng)過(guò)滲透脫水的樣品四周也有水帶，但是水帶比較細(xì)，整體視野也比較暗，說(shuō)明西蘭花花莖中心的水分由于滲透壓的存在逐漸向外側(cè)轉(zhuǎn)移。相比普通滲透脫水，超聲波輔助滲透脫水樣品的水帶變細(xì)變短，視野更暗，說(shuō)明水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)更低。

圖6 不同處理組西蘭花的低場(chǎng)核磁成像圖Fig.6 LF-NMR images of samples with different treatments

2.5 超聲波輔助滲透脫水對(duì)西蘭花冷凍時(shí)間的影響

圖7為不同處理組樣品的凍結(jié)曲線(xiàn)，可以看出，滲透脫水前處理能顯著樣品縮短凍結(jié)時(shí)間，這是因?yàn)榻?jīng)過(guò)滲透脫水，樣品水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，可凍結(jié)的水分降低，進(jìn)而釋放的熱量減少，因此使得整個(gè)凍結(jié)過(guò)程縮短。當(dāng)溫度從-1℃下降到-5℃為“最大冰晶生成帶”，一般用通過(guò)該溫度區(qū)域所用的時(shí)間來(lái)表示冷凍速率，冷凍速率關(guān)系著冷凍食品的品質(zhì)。經(jīng)過(guò)“最大冰晶生成帶”的時(shí)間越短，冷凍速率越快，物料內(nèi)形成的冰晶粒徑越小，對(duì)西蘭花的品質(zhì)破壞越小。相反，時(shí)間越長(zhǎng)，速率越慢，在物料內(nèi)形成的冰晶體就比較大，進(jìn)而對(duì)細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，影響西蘭花的品質(zhì)。與未經(jīng)過(guò)滲透脫水的西蘭花相比，UOD和OD處理組樣品的冷凍速率分別提高了21%和26%，這與李娟等人研究結(jié)果一致，他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)滲透脫水處理的樣品具有更短的冷凍時(shí)間和更快的冷凍速率[14]。

圖7 不同處理組西蘭花的凍結(jié)曲線(xiàn)Fig.7 Freezing curves of samples with different treatments

2.6 超聲波輔助滲透脫水對(duì)凍藏期西蘭花汁液流失率的影響

不同處理組的西蘭花在貯藏過(guò)程中的汁液流失率如圖8所示，可以看出未經(jīng)過(guò)滲透脫水西蘭花冷凍-解凍后的汁液流失率顯著高于經(jīng)過(guò)滲透脫水凍結(jié)西蘭花的汁液流失率（P＜0.05），這是因?yàn)槲刺幚淼奈魈m花含水量高，凍結(jié)過(guò)程中會(huì)在組織內(nèi)形成大的冰晶體，導(dǎo)致細(xì)胞組織的破壞和塌陷，細(xì)胞的持水能力降低，因此汁液流失增加。滲透脫水處理降低了樣品可凍結(jié)水的含量，提高了凍結(jié)速率，冰晶對(duì)細(xì)胞組織的破壞小，因此汁液流失率相對(duì)較低。另外，海藻糖是比較好的冷凍保護(hù)劑，能夠增強(qiáng)對(duì)水的束縛性，使水分流動(dòng)性降低，冰晶體的粒徑減小，進(jìn)而樣品的汁液流失率下降。隨著貯藏時(shí)間的增加，西蘭花的汁液流失率都逐漸提高，可能是因?yàn)樵谫A藏過(guò)程中，冰晶出現(xiàn)重結(jié)晶的現(xiàn)象，造成冰晶尺寸增大，進(jìn)而對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成更嚴(yán)重的破壞。但是，未經(jīng)過(guò)滲透處理的西蘭花樣品的汁液流失率的增加程度顯著高于經(jīng)過(guò)滲透處理的西蘭花樣品（P＜0.05），這與趙金紅等人的結(jié)論一致[13]。

圖8 不同處理組西蘭花在凍藏期間汁液流失率變化Fig.8 The drop loss of samples with different treatments during frozen storage

2.7 超聲波輔助滲透脫水對(duì)凍藏期西蘭花抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

圖9顯示了不同的處理方法對(duì)冷凍西蘭花貯藏期間抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響。由圖可以看出，在貯藏過(guò)程中UOD處理組西蘭花的抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于OD處理西蘭花。這可能是因?yàn)樵跐B透脫水過(guò)程中抗壞血酸會(huì)隨水分子從細(xì)胞內(nèi)部轉(zhuǎn)移到滲透液中，而超聲波能夠提高滲透脫水的效率，進(jìn)而縮短了西蘭花與滲透液的接觸時(shí)間，減少抗壞血酸的流失和氧化。雖然超聲波的熱效應(yīng)、空穴效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致抗壞血酸發(fā)生降解，但是超聲波對(duì)抗壞血酸的保留作用大于降解作用，因此UOD處理組樣品解凍后抗壞血酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更高。隨著貯藏時(shí)間的增加，抗壞血酸的含量都減少。但是滲透脫水凍結(jié)西蘭花抗壞血酸的含量高于普通凍結(jié)西蘭花樣品，這可能是因?yàn)榻?jīng)過(guò)滲透脫水后，西蘭花可凍結(jié)水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降，凍結(jié)時(shí)間短，汁液流失率低，而抗壞血酸是一種水溶性維生素，易隨水分流失，所以滲透脫水處理一定程度上提高了抗壞血酸保留率。到第6個(gè)月時(shí)，抗壞血酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少到原來(lái)的68.27%到84.72%。

圖9 不同處理組西蘭花在凍藏期間抗壞血酸的變化Fig.9 Changes of ascorbic acid contents in samples with different treatments during frozen storage

圖10 不同處理組西蘭花在凍藏期間色澤的變化Fig.10 Changes of color coordinates a*of samples with different treatments during frozen storage

2.8 超聲波輔助滲透脫水對(duì)凍藏期西蘭花色澤的影響

不同處理方式對(duì)西蘭花貯藏期間色澤的影響如圖10所示，西蘭花經(jīng)過(guò)漂燙處理之后-a*值為17.49，比較鮮綠，這可能是漂燙處理驅(qū)除了體系中的空氣，使樣品的透光性增強(qiáng)。在加工和貯藏過(guò)程中，西蘭花的色澤會(huì)從鮮綠色變?yōu)辄S褐色，一方面可能是因?yàn)樯仡?lèi)物質(zhì)的降解，另一方面就是由于解凍時(shí)產(chǎn)生汁液流失，色素類(lèi)物質(zhì)會(huì)隨之流失，最終導(dǎo)致西蘭花色澤的變化[15]。由圖可知，在貯藏期間，普通凍結(jié)西蘭花的色澤變化程度要明顯高于滲透脫水凍結(jié)的西蘭花，在貯藏末期，普通凍結(jié)西蘭花的-a*值為9.23，OD和UOD處理的樣品的-a*值分別為11.23和13.29，說(shuō)明滲透脫水處理可以較好得保持西蘭花的色澤。

3 結(jié)語(yǔ)

超聲波輔助滲透脫水可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到普通滲透脫水長(zhǎng)時(shí)間的效果，提高滲透脫水效率，有利于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的保持，并縮短了西蘭花后期凍結(jié)時(shí)間，減少西蘭花凍藏期間的汁液流失率，有利于抗壞血酸和色澤的保留。