一种夏季配菜的微波解冻特性对比研究

沈万兴， 张 慜＊， 卢利群

（1.江南大学 食品学院，江苏 无锡 214122；2.海通食品集团有限公司，浙江 宁波 315300）

一种夏季配菜的微波解冻特性对比研究

沈万兴1， 张 慜＊1， 卢利群2

（1.江南大学 食品学院，江苏 无锡 214122；2.海通食品集团有限公司，浙江 宁波 315300）

研究了微波加热对一种配菜的解冻效果，通过对比配菜解冻前后的外观、质地及部分营养物质变化来衡量解冻的效果。同时研究了不同微波功率解冻对配菜品质的影响，选择合适的微波解冻配菜条件，提高配菜解冻品质。对比水浴加热解冻方式，比较两种解冻方式的区别。同时对比915 MHz微波和2 450 MHz微波解冻的优劣。

微波；解冻；配菜

传统解冻方式解冻速冻蔬菜存在解冻不均匀、解冻速度慢、易发生微生物污染、异物混入、蔬菜发生褐变、营养损失严重等问题，所以必须对现有的解冻方法和工艺进行改进，避免或者减少上述问题。而微波加热解冻是一种方便、快捷、卫生的解冻方法。普通加热解冻方法是使食品表面先受热解冻，由热传导再加热解冻食品内部，而微波加热解冻是利用高频的穿透式加热，可以对速冻食品内外部同时加热解冻。微波加热解冻的能量利用率高，食品营养损失较小，能高度保存食品原有的色、香、味、形等［2］，同时还具有杀菌抑菌效果［3，4］。

不同频率微波对速冻蔬菜的解冻效果也不一样，作者研究2 450 MHz频率微波和915 MHz频率微波解冻效果，对比分析微波解冻与热水浴加热解冻效果的区别，对比研究两种频率微波解冻速度配菜的优劣，找出一种合理的解冻方式。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

材料：新鲜的莴苣、芹菜、紫甘蓝，市售。

设备：微波炉，型号：海尔 MF－2485EGS（N），频率：2 450 MHz；三乐微波设备，型号：WY5L－01，频率：915 MHz；超低温冰箱，型号：U410，功率：540 W，温度范围：－50～－86℃；恒温培养箱；高压灭菌锅；无菌操作台；紫外－可见分光光度计；色差计，型号：CR－400；红外测温仪；热电偶，DM6801型。

1.2 工艺流程及要点

1.2.1 工艺流程选择新鲜原料、清洗切分、热烫和护色、冷却、沥水、搭配、包装、速冻、贮藏、解冻。

1.2.2 工艺要点

1）原料的选择、清洗和切分 选择新鲜的原料，要求新鲜、无病虫害、无机械损伤；对买来的原料进行清洗去污处理，将莴苣切分成边长为0.5～0.7 cm的丁，芹菜切分成0.5～0.7 cm 的小段，紫甘蓝切分成边长为1.5 cm见方的片。

2）热烫和护色 热烫目的是破坏蔬菜中的酶的活性，以便保持其原有色泽和营养成分，同时热烫还能消灭原料表面的微生物、虫卵，除去原料组织内的空气，有利于减少维生素C等的损失［5］。

3）冷却、沥水 将热烫后的蔬菜迅速捞出放入冷水中进行冷却，冷却后用离心机对热烫后的蔬菜进行沥水处理，以除去其表面的明水。

4）搭配、包装、贮藏 根据方便快速冷冻和能防止一起达到同时解冻的原则，将沥水后的蔬菜按照莴苣、芹菜、紫甘蓝质量比1.2∶1.2：1的比例进行搭配，然后包装，放进超低温冰箱里进行速冻，然后取出放进－18℃的冰箱里保藏。

5）解冻 取出速冻好的配菜适量，放进2 450 MHz微波炉中，开启不同档位，对其进行解冻，并对比915 MHz微波解冻和水浴加热解冻方法效果的不同。

1.3 实验方法

1.3.1 微波功率的测定用大烧杯盛放1 kg的水，测量初温，放进微波炉中，打开微波炉开关，调好功率档，加热1 min后，取出烧杯，测量水的最终温度，作者测量微波档位1－6和微波解冻档的微波功率。并用下公式进行计算微波的加热功率

P：微波的加热功率。c：水的比热。m：水的质量。Δt：温度变化。

1.3.2 解冻过程配菜不同部位温度的测量采用红外热像仪和热电偶对配菜进行温度测量。家用微波炉都有不同的档位，档位不同微波炉的输出功率也不同，功率的不同对冻结食品解冻过程温度升高的影响也有区别。取100 g冻结好的配菜，采用海尔MF－2270FG型微波炉（微波频率2 450 MHz）对其进行解冻，并对比水浴（90℃）加热解冻时的温度变化［8］。

1.3.3 色泽测定采用食品工业中常用的均匀色空间表色系统，应用CR－400型全自动色差计测定物料的色泽。其中L＊代表亮度（白－黑），其值越小表明越暗；a＊代表红－绿程度，其值越小表明越绿；b＊代表黄－蓝程度，其值越小表明越蓝［9］。

1.3.4 维生素C的测定采用2，6－二氯靛酚滴定法，称30 g左右的样品加150 m L质量分数2%草酸溶液，组织捣碎机中匀浆，转速为10 000 r／min，工作30 s。倒入100 m L容量瓶中，用质量分数1%草酸溶液定容到刻度。过滤上述样液，弃去最初10～15 m L滤液，立即用移液管准确吸取10 m L滤液于50 m L锥形瓶中，以标定过的2，6－二氯靛酚溶液滴定至溶液呈粉红色并在15 s内不褪色为终点［10］。

式中：mx为每100 g样品中抗坏血酸的质量（mg）；mT为1 m L染料溶液相当于抗坏血酸标准溶液的质量（mg）；V为滴定样液时消耗染料溶液的体积（m L）；V0为滴定空白时消耗染料溶液的体积（m L）；W为滴定时所取的滤液中含样品的质量（g）。

1.3.5 汁液流失率取100 g材料进行解冻后，放入40目不锈钢筛中滴落2 min，将滴落液称重，而后计算流失率。每批样品解冻后做两份平行。

1.3.6 微生物检测菌落总数的测定采用GB／T 4789.2－2008；大肠菌群的测定采用 GB／T 4789.3－2008。

2 结果与分析

2.1 微波解冻配菜的特性研究

2.1.1 微波功率的测量为了对比915 MHz与2 450 MHz微波在同功率下解冻特性的不同，需先对2 450 MHz微波炉和915MHz微波设备进行功率测量，测量方法是在调节微波功率情况下分别加热1 kg的水，利用水吸收的能量来计算微波的功率，测量出微波炉6个档位功率分别为：21、112、168、273、357、462 W。

2.1.2 同功率下不同频率微波解冻配菜温度变化

功率的不同对冻结食品解冻过程温度升高的影响有所区别。取100 g冻结好的配菜，放在500 m L的烧杯中，分别采用915和2 450 MHz微波设备对其进行解冻（调至与915 MHz微波相同功率，采用2.1.1方式进行微波功率测量），并对比水浴（90℃）

从图1可以看出，随着微波解冻时间的延长，配菜的温度逐渐升高。微波功率加大解冻速度也加快，但是功率增大后，解冻后配菜的品质略有下降。从图中可以看出，随着解冻微波功率的增大，配菜内外部温差加大，由此而造成配菜品质下降。因此解冻适合选用微波功率较低的档位。对比水浴（90℃）加热解冻，可以明显看出，微波加热解冻时配菜不同部位的温差要明显小于水浴加热解冻，这是因为水浴基本上依靠热传导作用进行加热解冻，而热传导的速率要慢，而且会造成汁液流失增大、结构破坏、营养损失增大等不好的影响［10］。

图1 不同解冻方式配菜温度变化曲线Fig.1 Effect of different thawing ways on material temperature

曲线刚开始升温较快，可能是由于在微波炉外部进行测量，由于和室温与配菜温度存在温度差，并且在刚开始温差大，对配菜温度有所影响，也对测量结果产生影响。微波解冻的温度曲线，在过了冰点以后温度上升加快，这可能是由于水的介电常数与冰点介电常数相差很大（水的介电常数约为78.5，冰的介电常数约为3～4），因此两者对微波能量吸收的能力差别很大，因此解冻后的配菜温度上升加快［11］。

按照微波的功率和配菜的比热来进行计算，升温速度比测量的要快，例如按照微波自动解冻档来进行计算，解冻档的功率为168 W，食品的比热在冰点以上温度和冰点以下温度时分别为

冰点以上时食品的比热容：c p＝0.837＋3.349ω

冰点以下时食品的比热容：c p＝0.837＋1.256ω

ω取0.85，所以冰点以下的食品比热c p为1 905 J／kg·℃，自动解冻档下1分钟可以升高为52.9℃。冰点以下的食品比热cp为3 684 J／kg·℃，自动解冻档下1 min可以升高20.5℃。测量的温度升高速度没有这么快，这说明微波解冻过程中，配菜对微波的吸收能力较弱，微波能量利用率低。从计算值来看，冰点以下的食品升温速度应该是冰点以上食品升温速度的两倍，而事实上冰点以下配菜在微波解冻时并不比冰点以上的配菜升温快，但是由于水的介电常数远比冰的要大，因此解冻时冰点以下的配菜并不比冰点以上的配菜升温快。

2.1.3 不同功率下微波解冻配菜相同部位温度变化对比解冻过程中配菜不同部位温度有所不同，测量不同微波功率和水浴加热解冻时配菜不同部位的温度，如图2所示。

图2 配菜不同部位在不同解冻方式下温度变化曲线Fig.2 Effect of different thawing ways on different part in material

从图2可以看出，对比不同功率下配菜不同部位的升温速率，配菜上部、中部、下部3部分温度升高速度不同，配菜上部温度升高最快，其次是下部，中间部分温度升高最慢，这是因为微波加热虽然可以对物料内外进行同时加热［7，8］，但是2 450 MHz的微波穿透能力有限，大概只有几厘米，而且穿透厚度随着温度的升高逐渐减小，因此在外部的食品物料会优先得到加热，内部物料由于微波穿透能力有限的缘故会比外部物料接受到的微波量少，因此温度会比外部的低。而915 MHz微波的穿透能力要强于2 450 MHz微波，因此在解冻较大量的物料时可以做到比较均匀的解冻。所以2 450 MHz微波炉一次性解冻的物料量不能太大，物料堆积厚度过大会加大物料内外部的温度差，造成解冻后的配菜品质差，影响解冻的效果，而使用915 MHz微波设备可以缓解这种问题。

2.1.4 915MHz和2 450MHz微波解冻不同部位配菜时温度变化对比分别采用相同功率的915 MHz微波和2 450 MHz微波（460 W）对冷冻配菜进行解冻处理，对配菜温度变化进行测量，测量数据如图3所示。

图3 不同频率微波解冻不同部位对配菜温度变化的影响Fig.3 Effect of different frequencies microwave and different weight on different part in material

从图3可以看出，915 MHz的微波解冻方式比2 450 MHz的微波解冻方式在相同功率下（168 W、462 W）对配菜的解冻速率不同，915 MHz解冻速率要稍微快些，可能是由于食品对915 MHz微波的吸收能力比2 450 MHz微波稍强的缘故。

同时915MHz微波解冻时的配菜不同部位温度差异要比2 450 MHz微波解冻时小，特别是当物料量较大时这一现象更加明显，当较长时间处理物料量为300 g时，2 450 MHz微波462 W加热解冻就会有最上面原料有萎缩甚至烤焦现象，而915 MHz微波处理同样质量的样品时出现这种现象的时间要晚的多。这可能是由于915 MHz微波比2 450 MHz微波的穿透能力强，食品不同部位接受的微波能差别较小，因此食品不同部分温度相差较小，解冻较均匀。因此在冻结食品解冻时选择915 MHz频率的微波更好。

2.1.5 微波解冻中配菜汁液流失率在不同功率和不同频率的微波对配菜进行解冻，并对比水浴加热解冻，测量配菜的汁液流失率，配菜的汁液流失率如图4所示。随着微波功率的增大，冷冻配菜解冻后的汁液流失率越大，而水浴加热解冻后配菜的汁液流失率最大，不同微波频率对比解冻可以看出，915 MHz微波解冻配菜的汁液流失率要小于同等功率下2 450 MHz微波解冻配菜的汁液流失率。

915 MHz微波解冻后配菜的汁液流失率比2 450 MHz微波解冻后配菜的汁液流失率低，这是由于915 MHz微波穿透能力较2 450 MHz微波强，对配菜解冻比较均匀，解冻效果好。

微波解冻后配菜的汁液流失率低于热水解冻后的汁液流失率，这是由于微波具有一定的穿透能力，可以穿透蔬菜进入内部，从而达到内外同时加热的作用，加热时微波可以内外同时加热，因此解冻的速度快，并且不会造成太大的温度差，在配菜中产生的物质和能量转移也就少，因此对蔬菜中细胞结构的损害要小，因此汁液流失率要小，配菜的损失也就越小。

2.1.6 微波解冻配菜色泽变化解冻会对配菜的外观产生一定的影响［9］，在2 450 MHz微波1－6档、自动解冻档、915 MHz微波（460 W）以及水浴加热解冻条件下分别对配菜进行解冻处理，不同解冻条件下配菜的色差变化如图5所示。

图4 不同方式解冻后配菜的汁液流失率Fig.4 Effect of different thawing ways on juice loss

图5 不同微波功率（915 MHz）解冻后配菜的色泽变化曲线Fig.5 Effect of different power（915 MHz）on material exterior

从3种蔬菜中解冻后的色差值来看，微波解冻对配菜色泽的影响并不大，并且与水浴加热解冻对比相差不大，规律性不强，由此判断，微波解冻时微波对配菜色素破坏的规律性不强。

2.1.7 解冻前后VC的保留率测量915 MHz、2 450 MHz和水浴加热解冻前后配菜中VC质量分数的变化［12］，测得VC保留率变化如图6所示。

图6 微波解冻与水浴加热解冻后配菜VC的保留率Fig.6 Effect of different thawing ways on material＇s scorbic acid

研究微波解冻和水浴加热解冻对配菜VC含量的影响，可以得出，微波解冻对配菜中，水浴加热解冻后蔬菜的VC残留率低于微波解冻后的配菜。这是因为微波解冻的配菜汁液流失率低，而水浴加热解冻后的配菜汁液流失率高，VC是水溶性维生素，汁液流失会带走大量的VC和其他水溶性营养物质，并且在贴近烧杯的配菜由于温度较高会对VC产生一定的破坏作用，因此水浴加热解冻对营养物质的损害要大。

对比两种频率的微波解冻配菜后配菜VC保留率的不同，可以得出915 MHz微波解冻后的配菜VC保留率要高于2 450 MHz微波解冻后的配菜，原因可能是由于915 MHz微波解冻后的配菜汁液流失率低于2 450 MHz微波解冻后的配菜，VC是水溶性维生素，因此汁液流失率高的VC损失量也就大。因此915 MHz微波解冻后配菜部分营养的保存率要好于2 450 MHz微波解冻后的配菜。

2.1.8 不同解冻方式解冻后的微生物含量 不同加热方式解冻和熟化后配菜中的微生物含量会有所不同，应用国标方法对解冻后的配菜进行测量，不同解冻方式解冻后配菜中微生物含量如表1所示。

表1 不同解冻方式对配菜中微生物数量的影响Tab.1 Effect of different thawing ways on the microbial count

食品中大部分微生物都是对人体有害的，食品中的微生物数量是食品生产中必须控制的一个指标，是检验食品质量的必不可少的一个参数［13－15］。从表中可以看出随着微波功率的增大解冻后的配菜中菌落总数和大肠菌群越少，微生物含量要大大少于水浴加热解冻，因为在空气中水浴加热解冻容易受到空气中微生物的污染，在蔬菜中本身也存在一定数量的微生物及其芽孢，水浴加热解冻速度慢，在水浴加热解冻过程中，微生物会迅速繁殖，从而导致配菜品质变劣。

3 结语

1）微波解冻和水浴加热解冻，随着时间的增加，配菜的温度逐渐上升，并且配菜不同部分温度上升速度不同。在微波解冻时，配菜上部温度上升最快，中部温度上升最慢，分析原因可能是微波加热受到配菜影响，外部会首先吸收微波能量，内部只会吸收穿透后的微波能量。

2）微波功率不同解冻速度不同，随着微波功率的增大解冻速度加快，可见加大微波功率可以加速速冻配菜的解冻。但是解冻过程中配菜不同部位的温差加大，解冻后配菜品质会降低，营养损失量增大，同时微波利用效率降低，造成能源浪费。因此解冻不宜选择较大的微波功率。

3）微波解冻与水浴加热解冻相对比，解冻速度快，解冻均匀，解冻品质好，分析原因是由于微波解冻是在配菜内、外部同时进行加热解冻，而水浴加热解冻主要利用热的传导作用。

4）915 MHz微波解冻后配菜的VC保留率要高于2 450 MHz微波解冻后的配菜，915 MHz解冻后配菜不同部位的温度差要小于2 450 MHz微波解冻后的配菜，915 MHz微波解冻后配菜的汁液流失率要低于2 450 MHz微波解冻后的配菜，因此915 MHz解冻后的配菜比2 450 MHz微波解冻后配菜品质好，适于推广应用。

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Study on the Characteristics of Microwave Thawing to a Kind of Summer Composite Vegetables

SHENWan－xing1，ZHANGMin＊1，LULi－qun2

（1.School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.Haitong Food Group Ltd.Co，Ningbo 315300，China）

This experimental studied the thawing process of vegetables heated by microwave.The indexes conclude the appearance，texture and the nutrient content to evaluate the effect，and also studied the quality of vegetable processed by different microwave power to fix on the best operation parameters.The other aim of this study were compared the different between water bath heating and microwave heating，and the different between 915MHz and 2450MHz microwave thawing process.

microwave；thawing；vegetables

TS 205.7

A

1673－1689（2012）01－078－08

2011－03－15

国家农业成果转化基金项目（2010C2Z070688）。

＊

张慜（1962－），男，浙江平湖人，工学博士，教授，博士研究生导师，主要从事农产品贮藏与加工研究。Email：min＠jiangnan.edu.cn