速冻草莓渗透处理工艺的研究

鞠临子，鞠国泉，*，刘月英，吕会丽，陈国芳，张新房，冯书奇

（1.河北经贸大学生物科学与工程学院，河北石家庄050061；2.河北明光食品有限公司，河北石家庄050899）

速冻草莓渗透处理工艺的研究

鞠临子1，鞠国泉1，*，刘月英1，吕会丽1，陈国芳2，张新房2，冯书奇2

（1.河北经贸大学生物科学与工程学院，河北石家庄050061；2.河北明光食品有限公司，河北石家庄050899）

研究了海藻酸钠、乳酸钙以及海藻酸钠-乳酸钙复合渗透剂在草莓速冻前渗透处理，经速冻、解冻后，测定硬度、失重率、花色苷和VC的含量，并与未经渗透处理对照组比较。结果表明上述三种渗透剂均有提高硬度、减少汁液流失、延缓花色苷和VC含量降低作用，其中复合渗透剂效果更突出。通过正交试验确定了海藻酸钠-乳酸钙复合渗透工艺最佳优化是：复合渗透剂配比为1.5%乳酸钙、0.6%海藻酸钠，渗透温度为30℃，渗透时间1.5 h。

速冻草莓；海藻酸钠；乳酸钙；渗透

草莓属于蔷薇科草莓属［1］，其果实为浆果，是集营养价值与色香味为一身的名优水果。但草莓柔软而多汁，极易变质，难以鲜贮，且收获的季节性强，因此，工业上经常采取将草莓速冻处理以延长其保鲜期。速冻草莓在加工储藏过程中易发生褐变，颜色发暗，而且解冻后质构软塌、汁液流失严重影响感官品质和营养价值。为此，曾有报道采用氯化钙处理速冻草莓以改善硬度、延缓褐变［2］，但氯化钙有苦涩味，对水果风味有负面影响［3］。海藻酸钠天然、安全、环保，目前在水果保鲜中应用广泛［4］。乳酸钙作为硬化剂食用安全性更高，不但可以增加果实硬度，而且对果实风味无影响［3］。

关于乳酸钙和海藻酸钠对于速冻草莓的品质影响目前国内尚无报道。本研究采用乳酸钙和海藻酸钠作为渗透剂，研究不同渗透剂在速冻前对草莓浸泡处理的的方法以提高速冻草莓的品质，改善速冻草莓传统加工造成的缺陷，最大限度地保留原有的感官特性和营养价值，为提高速冻草莓的品质提供技术和理论依据。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

市售新鲜草莓，L-乳酸钙为化学纯，海藻酸钠为食品级。

1.2仪器设备

601超级恒温水浴锅：江苏省金坛市医疗器械厂；PHS—4CT型精密酸度计：上海大谱仪器有限公司；电子天平（精度为0.0001g）：北京赛多利斯仪器系统有限公司；WFZ75系列紫外可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司；GY-2硬度计：乐清市艾德堡仪器有限公司；食品加工机：飞利浦HR1821；低温冰箱：星星DW-251。

1.3实验方法

1.3.1草莓预处理

草莓来自石家庄市学府路农贸市场，挑选成熟度一致，大小均匀和无病虫害的果实。将果实去萼、洗净、晾干10 min。草莓样品分成若干组，每组10个草莓。

1.3.2速冻草莓工艺

预处理原料→渗透处理→沥水→预冷→速冻→挑选→金属探测→包装→冻藏

1.3.3渗透剂对草莓硬度和失重率的影响试验

对照组草莓用纯净水浸泡，试验组草莓分别经不同浓度的乳酸钙、海藻酸钠和乳酸钙+海藻酸钠复合渗透剂（简称复合渗透剂，下同）浸泡1 h后沥干10 min，于-36℃冷冻30 min后，置于-18℃条件下贮藏2周后，在室温下自然解冻，测定速冻草莓的失重率（评价汁液流失率）、硬度，结果见表3。

1.3.4渗透剂对速冻草莓花色苷和VC含量随时间变化试验

上述渗透剂经速冻后，分别在冻藏12、24、36、48、60 d时常温自然解冻后测定花色苷和VC含量，结果见图1、图2。

1.3.5复合渗透剂最优条件的确定

采用以草莓综合感官评分为判定指标（见表1），采用四因素三水平，对复合渗透剂工艺中乳酸钙、海藻酸钠的加入量、渗透温度和时间设计正交试验，考察因素及水平见表2，正交试验结果见表4。

1.3.6感官评定方法

由有经验的5人对用不同的配比处理过的草莓进行硬度、出汁率、口味、色泽等方面的感官评定，满分100分，其中各项满分25分，打分后再通过求加权平均值得出各配方感官评定。

表1　速冻草莓综合感官评分标准Table 1The sensory evaluation standards for quick-frozen strawberry

表2　复合渗透剂正交试验因素水平表Table 2Factors and levels of orthogonal test L9（34）for composite penetrant

1.3.7各参数测定方法

失重率（%）=100（渗透前重量-解冻后重量）/渗透前重量；硬度采用GY-2型硬度计测定，单位kg/cm2；花色苷含量采用pH值示差方法测定［2］，单位mg/kg；VC含量采用GB/T 5009.86-2003《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》中2，4-二硝基苯肼比色法，单位mg/100 g。

2　结果与分析

2.1不同渗透剂对草莓硬度和失重率的影响

不同渗透剂对草莓硬度和失重率的影响见表3。

表3　不同渗透方式的草莓解冻后硬度和失重率比较Table 3Comparison of strawberry hardness and weight loss with different penetration after thawing

由表3看出海藻酸钠、乳酸钙和复合渗透剂均有显著增强草莓硬度的作用，其中复合渗透剂和2.0%乳酸钙效果显著，而海藻酸钠作用不明显；表3结果表明上述渗透剂均能显著延缓果实失重，其中复合渗透剂和1.5%乳酸钙效果突出。海藻酸钠分子中有大量亲水基团，对水分子有很强的作用力，能够缓解食品中水分的蒸发，降低食品质量损失［4］。海藻酸钠很容易与一些二价阳离子结合，形成不溶于水的凝胶［5］，钙离子用于增强果实硬度的效果早已被试验证明，其能够延缓汁液流失的原因可能是钙离子与果胶酸残基结合，增强了果实细胞壁的稳定性，减少水分的流失［6］，本实验中其与乳酸钙中的钙离子形成不溶于水的海藻酸钙热不可逆凝胶，有效的强化了果实硬度增加、失重率降低的效果。

2.2不同渗透剂对速冻草莓花色苷含量随时间变化的影响

不同渗透剂对速冻草莓花色苷含量随时间变化的影响见图1。

图1　不同渗透剂对速冻草莓花色苷含量随时间变化的影响Fig.1Effects on anthocyanin content change with time for different penetrants to quick-frozen strawberry

由图1可看出，未经处理的对照组的花色苷含量随冻藏期的延长下降较快，0.4%海藻酸钠对花色苷的影响不突出，而2%乳酸钙和复合渗透剂能显著延缓花色苷的下降，其中后者作用更突出。花青素是草莓色泽的主要来源，它大多以花色苷的形式存在于植物细胞液中，草莓在加工贮藏过程中经常发生多种褐变而使颜色暗淡［7］，经渗透处理过的果实能较好保持花青苷的稳定，因而色泽保持很好。

2.3不同渗透剂对速冻草莓VC含量随时间变化的影响

图2的结果显示同对照组相比，2%乳酸钙和复合渗透剂均能显著延缓VC含量的下降，特别是在冻藏前期效果更突出，而在冻藏后期，效果不明显。

2.4复合渗透剂正交试验结果

复合渗透剂正交试验结果见表4。

图2　不同渗透剂对速冻草莓VC含量随时间变化的影响Fig.2Effects on vitamin C content change with time for different penetrantS to quick-frozen strawberry

表4　复合渗透剂正交试验结果Table 4The results of orthogonal experiment of composite penetrant

表4正交试验结果数据说明影响草莓综合感官评分的因素由大到小依次为乳酸钙、渗透时间、海藻酸钠、渗透温度，最佳工艺优化为A2B3C2D2，即1.5%乳酸钙，0.6%海藻酸钠，渗透温度为30℃，时间1.5 h。

2.5最佳工艺优化的验证试验结果

将正交试验中得分最高的5号组合A2B2C2D2与最佳工艺优化优化A2B3C2D2做验证试验，试验验证结果见表5。验证实验表明最佳工艺优化效果最好。

表5　最佳工艺优化验证实验结果Table 5The verify experimental results of the best process optimization

3　结论和讨论

用乳酸钙和海藻酸钠复合渗透剂对草莓速冻前渗透处理可有效增加果实硬度、减少汁液析出、降低果实褐变速度和VC含量损失。其最佳渗透工艺为：复合渗透剂配比为1.5%乳酸钙，0.6%海藻酸钠，渗透温度为30℃，渗透时间1.5 h。应该指出最佳工艺优化中海藻酸钠浓度虽然较低，但还是有一定粘度，在工艺上应先用乳酸钙浸泡渗透，然后再用海藻酸钠处理以节省渗透时间。将来可考虑在真空条件下提高渗透速度，但真空渗透可能会带来果实失重率增加，这方面问题有待进一步研究。

［1］乔勇进，王海宏，方强．等．草莓采后处理及贮藏保鲜的研究进展［J］．上海农业学报，2007，23（1）：109-113

［2］盛小娜，王璋.不同予处理方式对速冻草莓品质的影响［J］.冷饮与速冻食品工业，2006，12（3）：15-19

［3］宋永令，王若兰，王翠翠.乳酸钙处理对猕猴桃鲜果切片品质和生理效应的影响［J］.食品科技，2014，39（2）：51-54

［4］高翠丽，李传平，李倩，等.海藻酸钠在食品保鲜中的应用研究［J］.青岛大学学报（工程技术版），2013，28（1）：77-81

［5］刘嘉俊.海藻酸钠保鲜芒果的研究［J］.现代食品科技，2009，25（6）：650-653

［6］韩斯，孟宪军，汪艳群，等.氯化钙处理对速冻蓝莓冻藏期品质的影响［J］.食品科学，2014，35（22）：310-314

［7］盛小娜，王璋.不同予处理方式对速冻草莓花色苷含量的影响［J］.冷饮与速冻食品工业，2006，12（4）：16-18

Study on the Infiltrating Process Technology of Quick-frozen Strawberry

JU Lin-zi1，JU Guo-quan1，*，LIU Yue-ying1，LÜ Hui-li1，CHEN Guo-fang2，ZHANG Xin-fang2，FENG Shu-qi2
（1.College of Biology Science and Engineering，Hebei Univercity of Economy and Trade，Shijiazhuang

In this paper，sodium alginate，calcium lactate and sodium alginate-calcium lactate composite penetrant treatment on strawberries before quick-frozen processing were studied.The hardness，weight loss，anthocyanin and vitamin C content of quick-frozen strawberries were measured after thawing and compared to that in the control group.The results show that the above three penetrants all have the effects of improving hardness，reducing weight-loss，delaying anthocyanins discoloration and keeping the stability of vitamin C of quick-frozen strawberries，and the sodium alginate-calcium lactate composite penetrant was the best of all. Through orthogonal test，the optimal osmosis process parameters of composite penetrant were identified，that the composite penetrant formula was that 1.5%calcium lactate and 0.6%sodium alginate，and the infiltrating temperature 30℃and treated time 1.5 h.

quick-frozen strawberry；sodium alginate；calcium lactate；infiltrating

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.13.015050061，Hebei，China；2.Hebei Mingguang Food Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050899，Hebei，China）

2015-02-05

河北省科技支撑计划项目（14227105D）

鞠临子（1992—），女（汉），硕士研究生，研究方向：食品质量与安全管理专业。

鞠国泉（1964—），男（汉），教授，硕士，从事食品科学研究。