一种冷冻蓝莓的预处理方法

技术领域

本发明涉及一种冷冻蓝莓的预处理方法，属于食品加工领域。

背景技术

蓝莓是纤维、维生素、叶酸、脂肪酸、多酚和矿物质的良好来源，作为一种食用的浆果，其特点是富含高营养，且具有广泛多样的生物活性。由于蓝莓是一种时令水果，所以生产上多采用冷冻方法储存蓝莓原料，但是在冷冻过程中由于冻结速度慢，通过最大冰晶形成带耗费时间长，导致生成大而不均匀的冰晶，对组织造成不可恢复的机械损伤，导致解冻后产品质构变差，保水性降低等一系列品质劣变。

针对这一问题，目前有许多辅助冷冻技术，来降低冷冻过程中冰晶对蓝莓品质的影响，例如磁场辅助冷冻、超声波辅助冷冻以及浸渍冷冻。磁场辅助冷冻技术主要通过改变物料中水的性质来改善冷冻后蓝莓品质，但其对磁场发生装置要求过高导致设备成本过大，且在使用过程中需要大量磁性介质，可能会对蓝莓造成污染；超声波辅助冷冻技术主要是通过超声波在液体中产生空化效应、微流化作用、机械效应，使液体温度较低并可形成小且均匀的冰晶，但超声波装置参数的设置和调整十分复杂，对操作人员要求较高，且长时间暴露在超声波环境下会对操作人员的身体健康造成影响；浸渍冷冻技术是通过将物料浸入低温液体，利用液体间的传热作用实现快速冷冻，但其使用的低温液体具有易燃易爆的危险性，且使用大量低温液体会产生一定环境负担。

发明内容

基于以上技术问题，本发明提出一种操作简单、安全环保，能够提高蓝莓冻融效率以及冻融品质的预处理方法。高压脉冲电场，利用外加电场使细胞膜出现小孔从而改变细胞膜的通透性，当电场强度增大到一定值时，孔的加大以及振荡作用使细胞裂解。通过调整高压脉冲电场设备参数来实现改变细胞膜通透性但不击穿细胞，可以使蓝莓在冷冻过程中更快通过最大冰晶生成带，形成更小更均匀的冰晶，从而提高冻融后蓝莓品质。

本发明通过控制电压、处理时间以及堆叠层数，能够在不添加其他物质的情况下，大大缩短了蓝莓的冻结和解冻时间，同时明显缩短了蓝莓通过最大冰晶带的时间，从而生成了更小更均匀的冰晶，使冷冻后蓝莓品质得到提升。

一种冷冻蓝莓的预处理方法，将新鲜蓝莓置于特定容器中常温下进行高压脉冲电场处理，调节电压及处理时间，处理完成后取出样品并进行平衡，平衡后进行冷冻。

优选地，所述高压脉冲电场处理的电压为10～45kV，处理时间为10～40min。

优选地，所述方法中，于4℃环境中静置平衡1h。

优选地，所述方法中，冷冻环境温度为-18℃以下。

优选地，所述特定容器为敞开式平盘。

进一步地，所述敞开式平盘为塑料制敞开式平盘。

优选地，将新鲜蓝莓单层平铺于敞开式平盘中。

本发明的有益效果为：本发明首次采用高压脉冲电场预处理蓝莓以提高冻融效率及冻融后品质，经上述方法处理后蓝莓的冻结总时长缩短了1355s；经上述方法处理后蓝莓的解冻总时长缩短了287s；经上述方法处理的蓝莓通过最大冰晶生成带的时间缩短了740s。经上述方法处理的蓝莓冻融后的硬度、弹性、咀嚼性等品质与未经处理的冻融后蓝莓相差不大；相比于未处理的蓝莓，经上述方法处理的蓝莓在冷冻过程中生成的冰晶更小更均匀，对细胞的伤害更小。本发明所述方法减少了冷冻对蓝莓细胞的伤害，使蓝莓在解冻后的食用品质更佳，食用品质基本可以达到新鲜蓝莓的水平。

附图说明

图1为对比例1与实施例1的冻结曲线；

图2为对比例1与实施例1的花色苷含量图；

图3为实施例1与对比例1的MDA含量图；

图4为放大600倍下对比例1的微观结构图；

图5为放大3000倍下对比例1的微观结构图；

图6为放大600倍下实施例1的微观结构图；

图7为放大3000倍下实施例1的微观结构图。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

对比例1冷冻蓝莓制备

普通冷冻蓝莓的制备方法：将蓝莓直接放入普通冰柜中冷冻至-18℃以下。

实施例1高压脉冲电场预处理冷冻蓝莓制备

高压脉冲电场预处理冷冻蓝莓制备方法：

S1、高压脉冲电场预处理

将蓝莓均匀单层平铺在塑制平盘上后放入高压脉冲电场，电压设置为35kV，处理时间设置为25min，启动高压脉冲电场。

S2、静置

将S1的蓝莓放入4℃冰箱中静置1h。

S3、冷冻

将S2的蓝莓放入普通冰柜中冷冻至-18℃以下。

实施例2～4

S1、高压脉冲电场预处理

将蓝莓均匀单层平铺在塑制平盘上后放入高压脉冲电场，电压设置分别为15、25、45kV，处理时间设置为25min，启动高压脉冲电场。

S2～S3与实施例2相同。

实施例5～8

S1、高压脉冲电场预处理

将蓝莓均匀单层平铺在塑制平盘上后放入高压脉冲电场，电压设置为35kV，处理时间分别设置为10、20、30、40min，启动高压脉冲电场。

S2～S3与实施例2相同。

1、针对对比例1、实施例1的冻结曲线

以冷冻时间为横坐标，蓝莓中心温度为纵坐标，绘制冻结曲线，如图1。实施例1与对比例1相比，总冻结时间以及通过最大冰晶生成带的时间明显缩短。

2、针对对比例1、实施例1的解冻时间分析

将实例1中S3的蓝莓取出于室温下解冻至4℃，其与未经处理且冷冻条件一致的蓝莓的解冻时间差距如表1。

3、针对对比例1、实施例1的质构分析

将实施例1中的蓝莓解冻后，进行质构仪分析，测试类型为TPA测试，测试速度为1mm/s，探头类型TAA4，记录蓝莓形变30.0％时的硬度、弹性、咀嚼性，每例解冻蓝莓重复测试10次，结果取平均值，结果如表1。

表1处理前后蓝莓的解冻时间与解冻后品质

4、针对对比例1、实施例1的花色苷含量分析

运用pH示差法测量出对比例1、实施例1的花色苷含量，如图2，其中空白组为新鲜蓝莓，处理组为经实施例1处理但未冷冻的蓝莓。经过处理后冷冻，实施例1的花色苷含量比对比例1花色苷含量低，这是由于经过处理后的蓝莓在冷冻过程中冰晶对细胞的伤害低，花色苷溶出少。

5、针对对比例1、实施例1的MDA(丙二醛)含量分析

称取1.0g样品，加入5.0ml 100g/L TCA溶液研磨匀浆后，于4℃10000g离心20min，收集上清液低温保存。取2.0ml上清液(空白对照管中加入2.0ml 100g/L TCA溶液代替提取液)，加入2.0ml 0.67％TBA溶液，混合后在沸水浴中煮沸20min，取出后再次离心一次。分别测定上清液在450nm、532nm和600nm处的吸光值，重复三次。可用下式计算出MDA浓度：

c(μmol/L)＝6.45×(OD

继而可计算出样品中MDA含量。结果如图3，其中空白组为新鲜蓝莓，经过处理后冷冻，实施例1的MDA含量与对比例1相比显著降低，说明细胞受损程度较低，蓝莓品质得到了较好保持。

6、针对对比例1、实施例1的冰晶形态分析

采用Leica-CM1900冰冻切片机制作冷冻切片，将样品制成4～30μm的薄片后平展贴附在干净载玻片上，采用S-4800型扫描电镜对样品微观结构进行观察。图2、图3为对比例1的微观结构，图3、图4为实施例1的微观结构。从图中可见，实施例1在冷冻过程中生成的冰晶较小，且细胞壁更光滑，说明冰晶对细胞壁的损伤较小。

7、针对对比例1、实施例1～8的冷冻效率分析

将对比例1、实施例2～8中蓝莓冻结过程中的温度变化绘制成曲线，计算不同电压、不同时间条件处理下的蓝莓总冻结时间(蓝莓中心温度从4℃降低至-18℃所用时间)、通过最大冰晶生成带的时间(蓝莓中心温度从-1℃降低至-5℃所用时间)，如表2。由表可知，实施例1～8的总冻结时间以及通过最大冰晶生成带的时间较对比例1缩短，其中实施例1的效果最好。

表2各例总冻结时间和通过最大冰晶生成带时间