1.冷凍對果蔬組織結構的影響
一般來說,植物的細胞組織在冷凍處理過程中可以導致細胞膜發生變化 ,增加透性 、降低膨壓,也就是說冷處理增加 了細胞膜或細胞壁對水分 和離子的滲透性 ,這就可能造成組織損傷。在冷凍過程中,果蔬所受的過冷溫度 中限于其冰點下幾度 ,而且時間短暫,大多在幾秒鐘之 內,在特殊情下也有較長 的過冷時間和較低的過冷溫度。在冷凍期間,細胞 間隙的水分 比細胞原生質體 中的水分先結冰 ,甚至低到 一15℃的冷凍溫度下 ,原生質體仍能維持其過冷狀態 。細胞 內過冷 的水分比細胞外的冰晶體具有較高的蒸汽壓和 自由能,因而胞內的水分通過細胞壁流向胞外 ,致使胞外冰晶體不斷增長,胞 內部的溶液濃度不斷提高 ,這種狀況直至胞內水分凍結為止 。果蔬組織 的冰點以及結冰速度都受到其 內部可溶性 固形物 ,如鹽類 、糖類和酸類等濃度的控制。
在緩凍的情況下 ,冰晶體主要是在細胞間隙中形成 ,胞內水分不斷外流 ,原生質體中無機鹽濃度不斷上升 , 達到足以沉淀蛋白質 ,使其變性或發生不可逆 的凝 固 ,造成細胞死亡 ,組織解體 ,質地軟化 。在速凍 的情況下則不同。如速凍的番茄 ,其薄壁細胞組織在顯微鏡下觀察,揭示出在細胞 內和胞壁 中存在的 冰晶體都是非常細小的,細胞 間隙沒有擴3v,原生質緊貼著細胞壁,阻止水分外移,這種微小的冰 晶體對組織結構的影響很小 。在較快的解凍 中觀察到對原生質 的損害也極其微小 ,質體保存較完整 ,液泡膜有時未受損害 。保持細胞膜的結構完整,對維持細胞 內靜壓是非常等,都可防止褐變。
重要的,可以防止流汁和組織軟化。果蔬冷凍貯藏的目的是要盡可能地保持其新鮮果蔬的特性 ,但在凍結和解凍期間,產品的質地和外觀與新鮮果蔬 比較 ,還是有差異的。組織 的潰 解、軟化、流汁等的程度因產品的種類和狀況而有所不同,如食用大黃的肉質組織 中的細胞雖有堅硬的細胞壁,但冷凍時在組織 中形成的冰晶體,使細胞發生胞壁分離,靠近凍晶體的許多細胞被歪 曲和潰碎,使細胞 內容物流人細胞間隙中去,解凍后汁液流失。石刁柏在不 同的溫度下凍結,但解凍后很難恢復到原來的新鮮度。
一 般認為,冷凍造成 的果蔬組織破壞,引起 的軟化、流汁等,不是 由于低溫的直接影響,而是 由 于晶體的膨大而造成的機械損傷。同時,細胞間隙的結冰引起細胞脫水,鹽液濃度增高,破壞原生質的膠體性質 ,造成細胞死亡,失去新鮮特性的控制能力。
2.凍結和凍藏期間引起的化學變化果蔬原料的降溫、凍結、冷凍貯藏和解凍期間都可能使其風味 、質地、色澤、營養成分發生變化,因而影響產品的質量。
(1)變味 在凍結和貯藏期間,果蔬組織中會累積羰基化合物和乙醇等,產生揮發性異味。原料中含類脂物較多的,由于氧化作用也會產生異味。曾有報道 ,豌豆、四季豆和甜玉米在冷凍貯藏中發生類脂化合物的變化,它們的類脂化合物中游離脂肪酸等都有顯著的增加。
(2)質地變軟 凍藏及解凍后果蔬組織軟化,原因之一是由于果膠酶的存在,使原果膠水解變成可溶性果膠 ,造成組織結構分離 ,質地軟化 。另外,凍結時細胞內水分外滲,解凍后不能全部被原生質吸收復原,Jdz易使果蔬軟化。
(3)變色 凍藏期間,果蔬的色澤也發生不同程度的變化,主要是由綠色變為灰綠色。這是由于葉綠素轉化為脫鎂葉綠素所致,影響外觀,降低商品價值 。在色澤變化方面,果蔬在凍結和貯藏中常發生褐變,特別是解凍之后褐變更為嚴重。這是 由于酚類物質在酶的作用下氧化的結果,如蘋果、梨中的綠原酸、兒茶酸等是多酚氧化酶作用的主要成分,這種酶褐變反應迅速,變色很快,影響質量。
對于酶褐變可 以采取一些防止措施,比如對原 料進行熱燙處理,加用抑制劑 (so 和抗壞血酸) (4)營養成分的變化 冷凍本身對營養成分有保護作用,溫度越低,保護作用愈強。因為有機物質的化學反應速度與溫度成正相關 。但由于原料在冷凍前 的一系列處理 ,如洗滌、去皮 、切分等工序 ,使原料暴露在空氣中,維生素 c因氧化而減少。這些化學變化在凍藏中繼續進行,不過要緩慢得多。維生素 B。是熱敏感的,但在冷藏中損失很少。維生素 B在冷凍前的處理中有降低 ,但在冷凍貯藏中損失不多。冷凍產品的色澤風味變化,很多是在酶的參與下進行的。酶的活性受溫度 的影響很大,同時也受 pH值的基質 的影響。酶的活性在 93.3℃左右即被破壞 ,而溫度降至 一73.3oC時 ,還有部分活性存在,不過酶促反應的速率大為降低了。食品冷凍對酶的活性只是起抑制作用 ,降低其活動能力,但酶的活性并沒有消失。相反,酶在過冷狀況下,其活性常被激發 。因此,為了保持凍藏果蔬的優 良品質 ,一般要求凍藏溫度不高于 一l8℃,有些 國家采用更低 的凍藏溫度 。3.冷凍對微生物的影響微生物的生長、繁殖及活動危害有其適宜的溫度 ,超過或低于最適溫度 ,微生物的生育及活動就逐漸減弱直至停止或被殺死 。大多數微生物在低于0oC的溫度下生長活動會被抑制。果蔬原料在冷凍前,易被雜菌感染。而且時間拖的越久,感染愈重。有時原料經熱燙后立即包裝冷凍,由于包裝材料阻礙熱的傳導,冷卻緩慢,尤其是包裝中心溫度下降很慢,冷凍期間仍有微生物的敗壞發生。因此 ,最好在包裝之前將原料冷卻到接近冰點溫度后,再進行包裝冷凍較為安全。致病細菌在食品凍結后幸存率迅速下降,在凍藏中對其抑制作用強而殺傷效應則很慢。試驗證明,芽孢霉能在 一2℃的條件下生長。粉孢霉和酵母菌能在 _4℃的條件下生長,某種嗜冷性細菌能在 一10oC~20oC下生存。因此,一般果蔬冷凍的貯藏溫度都采用 一18℃或更低一些的溫度。冷凍可以殺死許多細菌 ,但不是所有的細菌 。有的霉菌、酵母菌和細菌在冷凍食品中能生存數年之久 。冷凍果蔬一旦解凍,溫度與濕度適宜,殘存的微生物活動加劇,造成腐爛變質,因此食品解凍后應盡快食用 。
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