沈萬興， 張 慜＊， 盧利群

（1.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.海通食品集團有限公司，浙江 寧波 315300）

一種夏季配菜的微波解凍特性對比研究

沈萬興1， 張 慜＊1， 盧利群2

（1.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.海通食品集團有限公司，浙江 寧波 315300）

研究了微波加熱對一種配菜的解凍效果，通過對比配菜解凍前后的外觀、質(zhì)地及部分營養(yǎng)物質(zhì)變化來衡量解凍的效果。同時研究了不同微波功率解凍對配菜品質(zhì)的影響，選擇合適的微波解凍配菜條件，提高配菜解凍品質(zhì)。對比水浴加熱解凍方式，比較兩種解凍方式的區(qū)別。同時對比915 MHz微波和2 450 MHz微波解凍的優(yōu)劣。

微波；解凍；配菜

傳統(tǒng)解凍方式解凍速凍蔬菜存在解凍不均勻、解凍速度慢、易發(fā)生微生物污染、異物混入、蔬菜發(fā)生褐變、營養(yǎng)損失嚴重等問題，所以必須對現(xiàn)有的解凍方法和工藝進行改進，避免或者減少上述問題。而微波加熱解凍是一種方便、快捷、衛(wèi)生的解凍方法。普通加熱解凍方法是使食品表面先受熱解凍，由熱傳導(dǎo)再加熱解凍食品內(nèi)部，而微波加熱解凍是利用高頻的穿透式加熱，可以對速凍食品內(nèi)外部同時加熱解凍。微波加熱解凍的能量利用率高，食品營養(yǎng)損失較小，能高度保存食品原有的色、香、味、形等［2］，同時還具有殺菌抑菌效果［3，4］。

不同頻率微波對速凍蔬菜的解凍效果也不一樣，作者研究2 450 MHz頻率微波和915 MHz頻率微波解凍效果，對比分析微波解凍與熱水浴加熱解凍效果的區(qū)別，對比研究兩種頻率微波解凍速度配菜的優(yōu)劣，找出一種合理的解凍方式。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

材料：新鮮的萵苣、芹菜、紫甘藍，市售。

設(shè)備：微波爐，型號：海爾 MF－2485EGS（N），頻率：2 450 MHz；三樂微波設(shè)備，型號：WY5L－01，頻率：915 MHz；超低溫冰箱，型號：U410，功率：540 W，溫度范圍：－50～－86℃；恒溫培養(yǎng)箱；高壓滅菌鍋；無菌操作臺；紫外－可見分光光度計；色差計，型號：CR－400；紅外測溫儀；熱電偶，DM6801型。

1.2 工藝流程及要點

1.2.1 工藝流程選擇新鮮原料、清洗切分、熱燙和護色、冷卻、瀝水、搭配、包裝、速凍、貯藏、解凍。

1.2.2 工藝要點

1）原料的選擇、清洗和切分 選擇新鮮的原料，要求新鮮、無病蟲害、無機械損傷；對買來的原料進行清洗去污處理，將萵苣切分成邊長為0.5～0.7 cm的丁，芹菜切分成0.5～0.7 cm 的小段，紫甘藍切分成邊長為1.5 cm見方的片。

2）熱燙和護色 熱燙目的是破壞蔬菜中的酶的活性，以便保持其原有色澤和營養(yǎng)成分，同時熱燙還能消滅原料表面的微生物、蟲卵，除去原料組織內(nèi)的空氣，有利于減少維生素C等的損失［5］。

3）冷卻、瀝水 將熱燙后的蔬菜迅速撈出放入冷水中進行冷卻，冷卻后用離心機對熱燙后的蔬菜進行瀝水處理，以除去其表面的明水。

4）搭配、包裝、貯藏 根據(jù)方便快速冷凍和能防止一起達到同時解凍的原則，將瀝水后的蔬菜按照萵苣、芹菜、紫甘藍質(zhì)量比1.2∶1.2：1的比例進行搭配，然后包裝，放進超低溫冰箱里進行速凍，然后取出放進－18℃的冰箱里保藏。

5）解凍 取出速凍好的配菜適量，放進2 450 MHz微波爐中，開啟不同檔位，對其進行解凍，并對比915 MHz微波解凍和水浴加熱解凍方法效果的不同。

1.3 實驗方法

1.3.1 微波功率的測定用大燒杯盛放1 kg的水，測量初溫，放進微波爐中，打開微波爐開關(guān)，調(diào)好功率檔，加熱1 min后，取出燒杯，測量水的最終溫度，作者測量微波檔位1－6和微波解凍檔的微波功率。并用下公式進行計算微波的加熱功率

P：微波的加熱功率。c：水的比熱。m：水的質(zhì)量。Δt：溫度變化。

1.3.2 解凍過程配菜不同部位溫度的測量采用紅外熱像儀和熱電偶對配菜進行溫度測量。家用微波爐都有不同的檔位，檔位不同微波爐的輸出功率也不同，功率的不同對凍結(jié)食品解凍過程溫度升高的影響也有區(qū)別。取100 g凍結(jié)好的配菜，采用海爾MF－2270FG型微波爐（微波頻率2 450 MHz）對其進行解凍，并對比水?。?0℃）加熱解凍時的溫度變化［8］。

1.3.3 色澤測定采用食品工業(yè)中常用的均勻色空間表色系統(tǒng)，應(yīng)用CR－400型全自動色差計測定物料的色澤。其中L＊代表亮度（白－黑），其值越小表明越暗；a＊代表紅－綠程度，其值越小表明越綠；b＊代表黃－藍程度，其值越小表明越藍［9］。

1.3.4 維生素C的測定采用2，6－二氯靛酚滴定法，稱30 g左右的樣品加150 m L質(zhì)量分數(shù)2%草酸溶液，組織搗碎機中勻漿，轉(zhuǎn)速為10 000 r／min，工作30 s。倒入100 m L容量瓶中，用質(zhì)量分數(shù)1%草酸溶液定容到刻度。過濾上述樣液，棄去最初10～15 m L濾液，立即用移液管準確吸取10 m L濾液于50 m L錐形瓶中，以標定過的2，6－二氯靛酚溶液滴定至溶液呈粉紅色并在15 s內(nèi)不褪色為終點［10］。

式中：mx為每100 g樣品中抗壞血酸的質(zhì)量（mg）；mT為1 m L染料溶液相當于抗壞血酸標準溶液的質(zhì)量（mg）；V為滴定樣液時消耗染料溶液的體積（m L）；V0為滴定空白時消耗染料溶液的體積（m L）；W為滴定時所取的濾液中含樣品的質(zhì)量（g）。

1.3.5 汁液流失率取100 g材料進行解凍后，放入40目不銹鋼篩中滴落2 min，將滴落液稱重，而后計算流失率。每批樣品解凍后做兩份平行。

1.3.6 微生物檢測菌落總數(shù)的測定采用GB／T 4789.2－2008；大腸菌群的測定采用 GB／T 4789.3－2008。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波解凍配菜的特性研究

2.1.1 微波功率的測量為了對比915 MHz與2 450 MHz微波在同功率下解凍特性的不同，需先對2 450 MHz微波爐和915MHz微波設(shè)備進行功率測量，測量方法是在調(diào)節(jié)微波功率情況下分別加熱1 kg的水，利用水吸收的能量來計算微波的功率，測量出微波爐6個檔位功率分別為：21、112、168、273、357、462 W。

2.1.2 同功率下不同頻率微波解凍配菜溫度變化

功率的不同對凍結(jié)食品解凍過程溫度升高的影響有所區(qū)別。取100 g凍結(jié)好的配菜，放在500 m L的燒杯中，分別采用915和2 450 MHz微波設(shè)備對其進行解凍（調(diào)至與915 MHz微波相同功率，采用2.1.1方式進行微波功率測量），并對比水?。?0℃）

從圖1可以看出，隨著微波解凍時間的延長，配菜的溫度逐漸升高。微波功率加大解凍速度也加快，但是功率增大后，解凍后配菜的品質(zhì)略有下降。從圖中可以看出，隨著解凍微波功率的增大，配菜內(nèi)外部溫差加大，由此而造成配菜品質(zhì)下降。因此解凍適合選用微波功率較低的檔位。對比水?。?0℃）加熱解凍，可以明顯看出，微波加熱解凍時配菜不同部位的溫差要明顯小于水浴加熱解凍，這是因為水浴基本上依靠熱傳導(dǎo)作用進行加熱解凍，而熱傳導(dǎo)的速率要慢，而且會造成汁液流失增大、結(jié)構(gòu)破壞、營養(yǎng)損失增大等不好的影響［10］。

圖1 不同解凍方式配菜溫度變化曲線Fig.1 Effect of different thawing ways on material temperature

曲線剛開始升溫較快，可能是由于在微波爐外部進行測量，由于和室溫與配菜溫度存在溫度差，并且在剛開始溫差大，對配菜溫度有所影響，也對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。微波解凍的溫度曲線，在過了冰點以后溫度上升加快，這可能是由于水的介電常數(shù)與冰點介電常數(shù)相差很大（水的介電常數(shù)約為78.5，冰的介電常數(shù)約為3～4），因此兩者對微波能量吸收的能力差別很大，因此解凍后的配菜溫度上升加快［11］。

按照微波的功率和配菜的比熱來進行計算，升溫速度比測量的要快，例如按照微波自動解凍檔來進行計算，解凍檔的功率為168 W，食品的比熱在冰點以上溫度和冰點以下溫度時分別為

冰點以上時食品的比熱容：c p＝0.837＋3.349ω

冰點以下時食品的比熱容：c p＝0.837＋1.256ω

ω取0.85，所以冰點以下的食品比熱c p為1 905 J／kg·℃，自動解凍檔下1分鐘可以升高為52.9℃。冰點以下的食品比熱cp為3 684 J／kg·℃，自動解凍檔下1 min可以升高20.5℃。測量的溫度升高速度沒有這么快，這說明微波解凍過程中，配菜對微波的吸收能力較弱，微波能量利用率低。從計算值來看，冰點以下的食品升溫速度應(yīng)該是冰點以上食品升溫速度的兩倍，而事實上冰點以下配菜在微波解凍時并不比冰點以上的配菜升溫快，但是由于水的介電常數(shù)遠比冰的要大，因此解凍時冰點以下的配菜并不比冰點以上的配菜升溫快。

2.1.3 不同功率下微波解凍配菜相同部位溫度變化對比解凍過程中配菜不同部位溫度有所不同，測量不同微波功率和水浴加熱解凍時配菜不同部位的溫度，如圖2所示。

圖2 配菜不同部位在不同解凍方式下溫度變化曲線Fig.2 Effect of different thawing ways on different part in material

從圖2可以看出，對比不同功率下配菜不同部位的升溫速率，配菜上部、中部、下部3部分溫度升高速度不同，配菜上部溫度升高最快，其次是下部，中間部分溫度升高最慢，這是因為微波加熱雖然可以對物料內(nèi)外進行同時加熱［7，8］，但是2 450 MHz的微波穿透能力有限，大概只有幾厘米，而且穿透厚度隨著溫度的升高逐漸減小，因此在外部的食品物料會優(yōu)先得到加熱，內(nèi)部物料由于微波穿透能力有限的緣故會比外部物料接受到的微波量少，因此溫度會比外部的低。而915 MHz微波的穿透能力要強于2 450 MHz微波，因此在解凍較大量的物料時可以做到比較均勻的解凍。所以2 450 MHz微波爐一次性解凍的物料量不能太大，物料堆積厚度過大會加大物料內(nèi)外部的溫度差，造成解凍后的配菜品質(zhì)差，影響解凍的效果，而使用915 MHz微波設(shè)備可以緩解這種問題。

2.1.4 915MHz和2 450MHz微波解凍不同部位配菜時溫度變化對比分別采用相同功率的915 MHz微波和2 450 MHz微波（460 W）對冷凍配菜進行解凍處理，對配菜溫度變化進行測量，測量數(shù)據(jù)如圖3所示。

圖3 不同頻率微波解凍不同部位對配菜溫度變化的影響Fig.3 Effect of different frequencies microwave and different weight on different part in material

從圖3可以看出，915 MHz的微波解凍方式比2 450 MHz的微波解凍方式在相同功率下（168 W、462 W）對配菜的解凍速率不同，915 MHz解凍速率要稍微快些，可能是由于食品對915 MHz微波的吸收能力比2 450 MHz微波稍強的緣故。

同時915MHz微波解凍時的配菜不同部位溫度差異要比2 450 MHz微波解凍時小，特別是當物料量較大時這一現(xiàn)象更加明顯，當較長時間處理物料量為300 g時，2 450 MHz微波462 W加熱解凍就會有最上面原料有萎縮甚至烤焦現(xiàn)象，而915 MHz微波處理同樣質(zhì)量的樣品時出現(xiàn)這種現(xiàn)象的時間要晚的多。這可能是由于915 MHz微波比2 450 MHz微波的穿透能力強，食品不同部位接受的微波能差別較小，因此食品不同部分溫度相差較小，解凍較均勻。因此在凍結(jié)食品解凍時選擇915 MHz頻率的微波更好。

2.1.5 微波解凍中配菜汁液流失率在不同功率和不同頻率的微波對配菜進行解凍，并對比水浴加熱解凍，測量配菜的汁液流失率，配菜的汁液流失率如圖4所示。隨著微波功率的增大，冷凍配菜解凍后的汁液流失率越大，而水浴加熱解凍后配菜的汁液流失率最大，不同微波頻率對比解凍可以看出，915 MHz微波解凍配菜的汁液流失率要小于同等功率下2 450 MHz微波解凍配菜的汁液流失率。

915 MHz微波解凍后配菜的汁液流失率比2 450 MHz微波解凍后配菜的汁液流失率低，這是由于915 MHz微波穿透能力較2 450 MHz微波強，對配菜解凍比較均勻，解凍效果好。

微波解凍后配菜的汁液流失率低于熱水解凍后的汁液流失率，這是由于微波具有一定的穿透能力，可以穿透蔬菜進入內(nèi)部，從而達到內(nèi)外同時加熱的作用，加熱時微波可以內(nèi)外同時加熱，因此解凍的速度快，并且不會造成太大的溫度差，在配菜中產(chǎn)生的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移也就少，因此對蔬菜中細胞結(jié)構(gòu)的損害要小，因此汁液流失率要小，配菜的損失也就越小。

2.1.6 微波解凍配菜色澤變化解凍會對配菜的外觀產(chǎn)生一定的影響［9］，在2 450 MHz微波1－6檔、自動解凍檔、915 MHz微波（460 W）以及水浴加熱解凍條件下分別對配菜進行解凍處理，不同解凍條件下配菜的色差變化如圖5所示。

圖4 不同方式解凍后配菜的汁液流失率Fig.4 Effect of different thawing ways on juice loss

圖5 不同微波功率（915 MHz）解凍后配菜的色澤變化曲線Fig.5 Effect of different power（915 MHz）on material exterior

從3種蔬菜中解凍后的色差值來看，微波解凍對配菜色澤的影響并不大，并且與水浴加熱解凍對比相差不大，規(guī)律性不強，由此判斷，微波解凍時微波對配菜色素破壞的規(guī)律性不強。

2.1.7 解凍前后VC的保留率測量915 MHz、2 450 MHz和水浴加熱解凍前后配菜中VC質(zhì)量分數(shù)的變化［12］，測得VC保留率變化如圖6所示。

圖6 微波解凍與水浴加熱解凍后配菜VC的保留率Fig.6 Effect of different thawing ways on material＇s scorbic acid

研究微波解凍和水浴加熱解凍對配菜VC含量的影響，可以得出，微波解凍對配菜中，水浴加熱解凍后蔬菜的VC殘留率低于微波解凍后的配菜。這是因為微波解凍的配菜汁液流失率低，而水浴加熱解凍后的配菜汁液流失率高，VC是水溶性維生素，汁液流失會帶走大量的VC和其他水溶性營養(yǎng)物質(zhì)，并且在貼近燒杯的配菜由于溫度較高會對VC產(chǎn)生一定的破壞作用，因此水浴加熱解凍對營養(yǎng)物質(zhì)的損害要大。

對比兩種頻率的微波解凍配菜后配菜VC保留率的不同，可以得出915 MHz微波解凍后的配菜VC保留率要高于2 450 MHz微波解凍后的配菜，原因可能是由于915 MHz微波解凍后的配菜汁液流失率低于2 450 MHz微波解凍后的配菜，VC是水溶性維生素，因此汁液流失率高的VC損失量也就大。因此915 MHz微波解凍后配菜部分營養(yǎng)的保存率要好于2 450 MHz微波解凍后的配菜。

2.1.8 不同解凍方式解凍后的微生物含量 不同加熱方式解凍和熟化后配菜中的微生物含量會有所不同，應(yīng)用國標方法對解凍后的配菜進行測量，不同解凍方式解凍后配菜中微生物含量如表1所示。

表1 不同解凍方式對配菜中微生物數(shù)量的影響Tab.1 Effect of different thawing ways on the microbial count

食品中大部分微生物都是對人體有害的，食品中的微生物數(shù)量是食品生產(chǎn)中必須控制的一個指標，是檢驗食品質(zhì)量的必不可少的一個參數(shù)［13－15］。從表中可以看出隨著微波功率的增大解凍后的配菜中菌落總數(shù)和大腸菌群越少，微生物含量要大大少于水浴加熱解凍，因為在空氣中水浴加熱解凍容易受到空氣中微生物的污染，在蔬菜中本身也存在一定數(shù)量的微生物及其芽孢，水浴加熱解凍速度慢，在水浴加熱解凍過程中，微生物會迅速繁殖，從而導(dǎo)致配菜品質(zhì)變劣。

3 結(jié)語

1）微波解凍和水浴加熱解凍，隨著時間的增加，配菜的溫度逐漸上升，并且配菜不同部分溫度上升速度不同。在微波解凍時，配菜上部溫度上升最快，中部溫度上升最慢，分析原因可能是微波加熱受到配菜影響，外部會首先吸收微波能量，內(nèi)部只會吸收穿透后的微波能量。

2）微波功率不同解凍速度不同，隨著微波功率的增大解凍速度加快，可見加大微波功率可以加速速凍配菜的解凍。但是解凍過程中配菜不同部位的溫差加大，解凍后配菜品質(zhì)會降低，營養(yǎng)損失量增大，同時微波利用效率降低，造成能源浪費。因此解凍不宜選擇較大的微波功率。

3）微波解凍與水浴加熱解凍相對比，解凍速度快，解凍均勻，解凍品質(zhì)好，分析原因是由于微波解凍是在配菜內(nèi)、外部同時進行加熱解凍，而水浴加熱解凍主要利用熱的傳導(dǎo)作用。

4）915 MHz微波解凍后配菜的VC保留率要高于2 450 MHz微波解凍后的配菜，915 MHz解凍后配菜不同部位的溫度差要小于2 450 MHz微波解凍后的配菜，915 MHz微波解凍后配菜的汁液流失率要低于2 450 MHz微波解凍后的配菜，因此915 MHz解凍后的配菜比2 450 MHz微波解凍后配菜品質(zhì)好，適于推廣應(yīng)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

國家農(nóng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化基金項目（2010C2Z070688）。

＊

張慜（1962－），男，浙江平湖人，工學(xué)博士，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工研究。Email：min＠jiangnan.edu.cn