李 劍,高向陽,馬麗萍,2
(1.華南農(nóng)業(yè)大學,廣東 廣州 510642;2.廣東食品藥品職業(yè)學院,廣東 廣州 510520)
在食品貯藏過程中,一般分為冷藏(0~10 ℃)和冷凍(-18 ℃)兩種低溫貯藏方式。冷藏是將冷卻后的食品在冷藏溫度(常在冰點以上)下保藏的一種方法,尤其對果蔬有很好的保鮮作用,可短期內(nèi)保持新鮮度,但很難實現(xiàn)食品的長期貯藏;冷凍是用低溫方式將食品凍結(jié)成固態(tài),使微生物死亡或亞死亡,但冷凍會降低食品的品質(zhì)。長時間冷凍會導致食品組織結(jié)構(gòu)被破壞,并且解凍后,細胞不能恢復原狀,細胞液大量流失,從而影響食品的風味和品質(zhì)。
冷藏技術(shù)容易導致果蔬后熟,腐敗變質(zhì)較快,冷凍技術(shù)又很難保存食品的原汁原味,而冰溫技術(shù)不破壞細胞,可最大限度地抑制食品的呼吸作用,從而延長保鮮期。冰溫比冷藏可增加2~10倍保藏期,還可最大限度地抑制有害微生物活動。
大多數(shù)生物冰點都在0 ℃以下,組織細胞通常包括無機鹽、糖類及可溶性蛋白質(zhì)等。冰溫技術(shù)的作用機理主要涉及兩個方面。一是食品溫度在冰溫范圍內(nèi)時,組織細胞保持活動狀態(tài)。二是對于冰點較高的食品,可以加入有機物或無機物,使冰點降低,擴大其冰溫帶。食品冷卻過程中,組織分泌出無機鹽,使細胞一直存活。若冷卻溫度接近凍結(jié)點,食品便會休眠,組織消耗很少,新陳代謝減緩,從而起到食品保鮮的作用。
冰溫技術(shù)不破壞細胞,可有效抑制有害微生物的活動及各種酶活性的變化,延長保質(zhì)期。但冰溫溫度范圍很窄,溫控精度要求高,且不同食物有不同的冰點,因此溫度很難控制。另外,成套設施投資巨大。
冰溫保鮮技術(shù)源于日本。山根昭美博士在對梨進行試驗時,偶然發(fā)現(xiàn),梨從-4 ℃回溫后,其風味和色澤沒有改變,于是總結(jié)并提出冰溫貯藏技術(shù)。他于1973年提出冰溫貯藏原理,于1985 年申請“冰溫技術(shù)”專利。冰溫技術(shù)逐步趨于成熟,體系不斷完善。我國于 20世紀 80年代引入冰溫保鮮技術(shù)理念,而系統(tǒng)地進行農(nóng)產(chǎn)品冰溫保鮮技術(shù)研究開始于 2004年。
冰溫技術(shù)對于果蔬保鮮的效果很理想,如葡萄、大蒜、草莓、蓮藕、桃等,采用冰溫技術(shù)保存能很好地抑制微生物和病蟲害生長,使果實的保質(zhì)期延長一倍。采收后的果蔬的新陳代謝旺盛,呼吸是其重要體征。一般來說,溫度降低,呼吸減慢,營養(yǎng)損失減少;反之,則呼吸旺盛,損耗營養(yǎng)成分。研究表明,冰溫貯藏溫度臨近凍結(jié)點時,食品達到一種休眠的狀態(tài),可防止有害微生物入侵、降低新陳代謝速率、減少營養(yǎng)損耗,從而使食品品質(zhì)更佳。
2.1.1 冰溫對果蔬類的影響
2.1.1.1 冰溫對生菜、西蘭花的影響
生菜是一種世界性蔬菜,世界各地均有種植。采后生菜自身代謝活躍,呼吸強度較高,因此,有效貯藏很重要。研究表明,相對傳統(tǒng)冷藏方式,冰溫貯藏能顯著抑制生菜的呼吸作用,冰溫組呼吸速率始終低于低溫組,差異達顯著水平(P<0.05),有效延長貯藏期,總損失率較低,總?cè)~綠素含量損失較少,并且安全、無化學殘留。冰溫貯藏過程中,冰溫組的APX活性比低溫組高30%,冰溫組的CAT活性前6 d和低溫組差別不大,9 d后,差異達顯著水平(P<0.05),冰溫組占優(yōu)勢。冰溫技術(shù)相較于低溫技術(shù),可以更好地延緩生菜衰老,使其保持完整性、新鮮性。
同樣,在對西蘭花的研究中,冰溫技術(shù)對西蘭花有很好的抑制衰老、保持新鮮的作用,可保證其營養(yǎng)不流失,并延長貨架期。
2.1.1.2 冰溫對金冠蘋果、吊干杏的影響
金冠蘋果是我國重要的蘋果栽培品種,果實含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),可預防多種疾病,但卻容易軟化、起褶皺,不易保存。研究表明,蘋果貯藏期間,冰溫可顯著降低乙烯釋放速率,減緩果實成熟和衰老,有效保持果實的基本品質(zhì),并可明顯減緩蘋果表皮a*值上升,推遲果實表面綠色消退,使其在240 d內(nèi)一直保持果實飽滿,褐變面積較小,果實硬度也保持較好。
同樣,在吊干杏的研究中,冰溫貯藏能使吊干杏保持較好的品質(zhì)。冰溫技術(shù)可減緩Vc含量的減少,使MDA的積累受到有效抑制,從而延緩果實成熟衰老的進程。
2.1.2 冰溫對其他果蔬的影響
于繼男等人研究冰溫貯藏對藍莓品質(zhì)的保鮮效果。研究表明,相對于冷藏,冰溫可以更好地抑制藍莓腐爛率的升高,降低Vc含量下降速率(花色苷含量下降速率也顯著低于對照組),降低呼吸強度,減緩乙烯釋放,抑制LOX活力,從而達到延緩果實衰老進程的目的。殷磊等人應用冰溫技術(shù)貯藏鴨梨。研究發(fā)現(xiàn),鴨梨在(0±0.5)℃、30 cm2硅窗面積貯藏條件下,貯藏90 d時,呼吸強度最低,總含糖量先增加后降低,可滴定酸、抗壞血酸含量和多酚氧化酶活性低于對照組,而MDA含量呈現(xiàn)上升趨勢,貯藏90 d基本無腐爛,表明冰溫技術(shù)能保持果實較好的質(zhì)地和風味。
冰溫技術(shù)為果蔬貯藏提供了更多品質(zhì)保障。另外,將其他保鮮技術(shù)與冰溫技術(shù)結(jié)合,如將氣調(diào)包裝與冰溫結(jié)合,形成混合式柵欄技術(shù),也可以有效延長保質(zhì)期。
水產(chǎn)品一直以其鮮美口感深受大眾喜愛。但水產(chǎn)品在運輸過程中,死亡率較高,損失較大。冰溫優(yōu)于冷藏和冷凍,可以較好地保留產(chǎn)品的原汁原味,提高產(chǎn)品的新鮮度。
陶磊、凌萍華等人對南美白對蝦進行冰溫貯藏保鮮研究,分別研究其PH、TBA、菌落總數(shù)、亮度、汁液流失率等。結(jié)果表明,冰溫與保鮮劑結(jié)合能夠延長南美白對蝦的貯藏期,使其保鮮效果更好、品質(zhì)更佳。李雙梅、楊華等人研究冰溫貯藏對鰱魚、草魚、鯉魚肉糜制品品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)鰱魚、草魚、鯉魚三種魚肉糜的硬度、彈性、黏聚性、咀嚼度降低較慢,可貯藏3周。研究表明,冰溫技術(shù)可以更好地保存魚肉糜,使其質(zhì)感更佳。
2.3.1 雞鴨肉冰溫貯藏
李莎莎等人研究發(fā)現(xiàn),冰溫貯藏可以很好地控制雞肉菌落總數(shù),a*值先升高后降低,持水性下降較為緩慢,硬度和彈性較對照組更佳,TBA值先上升再趨于平緩,延緩了雞肉脂質(zhì)氧化,TVB-N值在16 d 時達到20.32/100 g,仍屬于二級鮮度,菌落總數(shù)在18 d時為1.5×106 CFU/g,剛有變質(zhì)跡象,而對照組在6 d時菌落總數(shù)已經(jīng)超過國家標準。許立興等人將新鮮鴨胸肉分別置于4 ℃和-1 ℃環(huán)境中貯藏,定期取樣測定其菌落總數(shù)、pH值、TVB-N值、失水率、感官性狀等指標。冰溫貯藏30 d時鴨肉變質(zhì),而對照組在10 d時已經(jīng)變質(zhì),結(jié)果表明,冰溫技術(shù)對鴨肉有很好的保質(zhì)保鮮作用,可以延長其貨架期。
2.3.2 牛羊肉冰溫貯藏
目前,冰溫氣調(diào)保鮮方法已應用于牛羊肉的貯藏保鮮,可以較好地抑制微生物生長,對保持肉類新鮮度有很大幫助。若優(yōu)化更多參數(shù),如溫度、氣體比例、包裝材料等,會讓貯藏效果更佳。
孫天利等人對牛肉進行研究,采用冰溫結(jié)合真空保藏,測定TPA、剪切力、肌節(jié)長度、巰基含量、二級結(jié)構(gòu)含量等指標。結(jié)果表明,貯藏過程中,對照組菌落總數(shù)增長更緩慢,TVB-N值變化速度較平緩,pH值變化速度Zv 冰溫技術(shù)是在冷藏、冷凍技術(shù)基礎(chǔ)上的突破,而超冰溫技術(shù)則是冰溫技術(shù)的新飛躍。超冰溫技術(shù)通過調(diào)節(jié)冷卻速度等特殊技法,讓食品在低于冰點的溫度下不凍結(jié),從而更好地貯藏食品。超冰溫技術(shù)能夠顯著抑制果蔬采后貯藏過程中的呼吸作用,使其口感更佳。 超冰溫技術(shù)優(yōu)于冰溫技術(shù),可以讓種子在基本沒有氧氣的狀態(tài)下生長,冰溫則未可。將超冰溫技術(shù)運用于牛肉貯藏:先將牛肉降溫到(2±0.3)℃,然后按照連續(xù)降溫程序降溫到-1.0~-3.0 ℃,保持該貯藏溫度,使牛肉實現(xiàn)超冰溫貯藏。這種連續(xù)降溫方式,可讓牛肉一直處于不凍結(jié)狀態(tài),貯藏時間最長可以達到90 d,一般條件下也能達到75 d。 超冰溫技術(shù)在果蔬貯藏上也有應用。意大利葡萄口感極好,但極易腐敗,有研究者采用超冰溫技術(shù)貯藏意大利葡萄。研究結(jié)果:腐爛率,-3 ℃超冰溫貯藏葡萄在40 d時的好果率仍達95.5%,而冰溫貯藏的好果率已低于85%;脫果率,-3 ℃超冰溫貯藏葡萄在40 d時的脫果率僅為0.68%,而冰溫貯藏的脫果率超過2%;裂果率,冰溫貯藏葡萄在30 d時的裂果率達1.65%,而-3 ℃超冰溫貯藏葡萄的裂果率在50 d時僅為1.32%;從葉綠素、可滴定酸、Vc、可溶性固形物的含量來看,超冰溫組的前三項含量均很高,證明超冰溫貯藏可以很好地保持果實的色澤和口感,保證其品質(zhì)。 冰膜貯藏技術(shù),即冰溫貯藏之前,先在食品表面附上一層人工冰或人工雪等保護膜,以避免低溫凍害。以洋白菜為研究對象,在-3 ℃環(huán)境下將洋白菜冷卻至0 ℃左右,在-0.8 ℃環(huán)境中貯藏,持續(xù)8 d 向其表面間隙地噴水霧,使表層形成0.5 mm厚度的冰膜。運用冰膜技術(shù)后,洋白菜僅受到小凍害,在室溫下經(jīng)過4 d的升溫,可以慢慢復原本色,兩個月后會變成深綠色。研究表明,洋白菜經(jīng)冰膜處理后再冰溫貯藏,保鮮效果更佳,保存時間更長久。 目前,冰溫技術(shù)發(fā)展迅速。將超冰溫技術(shù)應用到食品貯藏中,是一個突破點也是難點。難在如何找到食品最佳冰點、如何普及基本設施、如何保證資金投入、如何將冰溫技術(shù)與其他貯藏方式相結(jié)合以更全面地保障食品質(zhì)量。我國引入冰溫技術(shù)較晚,普及度不高,且經(jīng)驗不足,還需不斷深入研究,將該技術(shù)很好地應用于生活中。3 超冰溫技術(shù)和冰膜貯藏技術(shù)
3.1 超冰溫技術(shù)
3.2 冰膜貯藏技術(shù)