嚴(yán)竟,王亞楠,胡梅,陳厚榮,2,劉雄,2,張甫生,2*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,重慶,400715)2(川渝共建特色食品重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶,400715)

魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan, KGM)是一種從魔芋塊莖提取的天然雜多糖,對(duì)人體健康有益[1]。KGM溶液在堿或堿性鹽的存在下加熱可制成各種熱不可逆凝膠食品,如雪魔芋、魔芋豆腐、仿生食品等[2],其中雪魔芋是KGM凝膠經(jīng)冷凍處理后通過(guò)離心脫水形成的具有特殊口感的海綿狀食品。近幾年來(lái),以雪魔芋為代表的KGM凝膠食品因其低熱量、飽腹感強(qiáng)和口感好的特點(diǎn)倍受消費(fèi)者青睞。由于消費(fèi)者對(duì)凝膠食品的接受和偏好與其質(zhì)地特性高度相關(guān)[3],冷凍解凍過(guò)程引起的KGM凝膠質(zhì)構(gòu)特性的變化越來(lái)越受到關(guān)注。冷凍處理是一種改善KGM凝膠特性和孔隙率的有效方法[4-5];但在解凍時(shí),冰晶發(fā)生融化從凝膠中析出[5],凝膠出現(xiàn)脫水,內(nèi)部結(jié)構(gòu)形變,凝膠品質(zhì)降低。

目前,食品加工過(guò)程中常用的解凍方式有空氣、冷藏室和水浸解凍等,但其解凍緩慢且對(duì)質(zhì)地破壞也較嚴(yán)重[6]。相較于空氣和水浸解凍,微波解凍時(shí)間短、速率快及解凍后的凍豆腐的感官品質(zhì)較佳[7],但也存在加熱不均易致質(zhì)地?fù)p壞的缺點(diǎn)[8]。而超聲波解凍因其空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)的協(xié)同作用,不僅縮短了解凍時(shí)間[6],也使冷凍食品解凍更加均勻[9]。如超聲波解凍保持鰱魚(yú)魚(yú)糜的品質(zhì)與節(jié)省解凍時(shí)間[10],提升雞肉肌原纖維蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)的致密度、均勻性以及減輕解凍后凝膠強(qiáng)度與持水力的損失[11]。此外,解凍溫度也會(huì)影響凝膠特性[12],如GUO等[1]也發(fā)現(xiàn)相比起4 ℃和40 ℃,在25 ℃解凍的羧甲基化KGM凝膠強(qiáng)度最高,同時(shí)增加多糖濃度、冷凍時(shí)間和凍融循環(huán)次數(shù)解凍可以提高羧甲基化KGM凝膠強(qiáng)度。

目前對(duì)冷凍KGM凝膠的解凍有少許關(guān)于凍融循環(huán)次數(shù)和解凍溫度上的研究,而系統(tǒng)地探討不同解凍方式對(duì)KGM凝膠的影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此,為改善傳統(tǒng)解凍方法解凍后KGM凝膠脫水收縮后網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變差,質(zhì)地下降的問(wèn)題,開(kāi)展了不同解凍方式對(duì)KGM凝膠特性和結(jié)構(gòu)的影響的研究,通過(guò)比較分析25 ℃空氣、4 ℃冰箱、25 ℃水浸、40 ℃水浸、超聲波和微波解凍下,冷凍KGM凝膠的色澤、析水率、質(zhì)構(gòu)特性和結(jié)構(gòu)的變化結(jié)果,尋求較佳的凝膠解凍方式或組合,以期為冷凍KGM凝膠產(chǎn)品的脫水收縮后質(zhì)構(gòu)劣變問(wèn)題的解決提供數(shù)據(jù)和理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

魔芋精粉(食品級(jí),KGM含量≥75%),湖北一致魔芋生物科技股份有限公司;無(wú)水碳酸鈉(分析純),河南中源化學(xué)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JJ-1精密增力電動(dòng)攪拌器,金壇市城東新瑞儀器廠;HH-ZK8八孔水浴鍋,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;SL602 N高精度電子天平,上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司;OLYMPUS BX43光學(xué)顯微鏡,日本Olympus公司;TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀,英國(guó)Stable Micro System公司;WR-18手提式色差儀,深圳市威福光電科技有限公司;Spectrun100傅里葉變換紅外光譜儀,美國(guó)PerkinElmer公司;X′Pert3Powder多功能粉末X射線衍射儀,荷蘭帕納特有限公司;Phenom Pro掃描電子顯微鏡,荷蘭Phenom World公司;SCIENTZ-10 ND普通型冷凍干燥、SB-5200DTD超聲波清洗機(jī),寧波新芝生物科技股份有限公司;BCD-532 WDPT冰箱,青海海爾股份有限公司;M1-L202B微波爐,廣東美的微波爐制造有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 冷凍KGM凝膠的制備

將4 g的魔芋精粉緩慢地加入到96 mL溶有0.4 g碳酸鈉的蒸餾水中[5],攪勻后倒入3.5 cm×3.2 cm×2.7 cm模具中于90 ℃水浴1 h形成凝膠,立即冷卻至室溫后,置于-18 ℃冰箱中冷凍36 h。

1.3.2 解凍處理

將冷凍后的KGM凝膠從模具中取出,分成6組進(jìn)行不同的解凍處理。25 ℃空氣解凍：將冷凍樣品置于(25±1) ℃的室內(nèi)進(jìn)行解凍;4 ℃低溫解凍：將冷凍樣品裝在自封袋中,然后放入(4±1) ℃冰箱進(jìn)行解凍[1];水浸解凍：將冷凍樣品膠置于(25±1) ℃和(40±1) ℃水中進(jìn)行解凍[9];微波解凍：將放入陶瓷碗的冷凍樣品置于微波爐中,選擇解凍模式進(jìn)行解凍[13];超聲解凍：將冷凍樣品裝入自封袋,置于超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行解凍,超聲功率為360 W,頻率40 kHz,水溫(25±1) ℃[14]。

1.3.3 解凍時(shí)間測(cè)定

解凍時(shí)在6種解凍處理的冷凍KGM凝膠樣品的中心插入熱電偶溫度計(jì)探頭,觀察溫度變化,待凝膠溫度達(dá)到4 ℃停止解凍,并記錄解凍時(shí)間[8]。

1.3.4 白度的測(cè)定

將6種解凍處理的冷凍KGM凝膠樣品,采用色差儀測(cè)量。色差儀開(kāi)機(jī)后,選擇反射測(cè)量模式,進(jìn)行黑白校正,校正結(jié)束后將每個(gè)樣品作為標(biāo)樣進(jìn)行測(cè)定,測(cè)得樣品的L*、a*、b*值,白度(W)[8]的計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

1.3.5 析水率的測(cè)定

將上述加熱溶脹后的KGM凝膠冷卻后稱其質(zhì)量為a,經(jīng)過(guò)冷凍處理后再采用6種解凍方式處理后得到冷凍KGM凝膠樣品。將樣品表面的水分用濾紙吸干后分別稱其質(zhì)量為b。析水率[15]的計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

1.3.6 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

在室溫下使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)6種解凍方式處理后的冷凍KGM凝膠樣品(3.5 cm×3.2 cm×2.7 cm)進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析。測(cè)量前,樣品置于25 ℃水浴鍋1 h。質(zhì)構(gòu)測(cè)試采用TPA模式,選取P/0.5探頭,測(cè)前速度設(shè)為5.00 m/s,測(cè)試速度1.00 mm/s,測(cè)后速度1.00 mm/s,形變量40%,觸發(fā)力5 g,每個(gè)樣品測(cè)3個(gè)平行[3]。

1.3.7 微觀結(jié)構(gòu)觀察

將6種解凍方式處理后的冷凍KGM凝膠切成5 mm×5 mm×1 mm的細(xì)薄切片[15],冷凍干燥后運(yùn)用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察凝膠樣品的微觀形態(tài)。使用光學(xué)顯微鏡將4倍鏡拍照保存。凝膠樣品噴金后使用10 kV的加速電壓,用掃描電鏡放大250倍觀察表面微觀形貌并拍照記錄。

1.3.8 傅里葉變換紅外光譜分析

將6種解凍處理的冷凍KGM凝膠的冷凍干燥樣品用銼刀磨成粉過(guò)100目篩,使用傅里葉變換紅外光譜分析儀測(cè)定其在600～4 000 cm-1掃描測(cè)定,分辨率4 cm-1,掃描次數(shù)64[16]。

1.3.9 X-射線衍射分析

將6種解凍處理的冷凍KGM凝膠樣品冷凍干燥后研磨成粉,使用多功能粉末X射線衍射儀對(duì)樣品進(jìn)行掃描測(cè)定,測(cè)定條件為：衍射角2θ變化范圍為5°～60°,步長(zhǎng)為0.02°,掃描速率為10°/min[5]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 2020初步處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后運(yùn)用SPSS Statistics 27進(jìn)行單因素試驗(yàn)顯著性分析,最后采用Origin 2021繪制圖表。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”計(jì)算,不同列小寫(xiě)字母表示樣品間差異顯著,P<0.05。每組試驗(yàn)至少重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠解凍時(shí)間的影響

解凍時(shí)間很大程度上取決于解凍方法和解凍參數(shù),合適解凍的目標(biāo)是在最短解凍時(shí)間內(nèi)獲得高質(zhì)量的解凍產(chǎn)品[17]。圖1為不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠解凍時(shí)間的影響。4 ℃冰箱解凍時(shí)間較25 ℃空氣延長(zhǎng)了387.80%(P<0.05),解凍時(shí)間主要取決于解凍介質(zhì)與冷凍樣品之間的溫差,溫差越大解凍速度越快[18]。25 ℃水浸解凍時(shí)間較25 ℃空氣縮短了93.54%(P<0.05),是由于水的傳熱速度比空氣快,解凍耗時(shí)更短[8]。40 ℃水浸解凍時(shí)間比25 ℃水浸縮短了61.00%(P<0.05),這是因?yàn)?0 ℃水浸解凍更大的溫差加快了解凍速度。微波解凍時(shí)間最短,相比于25 ℃空氣減小了99.71%(P<0.05),微波可以滲透到KGM凝膠的中心并釋放熱量,縮短了解凍時(shí)間[19],與對(duì)凍豆腐的研究結(jié)果一致[7]。超聲波解凍時(shí)間比25 ℃水浸解凍縮短了44.47%(P<0.05),超聲波通過(guò)空化氣泡的破裂將聲能轉(zhuǎn)化為熱能,熱能加快了冰向水的相變速度,縮短了解凍時(shí)間[9],這與適宜的超聲波解凍鰱魚(yú)魚(yú)糜的結(jié)論一致[10]。超聲波與40 ℃水浴解凍時(shí)間耗時(shí)無(wú)顯著差異(P>0.05),表明在該條件下的超聲波與40 ℃水浸解凍的傳熱效率相近。提高水浸的解凍溫度、使用微波和超聲波解凍均能顯著提高冷凍KGM凝膠的解凍效率。

圖1 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠解凍時(shí)間的影響

2.2 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠色澤的影響

一般來(lái)說(shuō),產(chǎn)品白度越高越容易被消費(fèi)者接受。凝膠的三維結(jié)構(gòu)越均勻致密,白度越大,含水量越高凝膠顏色越淺[13]。不同解凍方式對(duì)于冷凍KGM凝膠白度的影響如圖2所示。魔芋精粉中殘留的多酚物質(zhì)對(duì)顏色和褐變起著至關(guān)重要的作用,多酚在堿處理下轉(zhuǎn)化為其他化合物,導(dǎo)致堿處理后a*值增加[20],白度下降。相較于25 ℃空氣,4 ℃冰箱解凍后的KGM凝膠的白度降低了2.96%(P<0.05),可能是因?yàn)镵GM凝膠中存在的少量多酚在長(zhǎng)時(shí)間的氧氣接觸下發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致顏色變黃,白度下降。25 ℃和40 ℃水浸解凍KGM凝膠的白度較25 ℃空氣解凍分別稍微增大了1.64%和0.81%(P>0.05),水浸隔絕空氣,抑制了多酚氧化[7],褐變程度低。微波解凍較25 ℃空氣解凍的凝膠白度值下降了0.75%(P>0.05),可能由于微波解凍易產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象,較高的溫度使KGM凝膠中的少量多酚發(fā)生氧化褐變,白度降低。6種解凍方式中,超聲波解凍的冷凍KGM凝膠的白度最高,較25 ℃空氣解凍提高了4.68%(P<0.05),與不同解凍方式對(duì)豬背最長(zhǎng)肌蛋白凝膠[13]的結(jié)果一致,這可能是因?yàn)槌暡ㄌ幚斫档土硕喾友趸幕钚?抑制了褐變反應(yīng)[20],白度增加。綜上,超聲波解凍能使KGM凝膠解凍后變色得到有效的改善。

圖2 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠白度的影響

2.3 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠析水率的影響

凝膠析水率低說(shuō)明其抑制脫水收縮的能力更強(qiáng)[15]。不同解凍方式對(duì)于冷凍KGM凝膠析水率的影響如圖3所示。在較低的溫度下,水分子的動(dòng)能和布朗運(yùn)動(dòng)較小,導(dǎo)致水分子在凝膠網(wǎng)絡(luò)中的位移和重新分布很少[12],析水率下降。因此,4 ℃冰箱解凍后KGM凝膠析水率最低,較25 ℃空氣解凍的析水率下降了38.03%(P<0.05),這與不同解凍方式對(duì)冷凍海參的解凍損失的研究結(jié)果相似[9]。同一溫度(25 ℃)下,水浸較空氣解凍的KGM凝膠的析水率降低了36.25%(P<0.05),可能是水浸較空氣解凍時(shí)間更短受熱更均勻,形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)變化小保留的凝膠中的水分更多。40 ℃水浸解凍的KGM凝膠的析水率最高,比25 ℃空氣解凍提高了16.48%(P<0.05);在較高溫度下,當(dāng)中心溫度達(dá)到4 ℃時(shí),凝膠表面溫度較高,破壞了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),造成過(guò)多的水分流失。微波解凍的KGM凝膠的析水率較25 ℃空氣解凍降低了9.97%(P<0.05),可能是因?yàn)槲⒉艽_保熱量在短時(shí)間內(nèi)以簡(jiǎn)單的方式均勻地傳遞到凝膠內(nèi)部,抑制了冰晶對(duì)凝膠結(jié)構(gòu)的破環(huán)[19],且微波加熱凝膠具有更強(qiáng)的KGM分子鏈相互作用和更均勻集中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[21]。超聲波解凍KGM凝膠的析水率比25 ℃空氣解凍降低了19.56%(P<0.05),這或是由于超聲波解凍使冰晶快速融化,凝膠結(jié)構(gòu)脫水收縮程度低,同時(shí)超聲波空化作用具有一定的均質(zhì)效果[5],增強(qiáng)了凝膠網(wǎng)絡(luò)截留和固定水的能力。不過(guò)超聲波解凍KGM凝膠的析水率較25 ℃下的水浸解凍顯著增加了26.17%(P<0.05),這或許是因?yàn)槌暡ǖ目栈?yīng)產(chǎn)生過(guò)多微泡,對(duì)KGM凝膠的表面產(chǎn)生較大的損傷[6],造成水分的流失。綜上,4 ℃冰箱、25 ℃水浸、微波和超聲波解凍能降低KGM凝膠析水率,其中4 ℃冰箱和25 ℃水浸解凍的效果最佳。

圖3 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠析水率的影響

2.4 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

凝膠食品的質(zhì)構(gòu)特性是消費(fèi)者選擇凝膠食品時(shí)的重要指標(biāo)[17]。不同解凍方式對(duì)于冷凍KGM凝膠的硬度、彈性、膠黏性、內(nèi)聚性和咀嚼性的影響如表1所示。從表中可知,不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠的彈性和內(nèi)聚力影響較小,而對(duì)硬度、膠黏性和咀嚼性影響很大,這與之前不同解凍方式對(duì)凍豆腐[7]的硬度和咀嚼性的研究結(jié)果相似。4 ℃冰箱解凍KGM凝膠的硬度、膠黏性和咀嚼性較25 ℃空氣分別提高了5.42%、5.05%和7.43%(P<0.05),與上文的析水率結(jié)論一致。相比于25 ℃空氣解凍,同一溫度下水浸解凍的KGM凝膠的硬度、膠黏性和咀嚼性分別提高了21.48%、17.14%和16.81%(P<0.05),這可能是25 ℃水浸解凍后的KGM凝膠受脫水收縮的影響更小,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變形更小更堅(jiān)固,與其析水率的結(jié)果相印證。在相對(duì)較低的溫度下,解凍速率較慢,凝膠系統(tǒng)有足夠的時(shí)間來(lái)促進(jìn)分子鏈的延伸和相互作用并形成更多的氫鍵[1],因此40 ℃較25 ℃的水浸解凍KGM凝膠的硬度、膠黏性和咀嚼性有所下降(P>0.05)。微波解凍KGM凝膠的硬度、膠黏性和咀嚼性相對(duì)于25 ℃空氣解凍分別增大了30.39%、26.63%和25.63%(P<0.05),這是由于微波輻射能量對(duì)多糖分子的熱效應(yīng)使多糖發(fā)生聚合,導(dǎo)致更集中的分子間交聯(lián),增加了凝膠的硬度等質(zhì)構(gòu)特性[21-22]。超聲波解凍KGM凝膠的硬度、膠黏性和咀嚼度最大,較25 ℃空氣解凍分別增大了66.05%、74.44%和75.61%(P<0.05),表明超聲波解凍的KGM凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密[9],可能是因?yàn)檫m宜的超聲解凍對(duì)KGM凝膠結(jié)構(gòu)造成的破壞小,且超聲波空化作用使凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)更緊密有序[23]。

表1 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 1 Effects of different thawing methods on texture characteristics of frozen KGM gel

在彈性方面,除4 ℃冰箱解凍外,其他解凍方式的KGM凝膠彈性相對(duì)于25 ℃空氣解凍顯著下降,可能是4 ℃解凍的KGM凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)在較低的溫度受到的破壞較小且含水量較多,導(dǎo)致彈性略高。微波解凍KGM凝膠彈性最小,相對(duì)于空氣解凍降低了1.82%(P<0.05)。在內(nèi)聚性方面,6種解凍方式解凍后的KGM凝膠的內(nèi)聚性之間無(wú)顯著差異。綜上,超聲波解凍比起其他5種解凍方式,能顯著改善解凍后KGM凝膠的硬度、膠黏性等的質(zhì)構(gòu)特性,可使KGM凝膠素食獲得良好的口感。

2.5 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠的微觀結(jié)構(gòu)的影響

不同解凍方式解凍后的KGM凝膠顯微觀察結(jié)果如圖4所示。解凍失水后KGM凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞,整體向內(nèi)擠壓致結(jié)構(gòu)更為致密但不均勻[24]。從圖4-A可知,25 ℃空氣解凍KGM凝膠相對(duì)于其他解凍方式的孔徑較大且不均勻,出現(xiàn)斷裂和卷曲皺縮的現(xiàn)象,這可能是由于25 ℃空氣解凍后的KGM凝膠脫水收縮程度大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。從圖4-B可知,由于4 ℃冰箱解凍KGM凝膠在冷凍凝膠化的溫度下保持更長(zhǎng)時(shí)間[24],較25 ℃空氣解凍三維結(jié)構(gòu)更加完整堅(jiān)硬。從圖4-C和圖4-D可知,40 ℃水浸解凍相較于25 ℃水浸解凍KGM凝膠孔隙邊緣更加粗糙變形,孔徑大小不一,這是因其受脫水收縮程度更大,凝膠結(jié)構(gòu)向內(nèi)擠壓變形更多。從圖4-E可知,相對(duì)于水浸和空氣解凍,微波解凍的KGM凝膠孔徑更小,孔隙邊緣更平整,表明微波解凍對(duì)KGM凝膠的立體凝膠網(wǎng)絡(luò)受脫水收縮影響較小,但受熱不均勻?qū)е驴紫洞笮〔痪弧膱D4-F可知,超聲解凍的KGM凝膠較其他解凍方式孔隙最小,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最致密有序,孔隙邊緣更為為光滑,這是因其脫水收縮程度小且均勻[25],同時(shí)超聲波對(duì)KGM凝膠具有均質(zhì)效果[23]。微觀結(jié)構(gòu)的結(jié)果與之前的硬度、膠黏性和咀嚼性的結(jié)果一致。綜上所述,超聲波解凍相比起其他解凍方式在解凍過(guò)程中能很好的保護(hù)KGM凝膠的微觀結(jié)構(gòu),形成孔隙小且均勻、致密堅(jiān)硬的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。KGM凝膠致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和更小的孔隙不僅可以提高KGM凝膠素食中小分子營(yíng)養(yǎng)物的保留率,還可以使雪魔芋等KGM凝膠食品獲得更好的吸味能力。

A-25 ℃空氣解凍;B-4 ℃冰箱解凍;C-25 ℃水浸解凍;D-40 ℃水浸解凍;E-微波解凍;F-超聲波解凍圖4 不同解凍方式解凍后冷凍KGM凝膠的微觀結(jié)構(gòu)

2.6 不同解凍方式解凍后冷凍KGM凝膠的傅里葉變換紅外光譜分析

圖5 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠的傅里葉變換紅外光譜圖

2.7 不同解凍方式解凍后冷凍KGM凝膠的X-射線衍射分析

圖6為不同解凍處理KGM凝膠的X-射線衍射圖譜。6種方式解凍后的KGM凝膠的譜圖高度相似,均在2θ=20.9°左右有一個(gè)較寬的色散峰,表明KGM呈現(xiàn)無(wú)定形態(tài),這與不同冷凍處理的KGM凝膠[5]的研究結(jié)果一致。通過(guò)MID Jade 6.0軟件計(jì)算25 ℃空氣、4 ℃冰箱、25 ℃水浸、40 ℃水浸、微波和超聲波解凍KGM凝膠的相對(duì)結(jié)晶度分別為：13.61%、13.24%、13.84%、13.51%、13.82%和13.40%,這表明解凍方式對(duì)KGM凝膠的結(jié)晶度影響微弱。其中,相對(duì)于其他解凍方式,4 ℃冰箱解凍的KGM凝膠的結(jié)晶峰強(qiáng)度減弱且結(jié)晶度最低,這可能是因?yàn)樵诮鈨鲞^(guò)程中造成了KGM分子發(fā)生了聚集,而4 ℃冰箱解凍溫度較低且緩慢,KGM分子發(fā)生的簇集程度小[29],這表明4 ℃冰箱解凍KGM凝膠脫水收縮程度小,形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)疏松,與析水率和微觀結(jié)構(gòu)的結(jié)果相印證。綜上,不同的解凍方式對(duì)KGM凝膠的分子結(jié)晶形態(tài)影響微弱。

圖6 不同解凍方式對(duì)冷凍KGM凝膠的X-射線衍射圖譜

3 結(jié)論

冷凍處理是將KGM凝膠制成的如雪魔芋等有獨(dú)特口感的凝膠素食的有效方式,而解凍后品質(zhì)的損失已成為行業(yè)內(nèi)面臨的難題。不同解凍方式解凍后的KGM凝膠特性具有明顯差異,25 ℃空氣解凍速度慢,解凍后KGM凝膠的析水率較大,硬度、膠黏性和咀嚼性最低;4 ℃冰箱解凍時(shí)間最長(zhǎng),解凍后KGM凝膠的析水率最低,但白度和結(jié)晶度最小;25 ℃水浸解凍效率較高且解凍后KGM凝膠析水率低,但硬度等質(zhì)構(gòu)特性較差;40 ℃水浸解凍時(shí)間短但析水率最大;微波解凍耗時(shí)最短,解凍后KGM凝膠的硬度等質(zhì)構(gòu)特性較好,但由于微波的過(guò)熱現(xiàn)象,白度較差;超聲波解凍時(shí)間較短且解凍后KGM凝膠的白度、析水率和質(zhì)構(gòu)特性最佳。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,可根據(jù)KGM凝膠產(chǎn)品質(zhì)地的要求,選擇適宜的解凍方式。在生產(chǎn)如魔芋爽等對(duì)質(zhì)地要求較高的KGM凝膠素食和骨架等生物材料時(shí),可采用超聲波解凍。在生產(chǎn)魔芋豆腐、軟糖等對(duì)質(zhì)地要求低的KGM凝膠食品和傷口敷料時(shí),可采用較高溫度的水浸解凍。后期的研究可集中在探討KGM凝膠在不同解凍方式處理下KGM分子與水分子的相互作用方式,以及超聲波和微波解凍改善KGM質(zhì)地的機(jī)理等方面。