李國龍 汪高瑋 岳田利 王周利 趙旭博

摘 要 以‘徐香獼猴桃為原材料，系統(tǒng)探究不同冷凍溫度（-20? ℃、-40? ℃、-50? ℃和-80 ℃）及解凍溫度（4? ℃、15? ℃、25? ℃和35 ℃）組合對獼猴桃主要理化性質(zhì)及香氣成分的影響。結(jié)果表明：不同冷凍-解凍處理不會影響獼猴桃的色度；與鮮切獼猴桃一致，4 ℃/-50 ℃、4? ℃/-80 ℃和15 ℃/-80 ℃處理條件下獼猴桃的可溶性固形物含量均為16.0 oBrix。鮮切獼猴桃的可滴定酸和維生素C含量分別為1.22 g/hg 和45.30 mg/hg，處理后獼猴桃的可滴定酸含量為1.06～1.33 g/hg，維生素C含量降低17.62%～33.89%。不同處理后獼猴桃的多酚類物質(zhì)損失率為20.44%～31.72%，且不同組合處理之間無顯著差異。同時，不同處理對獼猴桃香氣成分的種類和含量有一定損失，且較低的冷凍溫度和解凍溫度有利于香氣成分的保持。綜合考慮，-50? ℃/4? ℃和? -80? ℃/4? ℃冷凍-解凍組合方式可有效保持獼猴桃的品質(zhì)，為獼猴桃的貯藏保鮮提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 冷凍；解凍；獼猴桃；理化性質(zhì)；香氣成分

獼猴桃富含維生素C、多酚、有機酸、氨基酸等營養(yǎng)成分，且具有抑制腫瘤細胞增殖、預(yù)防心血管疾病、抗炎消腫等作用，是消費者喜愛的特色水果之一 [1]。經(jīng)過多年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)攻關(guān)，中國已成為世界獼猴桃種植面積和產(chǎn)量大國。2019年國內(nèi)獼猴桃種植面積達到29萬hm2，總產(chǎn)量近300萬t，穩(wěn)居世界第一；獼猴桃種植收益較高，許多果農(nóng)收入的70%來自獼猴桃。獼猴桃種植已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的朝陽產(chǎn)業(yè)[2]。以獼猴桃為代表的特色農(nóng)產(chǎn)品及其加工產(chǎn)業(yè)是區(qū)域性經(jīng)濟快速發(fā)展和鄉(xiāng)村振興的重要支柱產(chǎn)業(yè)，是獼猴桃主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)扶貧的重要支撐，是中國脫貧攻堅、農(nóng)民發(fā)家致富的“銀串串”和“金蛋蛋”。盡管如此，中國獼猴桃產(chǎn)業(yè)還存在加工水平不高的困境?，F(xiàn)階段，獼猴桃的消費依然以鮮果為主，其加工產(chǎn)業(yè)市場份額相對較小。鑒于獼猴桃是典型的呼吸躍變型水果，其在室溫條件下貯藏時會引起組織迅速軟化和衰老，獼猴桃的貯藏保鮮技術(shù)依然是產(chǎn)業(yè)化關(guān)注的熱點之一[3]。

冷凍是一種利用接近或低于冰點的溫度處理食品的保鮮技術(shù)，其原理主要是使催化生化反應(yīng)的酶活性下降，致使食品中各類生化反應(yīng)速率減慢，并使大部分微生物生長受到抑制[4]。凍結(jié)過程中冰晶的形狀、大小及分布與相變的持續(xù)時間密切相關(guān)，緩慢的冷凍速度和頻繁的冷凍、解凍過程會引起永久性的物理化學變化，導(dǎo)致食品原有的組織結(jié)構(gòu)破壞和產(chǎn)品營養(yǎng)價值降低[5]。為改善傳統(tǒng)冷凍過程中冰晶對食品品質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響，有部分研究將傳統(tǒng)冷凍與超聲波、糖漬等方法結(jié)合，同時控制解凍溫度以便最大程度保證食品的品質(zhì)。Ma等[6]報道了超聲輔助冷凍成核機理以及在食品中的應(yīng)用：超聲輔助可以促進成核、強化傳熱傳質(zhì)、加快冷凍速度、調(diào)節(jié)冰晶的大小和分布，使冷凍食品的質(zhì)量得以提高。除了超聲等技術(shù)輔助冷凍以外，Liang等[7]研究發(fā)現(xiàn)，利用浸泡冷凍方式處理荔枝樣品同樣可以加快冷凍速度，縮短食品通過最大冰結(jié)晶區(qū)的時間。在浸泡冷凍處理中，荔枝果皮保持了理想的天然紅色，且處理樣品的硬度、咀嚼性和口感與新鮮水果較為一致。

冷凍技術(shù)作為一種物理方法，具有設(shè)備成本低、操作簡單等優(yōu)勢，有效提升了農(nóng)產(chǎn)品的季節(jié)性供應(yīng)；冷凍產(chǎn)品作為初級加工產(chǎn)品具有廣闊的市場前景[8]。同時，解凍過程涉及復(fù)雜的熱量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程，快速解凍可以減少微生物感染，保持食品質(zhì)量[9]。除了改善冷凍技術(shù)，選擇合適的解凍溫度及解凍方式也至關(guān)重要?，F(xiàn)有研究中，對于保持獼猴桃品質(zhì)的最佳冷凍及解凍條件尚不明確。因此，本研究以獼猴桃的冷凍-解凍處理為核心，設(shè)置不同的冷凍和解凍溫度組合進行獼猴桃處理，并評價不同處理組合對獼猴桃色度、可滴定酸、可溶性固形物、抗壞血酸、多酚含量和香氣成分的影響，闡明不同冷凍及解凍方式與獼猴桃品質(zhì)變化的對應(yīng)關(guān)系，旨在為促進獼猴桃及其加工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

‘徐香獼猴桃，由陜西佰瑞獼猴桃研究院有限公司提供，其可溶性固形物含量為16 oBrix。挑選果型適中、大小一致、無機械損失的果實用于后續(xù)試驗。使用的化學試劑中鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉、無水乙醇、鄰苯二甲酸氫鉀、偏磷酸鈉磷酸、乙酸乙酯、酚酞、2-辛醇均為分析純；乙腈、甲醇、甲酸、乙酸均為色譜純，試驗用水皆為蒸餾水，高效液相試驗中所用水為一級水。

1.2 方? 法

1.2.1 樣品處理 對獼猴桃硬果清洗、去皮、切片（約1 cm）并裝入PE自封袋內(nèi)，分別置于不同溫度參數(shù)下進行冷凍處理。設(shè)置冷凍溫度為? -20? ℃、-40? ℃、-50? ℃、-80? ℃，待獼猴桃的中心溫度達到共晶點-18? ℃時視為完全凍結(jié)。待獼猴桃完全凍結(jié)后進行解凍，具體解凍溫度分別設(shè)置為4? ℃、15? ℃、25? ℃和35? ℃。以新鮮獼猴桃為對照（CK），通過預(yù)試驗確定獼猴桃處理對應(yīng)的不同冷凍-解凍組合方式及需要的處理時間，如表1所示。

1.2.2 指標測定 參考張偉的方法[10]測定色度，以色差L*、a*、b*值描述顏色變化，其中：L*值表示亮或者暗，a*值表示紅或者綠，b*值表示黃或者藍。采用酸堿指示劑滴定法 [11]測定可滴定酸?？扇苄怨绦挝锖繙y定：將冷凍-解凍處理組各取3片獼猴桃，研磨充分后紗布過濾兩次，離心（4 000 r/min，10 min）取上清液，用手持糖度計測定可溶性固形物含量。對照組為鮮切獼猴桃，每組平行測定3次。參照GB 5009.86-2016 [12]，采用高效液相色譜法測定維生素C。參照葉萌祺[13]的方法，采用高效液相色譜法測定多酚含量。香氣成分測定：采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，具體參照李洋等建立的方法[14]。各組取5 g獼猴桃勻漿和1.5 g NaCl置于15 mL頂空瓶中，以2-辛醇（6 μL，0.45 mg/mL）作為內(nèi)標。色譜條件：初始溫度40? ℃，保持3 min，以4? ℃/min上升到160? ℃，再以7? ℃/min 上升到230? ℃，保持8 min。色譜柱為DB-WAX毛細管柱（30 m×? 0.25 mm×0.25 mm），載氣為氦氣。質(zhì)譜條件：全掃描范圍為33～450 amu，每秒掃描1次。電子電離源，離子源溫度設(shè)為230? ℃，電子能量設(shè)為70 eV，燈絲流量設(shè)為0.2 mA，檢測器電壓? 350 V。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組處理最少3次平行。利用Excel 2019進行數(shù)據(jù)匯總與處理；利用IBM SPSS Statistics 20進行方差分析及多重比較；利用Origin 8.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對獼猴桃色度的影響

在獼猴桃處理過程中，果肉顏色會發(fā)生變化。由如表2可知，對照組為新鮮獼猴桃。不同冷凍-解凍處理組對應(yīng)的L*為38.10～38.15，a*為-5.90～-6.00，b*為25.58～25.64。不同處理組之間無顯著差異，且對照組與處理組之間也無顯著差異（P>0.05）。說明不同的冷凍-解凍處理方式對獼猴桃顏色影響不顯著。

2.2 不同處理對獼猴桃可溶性固形物與可滴定酸含量的影響

2.2.1 對獼猴桃可溶性固形物含量的影響 可溶性固形物主要指可溶性糖類，其可以在一定程度上反映獼猴桃的甜度[15]。由圖1可知，不同冷凍溫度處理過程中，冷凍溫度越低其解凍后獼猴桃的可溶性固形物含量相對越高；解凍溫度越高其對應(yīng)的樣品中可溶性固形物含量越低，即不同冷凍-解凍處理對獼猴桃的可溶性固形物含量影響較大。相對于25? ℃和35? ℃解凍處理，4? ℃和15? ℃解凍條件下獼猴桃的可溶性固形物含量較高，尤其是4 ℃/-50? ℃、4 ℃/-80? ℃和15 ℃/-80? ℃處理條件下獼猴桃的可溶性固形物含量達到16.0?? °Brix，與鮮切獼猴桃之間沒有顯著差異，這主要與不同處理中溫度設(shè)置有關(guān)。升高處理溫度會使獼猴桃細胞結(jié)構(gòu)遭到破壞，汁液流失率高，進而導(dǎo)致可溶性固形物含量降低。解凍溫度較高時冰晶會破壞細胞結(jié)構(gòu)，增加細胞滲透性并引起水分遷移增加[16]。吳新怡等[17]研究發(fā)現(xiàn)不同解凍處理的西梅果實中可溶性固形物含量存在顯著差異，其中解凍處理溫度較低時有利于果實可溶性固形物含量保持，這與本研究的結(jié)果類似。綜上所述，? 4 ℃/-50 ℃、4 ℃/-80 ℃和? 15 ℃/-80 ℃處理能夠很好地保留獼猴桃中的可溶性固形物。

2.2.2 對獼猴桃可滴定酸的影響 不同冷凍-解凍處理下獼猴桃的可滴定酸含量變化如圖2所示。研究結(jié)果表明，新鮮和處理后獼猴桃的可滴定酸含量分別為1.22 g/hg和1.06～1.33 g/hg，說明不同處理對獼猴桃的可滴定酸含量具有一定影響。相同解凍溫度下，隨著冷凍溫度降低對應(yīng)的獼猴桃中可滴定酸含量呈現(xiàn)增加趨勢，即冷凍溫度越低對應(yīng)的獼猴桃中可滴定酸含量越高。郭旭[18]在冷凍-復(fù)溫處理的紅富士蘋果中對于可滴定酸含量變化影響評價獲得了一致結(jié)論。這可能由于冷凍溫度越低、凍結(jié)時間越短，形成的冰晶對獼猴桃的細胞破壞越小，可滴定酸損失越少。對于相同的冷凍溫度，隨著解凍溫度升高獼猴桃中可滴定酸的含量呈現(xiàn)下降趨勢，即解凍溫度越低對應(yīng)的可滴定酸含量越高。比如，與新鮮獼猴桃相比，4? ℃解凍時獲得的獼猴桃樣品中可滴定酸含量增加了3.30%～9.00%，4 ℃/-80? ℃處理的獼猴桃可滴定酸含量最高（1.33 g/hg）。這主要是因為冷凍處理時獼猴桃中的水分變成了冰晶，導(dǎo)致細胞膨脹損失和持水能力降低。在解凍過程中溫度越高汁液流失越多，可滴定酸含量損失較大[19]。綜上所述，-80? ℃、-50? ℃冷凍和? 4? ℃解凍條件下能夠有效保持獼猴桃中的可滴定酸。

2.3 不同處理對獼猴桃維生素C含量的影響

獼猴桃含有豐富的維生素C，素有VC之王的美譽。不同冷凍-解凍處理下獼猴桃的維生素C含量變化如圖3所示。研究發(fā)現(xiàn)，新鮮獼猴桃的維生素C含量為45.30 mg /hg，經(jīng)過冷凍及解凍處理后獼猴桃的維生素C含量呈現(xiàn)下降趨勢且含量降低了17.62%～33.89%。對于同樣的解凍溫度，降低冷凍溫度有利于維生素C的保持；相較于4? ℃和15? ℃兩個梯度，25? ℃與35? ℃溫度解凍的獼猴桃中維生素C損失較多，即解凍溫度越高維生素C的流失越嚴重。這主要是因為維生素C是一種水溶性維生素，易隨汁液流失；且維生素C不穩(wěn)定并具有光敏性，在有氧環(huán)境中容易發(fā)生降解，所以暴露在空氣以及解凍溫度較高時維生素C流失較多。吳春劍[20]研究發(fā)現(xiàn)，對獼猴桃進行熱風和微波真空處理，微波強度從5 W/g上升到20 W/g，維生素C含量下降了29%，這是由于維生素C具有熱敏性，微波處理過程中溫度升高造成了微生物C 損失。這與本次試驗得到的結(jié)果類似。綜上，-80 ℃/4? ℃處理的獼猴桃中維生素C含量損失最小。

2.4 不同處理對獼猴桃多酚含量的影響

多酚類物質(zhì)是獼猴桃中重要的生物活性成分，探究不同處理對多酚類物質(zhì)的影響是非常重要的。本研究中主要測定了沒食子酸、兒茶素、綠原酸、咖啡酸和阿魏酸等獼猴桃中主要的5種多酚單體（表3）。相對于鮮切獼猴桃，不同冷凍-解凍處理過程中獼猴桃多酚的損失率在? 20.44%～31.72%，且不同組合處理之間沒有顯著差異。這可能是不同溫度組合處理時，獼猴桃組織中冰晶融化使細胞膜受到破壞，細胞的持水能力下降，滴水損失增加；同時多酚及其氧化酶的反應(yīng)增加也會加劇多酚類物質(zhì)的損失[21]。

2.5 不同處理對獼猴桃香氣成分的影響

香氣成分是水果及其加工制品重要的品質(zhì)指標之一。本研究對處理前后獼猴桃香氣成分變化進行了探究。研究結(jié)果表明，鮮切獼猴桃中共檢測到67種有效成分，其中酯類13種、醇類10種、醛類18種、酮類8種、烷烴類11種、萜類化合物2種、其他類5種。經(jīng)過處理后獼猴桃的香氣成分種類為46～64，其中對照組和不同處理組共有的香氣成分為35種（表4）。進一步，-20 ℃/? 4? ℃、-40 ℃/4? ℃、-50 ℃/4? ℃冷凍-解凍處理組對應(yīng)的香氣成分種類最多，依次為64、65和63種；? -20 ℃/15? ℃、-50 ℃/25? ℃、-80 ℃/? 35? ℃冷凍-解凍處理組對應(yīng)的香氣成分種類最少，依次為46、44和47種，說明解凍溫度較低時有利于香氣成分的保持，而溫度升高時香氣成分容易逸散。同時，以2-辛醇為內(nèi)標、設(shè)定鮮切獼猴桃的香氣成分含量為100%，對不同處理的香氣成分含量進行分析。研究發(fā)現(xiàn)，-80 ℃/4? ℃、-50 ℃/15? ℃、-80 ℃/15? ℃冷凍-解凍處理組對應(yīng)的香氣成分含量相對較高，其分別為? 78.01%、79.55%和91.03%。綜上，不同處理對獼猴桃的香氣成分種類和含量有一定的影響，且冷凍溫度和解凍溫度均較低時有利于香氣成分的保持。綜合考慮種類和數(shù)量雙重影響，? 4 ?℃和? -15? ℃兩種解凍參數(shù)以及降低冷凍溫度有利于獼猴桃香氣成分保持。

3 結(jié)?? 論

獼猴桃是中國特色農(nóng)產(chǎn)品之一，對其貯藏保鮮一直是科學研究和產(chǎn)業(yè)化關(guān)注的熱點問題之一。本研究以方便調(diào)理食品發(fā)展需求為目標，系統(tǒng)探究了冷凍-解凍處理對獼猴桃色度、可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、多酚類物質(zhì)等主要理化指標含量及香氣成分種類與相對含量的影響。研究結(jié)果表明，不同冷凍-解凍處理對獼猴桃的色度影響不大；較高的冷凍溫度和解凍溫度會引起獼猴桃可溶性固形物含量、可滴定酸和維生素C的較大損失，而-50 ℃和-80 ℃冷凍以及4? ℃和 15? ℃解凍處理對這些理化指標影響較??；不同處理會引起獼猴桃中多酚類物質(zhì)含量降低，但這些變化之間無顯著性差異。此外，冷凍溫度和解凍溫度均較低時有利于香氣成分的保持。

因此，以-50/4? ℃和-80/4? ℃冷凍-解凍組合方式處理時可有效保持獼猴桃的營養(yǎng)品質(zhì)及香氣成分。本研究為獼猴桃的貯藏保鮮提供了理論數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

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Effects of Different Freezing-thawing Treatments on Quality of Kiwifruit Slices

Abstract In this study，the effects of different freezing temperatures （-20? ℃，-40? ℃，-50? ℃ and -80? ℃） and thawing temperatures （4? ℃，15? ℃，25? ℃ and 35? ℃） on the main physicochemical properties and aroma components of kiwifruit slices were systematically investigated.The results showed that chroma of kiwifruit slices remained unaffected by the freezing-thawing treatments，similar to fresh kiwifruit slices.The soluble solid content of the treated slices was 16.0? oBrix for the treatments of -50? ℃/4? ℃，-80? ℃/4? ℃ and -80? ℃/15 ℃.The titratable acid content of the treated slices ranged from 1.06 g/100 g to 1.33 g/100 g，while the vitamin C content decreased by 17.62% to 33.89% compared to fresh slices.The loss rate of kiwifruit polyphenol ranged from 20.44% to 31.72%，with no significant differences observed among the treatments.The types and contents of aroma components in kiwifruit slices were affected by different treatments，and lower freezing and thawing temperatures were beneficial to the maintenance of aroma components.Overall，freezing-thawing treatments at? -50? ℃/4? ℃ and? -80? ℃/4? ℃ can effectively maintain the quality of kiwifruit slices，which provides a technical method for the preservation of kiwifruit.

Key words Freezing; Thawing; Kiwi fruit; Physical and chemical quality; Aroma components