解冻方式对零售链冷冻草莓生物活性物质、色泽及感官品质的影响

《Foods》:The Influence of Thawing Method on Bioactive Substances, Color, and Sensory Parameters in Frozen Strawberries from Retail Chains

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月25日 来源:Foods 6.0

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  背景:冷冻与解冻方式对食品最终品质至关重要。方法:本研究旨在评估五种解冻方案(冷藏解冻、室温解冻、微波解冻、以及20 ℃和40 ℃水浴解冻)对不同零售链(n = 7)及不同原产国来源的草莓属(Fragaria spp.)冷冻果实理化性质、色泽、感官特性、生物活

  
背景:冷冻与解冻方式对食品最终品质至关重要。方法:本研究旨在评估五种解冻方案(冷藏解冻、室温解冻、微波解冻、以及20 ℃和40 ℃水浴解冻)对不同零售链(n = 7)及不同原产国来源的草莓属(Fragaria spp.)冷冻果实理化性质、色泽、感官特性、生物活性化合物含量及抗氧化活性的影响。结果:研究发现,尽管室温解冻过程较为缓慢,但与其他方法相比,该方式最能保持草莓的原始品质。不同解冻方案对草莓的色泽、感官特性、多酚谱(采用分光光度法测定的总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)、总酚酸含量(TPA)及花色苷含量)和抗氧化活性(DPPH法)产生了不同影响。研究结果表明,所评估的每种解冻方法均具有可行性。结论:本研究可为草莓加工业根据食品后续加工用途选择合适的解冻工艺提供依据。
一、研究背景与问题提出
草莓(Fragaria × ananassa L.)原产于南美洲,是全球广泛种植的杂交浆果品种,因其独特的风味、外观及丰富的健康益处而深受消费者喜爱。草莓富含易溶性糖、有机酸、叶酸、微量元素(维生素A、B1、B2及铁、钙、磷、钾、锌、镁等矿物质盐)以及多酚、黄酮和花色苷等生物活性化合物,并具有较高的抗氧化活性,因而兼具营养与商业价值。然而,由于草莓含水量高且果皮娇嫩,采后极易遭受机械损伤和微生物侵染,导致腐败变质,显著缩短货架期并制约其储运效率。
季节性是影响草莓在零售网络供应的重要因素,因此用于加工的草莓多以冷冻形式流通。冷冻虽能通过低温抑制微生物生长和理化反应而延长保质期,但冷冻及随后的解冻过程会引起组织脱水和再水化,影响果实的组成成分及质地、风味、色泽等品质属性。解冻是冷冻草莓消费和进一步加工前不可或缺的环节,因此成为决定最终产品品质的关键因素。当前文献虽已对草莓品质参数及冷冻-解冻机制进行了较为详细的概述,但关于具体解冻方式对色泽、感官、理化及生物活性特性影响的认识仍不充分。既往研究多聚焦于适合工业加工的创新性非常规方法,而忽视了消费者在家中的常规操作流程。为弥补这一知识空白,本研究针对广泛使用的解冻方法展开系统评估,旨在阐明不同解冻方式与解冻后品质参数之间的关联,为草莓品质可接受性的预测及加工行业选择适宜解冻工艺提供科学依据。
二、研究内容与主要技术方法
研究人员从7家零售连锁店购买了不同欧盟原产国的冷冻草莓样本,样本在?18 ℃条件下储存。研究共进行了105次样本分析(7家零售连锁×5种解冻方法×3次重复)。实验采用五种解冻方案:冷藏解冻(4 ℃、24小时)、室温解冻(24 ℃、2小时)、微波解冻(400 W、5分钟)、以及20 ℃和40 ℃水浴解冻(置于聚乙烯袋中浸泡120分钟)。解冻完成后,草莓经均质化并以1:2比例(25 g草莓;50 mL溶剂)用96%乙醇提取,振荡24小时后过滤待测。主要技术方法包括:采用数字折光仪测定糖度,pH计测定pH值,水分活度仪测定水分活度(aw);采用Folin–Ciocalteu比色法测定总酚含量(TPC);采用分光光度法按Willett方法测定总黄酮含量(TFC);按Farmacopea Polska方法测定总酚酸含量(TPA);采用改良pH示差法测定总花色苷含量(TAC);采用DPPH自由基清除法测定抗氧化活性;由12名经过培训的感官评价员采用9分喜好度量表及定量描述分析(QDA)进行感官评价;采用Chroma Meter CR-410色差仪测定L、a、b*色泽参数。数据采用双因素方差分析(ANOVA)结合Tukey多重比较检验(p < 0.05)及Pearson相关系数进行统计分析。
三、研究结果
3.1 不同草莓样本的理化分析结果
研究人员对7家零售连锁草莓样本的干物质、含氮物质、粗脂肪、粗纤维、灰分、无氮浸出物(NFE)、糖含量、pH值及水分活度进行了测定。结果显示,所有监测参数在样本间均存在统计学显著差异(p < 0.001),其中C和D连锁样本整体数值较高。pH值范围为3.44 ± 0.08(C连锁)至3.85 ± 0.08(B连锁),符合草莓3.2至4.2的酸性特征。水分活度值为0.895 ± 0.00至0.905 ± 0.00,表明该环境非常适合微生物生长。糖含量范围为6.70 ± 0.09(C连锁)至11.20 ± 0.18(G连锁),深红色草莓糖浓度更高。C连锁样本部分呈黄绿色,显示未成熟特征。
3.2 草莓样本生物活性化合物及抗氧化活性分析结果
不同零售连锁和解冻方式间在p < 0.001水平上记录了高度显著的差异。总酚含量(TPC)最高值出现在E连锁样本,总黄酮含量(TFC)和总酚酸含量(TPA)最大值记录于B连锁样本组,总花色苷含量(TAC)最高值在A连锁样本中测得,而抗氧化活性最高值在D连锁草莓样本中确定。几乎所有样本在室温解冻条件下获得最高TFC值。花色苷最高值在40 ℃水浴(A、B、G连锁)和20 ℃水浴(D、E连锁)解冻条件下观察到。相关性分析显示,TFC d.w.与TPA d.w.之间存在强正相关(r = 0.68,p < 0.001),TPC d.w.与TPA d.w.之间亦呈正相关(r = 0.53,p < 0.001),抗氧化活性与花色苷含量呈强正相关(r = 0.57,p < 0.001)。
3.3 不同草莓样本的感官分析结果
感官分析显示不同样本和解冻方法之间存在差异,尤其在外观、色泽、香气、质地、多汁性、风味和总体可接受性方面。外观评价总体积极,A连锁草莓在20 ℃和40 ℃水浴解冻后外观最可接受。冷藏解冻无明显汁液流失,室温解冻出现显著汁液损失,微波解冻后草莓外观暗淡如烹煮状且色泽饱和度降低。微波解冻后香气更为浓郁,而室温、冷藏和水浴解冻的草莓香气较弱。在解冻方法中,微波解冻的草莓获得最佳可接受性,冷藏解冻的草莓整体风味最佳,而水浴40 ℃和20 ℃解冻的草莓总体可接受性最高。评价员常使用深红色和红宝石色等描述词,表明草莓大多成熟。相关性分析显示,新鲜风味与风味强度呈强正相关(r = 0.59,p < 0.001),新鲜风味与强烈余味呈正相关(r = 0.56,p < 0.001),甜味与酸味余味呈强负相关(r = ?0.55,p < 0.001)。
3.4 不同草莓样本的色泽分析结果
色泽参数L(亮度)、a(红度)和b(黄度)的测定显示,不同解冻方法和分析部位(表面、果肉)之间存在显著差异。A、B、C、D连锁样本在水浴解冻后表面亮度(L)显著较高,而F和G连锁样本在微波条件下L值较高,E连锁样本在冷藏解冻后L值较高。a参数在F连锁样本冷藏解冻后较高,解冻方法对a影响不显著,但在40 ℃水浴中三个样本(B、C、D连锁)出现轻微下降。七个样本中有五个在水浴解冻后黄度(b)变化最为明显。B、C、D连锁样本的色泽参数最差,呈苍白颜色,可能与其未成熟状态有关。果肉部分的a参数在样本间无显著差异,表明红色色素比例相对稳定。从色泽角度而言,水浴解冻在多数情况下不适宜,因其导致色素浸出至水中。
四、讨论与结论
研究人员指出,室温解冻虽为缓慢过程,但与其他方法相比最能保持草莓的原始品质。水浴解冻(40 ℃和20 ℃)在维持外观、色泽和质地方面最为有效,但在生物活性物质保留方面欠佳。室温解冻是保留风味的最佳方法,但因水分流失增加导致质地显著改变。微波解冻在草莓香气和质地方面结果最佳,但强烈热量造成显著细胞损伤,导致汁液流失增加和色泽劣变。研究强调,在营养品质保持方面,无法明确确定单一最适合消费者的解冻方法,选择取决于个体优先关注的品质属性。本研究可为草莓加工业根据预期用途选择合适解冻工艺提供依据。未来研究将采用高效液相色谱(HPLC)等可靠分析技术对特定酚类化合物及维生素C水平进行更详细分析,以深入理解解冻参数对品质保持和消费者健康益处的影响。
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