CN114041498A - 一种保持竹笋原有品质的速冻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种保持竹笋原有品质的速冻方法，属于蔬菜冷冻技术领域。本发明通过将可食的竹笋置于葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D‑异抗坏血酸钠的混合水溶液中浸泡、风干后，在静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔10～40cm的地方，速冻温度为‑55～‑30℃，静电场辅助速冻20～80min。得到速冻竹笋，之后再通过将速冻笋浸入D‑异抗坏血酸钠溶液中取出，包一层结构稳定的冰衣，达到长久存储，并可以保持竹笋原有的品质。本发明经过速冻后的竹笋的内在品质及其风味接近于新鲜竹笋，同时处理方法常规，设备成熟，商业潜力巨大。

Description

一种保持竹笋原有品质的速冻方法
技术领域
本发明涉及冷冻蔬菜技术领域，特别涉及一种保持竹笋原有品质的速冻方法。
背景技术
竹笋是竹子初从土里长出的嫩芽，味鲜美，可以做菜。竹为质化植物，食用部分为初生、嫩肥、短壮的芽或鞭。竹笋含有丰富的蛋白质、氨基酸、脂肪、糖类、钙、磷、铁、胡萝卜素、维生素B1、B2、C。每100g鲜竹笋含干物质9.79g、蛋白质3.28g、碳水化合物4.47g、纤维素0.9g、脂肪0.13g、钙22mg、磷56mg、铁0.1mg，多种维生素和胡萝卜素含量比大白菜含量高一倍多；而且竹笋的蛋白质比较优越，人体必需的赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸，以及在蛋白质代谢过程中占有重要地位的谷氨酸和有维持蛋白质构型作用的胱氨酸，都有一定的含量，为优良的保健蔬菜。
大部分食品中心温度从-1℃降至-5℃时，近80％的水分可冻结成冰。这个温度区间称为最大冰晶体生成带。研究表明，应以最快的速度通过最大冰晶生成带。速冻形成的冰结晶多且细小均匀，水分从细胞内向细胞外的转移少，不至于对细胞造成机械损伤。冷冻中未被破坏的细胞组织，在适当解冻后水分能保持在原来的位置，并发挥原有的作用，有利于保持食品原有的营养价值和品质。缓冻形成的较大冰结晶会刺伤细胞，破坏细胞组织，解冻后汁液流失严重，影响食品的价值，甚至不能食用。
竹笋风味的口感主要来源于其中的细胞壁组成的纤维素结构，竹笋植物细胞特有的细胞壁，他是一种非常嫩的纤维素结构，即使采用速动的方法也非常容易破坏竹笋中原有的纤维素结构，导致解冻后的竹笋纤维素失去原有的质构，从而失去竹笋原有的鲜嫩的品质。因此，目前市场上能够长期贮藏的竹笋产品一般以竹笋罐头、腌制竹笋或者竹笋干为主，很少有冷冻的鲜竹笋。
发明内容
为了解决竹笋速冻后会由于冰晶的作用，破坏竹笋细胞壁的纤维，导致食用品质下降等一系列的问题，本发明提供一种保持竹笋原有品质的速冻方法，可以解决传统速冻方法对细胞壁的破坏，并且可以保留原有风味，增加贮藏时间，所述速冻方法包括如下步骤：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫6～15min；
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋；
③将可食的竹笋置于25～50℃的冷冻预处理溶液中浸泡10～20min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液；
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分；
⑤在静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔10～40cm的地方，速冻温度为-55～-30℃，静电场辅助速冻20～80min。
⑥静电场辅助速冻速冻完成后，将速冻笋浸入0.4～1.0％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，置于-30～-18℃的冷库中存储。
其中，所述静电场的电压为AC220V，频率为50/60Hz。
其中，所述按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：0.5～1.4％，海藻糖：0.2～0.5％，甘草酸：0.5～0.8％，D-异抗坏血酸钠：0.1～0.4％。
有益效果：
首先，申请人的研究团队发现，静电场结合速冻会对速冻的速率和效果产生有利的效果。但是如果仅仅用静电场处理处理竹笋或者其他蔬菜，其中由于不是肉制品，蔬菜的细胞含有细胞壁，即纤维素，纤维素在冷冻后还是被破坏严重，因此，静电场很少用于蔬菜类的产品，目前使用的最多的是肉类产品。进一步研究发现，葡萄糖对静电场的冰晶的形成有一定的影响，最后经过摸索发现，葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液处理后的竹笋再经过静电场辅助速冻后，能够较好的保护竹笋的细胞壁，与不采用静电场的对照组相比，实施例1～4的解冻汁液流失率分别为14.2％、12.6％、9.7％、10.4％，显著低于对照组的21.1％，表明保护液预处理结合静电场辅助冻结有效改善了竹笋的保水性，并降低竹笋在解冻后的营养流失。通过光学显微镜也可以看出本发明实施例3竹笋组织结构维持的好，破坏程度细微。这是由于在预处理溶液结合静电场辅助冻结的作用下，实施例3竹笋样品冻结速率较快，冰晶形成的结构和顺序上有了改变，组织中的冰晶较对照组体积小、分布均匀，从而降低了冰晶对竹笋纤维的破坏。通过电镜扫描图可以看出，实施例组与对照组相比，处理组的竹笋微观结构相对完整细胞排列较为紧密且缝隙较小、细胞壁遭破坏的程度也较轻。
其次，本发明通过包冰衣的方法对速冻后的竹笋进行处理，将速冻笋浸入0.4％D-异抗坏血酸钠溶液，研究表明，如果采用纯水包冰衣，冰衣容易破裂，竹笋在存放过程中会发生失水、褐变等问题。同时，竹笋中特有的风味物质会从裂缝流出，影响存放后的风味，而添加0.2～0.8％的D-异抗坏血酸钠溶液后，冰衣不仅不会破裂，有效减少风味物质的损失，而且可以抑制竹笋褐变。感官评定结果表明，本发明方法速冻的竹笋经低温存储30天后，与新鲜竹笋品质和风味相近。由此可见，本发明的速冻方法可以保持原有竹笋的风味和品质。
最后，本发明的预处理溶液均为食品添加剂，仅仅会带有一点点的甜味，经过水洗后甜味可以忽略不计，不改变竹笋的风味，可以使新鲜竹笋的冷冻品质有质的飞越，让人们随时随地可以吃到这种季节性非常强的食品，具有很好的经济价值，同时处理方法常规，设备成熟，商业潜力巨大。
附图说明
图1：本发明实施例与对照组的汁液流失率直方图。
图2：本发明实施例与对照组的水分分布图。
图3：本发明实施例与对照组的光学显微镜影像图。
图4：本发明实施例与对照组的扫描电镜图。
具体实施方式
本实施例中，实验所用竹笋为当季新鲜冬笋。挑选无破损、无病虫害、色泽较好、笋龄和大小相对一致的新鲜竹笋，由塑料包装袋包装并立即送至实验室，置于4℃冷库中冷藏备用，其他试剂均为食品级。
实施例1
由于传统的速冻方法对竹笋纤维和组织结构损伤严重，营养成分失水率损失大，为了降低竹笋冷冻损伤，提高速冻竹笋品质，本实施例提供了一种保持竹笋原有品质的速冻方法。步骤如下：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫10min，用于钝化竹笋酶的活性并杀菌，防止纤维化、氧化变色和微生物污染。
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋。
③将可食的竹笋置于42±2℃的冷冻预处理溶液中浸泡15min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液，按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：0.5％，海藻糖：0.2％，甘草酸：0.5％，D-异抗坏血酸钠：0.1％。
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分。
⑤在AC220V，50/60HZ的静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔10cm的地方，速冻温度为-35±1℃，静电场辅助速冻60min。
⑥速冻完成后，将速冻笋浸入0.4％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，之后置于-30～-18℃的冷库中存储。
实施例2
由于传统的速冻方法对竹笋纤维和组织结构损伤严重，营养成分失水率损失大，为了降低竹笋冷冻损伤，提高速冻竹笋品质，本实施例提供了一种保持竹笋原有品质的速冻方法。步骤如下：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫10min，用于钝化竹笋酶的活性并杀菌，防止纤维化、氧化变色和微生物污染。
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋。
③将可食的竹笋置于42±2℃的冷冻预处理溶液中浸泡15min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液，按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：0.8％，海藻糖：0.3％，甘草酸：0.6％，D-异抗坏血酸钠：0.2％。
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分。
⑤在AC220V，50/60HZ的静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔20cm的地方，速冻温度为-35±1℃，静电场辅助速冻60min。
⑥速冻完成后，将速冻笋浸入0.6％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，之后置于-30～-18℃的冷库中存储。
实施例3
由于传统的速冻方法对竹笋纤维和组织结构损伤严重，营养成分失水率损失大，为了降低竹笋冷冻损伤，提高速冻竹笋品质，本实施例提供了一种保持竹笋原有品质的速冻方法。步骤如下：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫10min，用于钝化竹笋酶的活性并杀菌，防止纤维化、氧化变色和微生物污染。
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋。
③将可食的竹笋置于42±2℃的冷冻预处理溶液中浸泡15min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液，按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：1.1％，海藻糖：0.4％，甘草酸：0.7％，D-异抗坏血酸钠：0.3％。
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分。
⑤在AC220V，50/60HZ的静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔30cm的地方，速冻温度为-35±1℃，静电场辅助速冻60min。
⑥速冻完成后，将速冻笋浸入0.8％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，之后置于-30～-18℃的冷库中存储。
实施例4
由于传统的速冻方法对竹笋纤维和组织结构损伤严重，营养成分失水率损失大，为了降低竹笋冷冻损伤，提高速冻竹笋品质，本实施例提供了一种保持竹笋原有品质的速冻方法。步骤如下：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫10min，用于钝化竹笋酶的活性并杀菌，防止纤维化、氧化变色和微生物污染。
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋。
③将可食的竹笋置于42±2℃的冷冻预处理溶液中浸泡15min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液，按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：1.4％，海藻糖：0.5％，甘草酸：0.8％，D-异抗坏血酸钠：0.4％。
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分。
⑤在AC220V，50/60HZ的静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔40cm的地方，速冻温度为-35±1℃，静电场辅助速冻60min。
⑥速冻完成后，将速冻笋浸入1.0％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，之后置于-30～-18℃的冷库中存储。
对照组：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫10min，用于钝化竹笋酶的活性并杀菌，防止纤维化、氧化变色和微生物污染。
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋。
③将可食的竹笋置于25～50℃的冷冻预处理溶液中浸泡10～20min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液，按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：0.5％，海藻糖：0.2％，甘草酸：0.5％，D-异抗坏血酸钠：0.1％。
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分。
⑤将竹笋在-35±1℃条件下速冻，速冻时间60min。
⑥速冻完成后，将速冻笋浸入1.0％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，之后置于-30～-18℃的冷库中存储。
检测实验：
汁液流失率：汁液流失率通常用来表示冷冻样品的持水能力，将冷冻保藏的竹笋取出称重，然后置于4℃冰箱，待其解冻后，擦去表面的水分，然后再称重。每组样品重复测定5次，解冻汁液流失率为解冻前后质量差与解冻前质量之比，不同条件下的汁液流失率见图1。
图1为速冻竹笋样品解冻汁液流失情况。与不采用静电场的对照组相比，处理组实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的解冻汁液流失率分别为14.2％、12.6％、9.7％、10.4％，显著低于对照组的21.1％，表明静电场辅助冻结结合预处理保护液有效改善了竹笋的保水性，并降低竹笋在解冻后的营养流失。
水分分布的测定：采用低场核磁共振仪对水分分布进行测定。主要参数设置：90°脉冲时间＝14.00μs，180°脉冲时间＝28.00μs，回波时间的一半τ＝200.00μs，累加次数NS＝14，重复时间TR＝1 000 000ms，采样点数Td＝1 024，回波个数EchoCnt＝18000，采样频率SW＝100kHz，每个处理组6个样品，实验在相同条件下，重复3次。
H质子密度成像图可直观反映竹笋样品内部H质子的分布，图像中红色区域越多，表明H质子密度越高、该部分的含水率越高，蓝色区域越多则表明H质子密度越低、该部分的含水率越低。如图2所示，新鲜竹笋样品和处理组实施例1、实施例2、实施例3、实施例4图像呈较多的红色和黄色，而对照组竹笋样品图像仅存零星的红色，呈较多的蓝色，说明处理组实施例1、实施例2、实施例3、实施例4竹笋含水率高于对照组，印证了持水力的实验结果，其中实施例3图像基本接近新鲜竹笋样品图像。
将竹笋样品组织切片，采用光学显微观察，分析不同条件下速冻竹笋冰晶大小及分布情况。
竹笋在不同条件下冻结后冰晶形态如图3所示，新鲜竹笋组织结构均匀、致密，细胞之间空隙很小。竹笋在冻结过程中组织内水结晶，体积增大，冰晶的生长导致竹笋组织细胞受到破坏。对照组形成的冰晶体积大、数量少，在细胞组织内分布混乱。而处理组生成的冰晶形状较小、数量多且分布均匀。通过光学显微镜也可以看出本发明实施例3竹笋组织结构维持的好，破坏程度细微。这是由于与实施例3竹笋样品冻结速率较快，预处理溶液在速冻的时候结合静电场的作用，在冰晶形成的结构和顺序上有了改变，从而减少冰晶的形成，也减少冰晶对竹笋纤维的破坏。
竹笋纤维微观结构观察：将样品横切面向上贴在扫描电子显微镜样品台上，用离子溅射镀膜仪溅射喷金，在加速电压为10kV的扫描电子显微镜下观察并拍照，放大300倍。
扫描电镜观察到的是竹笋组织的横截面，如图4所示(放大200倍进行拍照)，新鲜竹笋纤细胞结构完整，细胞排列紧密、细胞间缝隙小，对照组的竹笋细胞结构严重变形、破损，与对照组相比，处理组的竹笋微观结构相对完整细胞排列较为紧密且缝隙较小、细胞壁遭破坏的程度也较轻。
实施例5
由于传统的速冻方法对竹笋纤维和组织结构损伤严重，营养成分失水率损失大，为了降低竹笋冷冻损伤，提高速冻竹笋品质，本实施例提供了一种保持竹笋原有品质的速冻方法。步骤如下：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫6～15min，用于钝化竹笋酶的活性并杀菌，防止纤维化、氧化变色和微生物污染。
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋。
③将可食的竹笋置于50℃的冷冻预处理溶液中浸泡10min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液，按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：0.9％，海藻糖：0.2％，甘草酸：0.5％，D-异抗坏血酸钠：0.1％。
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分。
⑤在AC220V，50/60HZ的静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔10cm的地方，速冻温度为-30℃，静电场辅助速冻80min。
⑥速冻完成后，将速冻笋浸入0.8％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，之后置于-30～-18℃的冷库中存储。
实施例6
由于传统的速冻方法对竹笋纤维和组织结构损伤严重，营养成分失水率损失大，为了降低竹笋冷冻损伤，提高速冻竹笋品质，本实施例提供了一种保持竹笋原有品质的速冻方法。步骤如下：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫6～15min，用于钝化竹笋酶的活性并杀菌，防止纤维化、氧化变色和微生物污染。
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋。
③将可食的竹笋置于25℃的冷冻预处理溶液中浸泡20min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液，按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：1.4％，海藻糖：0.3％，甘草酸：0.8％，D-异抗坏血酸钠：0.5％。
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分。
⑤在AC220V，50/60HZ的静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔20cm的地方，速冻温度为-55±1℃，静电场辅助速冻20min。
⑥速冻完成后，将速冻笋浸入0.2％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，之后置于-30～-18℃的冷库中存储。

Claims (4)

1.一种保持竹笋原有品质的速冻方法，其特征在于：所述速冻方法包括如下步骤：
①选用新鲜无病虫害竹笋，清洗干净后将其放入沸水中热烫6～15min；
②将热漂后的竹笋剥去笋壳，除去笋衣，切除笋基部纤维化部分，得到可食的竹笋；
③将可食的竹笋置于25～50℃的冷冻预处理溶液中浸泡10～20min，冷冻预处理溶液为葡萄糖、海藻糖、甘草酸和D-异抗坏血酸钠的混合水溶液；
④将可食的竹笋预处理完成后，冷却至0～4℃，并采用冷风去除表面水分；
⑤在静电场发生装置中，将可食的竹笋放置在与静电场发生板的间隔10～40cm的地方，速冻温度为-55～-30℃，静电场辅助速冻20～80min。
2.根据权利要求1所述的保持竹笋原有品质的速冻方法，其特征在于：所述静电场辅助速冻速冻完成后，将速冻笋浸入0.4～1.0％D-异抗坏血酸钠溶液中4～6s取出，将速冻笋包冰衣，冰密封包装，置于-30～-18℃的冷库中存储。
3.根据权利要求1所述的保持竹笋原有品质的速冻方法，其特征在于：所述静电场的电压为AC220V，频率为50/60Hz。
4.根据权利要求1所述的保持竹笋原有品质的速冻方法，其特征在于：所述按照质量体积比，各种成分的配方为：葡萄糖：0.5～1.4％，海藻糖：0.2～0.5％，甘草酸：0.5～0.8％，D-异抗坏血酸钠：0.1～0.4％。
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