引文：草莓果實香嫩多汁,富含維生素C、Fe和其它的礦物質(zhì),是深受人們喜愛的一種水果。但它高度易腐,室溫下僅能放置2天。而同一批次可以成熟的草莓量也很大，也常常會因保鮮不當(dāng)導(dǎo)致大量的草莓腐爛,造成很大的資源浪費和經(jīng)濟損失。部分低溫玻璃化保存是草莓保鮮的一個方向。
正文：不同的凍結(jié)速率對草莓中可溶性蛋白質(zhì)含量、多酚氧化酶(PPO) 和過氧化物酶(POD) 活性的存在一定的變化規(guī)律。為了研究這三種規(guī)律分別取樣四部分草莓，將其依次定為S1、S2、S3和S4。
樣S1 直接浸入液氮凍結(jié),發(fā)生嚴(yán)重的宏觀低溫斷裂,每個草莓?dāng)嗔褳? ～ 4 塊, 但可溶性蛋白質(zhì)卻僅下降20% ,相對而言,樣品S2、S3、S4 凍結(jié)速率較慢,均無宏觀低溫斷裂發(fā)生,但可溶性蛋白質(zhì)下降幅度分別增大到為33.7%,36.9%,33.7%。由此可以認(rèn)為:對草莓而言,凍結(jié)能使可溶性蛋白質(zhì)變性,但凍結(jié)速率不同引起的細胞結(jié)構(gòu)的破壞效應(yīng)并未能引起細胞中結(jié)合蛋白質(zhì)的顯著變化,食品體系內(nèi)凍結(jié)濃縮效應(yīng)和低溫本身可能是引起草莓可溶態(tài)蛋白質(zhì)變化的主要原因。樣品S1降溫過快,食品體系內(nèi)的溶液濃縮效應(yīng)和重新分布的程度低,可溶性蛋白質(zhì)的變性主要是低溫引起的,故下降幅度較小。樣品S2、S3、S4 凍結(jié)速率較慢,除了低溫引起可溶性蛋白質(zhì)變性外,溶液重新分布程度較樣品S1高,濃縮效應(yīng)增強,較高的離子強度和不利pH 環(huán)境也會引起可溶性的蛋白質(zhì)變性,正是這雙重效應(yīng)使樣品S2、S3、S4 可溶性蛋白質(zhì)下降幅度增大。
草莓多酚氧化酶(PPO)主要以結(jié)合態(tài)存在于線粒體內(nèi),少量可溶性的游離在細胞漿內(nèi),樣品S1 因凍結(jié)速度過快,細胞內(nèi)的溶液來不及遷移,形成大量的胞內(nèi)冰,與此同時,胞外已凍結(jié)成一個“硬殼”,因胞內(nèi)冰形成而引起的膨壓向外釋放的同時,必然也會對胞內(nèi)的細胞器(如線粒體等) 產(chǎn)生巨大的壓力,從而使線粒體遭受不同程度的破壞,其中的部分結(jié)合態(tài)多酚氧化酶游離出來,使可溶性的多酚氧化酶的活性提高了55.44 %。樣品S2、S3、S4 凍結(jié)速率較慢,在凍結(jié)過程中胞內(nèi)溶液部分向胞外滲透,從而使胞內(nèi)冰形成時產(chǎn)生的胞內(nèi)膨壓相對減小,對線粒體的破壞程度降低,其中的多酚氧化酶釋放出來的量下降,可溶性的多酚氧化酶較新鮮的樣品增幅分別為3 % ,7.5 % ,10.5 % ,遠遠低于樣品S1。
過氧化物酶( POD) 有兩種存在形式:可溶性的存在于細胞漿中,結(jié)合態(tài)的存在于細胞壁和細胞器(過氧化物體) 中,草莓中的過氧化物酶主要是結(jié)合態(tài)的形式存在。就樣品S1 而言,與其可溶性PPO 活性的變化形成鮮明對比的是可溶性的POD活性增加(20.5 %)；樣品S2 和S4 的可溶性POD 活性顯著增加(S2： 68.67 %；S4：96.39 %)，樣品S3 的可溶性POD 活性增加了32.53%。由實驗結(jié)果,我們認(rèn)為在凍結(jié)過程中食品材料細胞結(jié)構(gòu)的破壞(即微觀斷裂) 主要是兩個階段造成的：階段時冰晶生成帶(0～ -5 ℃) ,在冰晶生成帶主要是冰晶對細胞結(jié)構(gòu)機械損傷；第二階段( - 5 ℃～凍結(jié)終溫) 主要是因為凍結(jié)速率過快,食品體系應(yīng)溫度梯度引起的熱應(yīng)力造成的斷裂現(xiàn)象(宏觀斷裂和微觀上細胞結(jié)構(gòu)的破壞)；宏觀斷裂與微觀斷裂不是同步的,細胞壁、細胞膜的破壞與細胞器的破壞也是不一致的。樣品S1發(fā)生嚴(yán)重的宏觀斷裂,并不意味著細胞壁也同樣嚴(yán)重,而且其斷裂主要是因為存在溫度梯度引起的熱應(yīng)力造成的,從可溶性POD的活性變化來看,我們認(rèn)為此種情況下,細胞壁的破壞程度,樣品S3自始至終均采用相對慢速均勻降溫,可以認(rèn)為其低溫斷裂主要是通過冰晶生成帶時大冰晶生成而引起的機械破壞作用引起的,而第二階段降溫均勻而相對較慢,溫度梯度引起的熱應(yīng)力造成的斷裂是微小的,可以認(rèn)為可溶性POD的活性增加主要通過冰晶生成帶引起的。草莓在凍結(jié)過程中引起的細胞結(jié)構(gòu)的破壞是由通過冰晶生成帶時冰晶的機械損傷和第二階段因降溫速率過快引起的熱應(yīng)力引起的損傷的雙重效應(yīng)的結(jié)果,細胞壁和細胞膜的破壞程度較樣品S1和S3 嚴(yán)重,較多結(jié)合態(tài)的POD游離出來,可溶性的POD 活性增幅較大,而S4 較S2 降溫快,因熱應(yīng)力引起的斷裂較S2 嚴(yán)重,故POD 的值更高。
凍結(jié)速率是對冷凍食品的質(zhì)量有很大影響,是低溫斷裂的重要的因素之一。傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為降溫速度太慢,食品經(jīng)過冰晶生成帶(0～ - 5 ℃) 時生成的冰晶過大會造成細胞結(jié)構(gòu)的破壞,引起冷凍食品質(zhì)量的下降。以盡可能快的降溫速度凍結(jié)食品曾被認(rèn)為是獲得高質(zhì)量的冷凍食品的理想途徑。但是,當(dāng)凍結(jié)速度超過一定極,凍結(jié)速度和因熱應(yīng)力引起的食品的低溫斷裂是成正相關(guān)的,凍結(jié)速度越快,低溫斷裂越嚴(yán)重。在實際生產(chǎn)中,為限度的保持食品質(zhì)量,凍結(jié)速率應(yīng)取低于食品低溫斷裂的極限降溫速率,在這一速率以下,降溫速率越快越好。