2024年6月10日，美国普渡大学食品科学系的Yiwen Bao及通讯作者Jen-Yi Huang在国际期刊《Food Chemistry》（JCR一区，IF2023=8.5）发表了题为“Effect of microbubbles on immersion freezing of grape tomato”（微泡对樱桃番茄浸泡冷冻效果的影响）的研究论文。
摘要
研究探讨了在钙离子溶液中引入微泡（MBs）作为一种新型冷冻介质，对樱桃番茄浸泡冷冻过程及其质量属性的影响。研究发现，MBs的大小（39、43、48 μm平均直径）、气体类型（空气、N2、CO2）和冷冻温度（-10、-15、-20°C）显著影响番茄的冷冻行为和质量。MBs提高了番茄的成核温度（从-7.4°C升至-3.5°C），缩短了成核起始时间（从5.8分钟缩短至2.9分钟），从而促进了番茄内部小冰晶的形成。MB辅助冷冻减少了番茄的滴失（13.7-17.0%）并提高了其坚实度，特别是在MB大小和冷冻温度较低时。此外，空气MB不会损害番茄的营养质量，而使用N2和CO2 MB甚至增加了番茄的番茄红素含量，分别增加了31%和23%。这些结果证明了MBs在果蔬浸泡冷冻中的保鲜效果，为水果和蔬菜行业提供了一种高效的冷冻技术，用于生产具有高感官和营养质量的冷冻产品。
引言
水果和蔬菜因其高营养价值和健康益处而在日常饮食中被高度推荐。然而，水果和蔬菜的质量会迅速下降，导致其保质期较短。各种保鲜方法中，冷冻被认为在质量保留方面具有优势。冷冻过程通过将水分子固化成冰晶来减少水活性，从而抑制微生物和酶的活动以及生化反应。然而，缓慢冷冻会导致大冰晶的形成，对细胞结构造成损害，增加滴失并导致质量下降。浸泡冷冻是一种快速冷冻方法，与空气冷冻相比，具有更高的效率和更好的质量保留效果。研究提出了一种基于微泡的新型冷冻介质，旨在通过加速成核过程来形成小冰晶，从而提高冷冻水果和蔬菜的质量。
研究内容
研究采用水力空化法生成微泡，并将其引入30%（w/v）的钙离子溶液中，作为樱桃番茄的浸泡冷冻介质。研究了不同MBs大小、气体类型和冷冻温度对番茄质量的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）对冷冻番茄的微观结构进行表征，并测量了滴失、坚实度、总酚含量、抗氧化能力和番茄红素含量等质量指标。结果表明，MBs能够显著提高成核温度和缩短成核起始时间，从而减少冰晶对细胞结构的损害，提高番茄的冷冻质量。
总结与展望
研究结果表明，MB辅助冷冻技术在提高樱桃番茄的冷冻质量方面具有显著优势。MBs通过加速成核过程形成小冰晶，减少了细胞结构损害，降低了滴失并提高了坚实度。此外，MB辅助冷冻不影响甚至提高了番茄的营养质量。该技术无需对现有冷冻设备进行重大改造，具有广泛的应用潜力。未来研究应进一步探索不同类型和大小的MBs对其他高水分含量水果和蔬菜的冷冻效果，并优化工艺参数以实现更好的质量保留。
图文赏析
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814624014638?via%3Dihub
