猕猴桃及香梨冰点实验研究

董小勇，刘 斌*，申 江，蔡景辉

(天津商业大学 天津市制冷技术重点实验室，天津 300134)

猕猴桃及香梨冰点实验研究

董小勇，刘 斌*，申 江，蔡景辉

(天津商业大学 天津市制冷技术重点实验室，天津 300134)

水果冰点的确定是保证贮藏效果的前提。利用冻结法对猕猴桃和香梨的冰点进行测定，并分析冰点与营养成分之间的关系，包括还原糖、总糖、总酸及可溶性固形物。实验结果表明：猕猴桃的冰点变化较小，在－1.9～－2.6℃之间；香梨的冰点变化范围较大，在－1.4～－2.7℃之间。主要原因可能是猕猴桃的总酸度较高，降低了其他营养成分对冰点的影响；而香梨的酸度较小，冰点受到还原糖、总糖及可溶性固形物的影响较大，并随着它们质量分数的增大而降低。经实验数据所回归的猕猴桃及香梨冰点计算方程所计算的值与实验数据具有较好的吻合度。

冰点；贮藏；营养成分

冰点是所有低温贮藏物的贮存临界点，它对于确定相应的贮藏工艺具有决定作用，因此对贮藏物冰点的研究成为了冷冻、冷藏研究领域中的一个基础，同时也是一个研究热点。乔勇进[1-2]对沾化冬枣和樱桃的冰点进行了测定，从而确定贮藏温度，认为冰点随可溶性固形物质量分数增大而降低，这与王颉等[3]所得到的结论是一致的。Roy等[4]研究了板栗冰点与糖度的关系，认为冰点随糖的质量分数升高而降低，还有一些作者做了更多的工作[5-9]。这些研究主要是针对冰点与单一营养成分质量分数的关系做了研究，而实际贮藏过程中，贮藏物包括多种营养成分，冰点受到多个因素的综合作用。本实验基于这样一个思想，选择两种主要营养成分不同的水果进行冰点的分析，希望得到影响冰点的主要因素及其对冰点的作用。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

猕猴桃产自陕西，香梨产自新疆，都是从当地采摘后通过汽车运输到达实验室。在贮藏过程中，营养成分每隔10d测量一次，每次取样6次，取平均值，测量方法按国家标准GB 6194—86《水果、蔬菜可溶性糖测定法》、GB 12293—90《水果、蔬菜制品可滴定酸度的测定》及GB 12295—90《水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的测定——折射仪法》所规定的方法进行。

XGD-262H冰柜 河南新飞电器公司；MX100-E-1R巡检仪(热电偶为铜康铜热电偶) Yokogawa公司。

1.2 冰点测量方法

测量冰点常用的方法有两种，一种为传统的冻结法，另外一种为DSC测量法，在本研究中冰点测量采用冻结法，主要是因为采用冻结法可以清楚地看到被测物品的温降过程和相应的过冷点及相变过程，测量装置如图1所示，温降曲线如图2所示。

图1 冰点测量装置示意图Fig.1 Diagram of setup for freezing point determination

图2 冻结法测量香梨冰点时温度变化示意图Fig.2 Curves of temperature change during freezing point determination of pear

2 结果与分析

2.1 还原糖对冰点的影响

图3 猕猴桃冰点与还原糖质量关系Fig.3 Relationship between freezing point of kiwi peach and reducing sugar

从图3可以看出，猕猴桃的冰点随还原糖质量分数的增大有增大的趋势，但是不明显，这与传统的认知不符合。一般认为，冰点随着糖的质量分数的增大而降低，图4中香梨冰点的变化趋势体现了这一点。对于这一点的原因可能是猕猴桃含酸量大，酸度影响了糖度对冰点的作用，这在图7、8中得到体现。

图4 香梨冰点与还原糖质量分数关系Fig.4 Relationship between freezing point of pear and reducing sugar

图5 猕猴桃冰点与总糖质量分数关系Fig.5 Relationship between freezing point of kiwi peach and total sugar

图6 香梨冰点与总糖质量分数关系Fig.6 Relationship between freezing point of pear and total sugar

2.2 总糖对冰点的影响从图5、6所体现出的冰点与总糖的关系趋势线可以发现，冰点随总糖质量分数升高而增大，但是这种关系很弱。

2.3 酸度对冰点的影响

图7 猕猴桃冰点与酸度关系Fig.7 Relationship between freezing point of kiwi peach and acidity

图8 香梨冰点与酸度关系Fig.8 Relationship between freezing point of pear and acidity

从图7、8可以看出，冰点与酸度之间的关系不是很明显，不过从图8可以看出在酸度较小的情况下，冰点随酸度的增加有下降的趋势。

2.4 可溶性固形物对冰点的影响

图9 猕猴桃冰点与可溶性固形物质量分数关系Fig.9 Relationship between freezing point of kiwi peach and soluble solid

图10 香梨冰点与可溶性固形物质量分数关系Fig.10 Relationship between freezing point of pear and soluble solid

从图9、10可以看出，冰点随可溶性固形物质量分数的升高都有下降的趋势，但是猕猴桃冰点下降速度比香梨冰点下降速度要缓慢些。

从以上4种营养成分与冰点之间的曲线关系可以看出，对一种确定的果蔬，冰点与营养成分比例有着很强的关系。文献[10]分别给出了蒜薹冰点与含水量和可溶性固形物之间的关系，但是没有分析含水量和可溶性固形物对冰点的综合作用。从实验结果可知，水果的冰点与多种营养成分有关，并且这些营养成分之间的相互作用可能影响冰点的变化，例如酸度会对糖度的影响产生相反作用。一般而言，随着糖度的增加，冰点会相应的降低。但在酸的作用下，糖的这种影响会变弱，这一点可以从反应猕猴桃冰点与还原糖和总糖关系的图3、5中得到验证。

2.5 冰点与营养成分质量分数之间的回归

根据以上实验数据，对冰点与各营养成分质量分数的关系进行了线性回归，结果如式(1)和式(2)所示。

经反算，利用式(1)所计算猕猴桃的冰点与实验数据最大误差为15%，最小误差为1.7%，利用式(2)所计算香梨的冰点与实验数据最大误差为25%，最小误差为1%，预测结果与实验结果有较好的吻合性。

3 结 论

3.1 猕猴桃的冰点值在－1.9～－2.6℃之间；香梨的冰点在－1.4～－2.7℃之间。

3.2 猕猴桃的冰点受酸度值的影响较小，除可溶性固形物的质量分数升高会造成冰点下降外，还原糖和总糖质量分数的升高会增大冰点；香梨的冰点随还原糖、酸度及可溶性固形物质量分数升高而降低，随总糖质量分数升高而增大。

3.3 所拟合的猕猴桃及香梨冰点计算公式所计算的冰点与实验数据具有较好的吻合度，可以用于冰点的预测及计算。

[1] 乔勇进, 孙蕾, 吴兴梅. 不同成熟度沾化冬枣冰点测定及适宜贮藏温度的研究[J]. 经济林研究, 2005, 23 (1): 10-12.

[2] 乔勇进, 孙蕾, 吴兴梅. 先锋樱桃冰点确定及适宜贮藏温度[J]. 山东林业科技, 2004(3): 9-10.

[3] 王颉, 李里特, 丹阳. 蔬菜可溶性固形物含量与冰点温度的关系[J].中国蔬菜, 2003(4): 7-9.

[4] ROY P, UMEHARA H, NAKAMURA N. Determination of physicochemical properties of chestnuts[J]. Journal of Food Engineering, 2008,87(4): 601-604.

[5] MENG Qingrui, LIANG Yinquan, WANG Wenfeng. Study on supercooling point and freezing point in floral organs of apricot[J]. Agricultural Sciences in China, 2007, 6(11): 1330-1335.

[6] NORTON T, DELGADO A, HOGAN E. Simulation of high pressure freezing processes by enthalpy method[J]. Journal of Food Engineering,2009, 91(2): 260-268.

[7] RAHMAN M S. The accuracy of prediction of the freezing point of meat from general models[J]. Journal of Food Engineering, 1994, 21(1): 127-136.

[8] JAMES C, LEJAY I, TORTOSA N. The effect of salt concentration on the freezing point of meat simulants[J]. International Journal of Refrigeration, 2005, 28(6): 933-939.

[9] van der SMAN R G M, BOER E. Predicting the initial freezing point and water activityof meat products from composition data[J]. Journal of Food Engineering, 2005, 66: 469-475.

[10] 阎瑞香, 贾凝, 宋茂树, 等. 蒜薹冰点温度、可溶性固形物含量与含水量相关性的研究[J]. 食品科学, 2007, 28(10): 555-559.

Experimental Studies on Freezing Points of Kiwi Peach and Pear

DONG Xiao-yong，LIU Bin*，SHEN Jiang，CAI Jing-hui
(Tianjin Key Laboratory of Refrigeration Technology, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China)

The detection of freezing point is a primary requirement to provide an effective strategy for the storage of fruits.The freezing points of kiwi peach and pear were tested by freezing method, and the relationship between freezing point and nutrition contents including reducing sugar, total sugar, total acid and soluble solid were analyzed. Results indicated that freezing point of kiwi peach was ranged from －1.9 to －2.6 ℃ and freezing point of pear was ranged from －1.4 to －2.7 ℃. Kiwi peach exhibited a higher content of total acid than that of pear, which reduced the effect of other contents on freezing point. However,the freezing point of pear was mainly affected by reducing sugar, total sugar and soluble solid. The calculated freezing points by regression equations derived from experimental data have a good consistency with experimental results, which can be used to guide the practical application during fruit storage.

freezing point；ice temperature storage；nutrition content

TS255.3

A

1002-6630(2010)09-0080-03

2009-07-30

天津市高校发展基金项目(2006ZY08)；天津市科技支撑计划项目(09ZCKFNC00600)

董小勇(1959—)，男，实验师，本科，主要从事冷冻冷藏工艺及设备研究。E-mail：dxyong@tjcu.edu.cn

刘斌(1975—)，男，副教授，博士，主要从事冷冻冷藏技术研究。E-mail：lbtjcu@tjcu.edu.cn