速冻对果蔬的影响及冷冻中的化学变化

果蔬在冷冻过程中，其组织结构及内部成分仍会发生一些理化变化，影响产品的质量。影响程度视果蔬的种类、成熟度、加工技术及冷冻方法等的不同而不同。

（一）冷冻对果蔬组织结构的影响

一般来说，冷冻可以导致果蔬组织细胞膜的变化，即膜透性增加、膨压降低，这虽然有利于水分和离子的渗透，但可能造成组织的损伤，而且缓冻和速冻对果蔬组织结构的影响也是不同的。

在冷冻期间，细胞间隙的水分较细胞原生质体内的水分先结冰，甚至低到-15℃的冷冻温度下，原生质体仍能维持其过冷状态，而且细胞内过冷的水分比细胞外的冰晶体具有较高的蒸汽压和自由能，因而细胞内水分通过细胞壁流向细胞外，致使细胞外冰晶体不断增长，细胞内的溶液浓度不断提高，一直延续至细胞内水分冻结为止。果蔬组织的冰点以及结冰速度都受到其内部可溶性固形物如盐类、糖类和酸类等物质的浓度的控制。

在缓冻条件下，晶核主要是在细胞间隙中形成，数量少，细胞内水分不断外移，随着晶体不断增大，原生质体中无机盐浓度不断上升，最后，细胞失水，造成质壁分离，原生质浓缩，其中的无机盐可达到足以沉淀蛋白质的浓度，使蛋白质发生变性或不可逆的凝固，造成细胞死亡，组织解体，质地软化，解冻后“流汁”严重。

在速冻条件下，由于细胞内外的水分同时形成晶核，晶体小且数量多，分布均匀，对果蔬的细胞膜和细胞壁不会造成挤压现象，所以组织结构破坏不多，解冻后仍可复原。保持细胞膜的结构完整对维持细胞内静压是非常重要的，它可以防止流汁和组织软化。

（二）冷冻对微生物的影响

大多数微生物在低于0℃的温度条件下其生长活动就可被抑制，温度越低对微生物的抑制作用就越强。冷冻低温可以使微生物细胞原生质蛋白质变性，使微生物细胞大量脱水，使微生物细胞受到冰晶体的机械损伤而死亡，因而冷冻可以抑制或杀死微生物。一般酵母菌和霉菌比细菌的忍耐低温能力强，有些霉菌和酵母菌能在-9.5℃未冻结的基质中生活。微生物的孢子比营养细胞有更强的忍受低温的能力，常常能免于冷冻的伤害。

致病细菌在果蔬速冻时随着温度降低其存活率迅速下降，但冻藏中低温的杀伤效应则很慢。如果冷冻和解冻重复进行，对细菌的营养体具有更高的杀伤力，但对果蔬的品质也有很大的破坏作用。

（三）冷冻中的化学变化对果蔬的影响

果蔬原料在降温、冻结、冻藏和解冻期间都会发生色泽、风味和质地的变化，因而影响产品的质量。通常在-7℃的冻藏温度下，多数微生物停止了生命活动，但原料内部的化学变化并没有停止，甚至在商业性的冻藏温度（-18℃）下仍然发生化学变化。在速冻温度以及-18℃以下的冻藏温度条件下化学物质变化速度较慢。在冻结和冻藏期间常发生影响产品质量的化学变化有：不良气味的产生、色素的降解、酶促褐变以及抗生素的自发氧化等。

1.盐析作用引起的蛋白质变性

产品中的结合水与原生质、胶体、蛋白质、淀粉等结合，在冻结时，水分从其中分离出来而结冰，这也是一个脱水过程，这过程往往是不可逆的，尤其是缓慢的冻结，其脱水程度更大，原生质胶体和蛋白质等分子过多失去结合水，分子受压凝集，结构破坏；或者由于无机盐过于浓缩，产生盐析作用而使蛋白质等变性。这些情况都会使这些物质失掉对水的亲和力，导致水分不能再与之重新结合。这样，当冻品解冻时，冰体融化成水，如果组织又受到了损伤，就会产生大量“流失液”，流失液会带走各种营养成分，因而影响了风味和营养。(https://www.xing528.com)

2.与酶有关的化学变化

果蔬在冻结和贮藏过程中出现的化学变化，一般都与酶的活性和氧的存在有关。

果蔬在冻结前及冻结冻藏期间，由于加热、H+、叶绿素酶、脂肪氧化酶等作用会发生色变，如叶绿素变成脱镁叶绿素，使果蔬由绿色变为灰绿色等。

果蔬在冻结和贮藏过程中，酚类物质在酶的作用下发生氧化，使果蔬褐变。

在冻结和贮藏期间，果蔬组织中积累的羰基化合物和乙醇而产生的挥发性异味。原料中类脂物的氧化分解而产生的异味。

在果胶酶的作用下，原果胶发生了水解，导致了果蔬质地的软化。

冷冻过程对果蔬的营养成分也有影响。如在冷藏中冻结蔬菜的抗坏血酸量有所减少，但减少量与冷藏温度有关。

一般来说，冷冻对果蔬营养成分有保护作用，温度越低，保护作用越强，因为有机物化学反应速率与温度呈正相关。产品中一些营养素的损失也是由于冷冻前的预处理如切分、热烫造成的。

3.采取措施

在冷冻和冻藏条件下，果蔬中酶的活性虽然减弱，但仍然存在，由其造成的败坏影响还很明显，尤其是在解冻之后更为迅速。因此，在速冻前常采用一些辅助措施破坏或抑制酶的括性，例如冷冻前采用的烫漂处理、浸渍液中添加抗坏血酸或柠檬酸以及前处理中采用硫处理等。

各种速冻蔬菜的烫漂时间见表3-4-7。

表3-4-7　速冻蔬菜的烫漂时间