沈萬(wàn)興， 張 慜＊， 盧利群

（1.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122；2.海通食品集團(tuán)有限公司，浙江 寧波 315300）

一種夏季配菜的微波解凍特性對(duì)比研究

沈萬(wàn)興1， 張 慜＊1， 盧利群2

（1.江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122；2.海通食品集團(tuán)有限公司，浙江 寧波 315300）

研究了微波加熱對(duì)一種配菜的解凍效果，通過(guò)對(duì)比配菜解凍前后的外觀、質(zhì)地及部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)變化來(lái)衡量解凍的效果。同時(shí)研究了不同微波功率解凍對(duì)配菜品質(zhì)的影響，選擇合適的微波解凍配菜條件，提高配菜解凍品質(zhì)。對(duì)比水浴加熱解凍方式，比較兩種解凍方式的區(qū)別。同時(shí)對(duì)比915 MHz微波和2 450 MHz微波解凍的優(yōu)劣。

微波；解凍；配菜

傳統(tǒng)解凍方式解凍速凍蔬菜存在解凍不均勻、解凍速度慢、易發(fā)生微生物污染、異物混入、蔬菜發(fā)生褐變、營(yíng)養(yǎng)損失嚴(yán)重等問(wèn)題，所以必須對(duì)現(xiàn)有的解凍方法和工藝進(jìn)行改進(jìn)，避免或者減少上述問(wèn)題。而微波加熱解凍是一種方便、快捷、衛(wèi)生的解凍方法。普通加熱解凍方法是使食品表面先受熱解凍，由熱傳導(dǎo)再加熱解凍食品內(nèi)部，而微波加熱解凍是利用高頻的穿透式加熱，可以對(duì)速凍食品內(nèi)外部同時(shí)加熱解凍。微波加熱解凍的能量利用率高，食品營(yíng)養(yǎng)損失較小，能高度保存食品原有的色、香、味、形等［2］，同時(shí)還具有殺菌抑菌效果［3，4］。

不同頻率微波對(duì)速凍蔬菜的解凍效果也不一樣，作者研究2 450 MHz頻率微波和915 MHz頻率微波解凍效果，對(duì)比分析微波解凍與熱水浴加熱解凍效果的區(qū)別，對(duì)比研究?jī)煞N頻率微波解凍速度配菜的優(yōu)劣，找出一種合理的解凍方式。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

材料：新鮮的萵苣、芹菜、紫甘藍(lán)，市售。

設(shè)備：微波爐，型號(hào)：海爾 MF－2485EGS（N），頻率：2 450 MHz；三樂(lè)微波設(shè)備，型號(hào)：WY5L－01，頻率：915 MHz；超低溫冰箱，型號(hào)：U410，功率：540 W，溫度范圍：－50～－86℃；恒溫培養(yǎng)箱；高壓滅菌鍋；無(wú)菌操作臺(tái)；紫外－可見(jiàn)分光光度計(jì)；色差計(jì)，型號(hào)：CR－400；紅外測(cè)溫儀；熱電偶，DM6801型。

1.2 工藝流程及要點(diǎn)

1.2.1 工藝流程選擇新鮮原料、清洗切分、熱燙和護(hù)色、冷卻、瀝水、搭配、包裝、速凍、貯藏、解凍。

1.2.2 工藝要點(diǎn)

1）原料的選擇、清洗和切分 選擇新鮮的原料，要求新鮮、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷；對(duì)買來(lái)的原料進(jìn)行清洗去污處理，將萵苣切分成邊長(zhǎng)為0.5～0.7 cm的丁，芹菜切分成0.5～0.7 cm 的小段，紫甘藍(lán)切分成邊長(zhǎng)為1.5 cm見(jiàn)方的片。

2）熱燙和護(hù)色 熱燙目的是破壞蔬菜中的酶的活性，以便保持其原有色澤和營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)熱燙還能消滅原料表面的微生物、蟲(chóng)卵，除去原料組織內(nèi)的空氣，有利于減少維生素C等的損失［5］。

3）冷卻、瀝水 將熱燙后的蔬菜迅速撈出放入冷水中進(jìn)行冷卻，冷卻后用離心機(jī)對(duì)熱燙后的蔬菜進(jìn)行瀝水處理，以除去其表面的明水。

4）搭配、包裝、貯藏 根據(jù)方便快速冷凍和能防止一起達(dá)到同時(shí)解凍的原則，將瀝水后的蔬菜按照萵苣、芹菜、紫甘藍(lán)質(zhì)量比1.2∶1.2：1的比例進(jìn)行搭配，然后包裝，放進(jìn)超低溫冰箱里進(jìn)行速凍，然后取出放進(jìn)－18℃的冰箱里保藏。

5）解凍 取出速凍好的配菜適量，放進(jìn)2 450 MHz微波爐中，開(kāi)啟不同檔位，對(duì)其進(jìn)行解凍，并對(duì)比915 MHz微波解凍和水浴加熱解凍方法效果的不同。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 微波功率的測(cè)定用大燒杯盛放1 kg的水，測(cè)量初溫，放進(jìn)微波爐中，打開(kāi)微波爐開(kāi)關(guān)，調(diào)好功率檔，加熱1 min后，取出燒杯，測(cè)量水的最終溫度，作者測(cè)量微波檔位1－6和微波解凍檔的微波功率。并用下公式進(jìn)行計(jì)算微波的加熱功率

P：微波的加熱功率。c：水的比熱。m：水的質(zhì)量。Δt：溫度變化。

1.3.2 解凍過(guò)程配菜不同部位溫度的測(cè)量采用紅外熱像儀和熱電偶對(duì)配菜進(jìn)行溫度測(cè)量。家用微波爐都有不同的檔位，檔位不同微波爐的輸出功率也不同，功率的不同對(duì)凍結(jié)食品解凍過(guò)程溫度升高的影響也有區(qū)別。取100 g凍結(jié)好的配菜，采用海爾MF－2270FG型微波爐（微波頻率2 450 MHz）對(duì)其進(jìn)行解凍，并對(duì)比水浴（90℃）加熱解凍時(shí)的溫度變化［8］。

1.3.3 色澤測(cè)定采用食品工業(yè)中常用的均勻色空間表色系統(tǒng)，應(yīng)用CR－400型全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定物料的色澤。其中L＊代表亮度（白－黑），其值越小表明越暗；a＊代表紅－綠程度，其值越小表明越綠；b＊代表黃－藍(lán)程度，其值越小表明越藍(lán)［9］。

1.3.4 維生素C的測(cè)定采用2，6－二氯靛酚滴定法，稱30 g左右的樣品加150 m L質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%草酸溶液，組織搗碎機(jī)中勻漿，轉(zhuǎn)速為10 000 r／min，工作30 s。倒入100 m L容量瓶中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%草酸溶液定容到刻度。過(guò)濾上述樣液，棄去最初10～15 m L濾液，立即用移液管準(zhǔn)確吸取10 m L濾液于50 m L錐形瓶中，以標(biāo)定過(guò)的2，6－二氯靛酚溶液滴定至溶液呈粉紅色并在15 s內(nèi)不褪色為終點(diǎn)［10］。

式中：mx為每100 g樣品中抗壞血酸的質(zhì)量（mg）；mT為1 m L染料溶液相當(dāng)于抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量（mg）；V為滴定樣液時(shí)消耗染料溶液的體積（m L）；V0為滴定空白時(shí)消耗染料溶液的體積（m L）；W為滴定時(shí)所取的濾液中含樣品的質(zhì)量（g）。

1.3.5 汁液流失率取100 g材料進(jìn)行解凍后，放入40目不銹鋼篩中滴落2 min，將滴落液稱重，而后計(jì)算流失率。每批樣品解凍后做兩份平行。

1.3.6 微生物檢測(cè)菌落總數(shù)的測(cè)定采用GB／T 4789.2－2008；大腸菌群的測(cè)定采用 GB／T 4789.3－2008。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波解凍配菜的特性研究

2.1.1 微波功率的測(cè)量為了對(duì)比915 MHz與2 450 MHz微波在同功率下解凍特性的不同，需先對(duì)2 450 MHz微波爐和915MHz微波設(shè)備進(jìn)行功率測(cè)量，測(cè)量方法是在調(diào)節(jié)微波功率情況下分別加熱1 kg的水，利用水吸收的能量來(lái)計(jì)算微波的功率，測(cè)量出微波爐6個(gè)檔位功率分別為：21、112、168、273、357、462 W。

2.1.2 同功率下不同頻率微波解凍配菜溫度變化

功率的不同對(duì)凍結(jié)食品解凍過(guò)程溫度升高的影響有所區(qū)別。取100 g凍結(jié)好的配菜，放在500 m L的燒杯中，分別采用915和2 450 MHz微波設(shè)備對(duì)其進(jìn)行解凍（調(diào)至與915 MHz微波相同功率，采用2.1.1方式進(jìn)行微波功率測(cè)量），并對(duì)比水浴（90℃）

從圖1可以看出，隨著微波解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，配菜的溫度逐漸升高。微波功率加大解凍速度也加快，但是功率增大后，解凍后配菜的品質(zhì)略有下降。從圖中可以看出，隨著解凍微波功率的增大，配菜內(nèi)外部溫差加大，由此而造成配菜品質(zhì)下降。因此解凍適合選用微波功率較低的檔位。對(duì)比水?。?0℃）加熱解凍，可以明顯看出，微波加熱解凍時(shí)配菜不同部位的溫差要明顯小于水浴加熱解凍，這是因?yàn)樗』旧弦揽繜醾鲗?dǎo)作用進(jìn)行加熱解凍，而熱傳導(dǎo)的速率要慢，而且會(huì)造成汁液流失增大、結(jié)構(gòu)破壞、營(yíng)養(yǎng)損失增大等不好的影響［10］。

圖1 不同解凍方式配菜溫度變化曲線Fig.1 Effect of different thawing ways on material temperature

曲線剛開(kāi)始升溫較快，可能是由于在微波爐外部進(jìn)行測(cè)量，由于和室溫與配菜溫度存在溫度差，并且在剛開(kāi)始溫差大，對(duì)配菜溫度有所影響，也對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。微波解凍的溫度曲線，在過(guò)了冰點(diǎn)以后溫度上升加快，這可能是由于水的介電常數(shù)與冰點(diǎn)介電常數(shù)相差很大（水的介電常數(shù)約為78.5，冰的介電常數(shù)約為3～4），因此兩者對(duì)微波能量吸收的能力差別很大，因此解凍后的配菜溫度上升加快［11］。

按照微波的功率和配菜的比熱來(lái)進(jìn)行計(jì)算，升溫速度比測(cè)量的要快，例如按照微波自動(dòng)解凍檔來(lái)進(jìn)行計(jì)算，解凍檔的功率為168 W，食品的比熱在冰點(diǎn)以上溫度和冰點(diǎn)以下溫度時(shí)分別為

冰點(diǎn)以上時(shí)食品的比熱容：c p＝0.837＋3.349ω

冰點(diǎn)以下時(shí)食品的比熱容：c p＝0.837＋1.256ω

ω取0.85，所以冰點(diǎn)以下的食品比熱c p為1 905 J／kg·℃，自動(dòng)解凍檔下1分鐘可以升高為52.9℃。冰點(diǎn)以下的食品比熱cp為3 684 J／kg·℃，自動(dòng)解凍檔下1 min可以升高20.5℃。測(cè)量的溫度升高速度沒(méi)有這么快，這說(shuō)明微波解凍過(guò)程中，配菜對(duì)微波的吸收能力較弱，微波能量利用率低。從計(jì)算值來(lái)看，冰點(diǎn)以下的食品升溫速度應(yīng)該是冰點(diǎn)以上食品升溫速度的兩倍，而事實(shí)上冰點(diǎn)以下配菜在微波解凍時(shí)并不比冰點(diǎn)以上的配菜升溫快，但是由于水的介電常數(shù)遠(yuǎn)比冰的要大，因此解凍時(shí)冰點(diǎn)以下的配菜并不比冰點(diǎn)以上的配菜升溫快。

2.1.3 不同功率下微波解凍配菜相同部位溫度變化對(duì)比解凍過(guò)程中配菜不同部位溫度有所不同，測(cè)量不同微波功率和水浴加熱解凍時(shí)配菜不同部位的溫度，如圖2所示。

圖2 配菜不同部位在不同解凍方式下溫度變化曲線Fig.2 Effect of different thawing ways on different part in material

從圖2可以看出，對(duì)比不同功率下配菜不同部位的升溫速率，配菜上部、中部、下部3部分溫度升高速度不同，配菜上部溫度升高最快，其次是下部，中間部分溫度升高最慢，這是因?yàn)槲⒉訜犭m然可以對(duì)物料內(nèi)外進(jìn)行同時(shí)加熱［7，8］，但是2 450 MHz的微波穿透能力有限，大概只有幾厘米，而且穿透厚度隨著溫度的升高逐漸減小，因此在外部的食品物料會(huì)優(yōu)先得到加熱，內(nèi)部物料由于微波穿透能力有限的緣故會(huì)比外部物料接受到的微波量少，因此溫度會(huì)比外部的低。而915 MHz微波的穿透能力要強(qiáng)于2 450 MHz微波，因此在解凍較大量的物料時(shí)可以做到比較均勻的解凍。所以2 450 MHz微波爐一次性解凍的物料量不能太大，物料堆積厚度過(guò)大會(huì)加大物料內(nèi)外部的溫度差，造成解凍后的配菜品質(zhì)差，影響解凍的效果，而使用915 MHz微波設(shè)備可以緩解這種問(wèn)題。

2.1.4 915MHz和2 450MHz微波解凍不同部位配菜時(shí)溫度變化對(duì)比分別采用相同功率的915 MHz微波和2 450 MHz微波（460 W）對(duì)冷凍配菜進(jìn)行解凍處理，對(duì)配菜溫度變化進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)如圖3所示。

圖3 不同頻率微波解凍不同部位對(duì)配菜溫度變化的影響Fig.3 Effect of different frequencies microwave and different weight on different part in material

從圖3可以看出，915 MHz的微波解凍方式比2 450 MHz的微波解凍方式在相同功率下（168 W、462 W）對(duì)配菜的解凍速率不同，915 MHz解凍速率要稍微快些，可能是由于食品對(duì)915 MHz微波的吸收能力比2 450 MHz微波稍強(qiáng)的緣故。

同時(shí)915MHz微波解凍時(shí)的配菜不同部位溫度差異要比2 450 MHz微波解凍時(shí)小，特別是當(dāng)物料量較大時(shí)這一現(xiàn)象更加明顯，當(dāng)較長(zhǎng)時(shí)間處理物料量為300 g時(shí)，2 450 MHz微波462 W加熱解凍就會(huì)有最上面原料有萎縮甚至烤焦現(xiàn)象，而915 MHz微波處理同樣質(zhì)量的樣品時(shí)出現(xiàn)這種現(xiàn)象的時(shí)間要晚的多。這可能是由于915 MHz微波比2 450 MHz微波的穿透能力強(qiáng)，食品不同部位接受的微波能差別較小，因此食品不同部分溫度相差較小，解凍較均勻。因此在凍結(jié)食品解凍時(shí)選擇915 MHz頻率的微波更好。

2.1.5 微波解凍中配菜汁液流失率在不同功率和不同頻率的微波對(duì)配菜進(jìn)行解凍，并對(duì)比水浴加熱解凍，測(cè)量配菜的汁液流失率，配菜的汁液流失率如圖4所示。隨著微波功率的增大，冷凍配菜解凍后的汁液流失率越大，而水浴加熱解凍后配菜的汁液流失率最大，不同微波頻率對(duì)比解凍可以看出，915 MHz微波解凍配菜的汁液流失率要小于同等功率下2 450 MHz微波解凍配菜的汁液流失率。

915 MHz微波解凍后配菜的汁液流失率比2 450 MHz微波解凍后配菜的汁液流失率低，這是由于915 MHz微波穿透能力較2 450 MHz微波強(qiáng)，對(duì)配菜解凍比較均勻，解凍效果好。

微波解凍后配菜的汁液流失率低于熱水解凍后的汁液流失率，這是由于微波具有一定的穿透能力，可以穿透蔬菜進(jìn)入內(nèi)部，從而達(dá)到內(nèi)外同時(shí)加熱的作用，加熱時(shí)微波可以內(nèi)外同時(shí)加熱，因此解凍的速度快，并且不會(huì)造成太大的溫度差，在配菜中產(chǎn)生的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移也就少，因此對(duì)蔬菜中細(xì)胞結(jié)構(gòu)的損害要小，因此汁液流失率要小，配菜的損失也就越小。

2.1.6 微波解凍配菜色澤變化解凍會(huì)對(duì)配菜的外觀產(chǎn)生一定的影響［9］，在2 450 MHz微波1－6檔、自動(dòng)解凍檔、915 MHz微波（460 W）以及水浴加熱解凍條件下分別對(duì)配菜進(jìn)行解凍處理，不同解凍條件下配菜的色差變化如圖5所示。

圖4 不同方式解凍后配菜的汁液流失率Fig.4 Effect of different thawing ways on juice loss

圖5 不同微波功率（915 MHz）解凍后配菜的色澤變化曲線Fig.5 Effect of different power（915 MHz）on material exterior

從3種蔬菜中解凍后的色差值來(lái)看，微波解凍對(duì)配菜色澤的影響并不大，并且與水浴加熱解凍對(duì)比相差不大，規(guī)律性不強(qiáng)，由此判斷，微波解凍時(shí)微波對(duì)配菜色素破壞的規(guī)律性不強(qiáng)。

2.1.7 解凍前后VC的保留率測(cè)量915 MHz、2 450 MHz和水浴加熱解凍前后配菜中VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化［12］，測(cè)得VC保留率變化如圖6所示。

圖6 微波解凍與水浴加熱解凍后配菜VC的保留率Fig.6 Effect of different thawing ways on material＇s scorbic acid

研究微波解凍和水浴加熱解凍對(duì)配菜VC含量的影響，可以得出，微波解凍對(duì)配菜中，水浴加熱解凍后蔬菜的VC殘留率低于微波解凍后的配菜。這是因?yàn)槲⒉ń鈨龅呐洳酥毫魇实?，而水浴加熱解凍后的配菜汁液流失率高，VC是水溶性維生素，汁液流失會(huì)帶走大量的VC和其他水溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且在貼近燒杯的配菜由于溫度較高會(huì)對(duì)VC產(chǎn)生一定的破壞作用，因此水浴加熱解凍對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損害要大。

對(duì)比兩種頻率的微波解凍配菜后配菜VC保留率的不同，可以得出915 MHz微波解凍后的配菜VC保留率要高于2 450 MHz微波解凍后的配菜，原因可能是由于915 MHz微波解凍后的配菜汁液流失率低于2 450 MHz微波解凍后的配菜，VC是水溶性維生素，因此汁液流失率高的VC損失量也就大。因此915 MHz微波解凍后配菜部分營(yíng)養(yǎng)的保存率要好于2 450 MHz微波解凍后的配菜。

2.1.8 不同解凍方式解凍后的微生物含量 不同加熱方式解凍和熟化后配菜中的微生物含量會(huì)有所不同，應(yīng)用國(guó)標(biāo)方法對(duì)解凍后的配菜進(jìn)行測(cè)量，不同解凍方式解凍后配菜中微生物含量如表1所示。

表1 不同解凍方式對(duì)配菜中微生物數(shù)量的影響Tab.1 Effect of different thawing ways on the microbial count

食品中大部分微生物都是對(duì)人體有害的，食品中的微生物數(shù)量是食品生產(chǎn)中必須控制的一個(gè)指標(biāo)，是檢驗(yàn)食品質(zhì)量的必不可少的一個(gè)參數(shù)［13－15］。從表中可以看出隨著微波功率的增大解凍后的配菜中菌落總數(shù)和大腸菌群越少，微生物含量要大大少于水浴加熱解凍，因?yàn)樵诳諝庵兴〖訜峤鈨鋈菀资艿娇諝庵形⑸锏奈廴?，在蔬菜中本身也存在一定?shù)量的微生物及其芽孢，水浴加熱解凍速度慢，在水浴加熱解凍過(guò)程中，微生物會(huì)迅速繁殖，從而導(dǎo)致配菜品質(zhì)變劣。

3 結(jié)語(yǔ)

1）微波解凍和水浴加熱解凍，隨著時(shí)間的增加，配菜的溫度逐漸上升，并且配菜不同部分溫度上升速度不同。在微波解凍時(shí)，配菜上部溫度上升最快，中部溫度上升最慢，分析原因可能是微波加熱受到配菜影響，外部會(huì)首先吸收微波能量，內(nèi)部只會(huì)吸收穿透后的微波能量。

2）微波功率不同解凍速度不同，隨著微波功率的增大解凍速度加快，可見(jiàn)加大微波功率可以加速速凍配菜的解凍。但是解凍過(guò)程中配菜不同部位的溫差加大，解凍后配菜品質(zhì)會(huì)降低，營(yíng)養(yǎng)損失量增大，同時(shí)微波利用效率降低，造成能源浪費(fèi)。因此解凍不宜選擇較大的微波功率。

3）微波解凍與水浴加熱解凍相對(duì)比，解凍速度快，解凍均勻，解凍品質(zhì)好，分析原因是由于微波解凍是在配菜內(nèi)、外部同時(shí)進(jìn)行加熱解凍，而水浴加熱解凍主要利用熱的傳導(dǎo)作用。

4）915 MHz微波解凍后配菜的VC保留率要高于2 450 MHz微波解凍后的配菜，915 MHz解凍后配菜不同部位的溫度差要小于2 450 MHz微波解凍后的配菜，915 MHz微波解凍后配菜的汁液流失率要低于2 450 MHz微波解凍后的配菜，因此915 MHz解凍后的配菜比2 450 MHz微波解凍后配菜品質(zhì)好，適于推廣應(yīng)用。

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Study on the Characteristics of Microwave Thawing to a Kind of Summer Composite Vegetables

SHENWan－xing1，ZHANGMin＊1，LULi－qun2

（1.School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China；2.Haitong Food Group Ltd.Co，Ningbo 315300，China）

This experimental studied the thawing process of vegetables heated by microwave.The indexes conclude the appearance，texture and the nutrient content to evaluate the effect，and also studied the quality of vegetable processed by different microwave power to fix on the best operation parameters.The other aim of this study were compared the different between water bath heating and microwave heating，and the different between 915MHz and 2450MHz microwave thawing process.

microwave；thawing；vegetables

TS 205.7

A

1673－1689（2012）01－078－08

2011－03－15

國(guó)家農(nóng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化基金項(xiàng)目（2010C2Z070688）。

＊

張慜（1962－），男，浙江平湖人，工學(xué)博士，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工研究。Email：min＠jiangnan.edu.cn