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冷冻是果蔬保鲜的常用方法之一,它不仅能抑制微生物的生长与繁殖,还能降低果蔬内源酶的活性,减少生化反应的发生。冷冻果蔬品质与生产加工过程中各个环节密切相关。因此,为了生产高品质冷冻果蔬产品,需要从原料选择、冻前预处理、冷冻工艺、冻后贮运以及解冻工艺等方面进行严格地控制。本论文以草莓为试验原料,研究了低频超声波处理对冷冻草莓加工过程中各个操作单元的影响,以期望能最大程度地提高冷冻草莓及相关产品的综合品质。研究了低频超声波和传统热处理对冷冻草莓浆多酚氧化酶(PPO)活性、理化特性和生物活性成分(L-抗坏血酸、总酚和花色苷)的影响,结果表明低频超声波和热处理显著抑制了冷冻草莓浆PPO活性,但对pH、可溶性固形物和可滴定酸无显著性影响。低频超声波处理显著提高了草莓浆的电导率,却大大地降低了草莓浆的表观黏度。相比传统热处理,低频超声波处理较好地维持或提高了草莓浆的生物活性成分和色泽。研究了不同超声波起始作用温度和超声波强度对草莓冷冻过程中相关参数的影响,结果表明不同作用温度下采用低频超声波处理均能诱导草莓在较小的过冷度下发生成核,且过冷度大小与超声波起始作用温度呈线性关系。草莓冷冻过程采用高超声波强度可显著缩短了样品的特征冷冻时间,但超声波强度与草莓过冷度之间不存在线性关系。低频超声波辅助冷冻较好地维持了草莓的微观结构和硬度,显著降低了样品的汁液流失率。为了研究低频超声波和脉冲真空处理对草莓渗透脱水动力学和水分状态的影响,采用NMR和DSC对草莓内水分状态、分布及热力学特性进行了分析。结果表明脉冲真空和低频超声波处理显著提高了渗透脱水过程中物质的转移效率。page模型较好地描述了渗透脱水过程中草莓水分和固形物含量的变化规律。NMR结果显示,渗透脱水降低了草莓内水分的横向弛豫时间(T2),造成了水分重新分布。DSC分析表明,渗透脱水降低了草莓可冻结水含量和熔融起始温度。比较研究了渗透脱水冷冻和普通浸渍冷冻对草莓品质的影响,结果表明渗透脱水预处理加快了冷冻速率,降低了汁液流失率和L-抗坏血酸损失,改善了冷冻草莓的质构特性。研究了低频超声波处理对冷冻草莓货架期及冻藏期品质的影响。依据不同冻藏温度下(-5℃~-20℃)低频超声波辅助渗透脱水冷冻草莓L-抗坏血酸含量变化,结合Arrhenius方程建立了冷冻草莓货架期模型,并通过感官评分验证了其可靠性。考察了玻璃态贮藏和温度波动条件下低频超声波辅助冻结草莓冻藏期间色泽、抗氧化性成分、抗氧化能力和风味物质的变化情况,发现冻藏期间冷冻草莓的抗氧化性成分(总酚、花色苷和L-抗坏血酸)和DPPH自由基清除能力随冻藏时间延长而降低,且其抗氧化能力与总酚、花色苷和L-抗坏血酸含量呈正相关。GC-MS分析表明,冻藏8月后草莓挥发性成分中酯类物质相对含量降低,而醛类和醇类物质相对含量升高。-18℃和温度波动模式下(-12±6℃)冷冻草莓产生了刺激性气味的异辛醇,给草莓风味带来了不良的影响。研究了不同解冻方式对冷冻草莓浆解冻速率及品质的影响,结果表明微波解冻和低频超声波辅助处理显著缩短了解冻时间。低频超声波辅助解冻较好地维持了样品的可滴定酸、还原糖和L-抗坏血酸含量。在3.20~7.03W/cm2之间,超声波强度越高,草莓浆解冻后电导率越低。相比20℃水浴解冻,低频超声波辅助解冻草莓浆的表观黏度偏小,且随超声波强度增大,表观黏度逐渐降低。LC-MS分析显示,样品中共有9种花色苷物质,其中4种花色苷含量较高,分别为天竺葵-3-O-葡糖苷(Pg-3-O-glu)、天竺葵-3-O-芸香苷(Pg-3-O-rut)、矢车菊-3-O-葡糖苷(Cy-3-O-glu)和天竺葵-3-O-丙二酰葡糖苷(Pg-3-O-mal-glu)。