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液浸式速冻对番木瓜浆色泽与品质稳定性的影响及机制探究

一、引言

1.1研究背景

番木瓜（CaricapapayaL.），又名万寿果，为番木瓜科番木瓜属常绿软木质小乔木，与香蕉、菠萝并称热带三大草本果树。番木瓜原产于墨西哥南部以及邻近的美洲中部地区，现广泛分布于世界热带和较温暖的亚热带地区，在中国，主要集中在福建南部、台湾、广东、广西、云南南部等省区。这种水果喜高温多湿热带气候，不耐寒，遇霜即凋寒，因其根系较浅，所以忌大风和积水。它对地热要求不严，在丘陵、山地均可栽培，对土壤适应性也较强，不过以疏松肥沃的砂质壤土或壤土最为适宜其生长。

番木瓜的营养价值极高，果实富含多种维生素（如维生素C、维生素A等）、功能酶（木瓜蛋白酶、木瓜凝乳酶等）、微量元素（钙、铁、钾等）以及17种氨基酸。其中，维生素C的含量尤为突出，半个中等大小的木瓜便能满足成人一整天对维生素C的需求。其所含的木瓜蛋白酶，不仅能有效分解蛋白质，促进食物消化吸收，在食品工业中还常被用作肉类嫩化剂，能使肉类更加鲜嫩可口；在医药领域，也有着广泛的应用，可用于制作助消化药物等。从中医角度来看，番木瓜味甘，性平，具有消食健胃、滋补催乳、舒筋通络等功效，可用于治疗消化不良、产妇乳少、风湿关节疼痛等多种病症。

除了直接鲜食，番木瓜还有着丰富多样的加工用途。它可以被加工成果汁、果酱、蜜饯、果脯、罐头等各类产品。在果汁加工中，番木瓜汁以其独特的风味和丰富的营养，深受消费者喜爱；制成的果酱，可涂抹在面包上，为早餐增添美味；蜜饯和果脯则方便储存和携带，成为休闲零食的不错选择。此外，番木瓜还可用于酿酒，番木瓜酒具有独特的果香和醇厚的口感。其种子含油量较高，可用于榨油；未成熟果实的乳汁，是提取番木瓜素的重要原料，番木瓜素在化妆品行业中是制造美容增白产品的上乘原料。可以说，番木瓜从果实到种子，再到乳汁，都具有极高的经济价值，在食品、医药、化妆品等多个领域发挥着重要作用。

然而，番木瓜作为热带水果，采后极易软化和腐烂，常温下贮藏期很短，这极大地限制了其在市场上的流通和销售范围。为解决这一问题，速冻技术应运而生。速冻是一种快速冻结的低温保鲜法，能够使番木瓜迅速通过最大冰晶生成区，形成的冰晶小，对细胞结构的破坏极小。通过速冻处理，番木瓜可以最大程度地保持原有的色泽、风味、营养成分以及功能酶活性，延长其货架期，从而实现跨季节销售和远距离运输，有效拓展市场。

在众多速冻方式中，液浸式速冻具有独特的优势。液浸式速冻是将物料直接浸入低温冷媒中，冷媒与物料直接接触，传热效率极高。相比传统的空气对流冻结方式，液浸式速冻能使番木瓜浆的中心温度更快地通过最大冰晶生成区。研究表明，采用-40℃液浸式速冻的番木瓜浆中心温度通过最大冰晶生成区的速度比-40℃空气对流冻结方式快8.2倍。快速的冻结速度能够减少冰晶对细胞的损伤，更好地保持番木瓜浆的品质。同时，液浸式速冻还具有设备占地面积小、生产效率高等优点，在食品速冻领域逐渐受到广泛关注和应用。但目前对于液浸式速冻番木瓜浆的色泽及品质稳定性的研究还不够深入和系统，亟待进一步探索和研究。

1.2研究目的与意义

本研究旨在深入探究液浸式速冻对番木瓜浆色泽和品质稳定性的具体影响。通过精确测定不同速冻条件下番木瓜浆的色泽参数（L、a、b、ΔE）、番茄红素及β-胡萝卜素含量等色泽相关指标，以及功能酶活力（木瓜蛋白酶、木瓜凝乳酶、脂肪酶等）、可溶性固形物含量、pH值等品质相关指标在冻藏过程中的变化情况，全面评估液浸式速冻对番木瓜浆色泽和品质稳定性的影响。

从理论层面来看，目前关于液浸式速冻对番木瓜浆品质影响的研究尚不完善，存在许多未知领域。本研究通过系统分析液浸式速冻过程中番木瓜浆色泽和品质相关指标的变化规律，能够丰富和完善水果速冻保鲜的理论体系。深入了解液浸式速冻对番木瓜浆中功能酶活性的影响机制，有助于揭示速冻过程中生物化学反应的本质；探究色泽变化与番茄红素、β-胡萝卜素等色素降解之间的关系，为进一步研究水果色泽稳定性提供理论依据。

从实践应用角度出发，番木瓜作为一种具有重要经济价值的水果，其加工产业的发展对于提高农民收入、促进地方经济增长具有重要意义。然而，番木瓜采后保鲜难题一直制约着其加工产业的发展。本研究的成果能够为番木瓜加工企业提供科学、有效的技术支持和实践指导。通过明确液浸式速冻的最佳工艺参数，企业可以优化生产流程，提高产品质量，降低生产成本。采用合适的液浸式速冻条件，可以更好地保持番木瓜浆的色泽和品质，生产出更符合消费者需求的速冻番木瓜浆产品，增强产品在市场上的竞争力，推动番木瓜加工产业的健康、可持续发展。

1.3国内外研究现状

在液浸式速冻技术方面