天然保鮮劑在馬鈴薯切片抗褐變中的應(yīng)用

許金蓉　閻柳娟

摘要：以洋蔥（Allium cepa）為主要原料制備天然保鮮劑，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)考察pH、浸泡時(shí)間和洋蔥汁液與蒸餾水的配比對(duì)馬鈴薯（Solanum tuberosum）切片褐變度及生理生化指標(biāo)的影響。結(jié)果顯示，天然保鮮劑可以有效抑制馬鈴薯切片在貯藏期間的褐變，延緩其呼吸強(qiáng)度和還原糖含量的上升以及蛋白質(zhì)含量和過氧化物酶活力的下降，提高貯藏期馬鈴薯切片的品質(zhì)。天然保鮮劑按洋蔥汁液與蒸餾水體積比1∶5配制，pH 4.7、浸泡時(shí)間4 h，延緩馬鈴薯切片褐變的效果最好。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯（Solanum tuberosum）切片；天然保鮮劑；貯藏；褐變

中圖分類號(hào)：TS255.36；S532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）07-1646-04

馬鈴薯（Solanum tuberosum）為茄科茄屬草本植物，是四大糧食作物之一，其地下塊莖含有大量的碳水化合物以及蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)（磷、鈣）、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)[1，2]，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。但由于馬鈴薯塊莖含有較多的酚類物質(zhì)，其組織被切開、削皮后很容易發(fā)生褐變，從而失去商業(yè)價(jià)值。隨著凈菜工業(yè)加工、運(yùn)銷的快速發(fā)展，采取有效措施防止和延緩馬鈴薯的褐變已是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迫切需要解決的問題。本研究采用天然保鮮劑處理馬鈴薯切片，考察其對(duì)馬鈴薯褐變及生理生化變化的影響，為生產(chǎn)上解決馬鈴薯褐變的問題提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

將從市場購買的新鮮無芽眼、無綠皮的馬鈴薯清洗干凈后去皮，切成厚度為2～3 mm的片狀，切好后放入10～30 g/L的氯化鈉溶液中浸泡15～25 min后瀝干備用。主要試劑包括牛血清白蛋白（分析純）、鄰苯二酚（分析純）、3，5-二硝基水楊酸（化學(xué)純）、草酸（分析純）、考馬斯亮藍(lán)-G250（化學(xué)純）等；主要儀器設(shè)備有離心機(jī)、電子天平、紫外分光光度計(jì)、電爐、真空包裝機(jī)等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 天然保鮮劑的制備 選用外表無損傷的新鮮洋蔥，將外皮剝?nèi)?，放入組織搗碎機(jī)中加入少量蒸餾水打漿，將漿液過濾得到洋蔥汁液。取一定洋蔥汁液與蒸餾水混合即得天然保鮮劑，備用。

1.2.2 天然保鮮劑對(duì)馬鈴薯切片保鮮處理 分別按V汁液∶V水=1∶5、1∶10、1∶20的配比在洋蔥汁液中加入蒸餾水，調(diào)節(jié)保鮮劑pH分別為4.1、4.4、4.7，馬鈴薯切片浸泡時(shí)間分別為3、4、5 h，以未采用保鮮劑處理的馬鈴薯切片為空白對(duì)照。處理結(jié)束后馬鈴薯切片真空包裝，置于2～5 ℃條件下冷藏。每隔5 d測定馬鈴薯切片在貯藏過程中的生理生化變化。

1.2.3 馬鈴薯切片指標(biāo)測定 褐變度的測定參照文獻(xiàn)[3]；呼吸強(qiáng)度的測定參照文獻(xiàn)[4]；多酚氧化酶活力的測定參照文獻(xiàn)[5]、[6]；過氧化氫酶活力的測定參照文獻(xiàn)[7]；還原糖和蛋白質(zhì)含量的測定參照文獻(xiàn)[8]。

1.2.4 正交試驗(yàn) 以貯藏20 d時(shí)馬鈴薯切片褐變度為指標(biāo)，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)考察保鮮劑pH、浸泡時(shí)間、保鮮劑配比（V汁液∶V水）3個(gè)因素對(duì)天然保鮮劑防止馬鈴薯切片褐變效果的影響。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 天然保鮮劑對(duì)馬鈴薯切片褐變度的影響

馬鈴薯切片在貯藏期間的褐變情況見圖1。由圖1可以看出，馬鈴薯切片隨貯藏時(shí)間的延長褐變度加深。貯藏初期褐變速度較快，貯藏后期褐變速度較平緩。未用保鮮劑處理的馬鈴薯片褐變速度比保鮮劑處理過的馬鈴薯片快，褐變程度也嚴(yán)重很多。不同條件下的保鮮劑處理的馬鈴薯片褐變速度和程度也有所不同。保鮮劑按V汁液∶V水=1∶10的比例配制、pH 4.7、浸泡時(shí)間5 h的處理中馬鈴薯切片的褐變速度最慢。

2.2 天然保鮮劑對(duì)馬鈴薯切片呼吸強(qiáng)度的影響

通過測定呼吸強(qiáng)度可以衡量馬鈴薯切片的生理狀態(tài)和貯藏效果，貯藏期間馬鈴薯切片的呼吸強(qiáng)度見圖2。由圖2可知，貯藏期間馬鈴薯切片的呼吸強(qiáng)度呈先增強(qiáng)后減弱或者緩慢增強(qiáng)的變化趨勢。其中未經(jīng)保鮮劑處理的馬鈴薯切片呼吸強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，變化幅度最大。而保鮮劑按V汁液∶V水=1∶10的比例配制、pH 4.7、浸泡時(shí)間5 h的處理中馬鈴薯切片的呼吸強(qiáng)度呈先緩慢增強(qiáng)后緩慢減弱的變化趨勢，變化幅度小。

2.3 天然保鮮劑對(duì)馬鈴薯切片還原糖含量的影響

馬鈴薯在貯藏過程中淀粉等會(huì)分解產(chǎn)生還原糖，與此同時(shí)呼吸作用也會(huì)消耗還原糖。貯藏過程中馬鈴薯切片中還原糖含量變化如圖3所示。由圖3可知，未經(jīng)保鮮劑處理的馬鈴薯切片中還原糖含量在貯藏初期上升幅度很大，在貯藏后期其還原糖含量基本穩(wěn)定，而經(jīng)保鮮劑處理的馬鈴薯切片中還原糖含量總體隨貯藏時(shí)間的延長呈升高趨勢。在貯藏期間未經(jīng)保鮮劑處理的馬鈴薯切片中還原糖含量始終高于保鮮劑處理后的，其中保鮮劑按V汁液∶V水=1∶5的比例配制、pH 4.4、浸泡時(shí)間5 h的處理中馬鈴薯切片還原糖含量升高速度最慢。

2.4 天然保鮮劑對(duì)馬鈴薯切片蛋白質(zhì)含量的影響

馬鈴薯切片中蛋白質(zhì)含量在貯藏過程中的變化情況見圖4。由圖4可以看出，馬鈴薯切片中蛋白質(zhì)含量均隨貯藏時(shí)間的延長而下降，且在貯藏初期下降速度較快，貯藏后期下降速度較慢。未經(jīng)過保鮮劑處理的馬鈴薯切片中蛋白質(zhì)含量下降幅度最大，而經(jīng)保鮮劑處理后的馬鈴薯片蛋白質(zhì)含量下降幅度相對(duì)較小。其中保鮮劑按V汁液∶V水=1∶10的比例配制、pH 4.7、浸泡時(shí)間5 h的處理馬鈴薯切片中蛋白質(zhì)含量下降幅度最小。

2.5 天然保鮮劑對(duì)馬鈴薯切片過氧化氫酶活力的影響

過氧化氫是代謝過程中產(chǎn)生的一種會(huì)對(duì)機(jī)體造成損害的物質(zhì)，過氧化氫酶就是常常被細(xì)胞用來催化過氧化氫分解的工具。因此植物體內(nèi)過氧化氫酶的活力可在一定程度上體現(xiàn)其保鮮效果。馬鈴薯切片中過氧化氫酶活力在貯藏過程中的變化情況見圖5。由圖5可以看出，馬鈴薯切片中過氧化氫酶活力均隨貯藏時(shí)間的延長先迅速下降，后緩慢下降，未經(jīng)過保鮮劑處理的馬鈴薯切片中過氧化氫酶活力下降幅度最大，下降速度最快。而經(jīng)保鮮劑處理后的馬鈴薯片過氧化氫酶活力下降幅度較小、下降速度較慢。其中保鮮劑按V汁液∶V水=1∶5的比例配制、pH 4.4、浸泡時(shí)間5 h的處理馬鈴薯切片在貯藏20 d后過氧化氫酶活力最高。

2.6 天然保鮮劑對(duì)馬鈴薯切片多酚氧化酶活力的影響

多酚氧化酶是自然界中分布極廣的一種金屬蛋白酶，植物組織發(fā)生褐變主要是多酚氧化酶作用的結(jié)果，多酚氧化酶催化多酚氧化為醌，醌聚合并與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸反應(yīng)產(chǎn)生黑色素沉淀，從而使得褐變明顯。馬鈴薯切片中多酚氧化酶活力在貯藏過程中的變化情況見圖6。由圖6可以看出，馬鈴薯切片中多酚氧化酶活力隨貯藏時(shí)間的延長呈先下降后上升的變化趨勢，未經(jīng)過保鮮劑處理的馬鈴薯切片中多酚氧化酶活力在貯藏前期下降幅度較小，而在貯藏后期其活力上升速度較快、上升幅度大。而經(jīng)保鮮劑處理后的馬鈴薯片多酚氧化酶活力在貯藏前期下降幅度較大，在貯藏后期上升速度較慢、上升幅度較小。其中保鮮劑按V汁液∶V水=1∶10的比例配制、pH 4.7、浸泡時(shí)間5 h的處理馬鈴薯切片在貯藏20 d后多酚氧化酶活力最弱。

2.7 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可知，3個(gè)因素中浸泡時(shí)間對(duì)馬鈴薯切片褐變度保鮮效果的影響最大，其次是pH，保鮮劑中汁液與水的體積比的影響最小。最佳試驗(yàn)組合為A3B2C1，即pH 4.7、浸泡時(shí)間4 h、V汁液∶V水=1∶5，貯藏20 d后馬鈴薯的褐變度為0.489，低于其他試驗(yàn)組合的結(jié)果，表明正交試驗(yàn)結(jié)果可靠。

3 小結(jié)與討論

以洋蔥為主要原料制備天然保鮮劑，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)考察pH、浸泡時(shí)間和洋蔥汁液與蒸餾水的配比對(duì)馬鈴薯切片褐變度及生理生化指標(biāo)的影響，以確定出最佳的保鮮條件。結(jié)果顯示，天然保鮮劑可以有效抑制馬鈴薯切片在貯藏期間的褐變，延緩其呼吸強(qiáng)度和還原糖含量的上升以及蛋白質(zhì)含量和過氧化物酶活力的下降，提高貯藏期間馬鈴薯切片的品質(zhì)。天然保鮮劑按洋蔥汁液與蒸餾水1∶5的體積比配制、pH 4.7、浸泡時(shí)間4 h，保鮮劑延緩馬鈴薯切片褐變的效果最好。

洋蔥天然保鮮劑原料易得，制備方法簡單，對(duì)馬鈴薯切片保鮮效果好，具有開發(fā)利用前景。洋蔥天然保鮮劑處理對(duì)馬鈴薯切片在貯藏過程中感官品質(zhì)的影響及其保鮮作用機(jī)理還有待于進(jìn)一步研究。

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