鮮切馬鈴薯加工中護(hù)色劑和包裝方式的篩選

王定仙，王春珍

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 果樹(shù)研究所，山西 太原 030031）

馬鈴薯是薯蕷科（Dioscoreɑceɑe）、薯蕷屬（Dioscoreɑ）中能夠形成地下肉質(zhì)塊莖（根狀莖）的栽培種（野生種）。馬鈴薯的塊莖營(yíng)養(yǎng)成分因品種及栽培地區(qū)不同而有差異，一般除含有水分外，還含有人體所需的碳水化合物、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、微量元素、維生素、氨基酸等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。據(jù)測(cè)定，每100 g鮮馬鈴薯塊莖中水分含量76.7～82.6 g，碳水化合物14.4～19.9 g，蛋白質(zhì)1.5～1.9 g，粗纖維0.9 g，灰分0.6 g，鈣14 mg，磷42 mg，鐵0.3 mg，胡蘿卜素0.02 mg，硫胺素0.08 mg，尼克酸0.3 mg，核黃酸0.02 mg，抗壞血酸4 mg[1]。馬鈴薯還具有很高的藥用價(jià)值。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也證明，馬鈴薯塊莖中含有甘露聚糖、3，4－二羥基乙胺、植酸、尿囊素、膽堿、多巴胺、馬鈴薯堿，以及包括精氨酸在內(nèi)的10余種氨基酸、糖蛋白等藥用有效成分。因此，馬鈴薯是一種應(yīng)用前景廣闊的天然保健型蔬菜[2]。

鮮切蔬菜是指新鮮蔬菜原料經(jīng)過(guò)分級(jí)、整理、挑選、清洗、整修、去皮、切分、包裝等一系列步驟，然后塑料薄膜包裝，供消費(fèi)者或餐飲業(yè)使用的一種新式果蔬加工產(chǎn)品，其特點(diǎn)是清潔、衛(wèi)生、新鮮、方便[3]。我國(guó)蔬菜主要鮮銷(xiāo)，蔬菜加工率不足20%～30%，鮮切蔬菜加工的出現(xiàn)一定程度上改變了我國(guó)蔬菜從采后直接進(jìn)入流通領(lǐng)域的供應(yīng)舊模式，實(shí)現(xiàn)了蔬菜的產(chǎn)地集中加工，提高了蔬菜的加工率，基本建立了蔬菜產(chǎn)業(yè)集中加工、分散供應(yīng)的新模式。并且鮮切蔬菜也滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，提供優(yōu)質(zhì)、方便、安全、衛(wèi)生的生鮮蔬菜產(chǎn)品[4]。

本試驗(yàn)選用馬鈴薯作為鮮切蔬菜產(chǎn)品的材料，采用不同濃度的苯甲酸鈉（防腐作用）、檸檬酸（防腐可抑制細(xì)菌繁殖，抗氧化作用，防止褐變）、氯化鈉（防止微生物生長(zhǎng)繁殖）、氯化鈣（保持硬度且有護(hù)色效果）復(fù)合處理鮮切馬鈴薯，并以感官評(píng)價(jià)、褐變度、淀粉含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以篩選出最佳濃度組合。并對(duì)鮮切馬鈴薯進(jìn)行普通包裝、鹽水封袋包裝、真空包裝，旨在選出最佳包裝方式。

1 材料與方法

1.1 材料與主要儀器

1.1.1 材料與試劑

馬鈴薯購(gòu)于太谷縣菜市場(chǎng)，苯甲酸鈉、氯化鈉、檸檬酸、氯化鈣（均為分析純）、食鹽、乙醚、10%乙醇、可溶性淀粉，由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果加實(shí)驗(yàn)室提供。

I-KI溶液：稱(chēng)取20.00 g碘化鉀，加50 mL蒸餾水溶解，再用小臺(tái)秤迅速稱(chēng)取碘2.0 g置燒杯中，將溶解的KI溶液倒入其中，用玻璃棒攪拌，直到碘完全溶解。若碘不能完全溶解時(shí)，可再加少許固體碘化鉀即能溶解，貯存在棕色小滴瓶中待用，用時(shí)稀釋50倍。

1.1.2 設(shè)備與器材

UV－2100型可見(jiàn)分光光度計(jì)，由尤尼柯（上海）儀器有限公司生產(chǎn)生產(chǎn)；TGL－16G高速臺(tái)式離心機(jī)，由上海安亭科學(xué)儀器廠生產(chǎn)；電冰箱，由青島海爾股份有限公司生產(chǎn)；SSW型電熱恒溫水槽，由上海博迅實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)；DZD－400S多功能真空包裝機(jī)，由南通騰通包裝機(jī)械有限公司生產(chǎn)；電子天平、電爐、不銹鋼刀、案板、離心管、容量瓶、漏斗、研缽、移液管、燒杯、保鮮袋、普通包裝袋等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 鮮切馬鈴薯加工工藝操作要點(diǎn)

（1）原料挑選。挑選新鮮、粗細(xì)均勻、無(wú)病蟲(chóng)害、個(gè)體完整、無(wú)損傷、表皮無(wú)蟲(chóng)眼、肉質(zhì)潔白的長(zhǎng)柱形馬鈴薯。

（2）清洗。洗去馬鈴薯表面的泥濘、灰塵和大量的微生物，保證產(chǎn)品的清潔衛(wèi)生。

（3）護(hù)色劑溶液的配制。燒杯里加入400 mL蒸餾水，根據(jù)每個(gè)試驗(yàn)號(hào)中各護(hù)色劑的濃度換算出所需護(hù)色劑的質(zhì)量，并用電子天平準(zhǔn)確稱(chēng)取，放入燒杯中溶解，攪拌均勻。配制出9組不同的護(hù)色劑濃度配比。

（4）去皮。本試驗(yàn)采用人工去皮，去掉表皮即可，不可過(guò)度，否則會(huì)增加原料的損耗。

（5）切分。本試驗(yàn)采用手工切分。切分的大小是影響果蔬品質(zhì)的重要因素之一，切分越小，切分面積越大，保存性越差，厚度以5～6 mm為宜[5]。

（6）護(hù)色劑處理馬鈴薯片。切割后的馬鈴薯立即投入不同濃度配比的護(hù)色劑溶液中，每組40 g左右，處理時(shí)間以30 min為宜[5]。

（7）裝袋貯藏。取出經(jīng)護(hù)色劑處理過(guò)的馬鈴薯，裝入保鮮袋中放入冰箱進(jìn)行冷藏。

1.2.2 護(hù)色劑濃度組合篩選

本試驗(yàn)選用了4種護(hù)色劑苯甲酸鈉、檸檬酸、氯化鈉、氯化鈣按表1所示的L9（34）進(jìn)行正交試驗(yàn)[6]。處理后馬鈴薯片置4℃冰箱中貯藏，于2、4、6 d測(cè)定指標(biāo)，每個(gè)處理重復(fù)3次，取其平均值。通過(guò)褐變度、淀粉含量的測(cè)定并進(jìn)行感官評(píng)分，選出復(fù)合護(hù)色劑的最佳濃度配比。

表1 L 9（34）因素水平表Tab.1 The L9（34）factor level table

1.2.3 包裝方式的選擇

本試驗(yàn)在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，篩選出最佳護(hù)色劑濃度配方后，按其工藝流程進(jìn)行普通保鮮袋包裝、鹽水封袋包裝（濃度分別為0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%）、真空包裝，各重復(fù)2次，一組于常溫下保藏，另一組置4℃冰箱中貯藏，分別測(cè)定其褐變度，淀粉含量，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，選出最佳的包裝方式（注：包裝材料均為聚乙烯塑料袋）。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法

1.3.1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2，滿(mǎn)分為100分，其中色澤40分，組織形態(tài)40分，氣味20分[4]。

表2 標(biāo)準(zhǔn)淀粉溶液的配制Tab.2 The compound of standard starch aqua

1.3.2 褐變度的測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)采用消光值法進(jìn)行褐變度的測(cè)定。

1.3.3 淀粉含量的測(cè)定

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。吸取淀粉濃度為10 mg/mL的A液2.0 mL置100 mL容量瓶，定容，此時(shí)淀粉濃度為200μg/mL（B液）。取具塞刻度試管8支，按表3加入淀粉及I-KI溶液，再加蒸餾水使每支試管溶液補(bǔ)足到10 mL，搖勻，使藍(lán)色溶液穩(wěn)定10 min后，在分光光度計(jì)660 nm波長(zhǎng)處測(cè)其消光值。以消光值為縱坐標(biāo)，已知淀粉溶液的濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖1。

圖1 淀粉含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 The standard curve of starch content

（2）樣品處理。迅速稱(chēng)取馬鈴薯樣品1 g，置研缽中磨成勻漿。將勻漿轉(zhuǎn)移到漏斗中，用乙醚5 mL分5次洗滌，再用10%乙醇洗滌3次，除去樣品中的色素，可溶性糖及其他非淀粉物質(zhì)，然后將濾紙上的殘留物轉(zhuǎn)移到100 mL燒杯中，用蒸餾水分次將濾紙上的殘留物全部洗入燒杯，將燒杯置沸水浴中邊攪拌邊加熱，加熱20 min，將液體離心（3 000 r/min，5 min），將此澄清透明的糊化淀粉溶液轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，定容，混勻（C液）。

（3）測(cè)定。用移液管吸取淀粉液2.0 mL，置10 mL具塞刻度試管，加入I-KI溶液0.2 mL，直至溶液呈現(xiàn)透明藍(lán)色，用蒸餾水補(bǔ)足到10 mL，混勻，靜置10 min，于660 nm波長(zhǎng)處測(cè)定消光值。由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出樣品中淀粉含量（g/100 g鮮質(zhì)量）[7]。

式中：G——樣品淀粉含量，g/100 g鮮質(zhì)量；A——從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的樣品淀粉含量，μg/mL；W——樣品質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮切馬鈴薯護(hù)色劑濃度組合篩選

對(duì)鮮切馬鈴薯使用護(hù)色劑進(jìn)行正交試驗(yàn)L9（34）的結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果L 9（34）Tab.3 The results of L 9（34）orthogonal test

馬鈴薯的褐變主要是酚類(lèi)物質(zhì)發(fā)生的酶促氧化，以多酚氧化酶為主[8]。遇到空氣發(fā)生酶促褐變，使馬鈴薯外觀形成褐色，由表4可知：第9組的護(hù)色效果最好。以褐變度為評(píng)價(jià)指標(biāo)作極差（R）分析可知，各護(hù)色劑對(duì)鮮切馬鈴薯品質(zhì)的影響次序?yàn)椋篈苯甲酸鈉＞C氯化鈉＞B檸檬酸＞D氯化鈣，最佳護(hù)色劑濃度組合為0.3%苯甲酸鈉＋0.3%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋1.0%氯化鈣；以淀粉含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)作極差（R）分析可知，各護(hù)色劑對(duì)鮮切馬鈴薯品質(zhì)的影響次序?yàn)锳苯甲酸鈉＞C氯化鈉＞B檸檬酸＞D氯化鈣，最佳護(hù)色劑濃度組合為0.1%苯甲酸鈉＋0.1%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋0.1%氯化鈣。需要注意的是氯化鈣的護(hù)色作用不大，但其具有保持組織表態(tài)，能較好的防止馬鈴薯片中黏液滲出[5]。

2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

分別以褐變度、淀粉含量為指標(biāo)篩選出兩組最佳組合，護(hù)色劑濃度按A3B2C2D3和A1B1C2D1進(jìn)行工藝流程，各重復(fù)2次，取其平均值得知：A3B2C2D3和A1B1C2D1出現(xiàn)褐變的天數(shù)均為5 d，褐變度分別為3.06、4.39，淀粉含量分別為5.779、6.165，從整體感官評(píng)分方面濃度為A3B2C2D3效果較佳，所以選擇護(hù)色劑濃度A3B2C2D3為最后的最佳護(hù)色劑濃度組合。

2.3 包裝方式的篩選試驗(yàn)

在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，護(hù)色劑濃度以A3B2C2D3進(jìn)行包裝方式的篩選。在相同的工藝條件下，采用不同的包裝方式進(jìn)行包裝，一組放于常溫下，一組置于4℃冰箱中，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同包裝方式對(duì)鮮切馬鈴薯貯藏的影響Tab.4 The effects of different packaging methods on storage of fresh cut potatoes

為了使馬鈴薯達(dá)到更長(zhǎng)的貯藏期，單單靠護(hù)色液是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，微生物過(guò)多會(huì)使馬鈴薯發(fā)生劣變[9]。不同的包裝形式對(duì)馬鈴薯貨架壽命有很大的影響，由表6可知，1.0%的鹽水包裝在抑制褐變發(fā)生以及褐變程度上有較明顯的作用，普通包裝易發(fā)生褐變。真空包裝雖然在抑制褐變方面不如1.0%的鹽水包裝，但經(jīng)鹽水包裝的馬鈴薯會(huì)出現(xiàn)不同程度的失水萎焉，脆性，品質(zhì)都有變差，且有異味。而真空包裝在抑制褐變和淀粉水解方面都有較好的效果，整體感官評(píng)分也很好，因此，綜合考慮選擇真空包裝。

鹽可使水中氧的溶解度減少，且有抑制微生物繁殖的作用，所以抑制褐變腐敗上有較好的效果[10]。普通包裝由于包裝材料透氣率大，所以易發(fā)生褐變。真空包裝將氣體抽走后，包裝袋里氧分壓低，水汽含量低，這樣可防止馬鈴薯氧化、發(fā)霉及腐敗，抑制褐變[11]。但透氣率小或真空度高易發(fā)生無(wú)氧呼吸產(chǎn)生異味，因此，要選擇厚薄適宜的包裝材料來(lái)控制合適的透氣率或合適的真空度來(lái)延長(zhǎng)切分馬鈴薯的貨架期[12]。

3 結(jié)論

（1）通過(guò)護(hù)色劑濃度的正交試驗(yàn)及極差分析得出，各護(hù)色劑影響鮮切馬鈴薯品質(zhì)的主次順序?yàn)椋篈苯甲酸鈉＞C氯化鈉＞B檸檬酸＞D氯化鈣，由試驗(yàn)得出：0.3%苯甲酸鈉＋0.3%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋1.0%氯化鈣在抑制褐變方面有較好作用。0.1%苯甲酸鈉＋0.1%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋0.1%氯化鈣在抑制淀粉水解方面有較好影響。再經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)得出0.3%苯甲酸鈉＋0.3%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋1.0%氯化鈣整體效果較好，最終選擇0.3%苯甲酸鈉＋0.3%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋1.0%氯化鈣作為最佳濃度組合。

（2）通過(guò)包裝方式的篩選試驗(yàn)得出：雖然1.0%的鹽水包裝在抑制褐變方面優(yōu)于真空包裝，但在硬度、氣味等品質(zhì)方面真空包裝有較好的影響，建議選擇真空包裝。