馬鈴薯貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

Research Progress on Potato Storage and Preservation Technology

YANFabin12，LIU Huiyan1，F(xiàn)ANGHaitian1* （1.College ofFood Science and Engineering， Ningxia University， Yinchuan 75oo21， China; 2.Nissin Food （China） Investment Co.，Ltd.， Shanghai 200235， China）

Abstract： This article elaborates on the basic characteristics of potatoes， summarizes the physical storage and preservation technology，chemical storageand preservation technology，and biological storage and preservation technology of potatoes，analyzes the environmental and internal factors that affect the storage and preservation effct of potatoes，in order to ensure the quality of potatoes and promote the development of the potato processing industry.

Keywords： potato; physical preservation; chemical preservation; biotechnology preservation

馬鈴薯（SolariumtuberosumL.）作為一種重要的糧食作物，在全球范圍內(nèi)均有種植。馬鈴薯因其豐富的營養(yǎng)價值和耐儲存等特點，成為許多加工食品的重要原料，特別是在休閑食品市場中，薯片銷量日益增長，為馬鈴薯的深度加工提供了廣闊的市場空間，也提高了馬鈴薯的附加值。然而，薯片加工業(yè)的快速發(fā)展對原料的質(zhì)量提出了更高的要求。馬鈴薯的貯藏保鮮技術(shù)直接影響原料的新鮮度、從而影響產(chǎn)品的口感、營養(yǎng)以及安全性，對貯藏技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用對提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義[1-2]?？茖W(xué)的貯藏技術(shù)研究不僅有利于減少土豆原料的損耗，延長其加工周期，也對降低生產(chǎn)成本、提升市場競爭力具有重要作用。同時，提升貯藏與保鮮技術(shù)也有助于降低對環(huán)境的影響，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。

1馬鈴薯的基本特征

1.1 馬鈴薯的營養(yǎng)成分

馬鈴薯中的主要營養(yǎng)成分有碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等。通常情況下，馬鈴薯塊莖的水分含量為 76% ，干物質(zhì)含量為 24% ，其中淀粉占干物質(zhì)總量的 70%～80% 。馬鈴薯塊莖的蛋白質(zhì)含量約為 2% ，含有18種氨基酸。此外，馬鈴薯塊莖還含有多種維生素和無機(jī)鹽成分，包括維生素C、維生素A等18種維生素成分和鈣、磷、鐵等10多種礦物質(zhì)元素[3]

1.2 馬鈴薯的貯藏特性

在馬鈴薯的實際貯藏過程中，土堆貯藏、通風(fēng)貯藏等傳統(tǒng)的貯藏方法雖然成本較低，但由于缺乏有效的溫度、濕度控制，容易導(dǎo)致馬鈴薯品質(zhì)下降和損耗增加[4]。即便是采用氣調(diào)貯藏等先進(jìn)的貯藏技術(shù)后，馬鈴薯在貯藏過程中仍會出現(xiàn)品質(zhì)下降等問題。溫度、濕度、氧氣濃度和品種以及收獲后不同的包裝、運(yùn)輸和儲存條件下的初始質(zhì)量等因素均會影響馬鈴薯的儲存效果。

2馬鈴薯的貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

2.1物理貯藏保鮮技術(shù)

2.1.1 低溫貯藏

低溫貯藏技術(shù)對保持馬鈴薯的口感和品質(zhì)至關(guān)重要[5]。低溫貯藏作為一種傳統(tǒng)而有效的農(nóng)產(chǎn)品保鮮方法，在馬鈴薯的貯藏保鮮處理中占有舉足輕重的地位。該技術(shù)是將馬鈴薯存放在低溫環(huán)境中，可有效延長其保質(zhì)期限，減少因溫度升高而導(dǎo)致的馬鈴薯腐爛和品質(zhì)下降。盡管低溫貯藏技術(shù)具有眾多優(yōu)點，但在實際操作中也存在一定的局限性和挑戰(zhàn)。例如，對溫度控制要求較高，需要持續(xù)且精確的溫度監(jiān)測和調(diào)節(jié)設(shè)備，這會增加成本，但該技術(shù)仍是目前最有效的馬鈴薯保鮮方法之一。

2.1.2 氣調(diào)貯藏

氣調(diào)貯藏是通過調(diào)整儲存環(huán)境中的氣體成分，如氧氣和二氧化碳的濃度，以延長馬鈴薯的保鮮期并保持其品質(zhì)。這種方法的核心在于通過控制和管理儲存空間的氣體組成比例，來降低馬鈴薯的代謝速率，從而減緩組織的老化，延長馬鈴薯的貯藏期，同時能有效抑制微生物的生長和繁殖。在馬鈴薯的貯藏過程中，氣調(diào)貯藏的應(yīng)用可以大大提高其保鮮效果。氣調(diào)貯藏的核心在于對儲存環(huán)境的精確管理，包括氣體濃度的控制、溫濕度的調(diào)節(jié)以及對儲存條件的實時監(jiān)控[。通過不斷優(yōu)化氣調(diào)比例，可以最大限度地發(fā)揮氣調(diào)技術(shù)的優(yōu)勢，從而延長馬鈴薯的貯藏期并保持其新鮮度。

2.1.3 輻射技術(shù)

輻射保鮮技術(shù)是一種利用電磁輻射的生物效應(yīng)來保鮮食品的方法。這種技術(shù)主要是通過使用γ射線、X射線或電子束等形式的輻射，對食品中的微生物進(jìn)行殺滅或抑制，減少食品中的水分活性，改變食品的物理或化學(xué)性質(zhì)，以延長食品的保鮮期限并保持其品質(zhì)。對馬鈴薯保鮮而言，通過輻射處理，可以有效降低馬鈴薯中的水分活性，降低其呼吸速率，從而延長其貯藏期限[]。此外，輻射處理還可以殺滅馬鈴薯表面的細(xì)菌和真菌等微生物，減少腐敗變質(zhì)的風(fēng)險。采用輻射處理后的馬鈴薯，在一定時間內(nèi)可以保持較好的質(zhì)量，且可以顯著延長其貯藏期限[]

2.1.4 超高壓處理

超高壓處理（HighPressureProcessing，HPP）是一項非熱食品保藏技術(shù)，通過施加 100MPa 以上的壓強(qiáng)，改變食品中酶等物質(zhì)的生物活性和化學(xué)結(jié)構(gòu)，以此來延長食品保質(zhì)期、改善食品品質(zhì)并保持營養(yǎng)價值[9。馬鈴薯作為加工食品的重要原料，其在收獲后的貯藏與保鮮過程中面臨易腐爛、易褐變、呼吸作用強(qiáng)烈等問題。超高壓處理技術(shù)的應(yīng)用，可以有效改善這些問題，延長馬鈴薯的保鮮期并保持其營養(yǎng)和感官品質(zhì)[10]。與熱處理相比，超高壓處理不會產(chǎn)生任何有害的加熱相關(guān)副產(chǎn)品，也不會改變馬鈴薯的營養(yǎng)成分，保證了食品的安全性和營養(yǎng)價值。

2.2化學(xué)貯藏保鮮技術(shù)

2.2.1 防腐劑的使用

在馬鈴薯的保鮮過程中，防腐劑的使用是提高其貯藏品質(zhì)的重要手段。防腐劑能有效抑制微生物的生長和繁殖，減緩馬鈴薯的腐爛和品質(zhì)下降，從而延長貯存期。然而，防腐劑的選用和使用必須兼顧效果與安全性，以符合消費(fèi)者的健康安全要求和市場監(jiān)管的規(guī)定。當(dāng)前，消費(fèi)者對食品中的化學(xué)添加劑越來越關(guān)注，市場上對“零添加”“天然”“有機(jī)”“綠色”等標(biāo)簽的追求也日益增加。因此，防腐劑的使用在馬鈴薯保鮮中必須經(jīng)過安全性評估，在添加防劑時，不僅要從提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)，還要兼顧消費(fèi)者對健康和安全的要求。

2.2.2 天然抗氧化劑

天然抗氧化劑是指從自然界中提取或通過生物工程方法合成的具有抗氧化活性的物質(zhì)，包括植物提取物、微生物發(fā)酵產(chǎn)品等。在馬鈴保鮮過程中，天然抗氧化劑主要通過抑制酶活性、減少氧化應(yīng)激、螯合金屬離子來實現(xiàn)其保鮮效果。天然抗氧化劑的使用還能有效減少傳統(tǒng)化學(xué)抗氧化劑帶來的潛在食品安全問題。

2.3生物貯藏保鮮技術(shù)

2.3.1 微生物抑制技術(shù)

在馬鈴薯貯藏保鮮過程中，控制微生物的生長繁殖至關(guān)重要。微生物抑制技術(shù)主要是通過利用其他微生物或生物制劑來抑制或殺滅目標(biāo)微生物。生物制劑的優(yōu)點是安全性高、不會污染環(huán)境，但可能存在作用不穩(wěn)定、成本相對較高等問題。

2.3.2 生物涂層

生物涂層技術(shù)作為一種環(huán)境友好且可持續(xù)發(fā)展的貯藏保鮮方式，在馬鈴薯保鮮中的應(yīng)用日益受到重視。生物涂層技術(shù)主要利用生物材料如多糖、蛋白質(zhì)等，通過與其他功能性成分的復(fù)合使用，形成具有保鮮功效的生物保護(hù)層，用于抑制馬鈴薯的呼吸作用、防正微生物的侵入和減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失。生物涂層技術(shù)的優(yōu)勢在于其自然且安全的特性，這對于提高消費(fèi)者的接受度和確保食品安全具有重要意義。同時，生物涂層的使用可以減少對傳統(tǒng)化學(xué)保鮮劑的依賴，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品加工的環(huán)境風(fēng)險。

3影響馬鈴薯貯藏保鮮效果的因素

3.1環(huán)境因素

3.1.1 溫度

在一定溫度范圍內(nèi)，馬鈴薯的呼吸作用和新陳代謝活性會隨著溫度的變化而改變[1]。在適宜的溫度條件下，馬鈴薯的呼吸速率適中，有利于維持馬鈴薯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)成分的穩(wěn)定性，從而保持良好的品質(zhì)[12]。當(dāng)溫度控制不當(dāng)時，馬鈴薯的生理活動會受到不利影響，從而加速產(chǎn)品的品質(zhì)下降和營養(yǎng)成分的流失。對于鮮食馬鈴薯而言，適宜的貯藏溫度一般建議在 1～3^cC ，最高不應(yīng)超過 7% [13]，這樣可以最大限度降低馬鈴薯的代謝速率，減少營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，同時限制微生物的活動，降低腐爛的風(fēng)險。而對于需要加工成薯片的馬鈴薯來說，溫度的控制則更為重要，如果溫度低于 10% ，將導(dǎo)致還原糖升高無法生產(chǎn)出顏色合格的薯片。

3.1.2 濕度

濕度是決定馬鈴薯貯藏保鮮效果的關(guān)鍵因素之一。在高濕度條件下，馬鈴薯的呼吸作用增強(qiáng)，會加速其新陳代謝的速度，使?fàn)I養(yǎng)成分的消耗速度加快，同時加速呼吸熱的產(chǎn)生，容易造成馬鈴薯的品質(zhì)下降。同時，高濕度環(huán)境有利于微生物的生長和繁殖，增加了馬鈴薯發(fā)霉、腐爛等風(fēng)險，這不僅會造成經(jīng)濟(jì)損失，還可能影響消費(fèi)者健康。如果儲存環(huán)境的濕度過低，馬鈴薯的外層組織會失水而干縮，會影響薯片的口感與質(zhì)地，降低產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在薯片加工原料的馬鈴薯貯藏中，必須對濕度進(jìn)行有效管理，理想的濕度應(yīng)控制在 85%～90% 。

3.2 內(nèi)在因素

3.2.1 馬鈴薯品種

在貯藏保鮮領(lǐng)域，馬鈴薯的品種是影響其貯藏效果的重要內(nèi)在因素之一。不同的品種具有不同的生物學(xué)特征，如休眠期長度、休眠期間的新陳代謝活躍度以及對環(huán)境因素變化的敏感度等，這些因素均會直接或間接地影響馬鈴薯的貯藏保鮮效果[14]早熟與晚熟品種的休眠期存在差異，早熟品種一般休眠期較短，而晚熟品種的休眠期相對較長。此外，不同品種的馬鈴薯在貯藏期間的生理活動強(qiáng)度也不同。一般而言，休眠期進(jìn)行緩慢新陳代謝的品種，貯藏過程對品質(zhì)的影響較小，這有利于延長貯藏時間和減少損耗。相反，新陳代謝活動旺盛的品種，在貯藏過程中易出現(xiàn)過度消耗自身營養(yǎng)物質(zhì)、加速老化和腐爛的現(xiàn)象，從而縮短貯藏期限。對于容易發(fā)芽或易感染某種病害的品種，需要在貯藏過程中采用特殊的抑芽技術(shù)或者病害防治措施來實現(xiàn)貯藏保鮮。

3.2.2 初始質(zhì)量

馬鈴薯的初始質(zhì)量是指在貯藏前的馬鈴薯的質(zhì)量狀況，其包括馬鈴薯的大小、重量以及是否帶有病斑或病蟲害等因素。這些因素直接影響馬鈴薯的內(nèi)在品質(zhì)和貯藏過程中的保鮮效果[15-16]。為了確保貯藏過程中的保鮮效果，就需要重點關(guān)注和提高收獲后馬鈴薯的初始質(zhì)量，通過優(yōu)化收獲、分揀、裝袋、運(yùn)輸和初期貯藏方法來減少任何可能造成的物理損傷和品質(zhì)損失。

4結(jié)語

不同的貯藏保鮮技術(shù)對于提高馬鈴薯的貯藏效率、降低損耗、保障薯片加工原料的品質(zhì)以及推動整個馬鈴薯加工業(yè)的發(fā)展具有重要作用。 ① 物理保鮮技術(shù)，如氣調(diào)貯藏、低溫貯藏等均能有效延長馬鈴薯的保鮮期限，同時保持其營養(yǎng)和口感品質(zhì)。此外，超高壓處理等新型物理保鮮技術(shù)同樣顯示出了良好的應(yīng)用前景。 ② 化學(xué)保鮮技術(shù)也是保障馬鈴薯質(zhì)量的一個有效手段。然而，化學(xué)保鮮劑的使用可能會受到越來越多的環(huán)保法規(guī)限制，因此發(fā)展天然防腐劑是未來的一個重要趨勢。通過使用天然防腐劑，如植物油、殼聚糖等，不僅提高了保鮮效果，而且降低了對人體和環(huán)境的潛在風(fēng)險。 ③ 生物保鮮技術(shù)的應(yīng)用，如利用微生物抑制劑和生物涂層等，為馬鈴薯保鮮技術(shù)提供了更為安全、環(huán)保的新方案。這些技術(shù)通過使用或增強(qiáng)自然存在的防御機(jī)制來延長馬鈴薯的保鮮期，同時能保持馬鈴薯的自然品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]邱心洋，袁惠君，李梅，等.馬鈴薯營養(yǎng)特性及其功能性產(chǎn)品開發(fā)研究進(jìn)展[J中國食品添加劑，2024，35（1）：272-278.

[2]楊昕臻，李梅，吳小華.鮮切馬鈴薯褐變控制技術(shù)研究進(jìn)展[J].包裝工程，2023，44（13）：112-129.

[3]盛萬民.中國馬鈴薯品質(zhì)現(xiàn)狀及改良對策[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2006，22（3）：166-170.

[4]余平蓮，闞東楊，程立君，等.馬鈴薯發(fā)酵飲品的研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2020（15）：66-69

[5]薛文武.馬鈴薯貯藏技術(shù)[J].農(nóng)民致富之友，2017（9）：50.

[7]田甲春，田世龍，葛霞，等.馬鈴薯貯藏技術(shù)研究進(jìn)展[J].保鮮與加工，2017，17（4）：108-112.

[6]楊軍林，任亞梅，李敏，等.馬鈴薯貯藏期抑芽及防腐技術(shù)的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)，2018，39（6）：245-249.

[8]康彩琴.馬鈴薯種薯貯藏性能和貯藏技術(shù)分析[J]蔬菜，2016（8）：55-57.

[9]韓慧敏，何江.我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2016（10）：46-47.

[10]劉海英.馬鈴薯不同貯藏方式的保鮮效果研究[J]蔬菜，2014（12）：81-83.

[11]袁晶，李梅.馬鈴薯采后貯藏防腐保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2014（4）：12-14.

[12]李蘭紅，李佳梅，孫麗華，等.貯藏條件對馬鈴薯品質(zhì)的影響[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2014（3）：25-26.

[13]王麗萍，王杉，閆彥君，等.天然復(fù)合抗氧化劑對鮮切馬鈴薯的保鮮效果[J].食品研究與開發(fā)，2022，43（10）：54-61.

[14]普紅梅，姚春光，李燕山，等.馬鈴薯貯藏方法與技術(shù)[J].云南農(nóng)業(yè)科技，2013（6）：34-37.

[15]提偉鋼，于文越，邵士鳳，等.可食性涂膜保鮮技術(shù)研究進(jìn)展[J].保鮮與加工，2013，13（2）：49-52.

[16]段偉偉，胡麗君.馬鈴薯貯藏技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]農(nóng)業(yè)科技通訊，2012（4）：21-23.