不同清洗剂对鲜切马铃薯贮藏过程品质变化的影响

何 萌，王 丹，马 越，张 超，赵晓燕，童军茂，*

(1.石河子大学食品学院，新疆石河子832000;2.北京市农林科学院蔬菜研究中心，农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，农业部都市农业(北方)重点实验室，北京100097)

鲜切蔬菜作为现代蔬菜消费的新趋势，以其营养、新鲜、自然、方便、可食率高达100%等特点备受消费者的欢迎，是蔬菜产业化新的发展方向。在众多的半加工果蔬中，马铃薯的消费量逐渐增大［1－2］，市场前景颇广。鲜切马铃薯(Fresh－cut potatoes)是指新鲜的马铃薯经清洗、整修、去皮、切分、护色、脱水、包装等处理，供消费者立即食用或餐饮业使用的一种新式马铃薯加工产品。马铃薯切分后呼吸作用和代谢反应加快，鲜切表面易受微生物侵染，失水率也会显著增加，整体品质下降，货架期缩短。此外，由于切割导致酶与底物的区域化分布被打破，在氧气的参与下切分表面发生酶促褐变，失去新鲜产品的特征，降低了其商品价值，造成经济损失。然而，有效的清洗方式可以最大程度地抑制褐变和微生物生长，保持鲜切产品的品质，延长货架期［3－4］。目前我国工厂里的鲜切蔬菜清洗工艺是以0.01%的次氯酸钠进行杀菌。特点是反应速度快且价格便宜，但对热不稳定，容易与有机物反应生成氯化物残留，对人体有致癌效果，且产品的风味及品质被破坏。小规模的鲜切蔬菜加工，还会用到超声波清洗、过氧化氢清洗、二氧化氯清洗等方式，这些方法的特点是处理成本高、杀菌效果不明显。鲜切蔬菜清洗的研究方向倾向于高效、无残留、对人体及环境无危害的工艺，酸性电解水主要由以自来水等为原料的食盐水电解后得到，根据生成方式不同可分为强酸性电解水(pH小于3，有效氯浓度20～60ppm)和弱酸电解水(pH3～6.5，有效氯浓度10～40ppm)。其特点是杀菌能力强大、安全、环保。目前国内外对鲜切马铃薯丝的研究相对较少。本文主要研究了使用次氯酸钠和强酸电解水清洗处理对鲜切马铃薯丝贮藏过程生理生化及感官品质变化的影响，为鲜切马铃薯丝生产加工提供技术保障，以期推动我国鲜切蔬菜产业的快速发展。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

实验所用的马铃薯 均购于北京市海淀区彰化路农贸市场，处理前放入4℃冰箱。实验时选取新鲜、无病虫害和机械伤的马铃薯经水洗后切分(10cm×0.3cm×0.3cm)，分别用电解水和次氯酸钠以1∶2(W/V)的比例进行清洗处理10min，脱水后用PE包装袋进行包装(100g)，于4℃冰箱中贮藏并测定各指标。以符合国家饮用水卫生标准的自来水为对照;次氯酸钠(100ml/L)≥10%次氯酸钠稀释得到;强酸电解水 酸氧化电位消毒水生成器电解0.8%NaCl产生，检测的指标为pH、氧化还原电位(ORP)以及有效氯浓度(ACC)，pH以及ORP值由pH多用电极测定，有效氯浓度由碘量滴定法检测;抗坏血酸、柠檬酸、L－半胱氨酸(L－Cys)均为食品级;邻苯二酚、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化钠 均为分析纯(AR)。

STN－C3－150酸氧化电位消毒水生成器 上海斯钛诺;3－18K高速冷冻离心机 德国Sigma公司;CM－3700分光测色仪 日本柯尼卡－美能达公司;UV－1800分光光度计 日本岛津;DZKW－4电子恒温水浴锅 北京中兴伟业仪器有限公司;电子天平 梅特勒－托利多仪器(上海)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 色差的测定 L*值取决于样品表面的反射率，表示样品表面的明度。a*和b*分别代表绿(－)红(+)轴和蓝(－)黄(+)轴的色度。鲜切马铃薯丝从冰箱中取出后在室温下平衡1h，然后在室温条件下进行颜色的测定［5］。重复取样3次取平均值。

表1 不同清洗剂的基本参数Table 1 The basic parameters of different sanitizers

对鲜切马铃薯丝的L*值、a*值和b*值进行比较分析。

1.2.2 褐变度(BD)的测定［6］取50g马铃薯丝样品，加入50mL提前预冷的0.1mol/L的磷酸缓冲液(pH 6.8)，快速打浆过滤，再于4800r/min条件下离心15min(4℃);取上清液于410nm波长处测定吸光度值，BD以A410表示。

1.2.3 整体感官质量(OVQ)评价［7－8］整体感官质量评价是由经过培训的专业小组人员(6人一组)对马铃薯样品进行评分;对样品的新鲜程度、褐变程度及可接受程度进行打分，分值范围1～9分;9=非常好;7=很好;5=好(适销性的极限);3=一般(使用性的极限);1=差(不可食用)。

1.2.4 PPO活性测定［9－11］粗酶液的提取:取50g马铃薯丝样品，加入50mL提前预冷的0.1mol/L的磷酸缓冲液(pH 6.8)，快速打浆过滤，再于4800r/min条件下离心15min(4℃);收集上清液备用。

反应体系包括:2mL 0.1mol/L磷酸缓冲液(pH6.8)，1mL 0.1mol/L邻苯二酚底物(37℃保温)，0.1mL酶液;于410nm波长处测定吸光度值，每10s记录一次数据，以缓冲液为对照组。以60s内吸光度值变化0.001为一个酶活力单位(U)，以活性曲线的直线部分作时间函数来计算酶活［U/(min×mL)］。

1.2.5 失重率的测定 失重率利用差量法测定［12］。鲜切马铃薯丝从冰箱中取出后在室温下平衡1h，然后在室温条件下进行失重率的测定。重复取样3次取平均值。

1.2.6 微生物指标测定 鲜切马铃薯丝菌落总数的检测:采用平板计数法检测菌落总数，参照GB4789.2－2010。取25g样品快速打浆后加入到225mL无菌生理盐水中，充分振荡后，从混合夜中吸取1mL加入到9mL无菌生理盐水中，按照此方法依次稀释，选取适宜的3～4倍稀释度，从原液和选择的稀释度无菌生理盐水中分别取1mL稀释液注入平皿中，倒入营养琼脂培养基，混合轻摇均匀后，37℃条件下培养(48±3)h，进行菌落总数观察，每个稀释度做3个重复取平均值。

1.3 数据统计

每个处理和评估期做3次平行重复，实验所有的数据取其平均值用统计分析软件(SPSS 13.0)进行数据处理，Duncan多范围检验进行方差分析(p≤0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同清洗处理对鲜切马铃薯丝贮藏期外观品质变化的影响

色泽是反映鲜切产品外观品质的一个重要指标。L*值表示切面的亮度，是贮藏过程中由于酶促褐变或色素聚集引起切割表面变暗的一个指标性参数，L*值越低，褐变越严重。鲜切马铃薯丝的L*值变化见图1a，不同的清洗剂处理下，L*值都随贮藏时间的延长而下降，次氯酸钠和电解水处理组的L*值高于对照组(p＜0.05)。a*值代表绿(－)红(+)轴的色度，如图1b所示，随着贮藏时间的延长，a*值都在不同程度地升高，表明样品的褐变程度加剧，而强酸电解水处理组的a*值低于对照组(p＜0.05)和次氯酸钠处理组(p＞0.05)，能较好地抑制褐变。b*值代表蓝(－)黄(+)轴的色度，如图1c所示，不同处理组的b*值都随着贮藏时间的延长而下降，次氯酸钠和强酸电解水处理组的b*值明显高于对照组(p＜0.05);表明次氯酸钠和电解水处理可以不同程度地抑制鲜切马铃薯丝的褐变，但两者之间的差异性不显著(p＞0.05)。

切分切丝会使细胞破裂，酶和底物的区域化分布被打破，在氧气参与的情况下会发生酶促褐变。图1d所示，对照组的褐变程度最大，而电解水有效地抑制了贮藏期内鲜切马铃薯丝褐变的发生。

整体感官质量(OVQ)是衡量鲜切产品品质的一个重要指标。如图2所示，贮藏过程鲜切马铃薯丝的OVQ值都在不同程度地降低，对照组OVQ值在贮藏的第3d就已经降到了5，而次氯酸钠和电解水处理组在贮藏第5d时的OVQ值分别为5和6，结果表明电解水处理能够很好地保持鲜切马铃薯丝的整体感官品质，方差分析表明其与次氯酸钠处理之间的差异性不显著(p＞0.05)。

2.2 不同清洗处理对鲜切马铃薯丝贮藏期PPO活性的影响

鲜切马铃薯丝贮藏期间的PPO活性变化见图3，不同清洗处理组的变化趋势基本一致，均是先增加后降低，再增加又降低，峰值均出现在第1d和第3d;对照组的PPO活性最高(p＜0.05)，次氯酸钠处理次之，电解水处理最低，说明强酸电解水能有效地抑制鲜切马铃薯丝的PPO活性，有益于品质保持，但两种处理之间的差异性不显著(p＞0.05)。PPO在植物中多以潜伏形式存在，与膜系统紧密结合，在成熟、伤害、衰老或胁迫条件下，因膜受伤害而活化，并导致PPO活性增加，这种诱导的PPO仅在受诱导的部位出现，具有防御性的保卫功能。实验结果表明，鲜切马铃薯丝在第1天PPO活性迅速增加，是因为切割诱导了马铃薯组织中处于潜伏状态的PPO活性在短时间内快速增强，贮藏中期PPO活性的变化是诱导酶活和自杀性失活2种作用平衡的结果;贮藏后期诱导作用降低，自杀性失活占主导，从而导致PPO活性降低［4］。

2.3 不同清洗处理对鲜切马铃薯丝贮藏期失重率变化的影响

图1 不同清洗处理后鲜切马铃薯贮藏期色差变化Fig.1 Changes of the color difference in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

图2 不同清洗处理后鲜切马铃薯丝贮藏期OVQ值变化Fig.2 Changes of the OVQ in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

图3 不同清洗处理后鲜切马铃薯丝贮藏期PPO活性的变化Fig.3 Changes of the PPO activity in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

失重率是评价货架期内鲜切产品品质的一个重要指标。由图4可知，贮藏期间所有处理的失重率都呈上升趋势，对照组的失重率明显高于两种不同清洗剂处理组(p＜0.05)，其中，次氯酸钠处理组的失重率略小于电解水处理组(p＞0.05)。

图4 不同清洗处理后鲜切马铃薯丝贮藏期失重率的变化Fig.4 Changes of weight loss rate in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

2.4 不同清洗处理对鲜切马铃薯丝贮藏期菌落总数变化的影响

通常为了延长鲜切果蔬的货架期，保持其商品品质，都要对其进行清洗杀菌处理。次氯酸钠是一种广谱杀菌剂，而电解水是一种新型功能水。在贮藏期内，各处理组的菌落总数都随时间的延长而逐渐上升，这是因为鲜切时马铃薯组织受到破坏，营养物质外流，为微生物的生长繁殖提供了一定的营养基础。如图5所示，经次氯酸钠和电解水处理后，鲜切马铃薯丝的菌落总数明显低于对照组(p＜0.05)，到贮藏第5d时两处理组的总菌数都小于4lgcfu/g，抑菌效果明显，但两者之间的差异性不显著(p＞0.05)，然而，次氯酸钠会有一定的氯残留，对人体和环境都具有一定的安全隐患。

3 结论

清洗杀菌是保证鲜切产品品质和延长货架期的重要工艺之一，也是鲜切产业生产体系中的关键控制点。不同清洗剂的使用能够不同程度地抑制了鲜切产品的褐变和微生物的浸染;次氯酸钠和强酸电解水处理不同程度地保持了鲜切马铃薯丝的品质;结果表明:强酸电解水清洗处理后，鲜切马铃薯丝b*值的降低和a*值的增大幅度都较小，强酸电解水的清洗可以较好地保持OVQ，抑制贮藏期内的褐变现象，减少表面微生物的数量，降低PPO活性，效果明显优于对照组(p＜0.05);但电解水和次氯酸钠两种清洗处理在降低样品失重率、减少表面微生物数量、抑制表面褐变及PPO活性方面的差异性不具有显著性(p＞0.05)。从安全和环保的角度讲，电解水的清洗效果优于次氯酸钠，在鲜切产业中具有广阔的应用前景。

图5 不同清洗处理后鲜切马铃薯丝贮藏期菌落总数的变化Fig.5 Changes of the aerobic plate count in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

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