鲜切山药的护色工艺研究

张东京，高贵珍，张兴桃

(宿州学院，安徽 宿州 234000)



鲜切山药的护色工艺研究

张东京，高贵珍，张兴桃

(宿州学院，安徽 宿州 234000)

笔者以鲜切山药为原料，用柠檬酸(CA)、维生素C(Vc)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为单因素对鲜切山药片护色处理，得出最佳组合：柠檬酸浓度为0.6%，Vc浓度为0.10%，EDTA-2Na浓度为0.05%。

鲜切山药；柠檬酸；抗坏血酸；EDTA-2Na

山药学名薯蓣、怀山药、淮山药等，属薯蓣科山药属，生长周期一年以上，主要食用部分为根茎[1](P16-17)。山药品种丰富，肉质水分较多，碳水化合物、维生素等含量丰富，不仅可以食用，还具有一定的药用价值，味甘性平，补脾养胃、补肺益肾之功效，是一种药食同源植物[2]。

山药为高产高效植物之一，耐贮易运，有一定的附加价值，产品畅销国内外。故山药是促进农业发展，增加农民收入的经济作物，无论是生产者还是消费者，山药的种植和深加工都是首选。虽然我国山药的种植起步较早，但加工形式规模较小，结构较为单一，没有形成规模产业，在国外缺少竞争优势。另外山药的功能价值较高，社会需求量较大。因此，应开发和研究山药深加工的食品，提高附加产值，来满足现代人民的生活需求[3]。

鲜切山药在生产加工中所面临的褐变是困扰其大规模生产的重要因素。现在抑制鲜切山药褐变的方式主要有化学试剂法[4]和热处理法[5]。本文主要探讨了食品级化学试剂对鲜切山药褐变[6]的影响，进行单因素试验和正交试验，探索高效的山药护色最佳组合，为山药的深加工及提高附加值开辟出可行的途径提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料来源

鲜怀铁棍山药购宿州市家乐福超市。

柠檬酸(CA)，乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)，维生素C(Vc)，95%分析醇等。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

挑选合格的鲜怀铁棍山药→洗净削皮→切片→护色→称量装袋→真空封口→杀菌→冷却→成品

1.2.2 操作要点

1)原料选购

挑选成熟的且新鲜完好无损的鲜怀铁棍山药为原料。

2)清洗去皮

将挑选好的鲜怀铁棍山药放入水槽中用自来水冲洗干净，然后用水果刀对原料进行削皮，取其果肉备用。

3)切片

将准备好的鲜怀铁棍山药切成厚度为3～5 mm的切片，以备用。

4)护色

对鲜山药切片处理，分别用柠檬酸(CA)、维生素C(Vc)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)处理鲜切山药片30 min。

5)密封杀菌

将调配好的样品迅速加热杀菌，维持时间不能过长，一般就控制在3 s到10 s之间，且加热温度也不能过高，一般控制在75～90 ℃。

1.2.3 吸光度的测定方法

将在护色剂中浸泡过的山药片称取5 g，用保鲜膜包好，保持20 ℃放置7 d。将上述处理过的山药片加入30 mL(95%)乙醇中，处理6 h，过滤，取适量浸泡液，用上海仪电分析仪器有限公司的722型分光光度计测定吸光度，并记录。鲜切山药片暴露在空气中，使得其中的酚类物质在酶的作用下会发生一系列复杂的化学变化，产生一些大分子有颜色的物质，这种变化称为褐变。测得的吸光光度值越大，有颜色的大分子物质就越多，所以吸光度值可以反映褐变的程度，所有试验数据均采用EXCEL 2003进行处理。

2 结果与分析

2.1 护色剂的选择

经过查阅相关文献和预实验，选取Vc、CA和EDTA-2Na作为护色剂，研究不同梯度条件下护色剂对山药片吸光度变化规律。

2.1.1 柠檬酸浓度对山药褐变度影响[7](P8)

称取山药片5 g，放在不同浓度的柠檬酸中浸泡30 min，用保鲜膜包好，保持20 ℃放置7 d。然后按照1.2.3的方法操作，汇总数据，分析后如图1。

图1 CA浓度对山药BD的变化

通过图1得出，柠檬酸浸泡过的山药随着柠檬酸浓度的增大，吸光度值呈现先减少后基本不变，即BD度程度越来越低，在浓度0．6%时为最低。山药切片后，山药中的多酚可以在多酚氧化酶和氧气的作用下发生酶促反应，生成一些有颜色的大分子物质，加入柠檬酸后，降低其pH值，可以降低多酚氧化酶的活性，抑制其褐变，从而使吸光度值降低。但当浓度大于0．6%时，变化的幅度明显减缓；但CA浓度较大时，糖酸比不适合消费者的口感，再加上浓度较大生产成本较高。综上所述，本研究取CA浓度0．4%、0．5%、和0．6%等3个梯度为本正交试验的水平因素。

2.1.2 Vc浓度对山药褐变度的影响[8]

称取山药片5 g，放在不同浓度的Vc中浸泡过，其余步骤同2.1.1。具体结果见图2。

图2 Vc浓度下山药BD的变化

由图2分析结果可知，经过不同Vc梯度处理过的山药吸光度降低，在梯度为0.00%～0.20%时，随着Vc梯度的增大，吸光度值是下降趋势，在梯度为0.20%～0.40%时先稍微升高再下降，在梯度为0.40%时吸光值达到最低值，即BD度程度最小，说明此时抑制褐变效果较好。因为Vc具有还原性，可以在鲜切山药的表面形成一层还原性薄膜，可以隔绝空气中的氧气，从而达到抑制褐变的目的。从图2可知，本试验取抗坏血酸0.1%、0.2%、和0.3%等3个浓度为正交试验中的3个因素。

2.1.3 EDTA-2Na浓度对山药褐变度的影响[9](P7)

称取山药片5g，浸泡在不同浓度的EDTA-2Na中，其余步骤同2.1.1，结果见图3。

图3 EDTA-2Na梯度下山药BD的变化

由图3分析发现，在梯度低于0.15%时，控制褐变的比较明显，梯度值的增加，褐变度呈降低趋势。但当浓度高于0.15%时，样品表面变成黄色，抑制褐变的作用不明显，且吸光度有上升的趋势。EDTA-2Na可以和多酚氧化酶发生螯合反应，从而降低多酚氧化酶的活性，从而抑制褐变反应。所以本试验取EDTA-2Na盐0.05%、0.10%和0.15%等3个梯度为正交试验中的3个梯度因素。

综上所述，CA、Vc和EDTA-2Na对山药护色均有不同程度的影响，选取CA、Vc和EDTA-2Na作为护色剂。

2.2 最佳调配方案的确定

根据上述单因素实验的结果来做正交试验，三种护色剂分别是CA、Vc和EDTA-2Na，具体梯度见实验设计表1。正交实验结果见表2。

表1 正交实验设计

表2 正交试验结果及分析表

从表2中数据分析可知，鲜切山药软罐头褐变的主次因素依次为B>A>C，即Vc浓度>柠檬酸浓度>EDTA-2Na浓度。山药护色剂的最佳配方A3B1C1，即柠檬酸浓度为0.6%，Vc浓度为0.10%，EDTA-2Na浓度为0.05%。经验证，在这种配方下得到的指标BD为0.061。

3 结果与讨论

困扰山药深加工的因素较多，干扰较大的是鲜切山药的褐变。本实验研究影响山药褐变的因素，通过正交试验得出鲜切山药的最佳护色剂组合是柠檬酸浓度为0.6%，Vc浓度为0.10%，EDTA-2Na浓度为0.05%。本实验主要是采用化学抑制褐变的方法，为山药的深加工提供一定的技术研究。

本研究中针对鲜切山药护色工艺研究，在实验室取得了较好的效果；若要工业化生产，还需要对实验参数进一步优化研究。

[1]贡树铭.药食同源的枸杞和山药[M].中医古文知识，2000.

[2]王飞，刘红彦，鲁传涛.5个山药品种资源的农艺性状和营养品质比较[J].河南农业科学，2005(3)：58-59.

[3]赵彦青，王爱凤.山药的药理研究进展[J].中医研究，2000，13(5)：49-50.

[4]赵喜亭，王会珍，赵月丽，等.铁棍山药褐变特性研究[J].河南农业科学，2009(7)：94-95.

[5]刘莹，赵喜亭，赵月丽，等.铁棍山药PPO的最适底物、热稳定性及褐变控制研究[J].河南农业科学，2010，(12)：95-97.

[6]郁志芳，彭贵霞，夏志华，等.鲜切山药酶促褐变机理的研究[J].食品科学，2003(5)：44-49.

[7]夏水文，曾庆孝，朱蓓薇，等.食品工艺学[M].北京：中国轻工业出版社，2009.

[8]程建军，任远宏，杨咏丽，等.果蔬酶褐变的研究进展[J]东北农业大学报，2007(4)：406-410.

[9]汪东风，薛长湖，林红，等.食品化学[M].北京：化学工业出版社，2007.

Conditions of Color Protection Technology of Fresh-cut Yam

ZHANG Dongjing, GAO Guizhen, ZHANG Xingtao

(SuzhouUniversity,Suzhou234000,China)

Taking fresh-cut yam as main material, the color-protection processing of fresh-cut yam slice was studied with citric acid, vitamin C, and EDTA-2Na, it is concluded that the best combination: 0.6% citric acid, 0.1% vitamin C and 0.05% EDTA-2Na.

fresh-cut yam; citric acid; vitamin C; EDTA-2Na

2016-06-05

大学生创新训练项目(201510379089)。

张东京(1987-)，男，河南商丘人，硕士，助教，研究方向：食品加工。

TS215

A

1009-9735(2016)05-0072-03