不同处理方式对鲜切土豆保鲜技术的初步探究

刘 阳，凡丽萍

(四川旅游学院，四川 成都 610100)

土豆(Solanumtuberosum L.)，茄科，须根系，一年生草本植物，块茎为食用部位，又名马铃薯、洋芋、香山芋等，与小麦、稻谷、玉米、高粱并称为世界五大粮食作物，营养成分丰富，富含维生素C(抗坏血酸)，维生素B1、B2、B6和泛酸等B群维生素及大量的优质纤维素，还含有水、蛋白质、微量元素、氨基酸、脂肪和优质淀粉等营养物质，且易于人体的吸收与消化。鲜切蔬菜是新鲜蔬菜经采摘、去杂、挑选、分级、修整、清洗、去皮、去核、切分、沥水、护色、称量、包装等处理后，提供给各大商超、菜市、中央厨房等使用的一种新型方便产品[1]，具有品质优良、使用方便、安全卫生、新鲜营养等特点。

鲜切土豆为消费者带来极大的方便，各大商场、超市也能看见鲜切土豆产品。近年来，我国消费结构发生转变，房产地区不断新建与扩大，各地果蔬批发市场也随之建立，这为我国鲜切市场带来了重大的发展机遇。目前，我国鲜切品行业还处于起步阶段，随着我国土豆主粮化政策的出台，未来几年，鲜切土豆会有长远的发展。同时，在我国居民消费方式逐渐由单纯数量型转向为品质型、结构型和营养型的社会背景下，土豆鲜切产品以营养全面丰富、安全卫生、快捷方便等特点促进行业加速发展[2]。然而，鲜切土豆去皮和切割时细胞受到了机械损伤，同时还暴露在光和空气中，导致鲜切土豆的品质更容易下降，使鲜切土豆产品受到了制约。并且鲜切保鲜产品不仅要做到外观美观实用，还要考虑其成本及售卖期长短，所以探究适宜的保鲜储藏技术对鲜切蔬菜产业的发展无比重要[3]。中国对鲜切菜的研究起步较晚，目前国内单一鲜切保鲜技术的研究需要深入，联合保鲜技术也需加强探索和发展[4]。

本课题旨在研究不同的包装方式和涂抹方式在储藏期间对鲜切土豆理化性质的影响，探索两类方式的保鲜效果，最后优化并确立混合贮藏保鲜方案并探索其保鲜效果，也为此类鲜切蔬菜保鲜奠定一定的基础，提供一定的参考价值。

1 材料与方法

1.1 实验材料

新鲜土豆(购于成都市龙泉驿区永辉超市)、真空袋(PA+PE)、保鲜膜(PE)、保鲜袋(PE)。

1.2 仪器设备

SHP0201147047型电子分析天平(上海恒平科学仪器有限公司)；SD-1型组织捣碎机(上海皖宁精密科学仪器有限公司)；GL-22MC型高速冷冻离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司)。UV Blue Star紫外可见分光光度计(北京莱伯泰科仪器有限公司)；HHS-8S电子恒温不锈钢水浴锅，上海光地仪器设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理 挑选无病虫无机械伤且大小和成熟度基本一致的土豆，所有的处理用具都进行消毒处理[5]。然后土豆去皮洗净，切成厚薄均一(0.8～1.2cm)、大小相近(长9～10.5cm、宽5.5～6.5cm)的土豆片[5](用于检测失重率的土豆另行处理)，将处理好的土豆分别以未处理、保鲜膜、抽真空、壳聚糖0.5%浸泡[6]2h、苹果酸0.5%浸泡2h、1-MCP 0.2%浸泡[7]2h分组装袋。分组装袋后将之存放于冰箱(4℃)。

1.3.2 失重率测定 土豆洗净去皮后，切成大小厚薄均一，重量为50～52g的土豆片，再进各种包装、涂抹方式的处理，放入冰箱进行冷藏(4℃)并每天定时测定土豆重量并记录数据。

1.3.3 褐变度测定 取50g土豆样品与100mL磷酸缓冲溶液(pH值=6.8)打成浆，抽滤后加入250mL容量瓶，用磷酸缓冲溶液(pH值=6.8)定容至250mL，分装离心管，冷冻离心(4000r/min,10min),取上清液部分于比色皿中，在波长410nm处测定其吸光值A410，读取并记录，结果以10×A410表示褐变度[8]。

1.3.4 呼吸强度测定 用移液管吸取0.2mol/L氢氧化钠10mL放入1000mL的烧杯中，将培养皿放入烧杯，将100g土豆放入上述烧杯，然后用保鲜膜封盖，测定2h后取出培养皿把碱液移入烧杯中，加饱和BaCl25mL和酚酞指示剂2滴，用0.05mol/L草酸滴定至红色消失，做3次平行，用同样方法作空白滴定，记录数据[9]。

1.3.5 维生素C测定 采用2,6-二氯酚靛酚法[10]测定维生素C的含量。

1.3.6 丙二醛测定 取3g样品,加入0.05mol/L磷酸缓冲液(pH=7.8)12mL,加入少量石英砂,在研钵内研磨成匀浆,用0.05mol/L磷酸缓冲液(pH=7.8)定容至30mL(包含研钵清洗液)，转移到离心试管,于4500r/min离心10min，上清液即为丙二醛提取液。吸取12mL的提取液于刻度试管中,加入0.5%硫代巴比妥酸的5%三氯乙酸溶液18mL,于沸水浴上加热10min,迅速冷却。于4500r/min离心10min。取上清液于532nm、600nm波长下,以蒸馏水为空白调透光率100%,测定吸光度[11]。

2 结果与分析

2.1 不同包装方式对鲜切土豆理化性质的影响

2.1.1 不同包装处理对鲜切土豆失重率的影响 由图1可知，在整个储藏期间，不同包装处理的鲜切土豆的失重率均随储藏时间的增加而逐渐增长。从第1天到第3天失重率急速增长，未处理组1.1%～1.18%，保鲜组0.73%～0.82%，真空组0.21%～0.39%。从第3天到第5天，增长速度稳速增加，未处理组1.18%～1.55%,保鲜组0.82%～1.16%，真空组0.39%～0.64%。第5天到第7天增加相对平缓,未处理组1.55%～1.65%、保鲜组1.16%～1.34%、真空组0.64%～0.85%。未做处理的失重率第7天高达1.65%。保鲜膜第7天失重率为1.34%，比未处理组少0.31%。真空组第7天0.85%，比未处理组少了0.8%，比保鲜组少了0.49%。第7天的土豆片外观也有很大差异，未处理有非常明显的水分流失，有缩水迹象和干的纹路，保鲜膜也能看见水分的流失和轻微的纹路，真空组的外观还是水润饱满。

土豆的失重是由于呼吸作用、水分蒸发作用等生理活动引起的。从开始储藏到第3天土豆失重率出现这一情况是由于鲜切对土豆的组织有了一定的损伤，引起呼吸作用加强，加速了干物质和水分的消耗和蒸发。其后出现逐渐平稳的状态是因为土豆自身调节且水分丧失及其他物质的消耗使得生理活动减弱。由图1可知，储藏期间保鲜膜组与真空组的失重率每天都低于未处理组，这说明保鲜膜处理和真空处理在一定程度延缓土豆营养物质消耗和降低水分流失。真空处理的鲜切土豆失重率一直处于平稳低缓的趋势，最高值为0.85%，且失重率全都低于未处理组和保鲜膜组。说明真空处理组保持水分、干物质的能力强于保鲜膜处理和未处理。

图1 不同包装处理对鲜切土豆失重率的影响

2.1.2 不同包装处理对鲜切土豆褐变度的影响 由图2可知，储藏期间各组褐变度随着储藏时间增加而逐渐增长，且增长程度各不相同。未处理组4.032～6.447，褐变度增长2.415；保鲜膜组3.815～6.013，褐变度增长2.198；真空组3.556～5.922，褐变度增长2.366。保鲜膜组褐变度的最高值6.013比未处理组褐变度的最高值6.447降低了0.434，真空组褐变度的最高值5.922比未处理组的6.447降低了0.525，比保鲜膜组的褐变度最高值少了0.091。储藏7d后，未处理组土豆颜色很深，明显的褐变发黑，发黄，保鲜膜组也有发黑发黄只是程度略微比未处理组浅一点，而真空组的土豆颜色较好，色泽鲜亮，略微有褐色部分。鲜切土豆的褐变主要由酶促褐变引起，酶促褐变发生的3个条件分别为酶类(多酚氧化酶)、氧气、底物(酚类)。保鲜膜与真空主要是隔绝氧气与土豆表面的接触。保鲜膜组与真空处理组的褐变度每天都低于未处理组，说明保鲜膜处理与真空处理都从一定程度上减轻了土豆褐变程度，延缓了鲜切土豆品质的下降。真空组每天褐变度都低于保鲜膜组的褐变度，说明真空处理比保鲜膜处理有更好的抑制土豆褐变的效果。

图2 不同包装处理对鲜切土豆褐变度的影响

2.1.3 不同包装方式对鲜切土豆呼吸强度的影响 由图3可知，在为期7d的储藏中，3组呼吸强度随着存放时间的增长，整体的变化趋势线逐渐上升，但不同阶段，不同处理方式的呼吸强度增长幅度都不相同。未处理组呼吸强度从第1天52.42mg/kg·h长到第7天90.42mg/kg·h，增长了38mg/kg·h。保鲜膜组呼吸强度47.24～79.1mg/kg·h，增长了31.86mg/kg·h。真空组呼吸强度42.35～72.33mg/kg·h，增长了29.98mg/kg·h。呼吸强度是用来衡量呼吸强弱的，呼吸强度越高，鲜切土豆的生理代谢就越快，衰老越快，品质下降越快。切割后，受机械损伤的土豆组织呼吸速率显著增加，适当的抑制呼吸，可以延长土豆的保藏期[12]。由图可知保鲜膜组和真空组的呼吸强度每天都低于未处理组。说明保鲜膜处理和真空处理对土豆的呼吸作用有一定的抑制效果。保鲜膜组最高值与未处理组的最高值相比少了11.32mg/kg·h，有相对明显的下降。真空处理组是3组中每天数值最小的，其最大值较未处理组小18.09mg/kg·h，比保鲜膜组小6.77mg/kg·h，真空处理对鲜切土豆呼吸作用的抑制效果优于保鲜膜组和未处理组。

图3 不同包装处理对鲜切土豆呼吸强度的影响

2.1.4 不同包装处理对鲜切土豆维生素C含量的影响 由图4可知，每组的维生素C含量随存放天数的增长而下降，且下降程度由急促到平缓。储藏期里，未处理组的维C含量23.00～11.05mg/100g，7d含量共下降11.95mg/100g。保鲜膜组维生素C含量26.55～18.35mg/100g，7d含量共下降8.15mg/100g。真空组的维生素C含量30.49～23.30mg/100g，7d含量共下降7.19mg/100g。真空组每天含量都高于其余2组。

图4 不同包装处理对鲜切土豆维生素C含量的影响

鲜切蔬菜的维生素C很容易流失，储存时间越长损失越多。维生素C的流失受光、水分、热、氧的影响。未处理维生素C含量下降得非常快，到第七天含量非常低，因为土豆裸露在空气中，受到光、空气中的氧和水分的影响，加快维生素C的分解与转化。保鲜膜处理方式虽抑制了维生素C的流失，但效果一般。而真空处理则隔绝了氧气并阻碍水分对它的影响，更有效地抑制了维生素C的流失，所以真空处理更适合鲜切土豆的保藏，而保鲜膜效果次之，未处理最差。

2.1.5 不同包装处理对鲜切土豆丙二醛含量的影响 由图5可知，3种处理方式的丙二醛含量随着存放时间的增加而增多。在为期7d的储藏里，未处理组丙二醛含量0.10873～0.24815nmol/g，增加了0.13942nmol/g；保鲜膜组丙二醛含量0.09583～0.20181nmol/g，增加了0.10598nmol/g；真空组丙二醛含量0.08424～0.15364nmol/g，增加了0.0694nmol/g。

图5 不同包装处理对鲜切土豆丙二醛含量的影响

丙二醛是脂类过氧化的重要产物之一,丙二醛可与蛋白质的氨基酸发生作用导致多肽链的链内交联和链间交联,致使细胞膜产生间隙,膜透性增加，功能受损[17]。贮藏后期随着细胞膜透性的增加，丙二醛含量也逐渐增多[12]。整体来讲，未处理组丙二醛含量高于保鲜膜组高于真空组。在前3d，未处理组和保鲜膜组的丙二醛含量都很相近，第4至7天，未处理组丙二醛含量明显比保鲜膜组增长更为剧烈。真空组的丙二醛含量几乎都低于其余2组，整个储藏期间含量增长更平缓。保鲜膜处理和真空处理都能减少丙二醛的积累，使得土豆品质更佳，但相较之下真空处理更有利于鲜切土豆的储藏。

2.2 不同涂抹液处理对鲜切土豆理化性质的影响

2.2.1 不同涂抹液对鲜切土豆失重率的影响 由图6可知，苹果酸0.5%、1-MCP 0.2%、壳聚糖0.5%3种处理方式的失重率随着储藏时间的增长而增加，且3组增长程度各有不同。第1天到第3天3组失重率都在急速增长，第4天到第7天增长略有减缓。苹果酸0.5%组的失重率和1-MCP 0.2%组的失重率变化趋势相似，数值相近。苹果酸0.5%组第7天失重率数值达1.31%，与未处理组的最大值1.65%相比降低了0.34%。1-MCP 0.2%组第7天失重率数值达1.29%，与未处理组的最大值1.65%相比降低了0.36%。壳聚糖0.5%失重率为1.05%，与未处理组的最大值1.65%相比下降了0.6%。整体来说，壳聚糖0.5%组比苹果酸0.5%组、1-MCP 0.2%组的变化趋势更为平缓低稳，且每天的失重率数值都小于这两组。1-MCP 0.2%组的失重率数值每天都略小于苹果酸0.5%组的失重率数值。储藏期间，3组失重率每天都低于未处理组，且失重率最高值皆小于未处理组失重率最高值，这说明3种处理方式对干物质的保藏、水分的保持有一定效果。3种涂抹液处理方式中，壳聚糖0.5%组效果最佳，1-MCP 0.2%组次之，苹果酸0.5%组最差。

图6 不同涂抹液对鲜切土豆失重率的影响

2.2.2 不同涂抹液对鲜切土豆褐变度的影响 由图7可知，1-MCP 0.2%、苹果酸0.5%、壳聚糖0.5%3组的褐变度随储藏时间的增加而增长，且增长幅度大不相同。在为时7d的储藏里，1-MCP 0.2%组褐变度0.3942～0.6179，增长值为0.2237；苹果酸0.5%组褐变度0.3745～0.5376，增长值为0.1631；壳聚糖褐变度0.5%0.3513～0.5207，增长值为0.1694。3组相较于未处理组的褐变度变化而言，都有着一定的抑制褐变的作用。整体而言，壳聚糖0.5%组抑制褐变的效果最好，苹果酸0.5%组次之，1-MCP 0.2%最次。

图7 不同涂抹液对鲜切土豆褐变度的影响

2.2.3 不同涂抹液对鲜切土豆呼吸强度的影响 由图8可知，3组呼吸强度的整体变化趋势都是随着储藏时间增加而增长，且各组增长幅度有所不同，1-MCP 0.2%组幅度大于苹果酸0.5%组大于壳聚糖0.5%组。储藏期间，1-MCP 0.2%组呼吸强度49.85～76.16mg/kg·h，增加了26.31mg/kg·h；苹果酸0.5%组呼吸强度47.64～67.74mg/kg·h，增加了20.1mg/kg·h；壳聚糖0.5%组呼吸强度45.37～66.84mg/kg·h，增加了21.47mg/kg·h。

图8 不同涂抹液对鲜切土豆呼吸强度的影响

经过了涂抹液处理的组相较于未处理而言，呼吸作用得到了很好的抑制。1-MCP 0.2%呼吸强度最大值较未处理的最大值90.42mg/kg·h小14.26mg/kg·h，苹果酸的呼吸强度最大值较未处理小22.68mg/kg·h，壳聚糖的呼吸强度最大值较于未处理小23.58mg/kg·h。3种涂抹液处理使得土豆细胞的呼吸强度有明显的降低，这能有效延长鲜切土豆的保藏期，并保证一定的品质。从图8中可知，苹果酸0.5%组与壳聚糖0.5%组的增长幅度相近，数值相近。总体来说，壳聚糖0.5%处理方式抑制细胞呼吸的强度最强，苹果酸0.5%处理次之，1-MCP 0.2%处理最次。

2.2.4 不同涂抹液对鲜切土豆维生素C含量的影响 由图9可知，壳聚糖0.5%、苹果酸0.5%、1-MCP 0.2%三组维生素C含量都较高。总体来说，三组维生素C含量随着时间增长而逐渐降低。壳聚糖0.5%组维生素C含量34.51～30.13mg/100g，减少4.02mg/100g；苹果酸0.5%组维生素C含量33.66～27.33mg/100g，减少6.33mg/100g；1-MCP 0.2%组维生素C含量31.62～22.13mg/100g，减少9.49mg/100g。3种处理方式相较于未处理组而言，维生素C含量的损失得以减缓，效果明显。1-MCP 0.2%组每日维生素C含量都是最低。苹果酸0.5%处理组维生素C含量的变化相对稳定，维生素C属于有机酸物质，所以在酸性溶液中会比较稳定，数值略低于壳聚糖0.5%组。壳聚糖0.5%组的变化趋势最为平缓，是三组中减少鲜切土豆维生素C流失的效果最好的，最利于鲜切土豆保鲜储藏的，而苹果酸0.5%处理次之，1-MCP 0.2%最次。

图9 不同涂抹液对鲜切土豆维生素C含量的影响

2.2.5 不同涂抹液对鲜切土豆丙二醛含量的影响 由图10可知，随着处理时间的增加，各组的丙二醛含量增加，为时7d的储藏期间里，苹果酸0.5%组丙二醛含量0.10032～0.22440nmol/g，增长了0.12408nmol/g；1-MCP 0.2%组丙二醛含量0.10726～0.23471nmol/g，增长0.12745nmol/g；壳聚糖0.5%组丙二醛含量0.09505～0.15721nmol/g，增长了0.06216nmol/g。

图10 不同涂抹液对鲜切土豆丙二醛含量的影响

苹果酸0.5%组和1-MCP 0.2%组增长幅度相似，数值相近，在第1天到第4天，1-MCP 0.2%组丙二醛每天的含量都要略高于苹果酸0.5%组，在第4天到第6天1-MCP 0.2%组与苹果酸0.5%组丙二醛含量几乎接近，随后2d丙二醛含量又高于苹果酸0.5%组。储藏期间里，壳聚糖0.5%组丙二醛含量都明显低于其余2组，可见它对减缓丙二醛的积累有着明显效果，更适合鲜切土豆的保藏。综上所述，壳聚糖0.5%处理方式减缓丙二醛积累效果是最佳的。

2.3 混合保鲜处理方式对鲜切土豆理化性质的影响

2.3.1 混合保鲜处理方式对鲜切土豆失重率的影响 由图11可知，真空组+壳聚糖0.5%组的失重率随时间的增长而增加，但增长的程度相较于真空组和壳聚糖组明显减小，第7天失重率0.34%，比真空组少0.51%，比壳聚糖组少0.71%，可见真空组+壳聚糖0.5%联合处理对鲜切土豆保鲜的水分和干物质的保存起到了更加良好的作用。

图11 混合保鲜处理方式对土豆失重率的影响

2.3.2 混合保鲜处理方式对鲜切土豆褐变的影响 由图12可知，真空+壳聚糖0.5%组的褐变度随着储藏时间的增加而增长，在7d的保鲜储藏里，真空+壳聚糖0.5%组的褐变度由3.224增至5.108，增加了1.884，每天的褐变度也明显低于真空组和壳聚糖0.5%组。整体来讲，联合后的组合抑制褐变的效果更好，真空隔绝鲜切土豆与空气的接触，而壳聚糖涂抹处理后在土豆表面形成了一层可食性半透膜，阻止大气中氧气的渗入。两者的结合使得土豆可以更长时间地保持原有的色泽。

图12 混合保鲜处理方式对土豆褐变度的影响

2.3.3 混合保鲜处理方式对鲜切土豆呼吸强度的影响 由图13可知，真空+壳聚糖0.5%组的呼吸强度随着储藏时间逐渐增长，增长趋势较于真空组和壳聚糖0.5%组平缓，每日呼吸强度的数值也低于真空组和壳聚糖0.5%，在第7天呼吸强度达到64.51mg/kg·h，比真空组的第7天降低了7.82mg/kg·h，比壳聚糖的第7天降低了5.49mg/kg·h。整体来讲，对鲜切土豆呼吸强度的抑制作用更强，更有利于储藏。

图13 混合保鲜处理方式对土豆呼吸强度的影响

2.3.4 混合保鲜处理方式对鲜切土豆维生素C含量的影响 由图14知，真空+壳聚糖0.5%组维C含量随储藏时间的增加而增加，储藏期间里维C含量由38.32～32.05mg/100g，7天降低6.27mg/100g。相较于真空组和壳聚糖0.5%组，真空+壳聚糖0.5%组减少维C流失的效果更强，对鲜切土豆的维生素C保护力强，能更好的保证土豆的品质。

图14 混合保鲜处理方式对土豆维生素C含量的影响

2.3.5 混合保鲜处理方式对鲜切土豆丙二醛含量的影响 由图15可知，真空+壳聚糖0.5%组丙二醛含量随储藏时间的增加而增长，储藏时期，丙二醛含量0.08660～0.14395nmol/g，增加0.05735nmol/g。真空+壳聚糖0.5%组储藏期间的丙二醛含量每天都要小于真空组和壳聚糖0.5%组，所以真空+壳聚糖0.5%组降低丙二醛含量的效果优于真空组和壳聚糖0.5%组，更利于鲜切土豆的保鲜储藏。

图15 混合保鲜处理方式对土豆丙二醛含量的影响

2.3.6 混合保鲜方式小结 从失重率、褐变度、呼吸强度、维生素C含量、丙二醛含量各数据数值来看，真空+壳聚糖0.5%组比真空组、壳聚糖组的保鲜效果更强。失重率明显降低，褐变度明显降低，抑制呼吸强度的作用最强，维生素C的含量降低最少，延缓丙二醛积累量的能力最强。且在实验中，土豆的颜色与土豆原色几乎一样，饱满水润，色泽鲜亮。这种联合处理方式的保鲜效果是强于2种单个处理方式的。

3 结论

本研究从失重率、维生素C含量、呼吸强度可反映鲜切土豆的部分营养物质保持状态。6种处理方式相比而言，真空组和壳聚糖0.5%组的保鲜效果很好，保鲜组和苹果酸组一般，1-MCP 0.2%效果较次，未处理最次。从褐变来看，真空组和壳聚糖0.5%组能很好的保持土豆原本的颜色，保鲜膜、1-MCP 0.2%、苹果酸0.5%、能看出不同程度的褐色，未处理褐色最深。真空组和壳聚糖0.5%组MDA含量降低相较于其他组更为明显。真空处理和壳聚糖0.5%2种处理方式更适合鲜切土豆的储藏，而苹果酸0.5%、保鲜膜组的保鲜效果一般，1-MCP 0.2%组较次，未处理组最差。

本实验的研究结果初步确定真空处理和壳聚糖0.5%处理对鲜切土豆有很好的保鲜效果。联合两组，进一步探究真空+壳聚糖0.5%对鲜切土豆的保鲜效果，得出优化联合储藏保鲜组合即真空+壳聚糖0.5%组在保持水分、延缓营养物质流失、抑制呼吸作用、减少有害物质丙二醛的积累、护色方面更加强于真空组和壳聚糖0.5%。