鲜切马铃薯加工中护色剂和包装方式的筛选

王定仙，王春珍

（山西农业大学 果树研究所，山西 太原 030031）

马铃薯是薯蓣科（Dioscoreɑceɑe）、薯蓣属（Dioscoreɑ）中能够形成地下肉质块茎（根状茎）的栽培种（野生种）。马铃薯的块茎营养成分因品种及栽培地区不同而有差异，一般除含有水分外，还含有人体所需的碳水化合物、蛋白质、矿物质、微量元素、维生素、氨基酸等多种营养物质。据测定，每100 g鲜马铃薯块茎中水分含量76.7～82.6 g，碳水化合物14.4～19.9 g，蛋白质1.5～1.9 g，粗纤维0.9 g，灰分0.6 g，钙14 mg，磷42 mg，铁0.3 mg，胡萝卜素0.02 mg，硫胺素0.08 mg，尼克酸0.3 mg，核黄酸0.02 mg，抗坏血酸4 mg[1]。马铃薯还具有很高的药用价值。现代医学也证明，马铃薯块茎中含有甘露聚糖、3，4－二羟基乙胺、植酸、尿囊素、胆碱、多巴胺、马铃薯碱，以及包括精氨酸在内的10余种氨基酸、糖蛋白等药用有效成分。因此，马铃薯是一种应用前景广阔的天然保健型蔬菜[2]。

鲜切蔬菜是指新鲜蔬菜原料经过分级、整理、挑选、清洗、整修、去皮、切分、包装等一系列步骤，然后塑料薄膜包装，供消费者或餐饮业使用的一种新式果蔬加工产品，其特点是清洁、卫生、新鲜、方便[3]。我国蔬菜主要鲜销，蔬菜加工率不足20%～30%，鲜切蔬菜加工的出现一定程度上改变了我国蔬菜从采后直接进入流通领域的供应旧模式，实现了蔬菜的产地集中加工，提高了蔬菜的加工率，基本建立了蔬菜产业集中加工、分散供应的新模式。并且鲜切蔬菜也满足市场的需求，提供优质、方便、安全、卫生的生鲜蔬菜产品[4]。

本试验选用马铃薯作为鲜切蔬菜产品的材料，采用不同浓度的苯甲酸钠（防腐作用）、柠檬酸（防腐可抑制细菌繁殖，抗氧化作用，防止褐变）、氯化钠（防止微生物生长繁殖）、氯化钙（保持硬度且有护色效果）复合处理鲜切马铃薯，并以感官评价、褐变度、淀粉含量为评价指标，以筛选出最佳浓度组合。并对鲜切马铃薯进行普通包装、盐水封袋包装、真空包装，旨在选出最佳包装方式。

1 材料与方法

1.1 材料与主要仪器

1.1.1 材料与试剂

马铃薯购于太谷县菜市场，苯甲酸钠、氯化钠、柠檬酸、氯化钙（均为分析纯）、食盐、乙醚、10%乙醇、可溶性淀粉，由山西农业大学果加实验室提供。

I-KI溶液：称取20.00 g碘化钾，加50 mL蒸馏水溶解，再用小台秤迅速称取碘2.0 g置烧杯中，将溶解的KI溶液倒入其中，用玻璃棒搅拌，直到碘完全溶解。若碘不能完全溶解时，可再加少许固体碘化钾即能溶解，贮存在棕色小滴瓶中待用，用时稀释50倍。

1.1.2 设备与器材

UV－2100型可见分光光度计，由尤尼柯（上海）仪器有限公司生产生产；TGL－16G高速台式离心机，由上海安亭科学仪器厂生产；电冰箱，由青岛海尔股份有限公司生产；SSW型电热恒温水槽，由上海博迅实业有限公司生产；DZD－400S多功能真空包装机，由南通腾通包装机械有限公司生产；电子天平、电炉、不锈钢刀、案板、离心管、容量瓶、漏斗、研钵、移液管、烧杯、保鲜袋、普通包装袋等。

1.2 试验方法

1.2.1 鲜切马铃薯加工工艺操作要点

（1）原料挑选。挑选新鲜、粗细均匀、无病虫害、个体完整、无损伤、表皮无虫眼、肉质洁白的长柱形马铃薯。

（2）清洗。洗去马铃薯表面的泥泞、灰尘和大量的微生物，保证产品的清洁卫生。

（3）护色剂溶液的配制。烧杯里加入400 mL蒸馏水，根据每个试验号中各护色剂的浓度换算出所需护色剂的质量，并用电子天平准确称取，放入烧杯中溶解，搅拌均匀。配制出9组不同的护色剂浓度配比。

（4）去皮。本试验采用人工去皮，去掉表皮即可，不可过度，否则会增加原料的损耗。

（5）切分。本试验采用手工切分。切分的大小是影响果蔬品质的重要因素之一，切分越小，切分面积越大，保存性越差，厚度以5～6 mm为宜[5]。

（6）护色剂处理马铃薯片。切割后的马铃薯立即投入不同浓度配比的护色剂溶液中，每组40 g左右，处理时间以30 min为宜[5]。

（7）装袋贮藏。取出经护色剂处理过的马铃薯，装入保鲜袋中放入冰箱进行冷藏。

1.2.2 护色剂浓度组合筛选

本试验选用了4种护色剂苯甲酸钠、柠檬酸、氯化钠、氯化钙按表1所示的L9（34）进行正交试验[6]。处理后马铃薯片置4℃冰箱中贮藏，于2、4、6 d测定指标，每个处理重复3次，取其平均值。通过褐变度、淀粉含量的测定并进行感官评分，选出复合护色剂的最佳浓度配比。

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

1.2.3 包装方式的选择

本试验在正交试验的基础上，筛选出最佳护色剂浓度配方后，按其工艺流程进行普通保鲜袋包装、盐水封袋包装（浓度分别为0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%）、真空包装，各重复2次，一组于常温下保藏，另一组置4℃冰箱中贮藏，分别测定其褐变度，淀粉含量，并进行感官评价，选出最佳的包装方式（注：包装材料均为聚乙烯塑料袋）。

1.3 评价指标及方法

1.3.1 感官评价标准

感官评价标准见表2，满分为100分，其中色泽40分，组织形态40分，气味20分[4]。

表2 标准淀粉溶液的配制Tab.2 The compound of standard starch aqua

1.3.2 褐变度的测定

本实验采用消光值法进行褐变度的测定。

1.3.3 淀粉含量的测定

（1）标准曲线的制作。吸取淀粉浓度为10 mg/mL的A液2.0 mL置100 mL容量瓶，定容，此时淀粉浓度为200μg/mL（B液）。取具塞刻度试管8支，按表3加入淀粉及I-KI溶液，再加蒸馏水使每支试管溶液补足到10 mL，摇匀，使蓝色溶液稳定10 min后，在分光光度计660 nm波长处测其消光值。以消光值为纵坐标，已知淀粉溶液的浓度为横坐标绘制标准曲线，见图1。

图1 淀粉含量的标准曲线Fig.1 The standard curve of starch content

（2）样品处理。迅速称取马铃薯样品1 g，置研钵中磨成匀浆。将匀浆转移到漏斗中，用乙醚5 mL分5次洗涤，再用10%乙醇洗涤3次，除去样品中的色素，可溶性糖及其他非淀粉物质，然后将滤纸上的残留物转移到100 mL烧杯中，用蒸馏水分次将滤纸上的残留物全部洗入烧杯，将烧杯置沸水浴中边搅拌边加热，加热20 min，将液体离心（3 000 r/min，5 min），将此澄清透明的糊化淀粉溶液转移到100 mL容量瓶中，定容，混匀（C液）。

（3）测定。用移液管吸取淀粉液2.0 mL，置10 mL具塞刻度试管，加入I-KI溶液0.2 mL，直至溶液呈现透明蓝色，用蒸馏水补足到10 mL，混匀，静置10 min，于660 nm波长处测定消光值。由标准曲线查出样品中淀粉含量（g/100 g鲜质量）[7]。

式中：G——样品淀粉含量，g/100 g鲜质量；A——从标准曲线查得的样品淀粉含量，μg/mL；W——样品质量，g。

2 结果与分析

2.1 鲜切马铃薯护色剂浓度组合筛选

对鲜切马铃薯使用护色剂进行正交试验L9（34）的结果见表3。

表3 正交试验结果L 9（34）Tab.3 The results of L 9（34）orthogonal test

马铃薯的褐变主要是酚类物质发生的酶促氧化，以多酚氧化酶为主[8]。遇到空气发生酶促褐变，使马铃薯外观形成褐色，由表4可知：第9组的护色效果最好。以褐变度为评价指标作极差（R）分析可知，各护色剂对鲜切马铃薯品质的影响次序为：A苯甲酸钠＞C氯化钠＞B柠檬酸＞D氯化钙，最佳护色剂浓度组合为0.3%苯甲酸钠＋0.3%柠檬酸＋1.5%氯化钠＋1.0%氯化钙；以淀粉含量为评价指标作极差（R）分析可知，各护色剂对鲜切马铃薯品质的影响次序为A苯甲酸钠＞C氯化钠＞B柠檬酸＞D氯化钙，最佳护色剂浓度组合为0.1%苯甲酸钠＋0.1%柠檬酸＋1.5%氯化钠＋0.1%氯化钙。需要注意的是氯化钙的护色作用不大，但其具有保持组织表态，能较好的防止马铃薯片中黏液渗出[5]。

2.2 验证试验

分别以褐变度、淀粉含量为指标筛选出两组最佳组合，护色剂浓度按A3B2C2D3和A1B1C2D1进行工艺流程，各重复2次，取其平均值得知：A3B2C2D3和A1B1C2D1出现褐变的天数均为5 d，褐变度分别为3.06、4.39，淀粉含量分别为5.779、6.165，从整体感官评分方面浓度为A3B2C2D3效果较佳，所以选择护色剂浓度A3B2C2D3为最后的最佳护色剂浓度组合。

2.3 包装方式的筛选试验

在正交试验的基础上，护色剂浓度以A3B2C2D3进行包装方式的筛选。在相同的工艺条件下，采用不同的包装方式进行包装，一组放于常温下，一组置于4℃冰箱中，试验结果见表4。

表4 不同包装方式对鲜切马铃薯贮藏的影响Tab.4 The effects of different packaging methods on storage of fresh cut potatoes

为了使马铃薯达到更长的贮藏期，单单靠护色液是远远不够的，微生物过多会使马铃薯发生劣变[9]。不同的包装形式对马铃薯货架寿命有很大的影响，由表6可知，1.0%的盐水包装在抑制褐变发生以及褐变程度上有较明显的作用，普通包装易发生褐变。真空包装虽然在抑制褐变方面不如1.0%的盐水包装，但经盐水包装的马铃薯会出现不同程度的失水萎焉，脆性，品质都有变差，且有异味。而真空包装在抑制褐变和淀粉水解方面都有较好的效果，整体感官评分也很好，因此，综合考虑选择真空包装。

盐可使水中氧的溶解度减少，且有抑制微生物繁殖的作用，所以抑制褐变腐败上有较好的效果[10]。普通包装由于包装材料透气率大，所以易发生褐变。真空包装将气体抽走后，包装袋里氧分压低，水汽含量低，这样可防止马铃薯氧化、发霉及腐败，抑制褐变[11]。但透气率小或真空度高易发生无氧呼吸产生异味，因此，要选择厚薄适宜的包装材料来控制合适的透气率或合适的真空度来延长切分马铃薯的货架期[12]。

3 结论

（1）通过护色剂浓度的正交试验及极差分析得出，各护色剂影响鲜切马铃薯品质的主次顺序为：A苯甲酸钠＞C氯化钠＞B柠檬酸＞D氯化钙，由试验得出：0.3%苯甲酸钠＋0.3%柠檬酸＋1.5%氯化钠＋1.0%氯化钙在抑制褐变方面有较好作用。0.1%苯甲酸钠＋0.1%柠檬酸＋1.5%氯化钠＋0.1%氯化钙在抑制淀粉水解方面有较好影响。再经过对比试验得出0.3%苯甲酸钠＋0.3%柠檬酸＋1.5%氯化钠＋1.0%氯化钙整体效果较好，最终选择0.3%苯甲酸钠＋0.3%柠檬酸＋1.5%氯化钠＋1.0%氯化钙作为最佳浓度组合。

（2）通过包装方式的筛选试验得出：虽然1.0%的盐水包装在抑制褐变方面优于真空包装，但在硬度、气味等品质方面真空包装有较好的影响，建议选择真空包装。