不同處理方式對鮮切土豆保鮮技術的初步探究

劉 陽，凡麗萍

(四川旅游學院，四川 成都 610100)

土豆(Solanumtuberosum L.)，茄科，須根系，一年生草本植物，塊莖為食用部位，又名馬鈴薯、洋芋、香山芋等，與小麥、稻谷、玉米、高粱并稱為世界五大糧食作物，營養成分豐富，富含維生素C(抗壞血酸)，維生素B1、B2、B6和泛酸等B群維生素及大量的優質纖維素，還含有水、蛋白質、微量元素、氨基酸、脂肪和優質淀粉等營養物質，且易于人體的吸收與消化。鮮切蔬菜是新鮮蔬菜經采摘、去雜、挑選、分級、修整、清洗、去皮、去核、切分、瀝水、護色、稱量、包裝等處理后，提供給各大商超、菜市、中央廚房等使用的一種新型方便產品[1]，具有品質優良、使用方便、安全衛生、新鮮營養等特點。

鮮切土豆為消費者帶來極大的方便，各大商場、超市也能看見鮮切土豆產品。近年來，我國消費結構發生轉變，房產地區不斷新建與擴大，各地果蔬批發市場也隨之建立，這為我國鮮切市場帶來了重大的發展機遇。目前，我國鮮切品行業還處于起步階段，隨著我國土豆主糧化政策的出臺，未來幾年，鮮切土豆會有長遠的發展。同時，在我國居民消費方式逐漸由單純數量型轉向為品質型、結構型和營養型的社會背景下，土豆鮮切產品以營養全面豐富、安全衛生、快捷方便等特點促進行業加速發展[2]。然而，鮮切土豆去皮和切割時細胞受到了機械損傷，同時還暴露在光和空氣中，導致鮮切土豆的品質更容易下降，使鮮切土豆產品受到了制約。并且鮮切保鮮產品不僅要做到外觀美觀實用，還要考慮其成本及售賣期長短，所以探究適宜的保鮮儲藏技術對鮮切蔬菜產業的發展無比重要[3]。中國對鮮切菜的研究起步較晚，目前國內單一鮮切保鮮技術的研究需要深入，聯合保鮮技術也需加強探索和發展[4]。

本課題旨在研究不同的包裝方式和涂抹方式在儲藏期間對鮮切土豆理化性質的影響，探索兩類方式的保鮮效果，最后優化并確立混合貯藏保鮮方案并探索其保鮮效果，也為此類鮮切蔬菜保鮮奠定一定的基礎，提供一定的參考價值。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

新鮮土豆(購于成都市龍泉驛區永輝超市)、真空袋(PA+PE)、保鮮膜(PE)、保鮮袋(PE)。

1.2 儀器設備

SHP0201147047型電子分析天平(上海恒平科學儀器有限公司)；SD-1型組織搗碎機(上海皖寧精密科學儀器有限公司)；GL-22MC型高速冷凍離心機(長沙湘儀離心機儀器有限公司)。UV Blue Star紫外可見分光光度計(北京萊伯泰科儀器有限公司)；HHS-8S電子恒溫不銹鋼水浴鍋，上海光地儀器設備有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品處理 挑選無病蟲無機械傷且大小和成熟度基本一致的土豆，所有的處理用具都進行消毒處理[5]。然后土豆去皮洗凈，切成厚薄均一(0.8～1.2cm)、大小相近(長9～10.5cm、寬5.5～6.5cm)的土豆片[5](用于檢測失重率的土豆另行處理)，將處理好的土豆分別以未處理、保鮮膜、抽真空、殼聚糖0.5%浸泡[6]2h、蘋果酸0.5%浸泡2h、1-MCP 0.2%浸泡[7]2h分組裝袋。分組裝袋后將之存放于冰箱(4℃)。

1.3.2 失重率測定 土豆洗凈去皮后，切成大小厚薄均一，重量為50～52g的土豆片，再進各種包裝、涂抹方式的處理，放入冰箱進行冷藏(4℃)并每天定時測定土豆重量并記錄數據。

1.3.3 褐變度測定 取50g土豆樣品與100mL磷酸緩沖溶液(pH值=6.8)打成漿，抽濾后加入250mL容量瓶，用磷酸緩沖溶液(pH值=6.8)定容至250mL，分裝離心管，冷凍離心(4000r/min,10min),取上清液部分于比色皿中，在波長410nm處測定其吸光值A410，讀取并記錄，結果以10×A410表示褐變度[8]。

1.3.4 呼吸強度測定 用移液管吸取0.2mol/L氫氧化鈉10mL放入1000mL的燒杯中，將培養皿放入燒杯，將100g土豆放入上述燒杯，然后用保鮮膜封蓋，測定2h后取出培養皿把堿液移入燒杯中，加飽和BaCl25mL和酚酞指示劑2滴，用0.05mol/L草酸滴定至紅色消失，做3次平行，用同樣方法作空白滴定，記錄數據[9]。

1.3.5 維生素C測定 采用2,6-二氯酚靛酚法[10]測定維生素C的含量。

1.3.6 丙二醛測定 取3g樣品,加入0.05mol/L磷酸緩沖液(pH=7.8)12mL,加入少量石英砂,在研缽內研磨成勻漿,用0.05mol/L磷酸緩沖液(pH=7.8)定容至30mL(包含研缽清洗液)，轉移到離心試管,于4500r/min離心10min，上清液即為丙二醛提取液。吸取12mL的提取液于刻度試管中,加入0.5%硫代巴比妥酸的5%三氯乙酸溶液18mL,于沸水浴上加熱10min,迅速冷卻。于4500r/min離心10min。取上清液于532nm、600nm波長下,以蒸餾水為空白調透光率100%,測定吸光度[11]。

2 結果與分析

2.1 不同包裝方式對鮮切土豆理化性質的影響

2.1.1 不同包裝處理對鮮切土豆失重率的影響 由圖1可知，在整個儲藏期間，不同包裝處理的鮮切土豆的失重率均隨儲藏時間的增加而逐漸增長。從第1天到第3天失重率急速增長，未處理組1.1%～1.18%，保鮮組0.73%～0.82%，真空組0.21%～0.39%。從第3天到第5天，增長速度穩速增加，未處理組1.18%～1.55%,保鮮組0.82%～1.16%，真空組0.39%～0.64%。第5天到第7天增加相對平緩,未處理組1.55%～1.65%、保鮮組1.16%～1.34%、真空組0.64%～0.85%。未做處理的失重率第7天高達1.65%。保鮮膜第7天失重率為1.34%，比未處理組少0.31%。真空組第7天0.85%，比未處理組少了0.8%，比保鮮組少了0.49%。第7天的土豆片外觀也有很大差異，未處理有非常明顯的水分流失，有縮水跡象和干的紋路，保鮮膜也能看見水分的流失和輕微的紋路，真空組的外觀還是水潤飽滿。

土豆的失重是由于呼吸作用、水分蒸發作用等生理活動引起的。從開始儲藏到第3天土豆失重率出現這一情況是由于鮮切對土豆的組織有了一定的損傷，引起呼吸作用加強，加速了干物質和水分的消耗和蒸發。其后出現逐漸平穩的狀態是因為土豆自身調節且水分喪失及其他物質的消耗使得生理活動減弱。由圖1可知，儲藏期間保鮮膜組與真空組的失重率每天都低于未處理組，這說明保鮮膜處理和真空處理在一定程度延緩土豆營養物質消耗和降低水分流失。真空處理的鮮切土豆失重率一直處于平穩低緩的趨勢，最高值為0.85%，且失重率全都低于未處理組和保鮮膜組。說明真空處理組保持水分、干物質的能力強于保鮮膜處理和未處理。

圖1 不同包裝處理對鮮切土豆失重率的影響

2.1.2 不同包裝處理對鮮切土豆褐變度的影響 由圖2可知，儲藏期間各組褐變度隨著儲藏時間增加而逐漸增長，且增長程度各不相同。未處理組4.032～6.447，褐變度增長2.415；保鮮膜組3.815～6.013，褐變度增長2.198；真空組3.556～5.922，褐變度增長2.366。保鮮膜組褐變度的最高值6.013比未處理組褐變度的最高值6.447降低了0.434，真空組褐變度的最高值5.922比未處理組的6.447降低了0.525，比保鮮膜組的褐變度最高值少了0.091。儲藏7d后，未處理組土豆顏色很深，明顯的褐變發黑，發黃，保鮮膜組也有發黑發黃只是程度略微比未處理組淺一點，而真空組的土豆顏色較好，色澤鮮亮，略微有褐色部分。鮮切土豆的褐變主要由酶促褐變引起，酶促褐變發生的3個條件分別為酶類(多酚氧化酶)、氧氣、底物(酚類)。保鮮膜與真空主要是隔絕氧氣與土豆表面的接觸。保鮮膜組與真空處理組的褐變度每天都低于未處理組，說明保鮮膜處理與真空處理都從一定程度上減輕了土豆褐變程度，延緩了鮮切土豆品質的下降。真空組每天褐變度都低于保鮮膜組的褐變度，說明真空處理比保鮮膜處理有更好的抑制土豆褐變的效果。

圖2 不同包裝處理對鮮切土豆褐變度的影響

2.1.3 不同包裝方式對鮮切土豆呼吸強度的影響 由圖3可知，在為期7d的儲藏中，3組呼吸強度隨著存放時間的增長，整體的變化趨勢線逐漸上升，但不同階段，不同處理方式的呼吸強度增長幅度都不相同。未處理組呼吸強度從第1天52.42mg/kg·h長到第7天90.42mg/kg·h，增長了38mg/kg·h。保鮮膜組呼吸強度47.24～79.1mg/kg·h，增長了31.86mg/kg·h。真空組呼吸強度42.35～72.33mg/kg·h，增長了29.98mg/kg·h。呼吸強度是用來衡量呼吸強弱的，呼吸強度越高，鮮切土豆的生理代謝就越快，衰老越快，品質下降越快。切割后，受機械損傷的土豆組織呼吸速率顯著增加，適當的抑制呼吸，可以延長土豆的保藏期[12]。由圖可知保鮮膜組和真空組的呼吸強度每天都低于未處理組。說明保鮮膜處理和真空處理對土豆的呼吸作用有一定的抑制效果。保鮮膜組最高值與未處理組的最高值相比少了11.32mg/kg·h，有相對明顯的下降。真空處理組是3組中每天數值最小的，其最大值較未處理組小18.09mg/kg·h，比保鮮膜組小6.77mg/kg·h，真空處理對鮮切土豆呼吸作用的抑制效果優于保鮮膜組和未處理組。

圖3 不同包裝處理對鮮切土豆呼吸強度的影響

2.1.4 不同包裝處理對鮮切土豆維生素C含量的影響 由圖4可知，每組的維生素C含量隨存放天數的增長而下降，且下降程度由急促到平緩。儲藏期里，未處理組的維C含量23.00～11.05mg/100g，7d含量共下降11.95mg/100g。保鮮膜組維生素C含量26.55～18.35mg/100g，7d含量共下降8.15mg/100g。真空組的維生素C含量30.49～23.30mg/100g，7d含量共下降7.19mg/100g。真空組每天含量都高于其余2組。

圖4 不同包裝處理對鮮切土豆維生素C含量的影響

鮮切蔬菜的維生素C很容易流失，儲存時間越長損失越多。維生素C的流失受光、水分、熱、氧的影響。未處理維生素C含量下降得非常快，到第七天含量非常低，因為土豆裸露在空氣中，受到光、空氣中的氧和水分的影響，加快維生素C的分解與轉化。保鮮膜處理方式雖抑制了維生素C的流失，但效果一般。而真空處理則隔絕了氧氣并阻礙水分對它的影響，更有效地抑制了維生素C的流失，所以真空處理更適合鮮切土豆的保藏，而保鮮膜效果次之，未處理最差。

2.1.5 不同包裝處理對鮮切土豆丙二醛含量的影響 由圖5可知，3種處理方式的丙二醛含量隨著存放時間的增加而增多。在為期7d的儲藏里，未處理組丙二醛含量0.10873～0.24815nmol/g，增加了0.13942nmol/g；保鮮膜組丙二醛含量0.09583～0.20181nmol/g，增加了0.10598nmol/g；真空組丙二醛含量0.08424～0.15364nmol/g，增加了0.0694nmol/g。

圖5 不同包裝處理對鮮切土豆丙二醛含量的影響

丙二醛是脂類過氧化的重要產物之一,丙二醛可與蛋白質的氨基酸發生作用導致多肽鏈的鏈內交聯和鏈間交聯,致使細胞膜產生間隙,膜透性增加，功能受損[17]。貯藏后期隨著細胞膜透性的增加，丙二醛含量也逐漸增多[12]。整體來講，未處理組丙二醛含量高于保鮮膜組高于真空組。在前3d，未處理組和保鮮膜組的丙二醛含量都很相近，第4至7天，未處理組丙二醛含量明顯比保鮮膜組增長更為劇烈。真空組的丙二醛含量幾乎都低于其余2組，整個儲藏期間含量增長更平緩。保鮮膜處理和真空處理都能減少丙二醛的積累，使得土豆品質更佳，但相較之下真空處理更有利于鮮切土豆的儲藏。

2.2 不同涂抹液處理對鮮切土豆理化性質的影響

2.2.1 不同涂抹液對鮮切土豆失重率的影響 由圖6可知，蘋果酸0.5%、1-MCP 0.2%、殼聚糖0.5%3種處理方式的失重率隨著儲藏時間的增長而增加，且3組增長程度各有不同。第1天到第3天3組失重率都在急速增長，第4天到第7天增長略有減緩。蘋果酸0.5%組的失重率和1-MCP 0.2%組的失重率變化趨勢相似，數值相近。蘋果酸0.5%組第7天失重率數值達1.31%，與未處理組的最大值1.65%相比降低了0.34%。1-MCP 0.2%組第7天失重率數值達1.29%，與未處理組的最大值1.65%相比降低了0.36%。殼聚糖0.5%失重率為1.05%，與未處理組的最大值1.65%相比下降了0.6%。整體來說，殼聚糖0.5%組比蘋果酸0.5%組、1-MCP 0.2%組的變化趨勢更為平緩低穩，且每天的失重率數值都小于這兩組。1-MCP 0.2%組的失重率數值每天都略小于蘋果酸0.5%組的失重率數值。儲藏期間，3組失重率每天都低于未處理組，且失重率最高值皆小于未處理組失重率最高值，這說明3種處理方式對干物質的保藏、水分的保持有一定效果。3種涂抹液處理方式中，殼聚糖0.5%組效果最佳，1-MCP 0.2%組次之，蘋果酸0.5%組最差。

圖6 不同涂抹液對鮮切土豆失重率的影響

2.2.2 不同涂抹液對鮮切土豆褐變度的影響 由圖7可知，1-MCP 0.2%、蘋果酸0.5%、殼聚糖0.5%3組的褐變度隨儲藏時間的增加而增長，且增長幅度大不相同。在為時7d的儲藏里，1-MCP 0.2%組褐變度0.3942～0.6179，增長值為0.2237；蘋果酸0.5%組褐變度0.3745～0.5376，增長值為0.1631；殼聚糖褐變度0.5%0.3513～0.5207，增長值為0.1694。3組相較于未處理組的褐變度變化而言，都有著一定的抑制褐變的作用。整體而言，殼聚糖0.5%組抑制褐變的效果最好，蘋果酸0.5%組次之，1-MCP 0.2%最次。

圖7 不同涂抹液對鮮切土豆褐變度的影響

2.2.3 不同涂抹液對鮮切土豆呼吸強度的影響 由圖8可知，3組呼吸強度的整體變化趨勢都是隨著儲藏時間增加而增長，且各組增長幅度有所不同，1-MCP 0.2%組幅度大于蘋果酸0.5%組大于殼聚糖0.5%組。儲藏期間，1-MCP 0.2%組呼吸強度49.85～76.16mg/kg·h，增加了26.31mg/kg·h；蘋果酸0.5%組呼吸強度47.64～67.74mg/kg·h，增加了20.1mg/kg·h；殼聚糖0.5%組呼吸強度45.37～66.84mg/kg·h，增加了21.47mg/kg·h。

圖8 不同涂抹液對鮮切土豆呼吸強度的影響

經過了涂抹液處理的組相較于未處理而言，呼吸作用得到了很好的抑制。1-MCP 0.2%呼吸強度最大值較未處理的最大值90.42mg/kg·h小14.26mg/kg·h，蘋果酸的呼吸強度最大值較未處理小22.68mg/kg·h，殼聚糖的呼吸強度最大值較于未處理小23.58mg/kg·h。3種涂抹液處理使得土豆細胞的呼吸強度有明顯的降低，這能有效延長鮮切土豆的保藏期，并保證一定的品質。從圖8中可知，蘋果酸0.5%組與殼聚糖0.5%組的增長幅度相近，數值相近。總體來說，殼聚糖0.5%處理方式抑制細胞呼吸的強度最強，蘋果酸0.5%處理次之，1-MCP 0.2%處理最次。

2.2.4 不同涂抹液對鮮切土豆維生素C含量的影響 由圖9可知，殼聚糖0.5%、蘋果酸0.5%、1-MCP 0.2%三組維生素C含量都較高。總體來說，三組維生素C含量隨著時間增長而逐漸降低。殼聚糖0.5%組維生素C含量34.51～30.13mg/100g，減少4.02mg/100g；蘋果酸0.5%組維生素C含量33.66～27.33mg/100g，減少6.33mg/100g；1-MCP 0.2%組維生素C含量31.62～22.13mg/100g，減少9.49mg/100g。3種處理方式相較于未處理組而言，維生素C含量的損失得以減緩，效果明顯。1-MCP 0.2%組每日維生素C含量都是最低。蘋果酸0.5%處理組維生素C含量的變化相對穩定，維生素C屬于有機酸物質，所以在酸性溶液中會比較穩定，數值略低于殼聚糖0.5%組。殼聚糖0.5%組的變化趨勢最為平緩，是三組中減少鮮切土豆維生素C流失的效果最好的，最利于鮮切土豆保鮮儲藏的，而蘋果酸0.5%處理次之，1-MCP 0.2%最次。

圖9 不同涂抹液對鮮切土豆維生素C含量的影響

2.2.5 不同涂抹液對鮮切土豆丙二醛含量的影響 由圖10可知，隨著處理時間的增加，各組的丙二醛含量增加，為時7d的儲藏期間里，蘋果酸0.5%組丙二醛含量0.10032～0.22440nmol/g，增長了0.12408nmol/g；1-MCP 0.2%組丙二醛含量0.10726～0.23471nmol/g，增長0.12745nmol/g；殼聚糖0.5%組丙二醛含量0.09505～0.15721nmol/g，增長了0.06216nmol/g。

圖10 不同涂抹液對鮮切土豆丙二醛含量的影響

蘋果酸0.5%組和1-MCP 0.2%組增長幅度相似，數值相近，在第1天到第4天，1-MCP 0.2%組丙二醛每天的含量都要略高于蘋果酸0.5%組，在第4天到第6天1-MCP 0.2%組與蘋果酸0.5%組丙二醛含量幾乎接近，隨后2d丙二醛含量又高于蘋果酸0.5%組。儲藏期間里，殼聚糖0.5%組丙二醛含量都明顯低于其余2組，可見它對減緩丙二醛的積累有著明顯效果，更適合鮮切土豆的保藏。綜上所述，殼聚糖0.5%處理方式減緩丙二醛積累效果是最佳的。

2.3 混合保鮮處理方式對鮮切土豆理化性質的影響

2.3.1 混合保鮮處理方式對鮮切土豆失重率的影響 由圖11可知，真空組+殼聚糖0.5%組的失重率隨時間的增長而增加，但增長的程度相較于真空組和殼聚糖組明顯減小，第7天失重率0.34%，比真空組少0.51%，比殼聚糖組少0.71%，可見真空組+殼聚糖0.5%聯合處理對鮮切土豆保鮮的水分和干物質的保存起到了更加良好的作用。

圖11 混合保鮮處理方式對土豆失重率的影響

2.3.2 混合保鮮處理方式對鮮切土豆褐變的影響 由圖12可知，真空+殼聚糖0.5%組的褐變度隨著儲藏時間的增加而增長，在7d的保鮮儲藏里，真空+殼聚糖0.5%組的褐變度由3.224增至5.108，增加了1.884，每天的褐變度也明顯低于真空組和殼聚糖0.5%組。整體來講，聯合后的組合抑制褐變的效果更好，真空隔絕鮮切土豆與空氣的接觸，而殼聚糖涂抹處理后在土豆表面形成了一層可食性半透膜，阻止大氣中氧氣的滲入。兩者的結合使得土豆可以更長時間地保持原有的色澤。

圖12 混合保鮮處理方式對土豆褐變度的影響

2.3.3 混合保鮮處理方式對鮮切土豆呼吸強度的影響 由圖13可知，真空+殼聚糖0.5%組的呼吸強度隨著儲藏時間逐漸增長，增長趨勢較于真空組和殼聚糖0.5%組平緩，每日呼吸強度的數值也低于真空組和殼聚糖0.5%，在第7天呼吸強度達到64.51mg/kg·h，比真空組的第7天降低了7.82mg/kg·h，比殼聚糖的第7天降低了5.49mg/kg·h。整體來講，對鮮切土豆呼吸強度的抑制作用更強，更有利于儲藏。

圖13 混合保鮮處理方式對土豆呼吸強度的影響

2.3.4 混合保鮮處理方式對鮮切土豆維生素C含量的影響 由圖14知，真空+殼聚糖0.5%組維C含量隨儲藏時間的增加而增加，儲藏期間里維C含量由38.32～32.05mg/100g，7天降低6.27mg/100g。相較于真空組和殼聚糖0.5%組，真空+殼聚糖0.5%組減少維C流失的效果更強，對鮮切土豆的維生素C保護力強，能更好的保證土豆的品質。

圖14 混合保鮮處理方式對土豆維生素C含量的影響

2.3.5 混合保鮮處理方式對鮮切土豆丙二醛含量的影響 由圖15可知，真空+殼聚糖0.5%組丙二醛含量隨儲藏時間的增加而增長，儲藏時期，丙二醛含量0.08660～0.14395nmol/g，增加0.05735nmol/g。真空+殼聚糖0.5%組儲藏期間的丙二醛含量每天都要小于真空組和殼聚糖0.5%組，所以真空+殼聚糖0.5%組降低丙二醛含量的效果優于真空組和殼聚糖0.5%組，更利于鮮切土豆的保鮮儲藏。

圖15 混合保鮮處理方式對土豆丙二醛含量的影響

2.3.6 混合保鮮方式小結 從失重率、褐變度、呼吸強度、維生素C含量、丙二醛含量各數據數值來看，真空+殼聚糖0.5%組比真空組、殼聚糖組的保鮮效果更強。失重率明顯降低，褐變度明顯降低，抑制呼吸強度的作用最強，維生素C的含量降低最少，延緩丙二醛積累量的能力最強。且在實驗中，土豆的顏色與土豆原色幾乎一樣，飽滿水潤，色澤鮮亮。這種聯合處理方式的保鮮效果是強于2種單個處理方式的。

3 結論

本研究從失重率、維生素C含量、呼吸強度可反映鮮切土豆的部分營養物質保持狀態。6種處理方式相比而言，真空組和殼聚糖0.5%組的保鮮效果很好，保鮮組和蘋果酸組一般，1-MCP 0.2%效果較次，未處理最次。從褐變來看，真空組和殼聚糖0.5%組能很好的保持土豆原本的顏色，保鮮膜、1-MCP 0.2%、蘋果酸0.5%、能看出不同程度的褐色，未處理褐色最深。真空組和殼聚糖0.5%組MDA含量降低相較于其他組更為明顯。真空處理和殼聚糖0.5%2種處理方式更適合鮮切土豆的儲藏，而蘋果酸0.5%、保鮮膜組的保鮮效果一般，1-MCP 0.2%組較次，未處理組最差。

本實驗的研究結果初步確定真空處理和殼聚糖0.5%處理對鮮切土豆有很好的保鮮效果。聯合兩組，進一步探究真空+殼聚糖0.5%對鮮切土豆的保鮮效果，得出優化聯合儲藏保鮮組合即真空+殼聚糖0.5%組在保持水分、延緩營養物質流失、抑制呼吸作用、減少有害物質丙二醛的積累、護色方面更加強于真空組和殼聚糖0.5%。