鮮切馬鈴薯加工中護色劑和包裝方式的篩選

王定仙，王春珍

（山西農業大學 果樹研究所，山西 太原 030031）

馬鈴薯是薯蕷科（Dioscoreɑceɑe）、薯蕷屬（Dioscoreɑ）中能夠形成地下肉質塊莖（根狀莖）的栽培種（野生種）。馬鈴薯的塊莖營養成分因品種及栽培地區不同而有差異，一般除含有水分外，還含有人體所需的碳水化合物、蛋白質、礦物質、微量元素、維生素、氨基酸等多種營養物質。據測定，每100 g鮮馬鈴薯塊莖中水分含量76.7～82.6 g，碳水化合物14.4～19.9 g，蛋白質1.5～1.9 g，粗纖維0.9 g，灰分0.6 g，鈣14 mg，磷42 mg，鐵0.3 mg，胡蘿卜素0.02 mg，硫胺素0.08 mg，尼克酸0.3 mg，核黃酸0.02 mg，抗壞血酸4 mg[1]。馬鈴薯還具有很高的藥用價值。現代醫學也證明，馬鈴薯塊莖中含有甘露聚糖、3，4－二羥基乙胺、植酸、尿囊素、膽堿、多巴胺、馬鈴薯堿，以及包括精氨酸在內的10余種氨基酸、糖蛋白等藥用有效成分。因此，馬鈴薯是一種應用前景廣闊的天然保健型蔬菜[2]。

鮮切蔬菜是指新鮮蔬菜原料經過分級、整理、挑選、清洗、整修、去皮、切分、包裝等一系列步驟，然后塑料薄膜包裝，供消費者或餐飲業使用的一種新式果蔬加工產品，其特點是清潔、衛生、新鮮、方便[3]。我國蔬菜主要鮮銷，蔬菜加工率不足20%～30%，鮮切蔬菜加工的出現一定程度上改變了我國蔬菜從采后直接進入流通領域的供應舊模式，實現了蔬菜的產地集中加工，提高了蔬菜的加工率，基本建立了蔬菜產業集中加工、分散供應的新模式。并且鮮切蔬菜也滿足市場的需求，提供優質、方便、安全、衛生的生鮮蔬菜產品[4]。

本試驗選用馬鈴薯作為鮮切蔬菜產品的材料，采用不同濃度的苯甲酸鈉（防腐作用）、檸檬酸（防腐可抑制細菌繁殖，抗氧化作用，防止褐變）、氯化鈉（防止微生物生長繁殖）、氯化鈣（保持硬度且有護色效果）復合處理鮮切馬鈴薯，并以感官評價、褐變度、淀粉含量為評價指標，以篩選出最佳濃度組合。并對鮮切馬鈴薯進行普通包裝、鹽水封袋包裝、真空包裝，旨在選出最佳包裝方式。

1 材料與方法

1.1 材料與主要儀器

1.1.1 材料與試劑

馬鈴薯購于太谷縣菜市場，苯甲酸鈉、氯化鈉、檸檬酸、氯化鈣（均為分析純）、食鹽、乙醚、10%乙醇、可溶性淀粉，由山西農業大學果加實驗室提供。

I-KI溶液：稱取20.00 g碘化鉀，加50 mL蒸餾水溶解，再用小臺秤迅速稱取碘2.0 g置燒杯中，將溶解的KI溶液倒入其中，用玻璃棒攪拌，直到碘完全溶解。若碘不能完全溶解時，可再加少許固體碘化鉀即能溶解，貯存在棕色小滴瓶中待用，用時稀釋50倍。

1.1.2 設備與器材

UV－2100型可見分光光度計，由尤尼柯（上海）儀器有限公司生產生產；TGL－16G高速臺式離心機，由上海安亭科學儀器廠生產；電冰箱，由青島海爾股份有限公司生產；SSW型電熱恒溫水槽，由上海博迅實業有限公司生產；DZD－400S多功能真空包裝機，由南通騰通包裝機械有限公司生產；電子天平、電爐、不銹鋼刀、案板、離心管、容量瓶、漏斗、研缽、移液管、燒杯、保鮮袋、普通包裝袋等。

1.2 試驗方法

1.2.1 鮮切馬鈴薯加工工藝操作要點

（1）原料挑選。挑選新鮮、粗細均勻、無病蟲害、個體完整、無損傷、表皮無蟲眼、肉質潔白的長柱形馬鈴薯。

（2）清洗。洗去馬鈴薯表面的泥濘、灰塵和大量的微生物，保證產品的清潔衛生。

（3）護色劑溶液的配制。燒杯里加入400 mL蒸餾水，根據每個試驗號中各護色劑的濃度換算出所需護色劑的質量，并用電子天平準確稱取，放入燒杯中溶解，攪拌均勻。配制出9組不同的護色劑濃度配比。

（4）去皮。本試驗采用人工去皮，去掉表皮即可，不可過度，否則會增加原料的損耗。

（5）切分。本試驗采用手工切分。切分的大小是影響果蔬品質的重要因素之一，切分越小，切分面積越大，保存性越差，厚度以5～6 mm為宜[5]。

（6）護色劑處理馬鈴薯片。切割后的馬鈴薯立即投入不同濃度配比的護色劑溶液中，每組40 g左右，處理時間以30 min為宜[5]。

（7）裝袋貯藏。取出經護色劑處理過的馬鈴薯，裝入保鮮袋中放入冰箱進行冷藏。

1.2.2 護色劑濃度組合篩選

本試驗選用了4種護色劑苯甲酸鈉、檸檬酸、氯化鈉、氯化鈣按表1所示的L9（34）進行正交試驗[6]。處理后馬鈴薯片置4℃冰箱中貯藏，于2、4、6 d測定指標，每個處理重復3次，取其平均值。通過褐變度、淀粉含量的測定并進行感官評分，選出復合護色劑的最佳濃度配比。

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

1.2.3 包裝方式的選擇

本試驗在正交試驗的基礎上，篩選出最佳護色劑濃度配方后，按其工藝流程進行普通保鮮袋包裝、鹽水封袋包裝（濃度分別為0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%）、真空包裝，各重復2次，一組于常溫下保藏，另一組置4℃冰箱中貯藏，分別測定其褐變度，淀粉含量，并進行感官評價，選出最佳的包裝方式（注：包裝材料均為聚乙烯塑料袋）。

1.3 評價指標及方法

1.3.1 感官評價標準

感官評價標準見表2，滿分為100分，其中色澤40分，組織形態40分，氣味20分[4]。

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

1.3.2 褐變度的測定

本實驗采用消光值法進行褐變度的測定。

1.3.3 淀粉含量的測定

（1）標準曲線的制作。吸取淀粉濃度為10 mg/mL的A液2.0 mL置100 mL容量瓶，定容，此時淀粉濃度為200μg/mL（B液）。取具塞刻度試管8支，按表3加入淀粉及I-KI溶液，再加蒸餾水使每支試管溶液補足到10 mL，搖勻，使藍色溶液穩定10 min后，在分光光度計660 nm波長處測其消光值。以消光值為縱坐標，已知淀粉溶液的濃度為橫坐標繪制標準曲線，見圖1。

圖1 淀粉含量的標準曲線Fig.1 The standard curve of starch content

（2）樣品處理。迅速稱取馬鈴薯樣品1 g，置研缽中磨成勻漿。將勻漿轉移到漏斗中，用乙醚5 mL分5次洗滌，再用10%乙醇洗滌3次，除去樣品中的色素，可溶性糖及其他非淀粉物質，然后將濾紙上的殘留物轉移到100 mL燒杯中，用蒸餾水分次將濾紙上的殘留物全部洗入燒杯，將燒杯置沸水浴中邊攪拌邊加熱，加熱20 min，將液體離心（3 000 r/min，5 min），將此澄清透明的糊化淀粉溶液轉移到100 mL容量瓶中，定容，混勻（C液）。

（3）測定。用移液管吸取淀粉液2.0 mL，置10 mL具塞刻度試管，加入I-KI溶液0.2 mL，直至溶液呈現透明藍色，用蒸餾水補足到10 mL，混勻，靜置10 min，于660 nm波長處測定消光值。由標準曲線查出樣品中淀粉含量（g/100 g鮮質量）[7]。

式中：G——樣品淀粉含量，g/100 g鮮質量；A——從標準曲線查得的樣品淀粉含量，μg/mL；W——樣品質量，g。

2 結果與分析

2.1 鮮切馬鈴薯護色劑濃度組合篩選

對鮮切馬鈴薯使用護色劑進行正交試驗L9（34）的結果見表3。

表3 正交試驗結果L 9（34）Tab.3 The results of L 9（34）orthogonal test

馬鈴薯的褐變主要是酚類物質發生的酶促氧化，以多酚氧化酶為主[8]。遇到空氣發生酶促褐變，使馬鈴薯外觀形成褐色，由表4可知：第9組的護色效果最好。以褐變度為評價指標作極差（R）分析可知，各護色劑對鮮切馬鈴薯品質的影響次序為：A苯甲酸鈉＞C氯化鈉＞B檸檬酸＞D氯化鈣，最佳護色劑濃度組合為0.3%苯甲酸鈉＋0.3%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋1.0%氯化鈣；以淀粉含量為評價指標作極差（R）分析可知，各護色劑對鮮切馬鈴薯品質的影響次序為A苯甲酸鈉＞C氯化鈉＞B檸檬酸＞D氯化鈣，最佳護色劑濃度組合為0.1%苯甲酸鈉＋0.1%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋0.1%氯化鈣。需要注意的是氯化鈣的護色作用不大，但其具有保持組織表態，能較好的防止馬鈴薯片中黏液滲出[5]。

2.2 驗證試驗

分別以褐變度、淀粉含量為指標篩選出兩組最佳組合，護色劑濃度按A3B2C2D3和A1B1C2D1進行工藝流程，各重復2次，取其平均值得知：A3B2C2D3和A1B1C2D1出現褐變的天數均為5 d，褐變度分別為3.06、4.39，淀粉含量分別為5.779、6.165，從整體感官評分方面濃度為A3B2C2D3效果較佳，所以選擇護色劑濃度A3B2C2D3為最后的最佳護色劑濃度組合。

2.3 包裝方式的篩選試驗

在正交試驗的基礎上，護色劑濃度以A3B2C2D3進行包裝方式的篩選。在相同的工藝條件下，采用不同的包裝方式進行包裝，一組放于常溫下，一組置于4℃冰箱中，試驗結果見表4。

表4 不同包裝方式對鮮切馬鈴薯貯藏的影響Tab.4 The effects of different packaging methods on storage of fresh cut potatoes

為了使馬鈴薯達到更長的貯藏期，單單靠護色液是遠遠不夠的，微生物過多會使馬鈴薯發生劣變[9]。不同的包裝形式對馬鈴薯貨架壽命有很大的影響，由表6可知，1.0%的鹽水包裝在抑制褐變發生以及褐變程度上有較明顯的作用，普通包裝易發生褐變。真空包裝雖然在抑制褐變方面不如1.0%的鹽水包裝，但經鹽水包裝的馬鈴薯會出現不同程度的失水萎焉，脆性，品質都有變差，且有異味。而真空包裝在抑制褐變和淀粉水解方面都有較好的效果，整體感官評分也很好，因此，綜合考慮選擇真空包裝。

鹽可使水中氧的溶解度減少，且有抑制微生物繁殖的作用，所以抑制褐變腐敗上有較好的效果[10]。普通包裝由于包裝材料透氣率大，所以易發生褐變。真空包裝將氣體抽走后，包裝袋里氧分壓低，水汽含量低，這樣可防止馬鈴薯氧化、發霉及腐敗，抑制褐變[11]。但透氣率小或真空度高易發生無氧呼吸產生異味，因此，要選擇厚薄適宜的包裝材料來控制合適的透氣率或合適的真空度來延長切分馬鈴薯的貨架期[12]。

3 結論

（1）通過護色劑濃度的正交試驗及極差分析得出，各護色劑影響鮮切馬鈴薯品質的主次順序為：A苯甲酸鈉＞C氯化鈉＞B檸檬酸＞D氯化鈣，由試驗得出：0.3%苯甲酸鈉＋0.3%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋1.0%氯化鈣在抑制褐變方面有較好作用。0.1%苯甲酸鈉＋0.1%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋0.1%氯化鈣在抑制淀粉水解方面有較好影響。再經過對比試驗得出0.3%苯甲酸鈉＋0.3%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋1.0%氯化鈣整體效果較好，最終選擇0.3%苯甲酸鈉＋0.3%檸檬酸＋1.5%氯化鈉＋1.0%氯化鈣作為最佳濃度組合。

（2）通過包裝方式的篩選試驗得出：雖然1.0%的鹽水包裝在抑制褐變方面優于真空包裝，但在硬度、氣味等品質方面真空包裝有較好的影響，建議選擇真空包裝。