劉麗,徐洪巖,姜俊鳳
(黑龍江省農業科學院克山分院,黑龍江克山161606)
克新一號馬鈴薯是黑龍江省農業科學院克山分院于1958年研究培育的品種,屬中早熟品種,抗病毒病能力強,產量高且穩定,淀粉含量中上等,品質優,口感好,耐儲存[1],自品種育成和推廣以來,在全國各地栽種表現優異,是現在種植和栽培面積最廣的品種之一[2]。是加工成鮮切馬鈴薯產品的優選品種。
鮮切果蔬被認為是最少加工的果蔬[3],能夠最大程度的保留果蔬的新鮮和營養品質,又可為消費者帶來很多便捷,因此在國內外果蔬市場上越來越受歡迎[4],但由于馬鈴薯在鮮切過程中酶促褐變和非酶促褐變的發生,嚴重影響馬鈴薯鮮切加工產品的感官品質和市場競爭力[5]。因此,對鮮切產品防褐變進行研究,以保證產品品質、延長貨架期、增加鮮切馬鈴薯產品的市場占有率和競爭力有重要意義[6]。
供試樣品:克新一號馬鈴薯,采自黑龍江省農業科學院克山分院試驗基地,選取規格均勻,無病蟲害、無機械損傷的馬鈴薯,洗凈待用。
包裝材料:食品級優質尼龍-PE復合袋。
實驗試劑:抗壞血酸,檸檬酸,L-半胱氨酸,氯化鈣,殼聚糖,羧甲基纖維素鈉,海藻酸鈉。
實驗儀器:真空包裝封口機,恒溫培養箱,核酸蛋白儀。
1.2.1 護色劑單因素影響。選取抗壞血酸(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)、檸檬酸(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)、L-半胱氨酸(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)、氯化鈣(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)這4種食品級添加劑作為護色劑,分別選取5個濃度梯度進行試驗,針對每種添加劑篩選出最適的濃度。處理方法是將馬鈴薯清洗后去皮,切0.5cm的薄片,50μL/L NaClO溶液浸泡處理30s、用吸水性較好的紙迅速擦干后,分別用上述試劑不同濃度浸泡處理5min,取出后,裝入尼龍-PE復合袋中,抽真空、封口,存儲于4℃恒溫箱中,分別在0、2、4、6、8天進行褐變程度測定。
1.2.2 護色劑組合篩選試驗。根據1.2.1的實驗結果,5種試劑分別選取3種較適濃度,進行正交試驗,篩選出一個最適的護色劑配比方案。

表1 各因素水平
1.2.3 涂膜劑單因素影響。選取1.0%海藻酸鈉、1.0%殼聚糖、1.0%羧甲基纖維素鈉這3種涂膜劑,處理方法同1.2.1,存儲于4℃恒溫箱中,分別在0、2、4、6、8天進行褐變程度測定。
1.2.4 包裝方法對保鮮的影響。根據市場調查,應用最廣的鮮切保鮮產品的包裝方式有3種,分別為真空包裝、無菌水注液包裝和注護色液包裝,本實驗對這3種常見保鮮方法進行對比實驗,找到一種最適合馬鈴薯鮮切保鮮的方法。
真空包裝法:馬鈴薯經過去皮、清洗、切割和滅菌處理后,去除表面水分,裝入保鮮袋真空塑封包裝。
無菌水注液包裝法:馬鈴薯經過初加工和前處理后,按照馬鈴薯鮮切片和無菌水W∶V=1∶1的標準進行密封包裝。
護色液注液包裝法:馬鈴薯經過初加工和前處理后,按照馬鈴薯鮮切片和護色液W∶V=1∶1的標準進行密封包裝。
涂膜劑注液包裝法:馬鈴薯經過初加工和前處理后,按照馬鈴薯鮮切片和涂膜液W∶V=1∶1的標準進行密封包裝。
存儲于4℃恒溫箱中,分別在0、2、4、6、8天進行褐變程度測定及感官評價。
褐變強度(BD)的測定。取新鮮馬鈴薯待測樣品5.0g,迅速切碎研磨成勻漿,取馬鈴薯汁,按1∶10加蒸餾水,在8000r/min下低溫離心10min,取上清液在420nm下測OD值,測定褐變強度,結果以A420表示[7]。

圖1 4種護色劑不同濃度對褐變效果的影響

圖2 4種護色劑最適濃度在0~8天對褐變效果的影響
由圖1和圖2可知,4種護色劑中檸檬酸和維生素C的護色效果最佳,各個濃度測得的褐變值BD與其他3種護色劑相比均為最低;維生素C濃度在0.4%時BD值急劇下降,濃度為0.6%~1.0%時,BD值較為平穩的減緩因此,維生素C的最適濃度選定在0.6%;隨著檸檬酸濃度的增加,在濃度增加到0.4%時BD值大幅下降后,濃度在0.4%~1.0%幾乎保持恒定,因此,檸檬酸的最適濃度為0.4%;L-半胱氨酸的護色效果最差,隨著濃度的增加,BD值差值不大,在濃度達到1.0%時,BD值有相對幅度的下降,因此,L-半胱氨酸的最適濃度為1.0%;氯化鈣護色液濃度在0.2%~0.4%時,褐變程度基本保持不變,隨著濃度的提高,在濃度在0.8%~1.0%時,下降速度趨于平穩,因此,氯化鈣的最適濃度選定在0.8%。

圖3 9種復合護色劑組合在0~8天對馬鈴薯褐變效果的影響
由圖3可知,與對照相比較,9組復合護色液均有不同程度的抗褐變作用,在0~8天時間內褐變強度值均低于對照組。其中,2號、3號和6號護色液組合抗褐變效果較好,1號、4號和7號組合效果較差。9組處理的褐變強度隨著時間的延長而增加,在第8天時,對照褐變強度由2.11增到8.64,4號組合褐變強度由0.61增至6.15,而3號組合褐變強度由0.71增至2.15,雖然3號組合褐變值初始不是最低,但隨時間的延長,增幅最小,抗褐變效果較穩定,8天的褐變度相當于對照1天的褐變度,可見3號組合(抗壞血酸0.004g/mL,檸檬酸0.006g/mL,L-半胱氨酸0.012g/mL,氯化鈣0.001g/mL)抗褐變效果最佳,最穩定。

圖4 4種不同涂膜劑在0~8天對馬鈴薯褐變效果的影響
如圖4可知,與對照相比較,4種涂膜劑的抗褐變效果差異較大,羧甲基纖維素鈉和海藻酸鈉在0天測得BD值分別為0.108和0.104,在第8天測得BD分別為0.214和0.221,均低于對照的BD值,說明羧甲基纖維素鈉和海藻酸鈉的抗褐變效果基本相同,差異不顯著,都能起到很好的抗褐變效果。實驗結果發現,殼聚糖在第2天以后測得的BD值均高于對照,因此殼聚糖具有加劇鮮切馬鈴薯褐變的效果,因此,殼聚糖不適合用于鮮切馬鈴薯的涂膜護色。

圖5 不同包裝方式在0~8天對馬鈴薯褐變效果的影響
由圖5可知,4種不同的包裝方式,在第0天就明顯表現出不同的抗褐變效果,護色液注液包裝,涂膜液注液包裝、無菌水注液包裝、真空包裝效果依次減弱。隨著時間的延長,褐變度在0~6天緩慢增加,在6~8天時褐變度急劇增加。其中護色液注液包裝方式在0~6天的OD值一直持續在0.1以下,在第8天時增加至0.2,因此,護色液注液包裝方式對抑制馬鈴薯褐變效果最佳。
通過以上試驗結果可以得到結論,如選擇單一的護色劑,建議選擇維生素C或檸檬酸來防止褐變,如果選擇混合護色劑。建議采用抗壞血酸0.004g/mL,檸檬酸0.006g/mL,L-半胱氨酸0.012g/mL,氯化鈣0.001g/mL的護色劑混合組合。涂膜劑建議選用羧甲基纖維素鈉和海藻酸鈉,都能起到很好的抗褐變效果。包裝方式采用護色液注液的包裝方式。以上方法都可不同程度的預防鮮切馬鈴薯褐變,并延長其貨架期。為鮮切馬鈴薯產品的研發提供基礎。