馬鈴薯生全粉護色工藝研究

李超 牛宇鵬 吳俊彩

摘要：為更好地對馬鈴薯生全粉顏色進行保護，以馬鈴薯為主要原料，通過單因素試驗和正交試驗研究馬鈴薯生全粉加工過程中的護色時間和不同護色劑的添加量對馬鈴薯生全粉品質的影響。結果表明，當護色時間為40min，以0.6%檸檬酸+0.25%L-半胱氨酸+0.6%抗壞血酸作為復合護色劑，對馬鈴薯生全粉加工過程中的褐變情況可以進行有效抑制。

關鍵詞：馬鈴薯;生全粉;護色

中圖分類號TS255.5文獻標識碼A文章編號0517-6611（2021）08-0188-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.08.049

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

StudyontheColorProtectionTechnologyofPotatoRawWholePowder

LIChao，NIUYu-peng，WUJun-cai

（QinghaiWestonPotatoIndustryGroupCo.，Ltd.，Xining，Qinghai810000）

AbstractInordertobetterprotectthecolorofpotatorawwholepowder，takingpotatoasmainrawmaterials，singlefactortestandorthogonaltestwereusedtostudytheeffectsofcolorprotectiontimeandtheadditionofdifferentcolorprotectorsintheprocessingperiodofpotatorawwholepowderonthequalityofpotatorawwholepowder.Theresultsshowedthatwhenthecolorprotectiontimewas40min，taking0.6%citricacid+0.25%L-cysteine+0.6%astrophicacidasacompositecolorprotector，thebrowningofpotatorawwholepowderduringtheprocessingperiodcouldbeeffectivelyinhibited.

KeywordsPotato;Rawwholepowder;Colorprotection

馬鈴薯生全粉是指采用低溫條件（≤70℃，或者短時間高溫）脫水干燥制備出來的，蛋白質未發生變性、淀粉未糊化（顆粒結構完整）、其他熱敏營養物質破壞小，加工性能優良的粉末狀馬鈴薯制品。與傳統馬鈴薯全粉加工的熟化工藝相比，馬鈴薯生全粉的整個加工過程采用低溫工藝，大大降低了游離淀粉含量，同時更大程度保留了除薯皮以外的馬鈴薯全營養物質，富含蛋白質、纖維素、維生素C及各類礦物質，營養更加全面，加工性能更優。

馬鈴薯是中國五大主食之一，其營養價值高、適應力強、產量大，是全球第三大重要的糧食作物，僅次于小麥和玉米[1]。馬鈴薯是塊莖繁殖，可入藥，性平味甘，可以治胃痛、痄肋、癰腫等疾病。有證據表明，馬鈴薯的維生素C含量是蘋果的4倍左右。

我國是馬鈴薯生產大國，種植面積約為470萬hm2，年產量約6000萬t，由于受多種因素的制約，我國馬鈴薯的現代化加工產業起步晚，但發展速度快，現如今市場以馬鈴薯精淀粉及其衍生物、馬鈴薯全粉為主要產品[2-3]。

農業部于2016年2月23日正式發布《關于推進馬鈴薯產業開發的指導意見》，將馬鈴薯作為主糧產品進行產業化開發，擴大種植面積的同時推進產業升級。馬鈴薯主食化是國家食物安全戰略的需求。與小麥、玉米、水稻相比，馬鈴薯全粉儲藏時間更長，在常溫下可貯存15年以上，一些國家將馬鈴薯全粉作為戰略儲備糧。

由于馬鈴薯加工生產過程中要經過去皮、切分、破碎等工序，極易使馬鈴薯發生褐變，從而影響產品質量[4]。馬鈴薯加工中褐變的主要原因是酶促褐變，催化酶促褐變反應的

酶類主要為多酚氧化酶（PPO），馬鈴薯貯藏加工期間的褐變與馬鈴薯品種及貯藏時間、貯藏溫度、去皮后的處理方法等有關[5-8]。

筆者以馬鈴薯為原料，對馬鈴薯生全粉加工過程中的護色問題進行了研究，旨在為馬鈴薯生全粉加工過程中防褐變問題提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

馬鈴薯青薯9號，購自青海互豐農業科技集團有限公司;檸檬酸，購自中糧生化能源（榆樹）有限公司;L-半胱氨酸，購自白云生物科技有限公司;抗壞血酸，購自河北源創生物科技有限公司;植酸，購自鄭州高研生物科技有限公司。

1.2試驗儀器與設備

電子天平（型號AB204-S，購自梅特勒·托利多儀器有限公司）;破壁機（型號MS10Z01，購自美的集團有限公司）;小型多用切菜機（邢臺鼎佳機械制造廠）;三足式離心機（張家港市通江機械有限公司）;紫外-可見分光光度計（型號UV759，購自上海精密科學儀器有限公司）;電熱恒溫鼓風干燥箱（型號DHG-9620A，購自上海一恒科學儀器有限公司）;臺式高速冷凍離心機，型號Happy-TL16，購自長沙東旺實驗儀器有限公司;白度儀，型號YQ-Z-48A，購自杭州市輕通博科自動化技術有限公司。

1.3試驗方法

1.3.1技術路線。馬鈴薯鮮薯清洗干凈，去皮后切丁，首先選取檸檬酸、L-半胱氨酸、抗壞血酸、植酸4種護色劑，分別進行單因素試驗，對護色后的馬鈴薯丁進行PPO活性檢測，確定效果最好的護色劑及其添加量和護色時間。然后，在此基礎上，對護色效果最好的護色劑添加量進行正交試驗，對護色后的馬鈴薯丁進行PPO活性檢測，確定生全粉加工最優的護色條件（圖1）。

1.3.2工藝流程。工藝流程如下：原料馬鈴薯→清洗→去皮→切丁→護色→脫水→烘干→粉碎→袋裝。

1.3.3操作要點。

1.3.3.1原料選擇。要求原料薯無蟲害、無機械損傷、無發霉腐敗現象，且芽眼淺、干物質含量高、多酚氧化酶活性低、還原糖含量低、龍葵素含量低。

1.3.3.2清洗、去皮、切丁。原料用流動清水沖洗干凈后，用去皮機去皮，再用小型多用切菜機切成直徑2～3mm的馬鈴薯丁。

1.3.3.3護色。將切丁后的原料薯丁在復合護色劑中浸泡護色。

1.3.3.4脫水干燥。將浸泡后的薯丁放入三足式離心機進行脫水，然后攤勻置于熱風干燥箱中烘干。

1.3.3.5粉碎、過篩、裝袋。烘干后的薯丁通過粉碎機進行粉碎，過80目篩后裝袋密封。

1.3.4單因素試驗。

1.3.4.1馬鈴薯PPO活性測定。

采用韋雪飛等[9]的檢測方法測定馬鈴薯PPO活性。

1.3.4.2馬鈴薯生全粉護色試驗[10]。選擇檸檬酸、L-半胱氨酸、植酸以及抗壞血酸的添加量和護色時間進行單因素試驗。具體條件如下：①檸檬酸添加量對馬鈴薯生全粉品質的影響。稱取原料薯2kg，檸檬酸添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，護色時間分別為10、20、30、40和50min，其他操作流程及條件相同的情況下進行馬鈴薯生全粉的制作，并對成品馬鈴薯生全粉進行白度檢測。②L-半胱氨酸添加量對馬鈴薯生全粉品質的影響。稱取原料薯2kg，L-半胱氨酸的添加量分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%和0.35%，護色時間分別為10、20、30、40和50min，其他操作流程及條件相同的情況下進行馬鈴薯生全粉的制作，并對成品馬鈴薯生全粉進行白度檢測。③植酸添加量對馬鈴薯生全粉品質的影響。稱取原料薯2kg，植酸添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，護色時間分別為10、20、30、40和50min，其他操作流程及條件相同的情況下進行馬鈴薯生全粉的制作，并對成品馬鈴薯生全粉進行白度檢測。④抗壞血酸添加量對馬鈴薯生全粉品質的影響。稱取原料薯2kg，抗壞血酸添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，護色時間分別為10、20、30、40和50min，其他操作流程及條件相同的情況下進行馬鈴薯生全粉的制作，并對成品馬鈴薯生全粉進行白度檢測。

1.3.5正交試驗。在上述單因素試驗的基礎上，綜合考慮各因素對馬鈴薯生全粉品質的影響，確定最佳配比，選取檸檬酸、L-半胱氨酸和抗壞血酸的添加量進行正交試驗，構建3因素3水平的正交試驗表L9（34），確定馬鈴薯生全粉加工的最優護色條件。

1.3.6白度檢測。使用白度儀檢測馬鈴薯生全粉的白度。

1.3.7數據處理。采用Excel2019軟件與SPSS24統計軟件進行數據統計與分析。

2結果與分析

2.1單因素試驗

2.1.1檸檬酸添加量對馬鈴薯PPO活性的影響。從圖2可以看出，隨著檸檬酸添加量的增加，馬鈴薯的PPO活性總體上呈現下降的趨勢。馬鈴薯的PPO活性與馬鈴薯生全粉的品質有直接關系，PPO活性越低，馬鈴薯生全粉色澤越好。當檸檬酸添加量為0.5%、0.6%和0.7%時，馬鈴薯PPO活性較低。

2.1.2L-半胱氨酸添加量對馬鈴薯PPO活性的影響。從圖3可以看出，隨著L-半胱氨酸添加量的增加，馬鈴薯的PPO活性總體上呈下降趨勢。當L-半胱氨酸添加量為0.25%、0.30%和0.35%時，馬鈴薯PPO活性較低。

2.1.3植酸添加量對馬鈴薯PPO活性的影響。經過植酸護色后的馬鈴薯生全粉有刺鼻氣味，故不采用植酸作為復合護色劑。

2.1.4抗壞血酸添加量對馬鈴薯PPO活性的影響。從圖4可以看出，隨著抗壞血酸添加量的增加，馬鈴薯PPO活性總體上呈下降趨勢。當抗壞血酸添加量為0.5%、0.6%和0.7%時，馬鈴薯PPO活性較低。

2.1.5護色時間對馬鈴薯PPO活性的影響。從圖2～4可以看出，隨著護色時間的增長，馬鈴薯PPO活性呈現下降的趨勢。當護色時間為30、40、50min時，馬鈴薯PPO活性低于護色時間為10、20min時。綜上所述，護色時間對馬鈴薯PPO活性有較大影響。

2.2正交試驗

在單因素試驗的基礎上，綜合考慮各因素對馬鈴薯PPO活性的影響，確定最佳的加工工藝條件，選取檸檬酸添加量、L-半胱氨酸添加量、抗壞血酸添加量，設計正交試驗。正交試驗因素與水平設計見表1，正交試驗結果見表2。

對PPO活性而言，正交試驗極差（R）從大到小依次為RA、RC、RB，說明檸檬酸添加量對PPO活性的影響最大，其次是抗壞血酸添加量，而L-半胱氨酸添加量的影響最小。

3結論

馬鈴薯加工過程中必然會出現輕微或嚴重的褐變問題，研究復合護色劑可為更好地保護馬鈴薯生全粉的顏色提供依據。通過單因素試驗與正交試驗，研究了各護色劑添加量對馬鈴薯生全粉品質的影響。考慮到該護色工藝應用于實際生產加工時的費用成本和耗時問題，結合該正交試驗結果，最終確定最佳加工工藝條件為護色時間40min，檸檬酸添加量0.6%，L-半胱氨酸添加量0.25%，抗壞血酸添加量0.6%。

參考文獻

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