微波干燥馬鈴薯預處理工藝研究

王定仙，孫慧英，杜海燕，王春珍

（山西農業大學果樹研究所，山西太原030000）

0 引言

微波加熱介質物料中的水分子是極性分子，它在快速變化的高頻電磁場作用下，其極性取向將隨著外電場的變化而變化，造成分子的運動和相互摩擦效應[1]。微波干燥加熱具有干燥速度快、節能高效、安全無害、食品加熱均勻、容易調節和控制等特點[2]，并且能最大限度地保存物料的活性和食品中的維生素、原有的色澤和營養成分。

馬鈴薯是人們日常食用的一種常見食物，含有豐富的營養成分，新鮮馬鈴薯含有約2%蛋白質，并且還含有多種人體必需的氨基酸[3]。而干制后的馬鈴薯質量減輕、體積顯著縮小、便于運輸、食用方便、無需冷藏、無需添加防腐劑、產品營養豐富、易于長期保藏[4]。因此，馬鈴薯是一種適應市場需求、滿足消費者需求的一種蔬菜。

試驗以馬鈴薯為原料，通過測定干燥馬鈴薯片的失水率、復水率、燙漂后過氧化物酶的活性，以及護色液的護色效果并結合產品的感官評定結果，研究不同的切片厚度、護色處理和燙漂條件對微波干燥馬鈴薯片品質的影響，從而優化預處理工藝。

1 材料及方法

1.1 材料和儀器

馬鈴薯，均購自山西農業大學市場。

WXD2S-3型微波加熱器，南京三樂高新技術發展有限公司產品；JA2003N型電子天平，上海科學儀器廠產品；HH-6型數顯恒溫水浴鍋，江蘇省金壇縣江南儀器廠產品；刀具、案板、燒杯等。

1.2 工藝流程

原料精選→清洗→去皮→切分→護色劑溶液配制→護色處理馬鈴薯→燙漂和冷卻。

1.3 測定方法

1.3.1 失水率

1.3.2 復水率

用復水比R來判斷復水性的優劣，計算公式如下：

式中：G復——干燥品復水后瀝干后質量，g；

G干——干燥品復水前的質量[5]，g。

復水方法：將干燥后的馬鈴薯片浸泡在馬鈴薯片質量的12～16倍的冷水中，浸泡30 min后，再迅速煮沸并保持沸騰5～7 min，用濾紙吸干表面水分后稱質量[6]。

1.3.3 過氧化物酶活性的測定

采用愈創木酚法進行過氧化物酶的測定[7]。

1.3.4 產品感官評價標準

微波干燥馬鈴薯片感官評價標準見表1。

表1 微波干燥馬鈴薯片感官評價標準

2 結果與分析

2.1 切分處理對產品品質的影響

2.1.1 切片厚度對馬鈴薯片失水率的影響切片厚度對失水率的影響見圖1。

圖1 切片厚度對失水率的影響

由圖1可知，在相同干燥條件下，隨著切片厚度的增加，馬鈴薯失水率呈總體下降趨勢。在微波干燥馬鈴薯片時失水率應越大越好，從曲線可以看出切片厚度為1～3 mm時失水率較大。而在4～6 mm隨厚度增加曲線出現小幅上升，其原因是因為厚度越大，產品越容易出現烤焦現象，并且烤焦面積也越大，從而使物料損失增加，同時失水率也隨著增加。

2.1.2 切片厚度對感官品質的影響

感官評定結果見表2。

表2 感官評定結果

由表2可知，微波干燥后的馬鈴薯片切片厚度越大，外觀品質越差，色澤方面表現為褐色越來越重；而口感方面，由于隨著厚度的增加水分散失的難度也在增大，導致酸味和焦味的存在以及咀嚼度的下降；同時，厚度越大越容易出現烤焦現象。因此，厚度范圍為2～4 mm時，感官品質較好。

2.1.3 切片厚度對產品復水性的影響

切片厚度與復水比的關系見圖2。

圖2 切片厚度與復水比的關系

由圖2可知，干燥馬鈴薯的切片厚度越大，其復水比越小；反之則復水比越大。因為切片厚度越大，影響干制品吸水的阻力越強；而且在組織吸水的同時，內部的溶出溶質也較多些，也會對細胞的回復產生影響[8]。一般來說，復水后的產品要比原來產品的水分少一些，微波干燥馬鈴薯片的復水比越大越好，故厚度范圍為1～3 mm較好。

微波干燥中原料切片的厚度會影響原料內外水分的擴散速度，太薄水分擴散太快容易造成產品碳化；太厚有會導致內部水分遷移速度慢而表面水分擴散速度快，造成硬殼現象，以至于大部分水分被封閉在產品內部，嚴重影響干制速率[9]。故從切片厚度對失水率、感官評價結果和復水比影響結果的綜合考慮，得出最佳的切片厚度應為2 mm。

2.2 護色液對護色效果的影響

不同種類的護色液對護色效果的影響見表3。

由表3可知，通過微波干燥后馬鈴薯片的色澤對比，可以看出2～7組護色劑護色后的產品護色效果較佳；對置于空氣中48 h后的馬鈴薯片色澤比較發現，第3組，第5組，第6組，第7組，第8組和第9組護色劑護色后的制品色澤較好，均為紅黃色，其中用0.15%維C+0.05%檸檬酸進行處理的產品色澤最佳；從產品的風味態方面考慮，用體積分數為0.05%檸檬酸處理后的產品口味適中，而其他質量分數下都表現出不程度的酸味。綜合考慮，馬鈴薯的最佳護色液選為體積分數為0.15%維C+0.05%檸檬酸。

表3 不同種類的護色液對護色效果的影響

2.3 燙漂工藝對產品品質的影響

2.3.1 燙漂溫度對過氧化物酶活性的影響

燙漂溫度對過氧化物酶活性的影響見表4。

表4 燙漂溫度對過氧化物酶活性的影響

由表4可知，80℃和85℃下漂燙時間在45～90 s，90℃下燙漂時間在45 s和60 s，以及95℃燙漂45s的試驗結果顯示，馬鈴薯片的色澤均為褐色，表明在該條件下馬鈴薯片內的過氧化物酶不能完全被破壞；在其他條件下，馬鈴薯片不發生褐變，其內的過氧化物酶已經完全被破壞。

結合生產的實際要求和高溫對產品品質影響的考慮，最終得出馬鈴薯片的最佳燙漂參數為85℃下燙漂105 s。

2.3.2 燙漂處理對失水率和復水率的影響

燙漂處理對失水率和復水率的影響見表5。

表5 燙漂處理對失水率和復水率的影響

由表5可知，第3組和第1組相比，燙漂使失水率提高了2.90%；第4組和第2組比較發現，失水率增加了3.84%。同樣，燙漂處理提高了產品的復水比，并且效果較明顯。第3組產品比第1組產品復水比高13.8%，第4組比第2組復水比增加了21.0%。

燙漂處理確實提高了產品的失水率和復水率[10]。在微波干燥中其效果較明顯，燙漂處理能夠大大提高其產品的復水性。

3 結論

（1）在試驗設備條件下，微波干燥時馬鈴薯片的最佳切片厚度為2 mm。

（2）選擇最佳護色液組合為體積分數為0.15%維C+0.05%檸檬酸，經此護色液處理過的產品微波干燥后色澤較好。

（3）馬鈴薯片的最佳燙漂工藝參數為85℃下漂燙105 s。

（4）在以上預處理條件下，對微波干燥馬鈴薯片燙漂工藝研究發現，燙漂處理可以將產品的復水比提高21.0%。