不同處理方式對鮮切馬鈴薯條保鮮效果研究

摘要" 采用鮮切馬鈴薯條為主要原料，分別對其進行63 ℃熱處理、護色劑浸泡處理、復合涂膜浸泡處理、乳酸鏈球菌素浸泡處理，以蒸餾水浸泡為對照組，置于4 ℃冰箱內低溫保存3 d，每12 h 測定失重率、褐變度、總酚含量、還原糖含量、淀粉含量等指標。結果表明：63 ℃熱處理會加快鮮切馬鈴薯條褐變并較快失去食用價值，護色劑處理可減少褐變但對失重率影響較小，復合涂膜處理和乳酸鏈球菌素溶液處理均可抑制鮮切馬鈴薯條的褐變，減少失重率，降低淀粉向還原糖轉變，減少總酚的損失。

關鍵詞" 鮮切馬鈴薯；保鮮；復合涂膜劑；護色劑；乳酸鏈球菌素

中圖分類號" TS255.3" 文獻標識碼" A" 文章編號" 0517-6611（2024）05-0201-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.047

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Preservation Effect of Different Treatments on Fresh Cut Potato Chips

JI Chun-yan，ZHANG Yun-yun，HE Rong et al

（School of Computer and Information Engineering，Fuyang Normal University， Fuyang， Anhui 236037）

Abstract" Fresh cut potato chips were used as the main raw materials.They were heat treated at 63℃，soaked with color fixative，soaked with composite coating，soaked with lactic acid streptococcin，soaked with distilled water as the control group，and stored in a 4 ℃ refrigerator for 3 days.Weight loss rate，browning degree，total phenol content，reducing sugar content，starch content and other indicators were measured every 12 hours.The results showed that heat treatment at 63℃ would accelerate browning and quickly lose edible value.Color fixative treatment could reduce browning but had little effect on weight loss rate.Composite coating treatment and nisin solution treatment could inhibit browning of fresh cut potato chips，reduce weight loss rate，reduce the conversion of starch to reducing sugar，and reduce the loss of total phenols.

Key words" Fresh cut potato;Preservation;Compound coating agent;Color fixative;Nisin

基金項目" 安徽省高等學校科學研究（自然科學類）重點項目（2023AH-052855，2023AH052854）；安徽省教育教學一般項目（2020jyxm1421）；安徽省質量工程項目（2020sjjd089）；校級教育教學研究一般項目（2022XGJX04、2021FXJY05）；阜陽地方農產品食品工藝開發科研創新團隊項目（FX2020KCT02）；安徽省大學生創新創業訓練計劃項目（s20221361913、s20211361910、s20211361904）。

作者簡介" 季春艷（1991—），女，安徽阜陽人，助教，碩士，從事食品質量與安全研究。*通信作者，男，教授，博士，從事微生物與免疫、食品科學研究。

收稿日期" 2023-02-13；修回日期" 2023-09-11

馬鈴薯俗稱土豆、地蛋等，是中國五大糧食之一，有著“地下蘋果”的稱號［1］，不僅是一種高能量糧食，還是一種營養豐富的蔬菜［2］。馬鈴薯富含人體必需的多種營養素，如糖類、氨基酸、維生素、礦物質等［3］，具有很高的營養價值。每100 g新鮮馬鈴薯中水分含量80.0 g左右，碳水化合物18.0 g左右，蛋白質1.6 g左右 ［4］。馬鈴薯中所含的營養物質易被人體吸收利用，可提供人體日常生命活動所需的能量。研究表明，馬鈴薯中還含有甘露聚糖、植酸、多巴胺、糖蛋白等藥用成分［5］，具有很高的藥用價值。

鮮切蔬菜是指新鮮蔬菜經過整理、挑選、清洗、修整、去皮、切分等步驟后進行包裝，隨后進入市場的一種新式果蔬加工產品，其特點是方便、新鮮、安全［6］。馬鈴薯經鮮切工藝處理后產生更多的乙烯，使得代謝的速度加快，更容易發生腐敗變質，所以鮮切馬鈴薯不易貯存，貨架期較短 ［7］。去表皮和切分都會使馬鈴薯中的細胞受損，細胞膜被破壞，更容易發生氧化分解，從而產生生物堿、萜等次生代謝產物［8］。鮮切后的馬鈴薯有一顯著特征，即發生酶促褐變，發生酶促褐變的原因是馬鈴薯中的酚類物質在多酚氧化酶的催化下產生醌，醌類物質進一步聚合造成褐變。

市場上為了滿足消費者對鮮切蔬菜的需求，食品行業在不斷探索鮮切蔬菜的保鮮方法，通常采用的方法有低溫保存、熱燙處理、真空包裝、氣調保存、噴灑殺菌劑、可食性涂膜保鮮、護色劑處理等。熱燙處理一方面可以滅活食品中特定的酶，防止冷藏過程中一些酶保持著較高的活性，另一方面還可以殺死部分殘留在食品表面的有害微生物。復合性涂膜處理可減少營養物質的損耗，抑制細胞呼吸強度，減少食品中水分蒸發，延緩食品的腐敗變質。近年來，可食性涂膜的研究為鮮切果蔬的保鮮提供了新思路，有研究者將馬齒莧提取物［9］、生姜提取液［10］ 、仙人掌黏液［11］等用于鮮切馬鈴薯的保鮮。護色劑可以有效預防酶促褐變，較常用的護色保鮮劑有抗壞血酸、檸檬酸、蘋果酸等［12］。細菌素是指某些細菌在代謝過程中產生的一種抗生代謝產物，僅對同種或近似種具有拮抗作用，能被腸道消化蛋白酶消化，不影響正常菌群，對人體無害 ［13］。乳酸鏈球菌素（Nisin）又稱為乳酸鏈球菌肽，是乳酸鏈球菌產生的一種多肽產物，有著無毒安全、天然綠色的特點，因此被廣泛用于各類食品的保鮮防腐［14］。

1" 材料與方法

1.1" 材料" 新鮮馬鈴薯：購于本地超市；無水檸檬酸（食品級）；氯化鈣（食品級）；氯化鈉（食品級）；苯甲酸鈉（食品級）；普魯蘭多糖（食品級）；羧甲基纖維素鈉（食品級）；海藻糖（食品級）；蔗糖酯（食品級）；乳酸鏈球菌素（食品級）。

1.2" 儀器與設備" FA200413電子天平，上海越平科學儀器有限公司；BCD-206STPA 冰箱，青島海爾；色差計，深圳市三恩馳科技有限公司；H5-25KR落地式高速冷凍離心機，湖南可成儀器設備有限公司；LH-T90手持式折射儀，杭州陸恒生物科技有限公司；紫外分光光度計，北京方興鵬達貿易有限公司。

1.3" 方法

1.3.1" 鮮切馬鈴薯條的處理。

1.3.1.1" 鮮切馬鈴薯條的制備。原料挑選→清洗→去皮→切分→修整→切條。挑選個體完整、大小均勻、無出芽發綠、無腐爛霉變現象的新鮮馬鈴薯。用流動的自來水洗去馬鈴薯表面的泥土及灰塵。將洗凈的馬鈴薯外皮去凈，去掉表皮即可，避免過度去皮損失原料。去皮后的馬鈴薯對半切開，修整厚度為5～7 cm的大馬鈴薯塊，用去核器將馬鈴薯塊切分為直徑相同的馬鈴薯條，直徑大小為1 cm。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［15］。

1.3.1.2" 處理鮮切馬鈴薯條不同溶液的配制。A液：量取100 mL蒸餾水；B液：量取100 mL蒸餾水水浴加熱至63 ℃；C液：0.3%苯甲酸鈉+0.3%檸檬酸+1.5%氯化鈉+1.0%氯化鈣溶于100 mL蒸餾水中［16］；D液：普魯蘭多糖∶羧甲基纖維素鈉∶海藻酸鈉∶蔗糖酯 （質量比） =14.00∶1.00∶2.25∶1.50［17］，取普魯蘭多糖1.400 g，羧甲基纖維素鈉0.100 g，海藻酸鈉0.225 g，蔗糖酯0.150 g，將其溶于100 mL蒸餾水中配制成溶液；E液：取0.04 g乳酸鏈球菌素溶于100 mL蒸餾水中配成0.4 g/L溶液［18］。

1.3.1.3" 處理鮮切馬鈴薯條。將鮮切馬鈴薯條分為5份，編號為A、B、C、D、E組，分別放入A液、B液、C液、D液、E液中浸泡10 min后，取出瀝去表面水分及溶劑，分別裝入容器中用保鮮膜密封保存。將不同方式處理的鮮切馬鈴薯條置于4 ℃冰箱中保存3 d。

1.3.2" 理化指標的測定。在鮮切馬鈴薯條貯存的3 d內，每隔12 h分別對各組鮮切馬鈴薯條感官評價、失重率、褐變指數、淀粉含量等指標進行測定。

1.3.2.1" 感官評價。隨機選取10 名食品相關專業的同學，按表1對該試驗的鮮切馬鈴薯條進行感官評價打分，每次打分結果去除一個最高分和最低分后取平均值。

1.3.2.2" 失重率。失重率測定采用稱重法，根據以下公式計算失重率。

W=（W0-W1）W0×100%

式中：W為馬鈴薯的失重率（%）；W0為貯存前馬鈴薯的重量（g）；W1為貯存后馬鈴薯的重量（g）。

1.3.2.3" 可溶性固形物（TSS）。用電子天平稱取3.000 g馬鈴薯樣品，隨后置于研缽中研磨成勻漿，用手持式折射儀測定可溶性固形物含量。

1.3.2.4" 褐變度。以剛處理過的鮮切馬鈴薯條為標樣，用色差計隨機測試中間位置和兩邊邊緣，記錄下標樣的L、a、b得到標樣平均值，取鮮切馬鈴薯條中間位置和兩邊邊緣記錄下L*、a*、b*及ΔE的平均值，比較各組的褐變度。計算公式如下：

ΔE = （ΔL2+Δa*2+Δb*2）1/2

式中：ΔE代表褐變度；ΔL.＋代表偏白，－代表偏黑；Δa*.＋代表偏紅，－代表偏綠；Δb*.＋代表偏黃，－代表偏藍。

1.3.2.5" 總酚。總酚含量的測定參考Piccolella等［19］的方法。

1.3.2.6" 還原糖。還原糖含量的測定參考楊麗嬪等［20］的方法。

1.3.2.7" 淀粉。淀粉含量測定參考王定仙等［21］的方法。

2" 結果與分析

2.1" 不同方式處理鮮切馬鈴薯條的感官評價得分" 從圖1可以看出，隨著貯存時間的延長，各處理組感官品質都呈現下降趨勢，但不同方式的處理會使得鮮切馬鈴薯條感官品質得分下降的速度產生差異，以A組為對照組可知，B組感官品質下降最快，其次是C組，D組、E組下降速度較為接近，D組下降最慢，品質保持最好。

2.2" 不同方式處理對鮮切馬鈴薯條失重率的影響" 鮮切馬鈴薯條的失重率代表在貯存過程中水分及其他營養成分的

損失情況，失重率越高表示保鮮能力越弱。由圖2可知，各

組鮮切馬鈴薯條失重率隨貯存時間延長而上升，36 h后失重更快，水分等營養物質損失更多。以A組為對照組，B組、D組、E組的失重率在各時間段變化幅度小且失重率均小于對照組；C組在48 h前失重率及變化幅度比對照組大，在48 h后其失重率及變化幅度較對照組小。

2.3" 不同方式處理對鮮切馬鈴薯條褐變度的影響" 褐變是指鮮切馬鈴薯條在貯存過程中接觸了空氣中的氧，馬鈴薯條中的酚類物質在多酚氧化酶的催化下出現褐變現象。由圖3可知，以A組為對照組，B組的褐變度遠遠超過對照組，D組的褐變度變化最小，其次是E組，再次是C組。

2.4" 不同方式處理對鮮切馬鈴薯條總酚含量的影響" 總酚包括多酚及單酚類物質。由圖4可知，總酚含量隨著貯存時間的延長而逐漸降低，以A組為對照組，B組總酚含量變化幅度較對照組更大且減少的更多；E組較對照組變化幅度大，但減少量比對照組小；C組、D組總酚含量變化幅度較對照組更小，總酚含量減少的更少。

2.5" 不同方式處理鮮切馬鈴薯條的還原糖含量變化" 還原糖含量越少，則說明保鮮過程中淀粉消耗越少，更少的淀粉轉化為還原糖，間接說明保鮮能力越強。由圖5可知，隨著鮮切馬鈴薯條貯存時間的延長，各試驗組與對照組中還原糖的含量逐漸上升。以A組為對照組，B組還原糖的含量增加最多，C組、D組還原糖含量增加較少，E組還原糖含量增加最少。

2.6" 不同方式處理鮮切馬鈴薯條的淀粉含量變化" 由圖6可知，不同方式處理鮮切馬鈴薯條中淀粉含量大致隨著貯存時間的延長而逐漸減少，以A組作為對照組，各試驗組淀粉含量減少且較對照組均要小，D組淀粉含量減少最低，B組及E組淀粉含量減少相同，C組淀粉含量減少最多，淀粉損失最多。

3" 結論與討論

通過試驗測得的感官評價得分、失重率等理化指標表明，隨著貯存時間的延長，鮮切馬鈴薯條的淀粉含量、總酚含量逐漸減少，失重率、褐變度及還原糖含量隨之升高。感官評價得分：D組gt;E組gt;A組gt;C組gt;B組；失重率結果從優到差為E組、B組、D組、C組、A組；褐變度從小到大為D組、C組、E組、A組、B組；總酚含量減少從低到高為E組、D組、C組、B組、A組；還原糖含量增加由少到多為E組、D組、C組、B組、A組；淀粉含量減少由低到高為D組、E組、C組、B組、A組。與對照組相比，63 ℃熱處理鮮切馬鈴薯條其褐變加快，褐變度高達19.07，24 h左右失去食用價值；復配護色劑處理可使鮮切馬鈴薯條的顏色保持為明亮的黃色，但各種營養物質流失較快，質地變軟；復配可食性涂膜處理使鮮切馬鈴薯條的感官品質及失重率得到較好的控制，營養物質流失更慢，有利于延長保質期；0.4 g/L乳酸鏈球菌素溶液處理可以減緩鮮切馬鈴薯條的失重，降低淀粉向還原糖的轉化，對總酚含量下降也有一定的抑制作用。

復配護色劑中苯甲酸鈉有防腐功能，檸檬酸防止褐變抗

氧化，氯化鈣保持其硬度，氯化鈉可防止微生物生長繁殖。

復配的可食性涂膜保鮮一方面可以在鮮切馬鈴薯表面形成一層保護屏障，阻止微生物的侵襲，另一方面可抑制切口處與氧氣的接觸。發生酶促褐變需同時具備氧氣、酚類物質、酶3個因素，抑制褐變的方法即阻止其中任意一個因素［22］。乳酸鏈球菌素通過抑制多酚氧化酶的活性從而抑制其褐變及營養成分的流失速度。復配的可食性涂膜和乳酸鏈球菌素可以較好地保存鮮切馬鈴薯條，延長貨架期，且對其營養成分有保護作用，可以更廣泛地用于各種鮮切蔬果的保鮮。

該試驗對鮮切馬鈴薯條的保鮮時間較短，所得的數據僅表示3 d內鮮切馬鈴薯條各理化指標的變化，尚無法確定各種方式處理后0 h測得的褐變度、淀粉、還原糖及總酚含量的差異是其本身不同還是不同處理方式所造成的。鮮切蔬果的保鮮有無限的可能，需結合不同處理，進一步探索出更多、更高效、更健康的保鮮方式。

參考文獻

［1］

趙賽楠，馬藝超，高若婉，等.國內外馬鈴薯貯藏保鮮技術研究現狀［J］.保鮮與加工，2019，19（1）：153-158.

［2］ 于皎雪，胡文忠，管磬馨，等.鮮切馬鈴薯保鮮技術研究進展［C］ //中國食品科學技術學會.中國食品科學技術學會第十六屆年會暨第十屆中美食品業高層論壇論文摘要集.［出版地不詳］：［出版者不詳］，2019：504.

［3］ 李京贊，劉玉德，陶春生.鮮切馬鈴薯褐變抑制的研究［J］.中國食品添加劑，2019，30（4）：100-106.

［4］ 高琨，田曉紅，譚斌，等.馬鈴薯食品加工現狀及展望［J］.中國糧油學報，2021，36（8）：161-168.

［5］ FENG C Y，ZHANG M，BHANDARI B，et al.Use of potato processing by-product：Effects on the 3D printing characteristics of the yam and the texture of air-fried yam snacks［J］.LWT，2020，125：1-9.

［6］ 陸明華，周橫.馬鈴薯酥糖片加工法［J］.農村新技術，2005（6）：37.

［7］ SAMPAIO S L，PETROPOULOS S A，ALEXOPOULOS A，et al.Potato peels as sources of functional compounds for the food industry： A review［J］.Trends in food science amp; technology，2020，103：118-129.

［8］ 俞穎強.鮮切馬鈴薯保鮮技術研究［D］.杭州：浙江農林大學，2015.

［9］ LIU X，YANG Q，LU Y Z，et al.Effect of purslane （Portulaca oleracea L.） extract on anti-browning of fresh-cut potato slices during storage［J］.Food chemistry，2019，283： 445-453.

［10］ 胡泳華，孫鉑雅，石寶旋，等.生姜提取液對鮮切馬鈴薯貯藏品質的影響［J］.食品工業科技，2020，41（1）：247-251.

［11］ WU S J.Extending shelf-life of fresh-cut potato with cactus Opuntia dillenii polysaccharide-based edible coatings［J］.International journal of biological macromolecules，2019，130： 640-644.

［12］ CALDER B L，KASH E A，DAVIS-DENTICI K，et al.Comparison of sodium acid sulfate to citric acid to inhibit browning of fresh-cut potatoes［J］.Journal of food science，2011，76（3）：S164-S169.

［13］ 周迪，楊旭夫，彭凌.細菌素產生菌的分離鑒定及細菌素生物學特性的初步研究［J］.中國預防獸醫學報，2018，40（12）： 1111-1116.

［14］ 孫來華，張志強.乳酸鏈球菌素的特性及其在食品中的應用［J］.食品研究與開發，2008，29（10）：119-123.

［15］ 閔捷，朱智偉，孫成效.漫談黑米的類型和鑒別［J］.中國稻米，2004，10（1）：41.

［16］ 劉陽，熊梅，韋獻雅，等.不同添加劑對鮮切馬鈴薯保鮮作用的研究［J］.四川農業科技，2021（11）：47-51.

［17］ 陳潔，杜林，米璇，等.普魯蘭多糖復合保鮮液膜對鮮切土豆保鮮的研究［J］.食品工程，2016（2）：15-18.

［18］ 鄧夢琴，王大平.生物保鮮劑Nisin對平菇保鮮效果的影響［J］.貴州農業科學，2014，42（3）：130-132.

［19］ PICCOLELLA S，FIOＲENTINO A，PACIFICO S，et al.Antioxidant properties of sour cherries （Prunus cerasus L.）：Ｒole of colorless phytochemicals from the methanolic extract of ripe fruits［J］.Journal of agrcultural and food chemistry，2008，56（6）：1928-1935.

［20］" 楊麗嬪，楊倩，王黎麗，等.鐵棍山藥黏液復合乳液保鮮鮮切馬鈴薯研究［J］.食品與發酵工業，2021，47（8）：46-53.

［21］ 王定仙，王春珍.鮮切馬鈴薯加工中護色劑和包裝方式的篩選［J］.農業技術與裝備，2021（11）：33-36.

［22］ 孫芝楊，錢建亞.果蔬酶促褐變機理及酶促褐變抑制研究進展［J］.中國食物與營養，2007，13（3）：22-24.