不同清洗劑對鮮切馬鈴薯貯藏過程品質(zhì)變化的影響

何 萌，王 丹，馬 越，張 超，趙曉燕，童軍茂，*

(1.石河子大學食品學院，新疆石河子832000;2.北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心，農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點實驗室，北京100097)

鮮切蔬菜作為現(xiàn)代蔬菜消費的新趨勢，以其營養(yǎng)、新鮮、自然、方便、可食率高達100%等特點備受消費者的歡迎，是蔬菜產(chǎn)業(yè)化新的發(fā)展方向。在眾多的半加工果蔬中，馬鈴薯的消費量逐漸增大［1－2］，市場前景頗廣。鮮切馬鈴薯(Fresh－cut potatoes)是指新鮮的馬鈴薯經(jīng)清洗、整修、去皮、切分、護色、脫水、包裝等處理，供消費者立即食用或餐飲業(yè)使用的一種新式馬鈴薯加工產(chǎn)品。馬鈴薯切分后呼吸作用和代謝反應加快，鮮切表面易受微生物侵染，失水率也會顯著增加，整體品質(zhì)下降，貨架期縮短。此外，由于切割導致酶與底物的區(qū)域化分布被打破，在氧氣的參與下切分表面發(fā)生酶促褐變，失去新鮮產(chǎn)品的特征，降低了其商品價值，造成經(jīng)濟損失。然而，有效的清洗方式可以最大程度地抑制褐變和微生物生長，保持鮮切產(chǎn)品的品質(zhì)，延長貨架期［3－4］。目前我國工廠里的鮮切蔬菜清洗工藝是以0.01%的次氯酸鈉進行殺菌。特點是反應速度快且價格便宜，但對熱不穩(wěn)定，容易與有機物反應生成氯化物殘留，對人體有致癌效果，且產(chǎn)品的風味及品質(zhì)被破壞。小規(guī)模的鮮切蔬菜加工，還會用到超聲波清洗、過氧化氫清洗、二氧化氯清洗等方式，這些方法的特點是處理成本高、殺菌效果不明顯。鮮切蔬菜清洗的研究方向傾向于高效、無殘留、對人體及環(huán)境無危害的工藝，酸性電解水主要由以自來水等為原料的食鹽水電解后得到，根據(jù)生成方式不同可分為強酸性電解水(pH小于3，有效氯濃度20～60ppm)和弱酸電解水(pH3～6.5，有效氯濃度10～40ppm)。其特點是殺菌能力強大、安全、環(huán)保。目前國內(nèi)外對鮮切馬鈴薯絲的研究相對較少。本文主要研究了使用次氯酸鈉和強酸電解水清洗處理對鮮切馬鈴薯絲貯藏過程生理生化及感官品質(zhì)變化的影響，為鮮切馬鈴薯絲生產(chǎn)加工提供技術(shù)保障，以期推動我國鮮切蔬菜產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實驗所用的馬鈴薯 均購于北京市海淀區(qū)彰化路農(nóng)貿(mào)市場，處理前放入4℃冰箱。實驗時選取新鮮、無病蟲害和機械傷的馬鈴薯經(jīng)水洗后切分(10cm×0.3cm×0.3cm)，分別用電解水和次氯酸鈉以1∶2(W/V)的比例進行清洗處理10min，脫水后用PE包裝袋進行包裝(100g)，于4℃冰箱中貯藏并測定各指標。以符合國家飲用水衛(wèi)生標準的自來水為對照;次氯酸鈉(100ml/L)≥10%次氯酸鈉稀釋得到;強酸電解水 酸氧化電位消毒水生成器電解0.8%NaCl產(chǎn)生，檢測的指標為pH、氧化還原電位(ORP)以及有效氯濃度(ACC)，pH以及ORP值由pH多用電極測定，有效氯濃度由碘量滴定法檢測;抗壞血酸、檸檬酸、L－半胱氨酸(L－Cys)均為食品級;鄰苯二酚、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氯化鈉 均為分析純(AR)。

STN－C3－150酸氧化電位消毒水生成器 上海斯鈦諾;3－18K高速冷凍離心機 德國Sigma公司;CM－3700分光測色儀 日本柯尼卡－美能達公司;UV－1800分光光度計 日本島津;DZKW－4電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;電子天平 梅特勒－托利多儀器(上海)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 色差的測定 L*值取決于樣品表面的反射率，表示樣品表面的明度。a*和b*分別代表綠(－)紅(+)軸和藍(－)黃(+)軸的色度。鮮切馬鈴薯絲從冰箱中取出后在室溫下平衡1h，然后在室溫條件下進行顏色的測定［5］。重復取樣3次取平均值。

表1 不同清洗劑的基本參數(shù)Table 1 The basic parameters of different sanitizers

對鮮切馬鈴薯絲的L*值、a*值和b*值進行比較分析。

1.2.2 褐變度(BD)的測定［6］取50g馬鈴薯絲樣品，加入50mL提前預冷的0.1mol/L的磷酸緩沖液(pH 6.8)，快速打漿過濾，再于4800r/min條件下離心15min(4℃);取上清液于410nm波長處測定吸光度值，BD以A410表示。

1.2.3 整體感官質(zhì)量(OVQ)評價［7－8］整體感官質(zhì)量評價是由經(jīng)過培訓的專業(yè)小組人員(6人一組)對馬鈴薯樣品進行評分;對樣品的新鮮程度、褐變程度及可接受程度進行打分，分值范圍1～9分;9=非常好;7=很好;5=好(適銷性的極限);3=一般(使用性的極限);1=差(不可食用)。

1.2.4 PPO活性測定［9－11］粗酶液的提取:取50g馬鈴薯絲樣品，加入50mL提前預冷的0.1mol/L的磷酸緩沖液(pH 6.8)，快速打漿過濾，再于4800r/min條件下離心15min(4℃);收集上清液備用。

反應體系包括:2mL 0.1mol/L磷酸緩沖液(pH6.8)，1mL 0.1mol/L鄰苯二酚底物(37℃保溫)，0.1mL酶液;于410nm波長處測定吸光度值，每10s記錄一次數(shù)據(jù)，以緩沖液為對照組。以60s內(nèi)吸光度值變化0.001為一個酶活力單位(U)，以活性曲線的直線部分作時間函數(shù)來計算酶活［U/(min×mL)］。

1.2.5 失重率的測定 失重率利用差量法測定［12］。鮮切馬鈴薯絲從冰箱中取出后在室溫下平衡1h，然后在室溫條件下進行失重率的測定。重復取樣3次取平均值。

1.2.6 微生物指標測定 鮮切馬鈴薯絲菌落總數(shù)的檢測:采用平板計數(shù)法檢測菌落總數(shù)，參照GB4789.2－2010。取25g樣品快速打漿后加入到225mL無菌生理鹽水中，充分振蕩后，從混合夜中吸取1mL加入到9mL無菌生理鹽水中，按照此方法依次稀釋，選取適宜的3～4倍稀釋度，從原液和選擇的稀釋度無菌生理鹽水中分別取1mL稀釋液注入平皿中，倒入營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，混合輕搖均勻后，37℃條件下培養(yǎng)(48±3)h，進行菌落總數(shù)觀察，每個稀釋度做3個重復取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

每個處理和評估期做3次平行重復，實驗所有的數(shù)據(jù)取其平均值用統(tǒng)計分析軟件(SPSS 13.0)進行數(shù)據(jù)處理，Duncan多范圍檢驗進行方差分析(p≤0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同清洗處理對鮮切馬鈴薯絲貯藏期外觀品質(zhì)變化的影響

色澤是反映鮮切產(chǎn)品外觀品質(zhì)的一個重要指標。L*值表示切面的亮度，是貯藏過程中由于酶促褐變或色素聚集引起切割表面變暗的一個指標性參數(shù)，L*值越低，褐變越嚴重。鮮切馬鈴薯絲的L*值變化見圖1a，不同的清洗劑處理下，L*值都隨貯藏時間的延長而下降，次氯酸鈉和電解水處理組的L*值高于對照組(p＜0.05)。a*值代表綠(－)紅(+)軸的色度，如圖1b所示，隨著貯藏時間的延長，a*值都在不同程度地升高，表明樣品的褐變程度加劇，而強酸電解水處理組的a*值低于對照組(p＜0.05)和次氯酸鈉處理組(p＞0.05)，能較好地抑制褐變。b*值代表藍(－)黃(+)軸的色度，如圖1c所示，不同處理組的b*值都隨著貯藏時間的延長而下降，次氯酸鈉和強酸電解水處理組的b*值明顯高于對照組(p＜0.05);表明次氯酸鈉和電解水處理可以不同程度地抑制鮮切馬鈴薯絲的褐變，但兩者之間的差異性不顯著(p＞0.05)。

切分切絲會使細胞破裂，酶和底物的區(qū)域化分布被打破，在氧氣參與的情況下會發(fā)生酶促褐變。圖1d所示，對照組的褐變程度最大，而電解水有效地抑制了貯藏期內(nèi)鮮切馬鈴薯絲褐變的發(fā)生。

整體感官質(zhì)量(OVQ)是衡量鮮切產(chǎn)品品質(zhì)的一個重要指標。如圖2所示，貯藏過程鮮切馬鈴薯絲的OVQ值都在不同程度地降低，對照組OVQ值在貯藏的第3d就已經(jīng)降到了5，而次氯酸鈉和電解水處理組在貯藏第5d時的OVQ值分別為5和6，結(jié)果表明電解水處理能夠很好地保持鮮切馬鈴薯絲的整體感官品質(zhì)，方差分析表明其與次氯酸鈉處理之間的差異性不顯著(p＞0.05)。

2.2 不同清洗處理對鮮切馬鈴薯絲貯藏期PPO活性的影響

鮮切馬鈴薯絲貯藏期間的PPO活性變化見圖3，不同清洗處理組的變化趨勢基本一致，均是先增加后降低，再增加又降低，峰值均出現(xiàn)在第1d和第3d;對照組的PPO活性最高(p＜0.05)，次氯酸鈉處理次之，電解水處理最低，說明強酸電解水能有效地抑制鮮切馬鈴薯絲的PPO活性，有益于品質(zhì)保持，但兩種處理之間的差異性不顯著(p＞0.05)。PPO在植物中多以潛伏形式存在，與膜系統(tǒng)緊密結(jié)合，在成熟、傷害、衰老或脅迫條件下，因膜受傷害而活化，并導致PPO活性增加，這種誘導的PPO僅在受誘導的部位出現(xiàn)，具有防御性的保衛(wèi)功能。實驗結(jié)果表明，鮮切馬鈴薯絲在第1天PPO活性迅速增加，是因為切割誘導了馬鈴薯組織中處于潛伏狀態(tài)的PPO活性在短時間內(nèi)快速增強，貯藏中期PPO活性的變化是誘導酶活和自殺性失活2種作用平衡的結(jié)果;貯藏后期誘導作用降低，自殺性失活占主導，從而導致PPO活性降低［4］。

2.3 不同清洗處理對鮮切馬鈴薯絲貯藏期失重率變化的影響

圖1 不同清洗處理后鮮切馬鈴薯貯藏期色差變化Fig.1 Changes of the color difference in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

圖2 不同清洗處理后鮮切馬鈴薯絲貯藏期OVQ值變化Fig.2 Changes of the OVQ in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

圖3 不同清洗處理后鮮切馬鈴薯絲貯藏期PPO活性的變化Fig.3 Changes of the PPO activity in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

失重率是評價貨架期內(nèi)鮮切產(chǎn)品品質(zhì)的一個重要指標。由圖4可知，貯藏期間所有處理的失重率都呈上升趨勢，對照組的失重率明顯高于兩種不同清洗劑處理組(p＜0.05)，其中，次氯酸鈉處理組的失重率略小于電解水處理組(p＞0.05)。

圖4 不同清洗處理后鮮切馬鈴薯絲貯藏期失重率的變化Fig.4 Changes of weight loss rate in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

2.4 不同清洗處理對鮮切馬鈴薯絲貯藏期菌落總數(shù)變化的影響

通常為了延長鮮切果蔬的貨架期，保持其商品品質(zhì)，都要對其進行清洗殺菌處理。次氯酸鈉是一種廣譜殺菌劑，而電解水是一種新型功能水。在貯藏期內(nèi)，各處理組的菌落總數(shù)都隨時間的延長而逐漸上升，這是因為鮮切時馬鈴薯組織受到破壞，營養(yǎng)物質(zhì)外流，為微生物的生長繁殖提供了一定的營養(yǎng)基礎(chǔ)。如圖5所示，經(jīng)次氯酸鈉和電解水處理后，鮮切馬鈴薯絲的菌落總數(shù)明顯低于對照組(p＜0.05)，到貯藏第5d時兩處理組的總菌數(shù)都小于4lgcfu/g，抑菌效果明顯，但兩者之間的差異性不顯著(p＞0.05)，然而，次氯酸鈉會有一定的氯殘留，對人體和環(huán)境都具有一定的安全隱患。

3 結(jié)論

清洗殺菌是保證鮮切產(chǎn)品品質(zhì)和延長貨架期的重要工藝之一，也是鮮切產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)體系中的關(guān)鍵控制點。不同清洗劑的使用能夠不同程度地抑制了鮮切產(chǎn)品的褐變和微生物的浸染;次氯酸鈉和強酸電解水處理不同程度地保持了鮮切馬鈴薯絲的品質(zhì);結(jié)果表明:強酸電解水清洗處理后，鮮切馬鈴薯絲b*值的降低和a*值的增大幅度都較小，強酸電解水的清洗可以較好地保持OVQ，抑制貯藏期內(nèi)的褐變現(xiàn)象，減少表面微生物的數(shù)量，降低PPO活性，效果明顯優(yōu)于對照組(p＜0.05);但電解水和次氯酸鈉兩種清洗處理在降低樣品失重率、減少表面微生物數(shù)量、抑制表面褐變及PPO活性方面的差異性不具有顯著性(p＞0.05)。從安全和環(huán)保的角度講，電解水的清洗效果優(yōu)于次氯酸鈉，在鮮切產(chǎn)業(yè)中具有廣闊的應用前景。

圖5 不同清洗處理后鮮切馬鈴薯絲貯藏期菌落總數(shù)的變化Fig.5 Changes of the aerobic plate count in storage period of fresh－cut potatoes with two sanitizers

［1］T H M chugh，E Senesi.Apple wraps a novel methods to improve the quality and extend the shelf life of fresh－cut apple［J］.J Food Sci，2000，65(3):480－485.

［2］陳海光，姚青.切片馬鈴薯護色及涂膜保鮮［J］.食品與機械，2004，20(3):20－22.

［3］郭玉蓉，李永才，韓舜愈，等.鮮切馬鈴薯保藏性研究［J］.甘肅農(nóng)業(yè)大學學報，2004，39(2):36－38.

［4］劉程惠，胡文忠，姜愛麗，等.不同貯藏溫度下鮮切馬鈴薯的生理生化變化［J］.食品與機械，2008，24(2):38－39.

［5］D M H olcroft.Controlled atmosphere induced changes in pH and organic acid metabolism may affect color of stored strawberry fruit［J］.Postharvest Biol Technol，1999(17):19－32.

［6］郁志芳，李寧，趙興友，等.鮮切蓮藕貯藏中的酚類物質(zhì)變化及控制褐變的抑制劑組合篩選［J］.南京農(nóng)業(yè)大學報，2003，26(1):78－81.

［7］Gómez－López V M，Ragaert P Ryckeboer，J Jeyachchandran，et al.Shelf－life of minimally processed cabbage treated with neutral electrolyzed oxidising water and stored under equilibrium modified atmosphere［J］.International Journal of Food Microbiology，2007，117:91－98.

［8］Du J，F(xiàn)u Y，Wang N.Effects of aqueous chlorine dioxide treatment on browning of fresh － cut lotus root［J］.LWT Food Science and Technology，2009(2):654－659.

［9］周玉嬋，潘小平.采后低溫誘導菠蘿PPO活性升高的機理及其抑制途徑［J］.園藝學報，1997，24(3):236－238.

［10］仲飛.紅星蘋果多酚氧化酶某些特性及其抑制的研究［J］.園藝學報，1998，25(2):184－186.

［11］于佳，袁翠美，馬文秀，等.富士蘋果多酚氧化酶特性研究［J］.中國野生植物資源，18(4):13－16.

［12］馮雙慶，趙玉梅.果蔬保鮮技術(shù)及常規(guī)測試方法［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2001.