低溫處理對鮮切馬鈴薯片保鮮的影響

關正萍 郭少玨 肖春玲

摘要：以新鮮馬鈴薯切片為試驗材料，探討了其在不同低溫條件下品質的變化。評估了在0、1、2 ℃等3個低溫處理溫度下，馬鈴薯切片在不同儲藏時期的感官品質變化得分，測定了褐變度，總酚、丙二醛（MDA）的含量，多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）活性。結果表明，在1 ℃處理時鮮切馬鈴薯片保持了最佳的感官品質，同時此溫度下顯著抑制了酶促褐變反應、PPO活性和POD活性，顯著影響微生物繁殖與MDA的積累，感官評價較高，馬鈴薯保鮮效果最佳。本研究為馬鈴薯食品的加工和貯存保鮮提供了理論依據(jù)。

關鍵詞：鮮切馬鈴薯片;低溫;保鮮;感官品質;褐變度;總酚;丙二醛;多酚氧化酶;過氧化物酶

中圖分類號： S532.093;TS215 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）15-0230-05

鮮切果蔬主要是由新鮮的水果蔬菜為原料，經(jīng)過沖洗、去皮、剜去芽眼、切成薄片、包裝成品等一系列處理后，加工成的100%可食用的新鮮果蔬制品，因此也被稱為“最少加工果蔬”[1-2]。

隨著人民生活水平的提高，消費觀念的改變，鮮切水果蔬菜有很多便民、有利的地方。因此，鮮切果蔬已經(jīng)成為一種新的流行趨勢，正在逐步走入人們的生活。由于消費者現(xiàn)在對既方便食用且保鮮效果好的食品的需求增加，鮮切果蔬產品也受到越來越多關注[3-4]。然而出產鮮切果蔬產品時，加工過程中受到的創(chuàng)傷，導致鮮切產品出現(xiàn)了微生物繁殖、霉變、褐化、軟化等問題，這些問題都成為我國鮮切果蔬加工業(yè)發(fā)展過程中的一大難題。

馬鈴薯是人們日常食用的一種常見食物，含有豐富的營養(yǎng)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。不僅如此，新鮮的馬鈴薯內還含有多種維生素，比如人體所需的維生素A、維生素B、維生素C、維生素E等。此外，馬鈴薯還含有豐富的金屬礦物質。綜上所述，馬鈴薯是一種對人體健康非常有益的食品，所以人們?yōu)樗鹆艘粋€“地下蘋果”的名稱[5]。

因為馬鈴薯含有不少的酚類物質，也有豐厚的多酚氧化酶（PPO），所以在去皮切分的過程中，馬鈴薯很容易發(fā)生酶促褐變，這是馬鈴薯所含的PPO催化反應的現(xiàn)象。酶促褐變的發(fā)生嚴重破壞了切片馬鈴薯的外觀，大大降低了其食用價值。為了解決這一難題，就需要尋找適宜的貯藏方式，以延長切片馬鈴薯的貯藏期并減緩其褐變速度。探究鮮切馬鈴薯的適宜儲藏條件，對鮮切產品防褐變進行研究就顯得極為重要，對保證產品品質、延長貨架期有很大的價值，對增加鮮切馬鈴薯產品的市場份額、增加市場競爭力有重要意義[6]。

產品貯藏方式有很多，其中，低溫儲藏對延緩果蔬采摘后成熟起重要作用，同時也可抑制病原菌的生長，這一措施也是保持品質的一種常用方法[7]。低溫儲藏能減緩細胞呼吸速率，保持鮮切果蔬的新鮮程度，也可以延緩組織的軟化并且改變其色澤的變化速度，還能讓微生物生長緩慢，避免霉化現(xiàn)象的發(fā)生。在合適的溫度區(qū)間內，儲藏溫度越低，保鮮效果越好，但如果超過此溫度范圍，就容易產生冷害斑、凹陷、表面變褐等冷害癥狀。本試驗主要研究不同低溫處理對鮮切馬鈴薯片保鮮的影響[8]。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器 752N紫外可見光分光光度計（上海儀電分析儀器有限公司）;481電熱恒溫水浴鍋（北京市光明醫(yī)療儀器有限公司）;電子天平;高速離心機（上海盧湘儀離心機儀器有限公司）;冰箱。

1.1.2 試劑 磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、鹽酸分析純、甲醇、30%過氧化氫（北京化學試劑廠）、鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚、三氯乙酸溶液、硫代巴比妥酸溶液、檸檬酸。

1.2 樣品處理

選擇未腐爛、無機械損傷、個體完好無損、形狀差異不大的圓形或橢圓形的新鮮馬鈴薯作為試驗材料：首先經(jīng)過沖洗，去除表面的土壤，然后瀝干水分，用刀削去表皮，削掉綠色部分，剜去芽眼，切成約0.5 cm厚的薄片，隨機分成3組，置于蒸餾水中浸泡5 min以洗去馬鈴薯表面淀粉，反復浸泡沖洗3次。然后撈出全部切片，放入瀝水筐內，瀝去表面水分，要求表面干燥。將馬鈴薯片平均分裝入聚乙烯餐盒中，封口編號。每盒裝入90 g馬鈴薯片;每個溫度處理2組平行組，放在模擬貨架中。在貯存期間，每2 d測定多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）活性，檢測褐變度，測定總酚、丙二醛含量。

1.3 指標的測定

1.3.1 鮮切馬鈴薯片感官評分標準的確定 將切好的馬鈴薯切片用蒸餾水浸泡5 min，重復3次。瀝干表面水分后進行分裝，低溫條件下進行儲藏，每 2 d 觀察其變化，同時記錄變化現(xiàn)象，直至馬鈴薯切片完全褐變，試驗停止，鮮切馬鈴薯片的百分制感官評分標準[9]見表1。

1.3.2 褐變度的測定 采用消光值法[10]，將待測樣品按1 g ∶ 10 mL（即馬鈴薯取2 g，蒸餾水取 20 mL）加入預冷的蒸餾水，于低溫條件下研磨勻漿2 min，研磨搗碎后，放入冰箱冷藏，取出加入離心管內，4 ℃、8 000 r/min離心15 min，放入冰箱冷藏 5 min，取出40 ℃恒溫保存5 min，在410 nm處測定吸光度D410 nm。計算公式：1 U=10×D410 nm[11]。

1.3.3 總酚的測定 稱取1.0 g的馬鈴薯片，研磨成泥漿，吸取5 mL HCl-甲醇溶液（1%），加入混勻，移到20 mL的容量器里面。定容，用HCl-甲醇溶液沖洗轉移溶液到20 mL，搖勻。容量瓶放入3 ℃冰箱冷藏，間隔5 min搖勻1次，重復4次后取出。4 000 r/min離心5 min，測280 nm波長下吸光度。重復3次，取平均值。單位以D280 nm/g表示。

1.3.4 丙二醛的測定 參照文獻[12]的方法。取新鮮樣品1.0 g，研磨成漿后加入2 mL TCA溶液（100 g/L），混勻后再加入3 mL的TCA溶液，研磨充分后轉入離心管，4 ℃保存。轉速4 000 r/min，離心20 min。取上清液2.0 mL，加入TBA溶液 2.0 mL，混勻，在開水中浸浴20 min后取出，在室溫下冷卻到4 ℃，4 000 r/min離心20 min。測定 450、532、600 nm的波長處樣品的吸光度。

結果以式（1）計算[13]：

MDA（mmol/g）=[6.452×（D652 nm-D600 nm）-0.559×D450 nm]×V1÷VS÷mF。（1）

式中：V1表示提取液總體積（mL）;VS表示測定用提取液體積（mL）;mF表示樣品鮮質量（g）。

1.3.5 多酚氧化酶（PPO）的測定 參考陳建勛等的測定方法[14]，稱取樣品2.0 g，研磨成漿后，加入 2 mL 磷酸緩沖液（0.1 mol/L，pH=6.0），研磨充分后放冰箱冰浴，加入3 mL磷酸緩沖液，沖洗研缽，把清洗液轉移到離心管，4 ℃、8 000 r/min離心 15 min。取上清液，備用。取2.7 mL反應液[磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液（0.1 mol/L，pH=6.0） ∶ 鄰苯二酚（0.1 mol/L）（V/V）=8 ∶ 1]，40 ℃下恒溫靜置 3 min，加入0.3 mL上清液，迅速搖勻，在410 nm的波長下，隔1 min記錄1次吸光度，重復測3次并記錄，測定吸光度每分鐘的改變程度，計算每分鐘吸光度變化的平均值。

1.3.6 過氧化物酶（POD）的測定 采用曹建康等的愈創(chuàng)木酚測定方法[15]，稱取樣品2.0 g，研磨成漿，加入2 mL磷酸緩沖液（0.1 mol/L，pH值6.0），冰浴中研磨，加入3 mL磷酸緩沖液洗研缽。將溶液轉移到離心管內，4 ℃、8 000 r/min離心15 min。取2.7 mL反應液（52.5 mL，0.1 mol/L，pH值6.0磷酸緩沖液中加入12.5 mL 1.5%愈創(chuàng)木酚;5 mL 30%雙氧水）40 ℃水浴鍋內保溫3 min后，加入 0.3 mL 上清液，迅速搖勻，測定470 nm波長下的吸光度，記錄結果。隔1 min記1次，共記錄3 min。測定吸光度變化，計算3 min內吸光度變化的平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

應用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，感官程度、褐變度、總酚、丙二醛、PPO活性、POD活性的測定結果取平均值。

2 結果與分析

2.1 低溫條件下鮮切馬鈴薯片的感官品質變化

感官評價是果蔬品質評價的重要方法之一，感官主要包括外觀色澤、味道、軟硬酥脆以及食用口感等，可直觀表現(xiàn)出其商品價值。如圖1所示，鮮切馬鈴薯片在不同低溫環(huán)境下，從開始貯藏到完全褐變，群體感官品質均下降，這表明低溫保存不能完全抑制新鮮馬鈴薯切片的感官降解過程。貯藏至10 d，1 ℃低溫下保存的鮮切馬鈴薯片感官評分最高，保持了原來的顏色，質地堅硬，口感脆嫩，商業(yè)價值最高，因此1 ℃是最優(yōu)的保存溫度[16]。

2.2 低溫條件下鮮切馬鈴薯片褐變度的變化

加工切割過程中，馬鈴薯變成馬鈴薯片，接觸外界空氣的表面積增大導致馬鈴薯保存時，很容易發(fā)生褐變，影響其貯藏品質。通常用褐變度來衡量樣品的褐變程度。貯藏期間，各組鮮切馬鈴薯片的褐變度如圖2所示不斷增大，說明貯藏時間越長，褐變程度越嚴重;當貯藏溫度為1 ℃時，褐變度上升速率變緩，這可能是因為多酚類物質受到適宜的低溫條件影響，氧化反應生成醌，降低了多酚氧化酶（PPO）活性[17]。馬鈴薯褐變的現(xiàn)象可以緩和，但不能完全抑制。1 ℃為最適合的低溫貯藏條件。

2.3 低溫條件對鮮切馬鈴薯片總酚含量的影響

植物中含有大量的酚類物質且種類繁多，是水果和蔬菜酶著色的重要基質。然而，不同種類的水果和蔬菜參加酶促褐變反應的酚類不同[18-20]。圖3表明貯藏期間，各組馬鈴薯片的總酚含量變化不穩(wěn)定，其中，在貯藏2～4 d，各組總酚含量均在急劇減少，說明酚類物質被酚酶使用，并參與褐變酶反應，加快了鮮切馬鈴薯片的褐變速度。后期褐變速度減慢，不再需要過多底物，所以總酚累積量增多[21]，導致4 d后總酚含量逐漸升高。該指標的測定表明1 ℃下總酚含量變化較緩，褐變較慢，貯存效果較好。

2.4 低溫條件對鮮切馬鈴薯片丙二醛（MDA）含量的影響

MDA等氧化產物的產生，是由于馬鈴薯被切割加工后，細胞遭破壞，增大了膜透性。在貯藏過程中鮮切馬鈴薯容易積累有害物質，影響其營養(yǎng)品質[22]。儲藏期間，每個溫度條件下的鮮切馬鈴薯片中MDA含量變化如圖4所示，均呈上升趨勢，在 2 ℃ 下儲藏的馬鈴薯片MDA含量的增長速度較 1 ℃ 快，說明1 ℃對鮮切馬鈴薯片有害物質積累有一定的抑制作用。

2.5 低溫條件對鮮切馬鈴薯片多酚氧化酶（PPO）活性的影響

PPO活性是檢驗褐變程度的重要標志。貯藏10 d間，PPO與內囊膜的結合可能會受損，導致PPO被激活[23]。如圖5所示，儲藏期間，各組PPO活性均不穩(wěn)定。儲藏至2 d，由于鮮切馬鈴薯片的壓力反應，所有組的PPO活性都明顯增加。貯藏至 10 d，1 ℃ 時的鮮切馬鈴薯片PPO活性最低，保持了較高的商品價值。

2.6 低溫條件對鮮切馬鈴薯片過氧化物酶（POD）活性的影響

POD是一種與植物抗體有很大關系的氧化還原酶，在植物的生長發(fā)育、木氮的合成以及酶促褐變等過程中發(fā)揮重要作用[24]。由圖6可知，貯藏期間，各組鮮切馬鈴薯片POD活性變化均呈波動趨勢，溫度為2 ℃時鮮切馬鈴薯片的POD活性始終高于其他組。3組POD活性均在貯藏4 d表現(xiàn)活躍，峰值的出現(xiàn)說明此時各組POD活性變化幅度最大，各項生理生化反應最激烈。貯藏至10 d，1 ℃時的POD活性明顯低于其他各組，說明適宜的低溫條件可以減緩鮮切馬鈴薯代謝的發(fā)生[25]。因此，適宜的低溫條件可以抑制鮮切馬鈴薯片POD活性，證明 1 ℃ 為最適貯藏溫度。

3 結論

本試驗以鮮切馬鈴薯片為研究對象，探究了低溫條件下各項理化指標的變化，比較得出最適貯藏溫度。分析結果表明，1 ℃是鮮切馬鈴薯片低溫保藏的最適溫度，在1 ℃下，馬鈴薯的感官指標、褐變程度、總酚含量、MDA含量、PPO活性及POD活性均達到最好。

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