摘要：為了控制鮮切馬鈴薯的褐變與脫水，研究了馬鈴薯品種、切割方式對鮮切馬鈴薯品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：品種間褐變差異很大，紫花白在切片后 3d 即發(fā)生較嚴重的褐變，而荷蘭-7 號在切片后 6d 褐變?nèi)匀惠^輕；使用鋒利刀具和在水中切割能夠明顯抑制馬鈴薯褐變的發(fā)生�？梢酝ㄟ^品種選擇和改變鮮切馬鈴薯的加工工藝來提高鮮切馬鈴薯的質(zhì)量，延長其貨架期。
馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）為一年生草本塊莖植物，由于其產(chǎn)量高，對環(huán)境的適應性較強，現(xiàn)已遍布世界各地，是一種重要的菜、糧兼用作物。它所含有的營養(yǎng)素豐富而全面，有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、粗纖維、灰分和各種維生素等。近百年來，馬鈴薯的栽培與加工發(fā)展十分迅速，已成為繼小麥、水稻、玉米之后第四位重要的糧食作物。大力發(fā)展馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)有利于提高產(chǎn)品附加值，增加農(nóng)民收入，具有非常重要的現(xiàn)實意義�，F(xiàn)有的加工產(chǎn)品中，油炸類產(chǎn)品作為一種休閑食品越來越受到人們的喜愛；鮮切馬鈴薯由于其帶來的巨大方便在國外也有較快發(fā)展，但國內(nèi)發(fā)展緩慢。因此，鮮切馬鈴薯研究有著廣闊的應用前景。
鮮切馬鈴薯加工中，褐變是影響其產(chǎn)品質(zhì)量的主要問題。目前鮮切馬鈴薯褐變的抑制主要是通過使用半胱氨酸處理異抗壞血酸（5%）和檸檬酸（1%）浸蘸處理等。但是實驗發(fā)現(xiàn)不同馬鈴薯品種間褐變程度的差距也很大，有些品種在切割后幾小時內(nèi)就發(fā)生嚴重褐變，而有些品種在切割幾天后才會發(fā)生褐變。在實際的生產(chǎn)過程中，可以通過篩選馬鈴薯的品種，選擇多酚氧化酶活性和還原糖含量低，不易發(fā)生褐變的品種。而且在切割過程中造成的質(zhì)量下降可以通過使用鋒利的工具得到明顯改善。通過這些簡單的方法來減輕馬鈴薯褐變的發(fā)生，既能夠減少生產(chǎn)成本，還能夠減少添加劑的使用來提高鮮切馬鈴薯的食用安全性。因此，研究品種、切割對果蔬褐變的影響很有必要。本實驗通過單因素對比的實驗方法觀察了不同品種馬鈴薯的褐變情況，和不同切割方式對馬鈴薯褐變的影響，旨在為鮮切馬鈴薯褐變抑制的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法
1.1 試驗材料
馬鈴薯，于 2-3℃溫度下貯藏備用。
1.2 實驗方法
1.2.1 不同品種馬鈴薯對鮮切馬鈴薯品質(zhì)的影響
選擇品質(zhì)良好，無腐爛、無機械傷、大小均勻的不同品種馬鈴薯，運回實驗室后放入 2-3℃的冷庫中預冷 24h。預冷結(jié)束后將原料取出，用自來水洗凈泥土，后用 200ppm 的 NaClO 消毒 2min，使用不銹鋼削皮刀去皮，然后用鋒利的刀具并切成 5mm 的薄片，切片再經(jīng)過 50ppm 的 NaClO 消毒，用紗布擦干表面水分后裝入聚乙烯袋中，袋口折疊放入 3℃±1℃的冷庫中貯藏。每天測定鮮切馬鈴薯表面色差并拍照。并選擇褐變差別較大兩個馬鈴薯品種進行貯藏實驗，并測定貯藏過程中兩個馬鈴薯品種中 PPO 活性及總酚含量的變化。
1.2.2 切割方式對鮮切馬鈴薯品質(zhì)變化影響的初步研究
將馬鈴薯原料從冷庫中取出后用自來水洗凈去皮后，用不同鋒利程度的不銹鋼刀切片。將切片平放于塑料筐內(nèi)，放于 20℃的常溫庫中觀察，觀察不同切面顏色和品質(zhì)變化，測定不同切面出汁率，并進行感官評定。并在顯微鏡下觀察對比不同刀具切割造成的切面之間的差別。
比較在空氣和水中切割對褐變的影響。將馬鈴薯分成兩組，第一組在空氣中切割，第二組則在清水中切割，實驗中馬鈴薯切割時使用相同的刀具，沿同一方向切割。切割后在室溫下放置。分別在 10min、0.5h、1h 觀察褐變情況。
1.3 測定指標
1.3.1 鮮切馬鈴薯感官質(zhì)量評定
采用（Amodio 2007）方法對試驗馬鈴薯的感官質(zhì)量進行感官評定。每個處理中隨機選取 10 片馬鈴薯進行評分。
1.3.2 鮮切馬鈴薯表面顏色測定
參考（Abbott 1999）方法每個處理中隨機選取10 片，用色差計（Model CR-300，Minolta，Tokyo，Japan）測定。
1.3.3 多酚氧化酶活性測定
使用 Galeazz方法采用分光光度計測定。
1.3.4 總酚含量測定
采用（Singleton 1965）方法。
1.3.5 馬鈴薯切片出汁率的測定
馬鈴薯切片后，用吸水紙將表面汁液吸干，記錄吸水紙吸取汁液前后的質(zhì)量，以及馬鈴薯切片的面積，按下式計算馬鈴薯切片的出汁率：出汁率（mgocm-2）=（m1-m0）×103A其中：m0為吸水紙的初始質(zhì)量/g；m1為吸水紙吸取汁液后的質(zhì)量/g；A 為馬鈴薯切片的面積/cm-2。

2 結(jié)果與分析
2.1 品種對鮮切馬鈴薯褐變的影響
不同品種馬鈴薯的褐變情況差別很大，其中荷蘭 7 號、克新 13 號等褐變速度慢，在第四天任然能夠保持較好的顏色，而早大白、克新 4 號等褐變十分嚴重，已經(jīng)失去商品價值。
2.1.1 不同品種馬鈴薯切割后表面顏色變化情況
由于不同馬鈴薯品種之間顏色差異較大，直接使用 L*、a*、b*值不能反應真實的顏色變化，給測定結(jié)果帶來較大誤差。所以選擇使用 L*、a*相對于初始值的變化百分比來表示一段時間貯藏后不同品種鮮切馬鈴薯表面顏色變化。由于 8 個馬鈴薯品種中的克新 4、克新 13、克新18、中薯 5 和荷蘭 7 肉色為黃色，東農(nóng) 303 為淺黃色，早大白和克新 19 為白色，因此通過分析貯藏期間 L、a 值相對于初始值的變化程度來反映馬鈴薯貯藏期間的品質(zhì)變化。
克新 13 與荷蘭 7 號的色差 L、a 值相對于初始值的變化較小，說明貯藏期間品質(zhì)相對穩(wěn)定。早大白、東農(nóng) 303、克新 4 和克新 18 褐變都較嚴重。
2.1.2 不同品種馬鈴薯切割后多酚氧化酶（PPO）變化情況
選擇了褐變較慢的荷蘭 7 號馬鈴薯，和較容易發(fā)生褐變的紫花白馬鈴薯進行比較。可以看出兩個品種的褐變差別較大，荷蘭 7 號在第 6d 仍然具有較好的顏色，而紫花白馬鈴薯在第 3d 即發(fā)生較嚴重的褐變�？梢钥闯�，易褐變的品種紫花白的多酚氧化酶（PPO）的活性要明顯較高，而荷蘭 7號的 PPO 活性一直保持較低水平。鞏慧玲等指出馬鈴薯的褐變強度與多酚氧化酶活性之間存在中度的正相關。這與本實驗的實驗結(jié)果是相符的，褐變較輕的荷蘭 7 號的 PPO 活性明顯低于較容易褐變的紫花白。這說明較高的多酚氧化酶（PPO）活性能夠促進鮮切馬鈴薯褐變的發(fā)生。
2.1.3 不同品種馬鈴薯切割后總酚含量變化情況
兩個馬鈴薯品種的總酚含量在 0-6d 有明顯差別，荷蘭 7 號馬鈴薯的總酚含量一直保持較高的水平，而紫花白總酚含量在貯藏初期明顯低于荷蘭 7 號，但一直保持上升趨勢。一般認為較高的酚類物質(zhì)含量往往會造成更嚴重的褐變。
但是對于鮮切馬鈴薯來說，目前還沒有發(fā)現(xiàn)其褐變與酚類物質(zhì)含量之間的確切關系。研究表明較高的酚類物質(zhì)含量可以通過消除活性氧和自由基來增加植物組織的抗氧化能力。荷蘭 7 號馬鈴薯較高酚類物質(zhì)的含量可能增加了其切片的抗氧化性，從而減輕褐變的發(fā)生。
2.2 切割方式對鮮切馬鈴薯品質(zhì)變化影響的研究
馬鈴薯切割后短時間內(nèi)即可發(fā)生褐變。試驗中觀察到馬鈴薯切片的不同切面的傷害程度及褐變情況也存在一定差異。以使用鋒利刀具切割產(chǎn)生的切面稱為平面；而使用較鈍的刀具造成的切面稱為糙面。糙面表現(xiàn)出非常嚴重的褐變，而平面的褐變情況則要輕的多。
2.2.1 切割對鮮切馬鈴薯不同切面感官品質(zhì)的影響
貯藏過程中對馬鈴薯切片不同切面的品質(zhì)變化情況進行感官評定，馬鈴薯不同切面的品質(zhì)都隨貯藏時間的延長不斷下降，但是平面的品質(zhì)要明顯優(yōu)于糙面，表現(xiàn)為相對較高的感官總體質(zhì)量和相對較低的感官褐變值。馬鈴薯切片在貯藏 2天后，平面 OVQ 值仍在 5 左右，而糙面在切割后幾小時內(nèi)質(zhì)量即嚴重下降，OVQ 在 4 左右。不同切面的感官褐變值同樣具有非常明顯的差別，糙面在切割幾小時內(nèi)即明顯褐變，感官褐變值達到 3 以上，而平面只有輕微褐變。此后的貯藏過程中，平面的感官褐變值也一直低于糙面。
2.2.2 切割對鮮切馬鈴薯不同切面出汁率的影響
馬鈴薯平面出汁率明顯低于糙面，兩者具有極顯著差異（P<0.01）。出汁率反應了組織在切割中的受傷程度和細胞破裂數(shù)量，組織受傷嚴重、細胞破裂數(shù)量多，則汁液流出量多；反之，汁液流出量少。馬鈴薯切片不同切面出汁率的差異說明兩個切面在切割過程中受到的傷害程度是不一樣的�？梢园l(fā)現(xiàn)，平面組織平整，而糙面則較粗糙，表面呈撕裂狀。這可能是造成兩個切面出汁率不同的主要原因。
2.2.3 馬鈴薯不同切面的顯微鏡照片
為進一步研究造成馬鈴薯切片不同切面褐變差異的原因，在 40×顯微鏡下觀察了不同鋒利程度的刀具切割對表面平整度的影響。不同鋒利程度的刀具切割對馬鈴薯切片表明平整度有非常大的影響，鋒利刀具切割的表面平整度要明顯好于鈍刀切割。
2.2.4 不同條件下切割對馬鈴薯褐變的影響
實驗比較了在空氣和水中切割對褐變的影響。實驗中馬鈴薯切割時沿同一方向切割。切割后在室溫下放置。分別在 10min、0.5h、1h 觀察褐變情況。
觀察發(fā)現(xiàn)在水中切割可有效延緩褐變的發(fā)生。切割后 10min，在空氣中切割的馬鈴薯表面已經(jīng)有較嚴重的變色，而在水中切割的則基本上不變色。此后，在空氣中切割的馬鈴薯表面迅速褐變。在空氣中放置 1h 后，褐變面積均超過總面積的30%；在水中切割的馬鈴薯只有少數(shù)表面發(fā)生褐變，其余大部分基本無褐變。

3 討論
從實驗結(jié)果中可以看出，馬鈴薯不同品種之間褐變差異很大，其中荷蘭 7 號、中薯 5 號、克新 13 號的褐變緩慢，沒有任何處理的情況下在切后的4d 仍然有較好的顏色和感官品質(zhì)，但是，克新 4 號、早大白等品種的褐變要迅速且嚴重的多；實驗還發(fā)現(xiàn)褐變較輕的荷蘭 7 號其多酚氧化酶（PPO）活性要比褐變較快的紫花白品種低的多，較低的多酚氧化酶活性也許就是荷蘭 7 號褐變較輕的原因。
切割方式對于鮮切馬鈴薯的褐變具有重要影響。切割傷害不同，鮮切馬鈴薯的感官質(zhì)量及褐變程度差異較大，且出汁率等差異與褐變具有顯著相關性。使用鋒利刀具切割與使用普通廚房刀具切割的胡蘿卜切片相比，可以明顯減少損傷細胞的數(shù)量和脫水的發(fā)生。同樣對于馬鈴薯來說，鋒利的刀具也能通過減輕細胞的損傷來減少出汁率，減輕褐變。通過選擇抗褐變的馬鈴薯品種，控制切割傷害減少褐變可以在一定程度上降低化學試劑的使用量，提高食用安全性，提高商品質(zhì)量。

來源：惠合膠體磨研磨設備廠

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品種和切割方式對鮮切馬鈴薯品質(zhì)的影響