APP下载

鲜切马铃薯褐变抑制技术的研究进展

2016-04-08程丽林张长峰王庆国山东省农产品贮运保鲜技术重点实验室山东济南250103山东农业大学食品科学与工程学院山东泰安271018

食品研究与开发 2016年5期
关键词:褐变

程丽林,张长峰,王庆国(1.山东省农产品贮运保鲜技术重点实验室,山东济南250103;2.山东农业大学食品科学与工程学院,山东泰安271018)



鲜切马铃薯褐变抑制技术的研究进展

程丽林1,2,张长峰1,*,王庆国2,*
(1.山东省农产品贮运保鲜技术重点实验室,山东济南250103;2.山东农业大学食品科学与工程学院,山东泰安271018)

摘要:论述了国内外鲜切马铃薯褐变抑制技术,主要介绍了化学抑制褐变技术、物理抑制褐变技术,其中化学抑制褐变技术主要有天然化学提取物抑制技术、单一化学物质抑制技术,复合溶液抑制技术。物理抑制褐变技术包括热烫抑制技术、回温抑制技术、气调抑制技术。虽然上述褐变抑制技术已相当成熟,但其在鲜切马铃薯产业化发展中还未得到充分应用。因此,产业化鲜切马铃薯褐变抑制技术是今后研究的重点。

关键词:鲜切马铃薯;褐变;抑制技术

*通信作者

鲜切果蔬(Fresh-cut fruits and vegetables)又称半处理果蔬或轻度加工果蔬(Minimally processed fruits and vegetables)是指以新鲜果蔬为原料,经分级、清洗、整修、去皮、切分、保鲜、包装等一系列处理后,再经过低温运输进入冷柜销售的即食或即用果蔬制品[1-2]。鲜切果蔬产品于20世纪50年代起源于美国,60年代开始进入商业化,80年代在欧洲部分国家、日本得到快速发展,目前,我国鲜切果蔬市场尚处于起步阶段,发展较缓慢。鲜切果蔬依其新鲜、天然、方便、无公害以及可利用度高(100 %可食用)购买后可直接烹饪或食用等特点,满足了人们追求安全、营养、快节奏的生活方式,从而深受消费者的喜爱[3]。

马铃薯又名土豆、洋芋、山药蛋,是仅次于小麦、水稻、玉米的世界第四大主要的粮食作物[4]。马铃薯块茎含有丰富的淀粉、人体所需的必需氨基酸、矿物质、维生素、膳食纤维等营养物质,是一种集粮食、蔬菜于一身的优良作物[5]。马铃薯不仅具有较高的食用价值和药用价值,还具有治疗胃病,预防胃溃疡等功效。

马铃薯在加工过程中,因机械损伤,在空气中易产生一些不良反应,如褐变、脱水等,严重影响了商品的价值。为抑制鲜切马铃薯褐变的发生,论文主要介绍了化学及物理抑制技术来保持鲜切马铃薯良好品质,延长其货架期。

1 化学抑制技术

1.1天然化学提取物抑制技术

随着经济发展及生活水平的提高,人们日趋注重食品的安全性及环保性,天然化学提取物以其环保、安全等特点备受人们信赖,天然提取物中含有许多的生理活性成分,有助于人体健康[6]。

1.1.1洋葱提取液抑制技术

洋葱营养价值极高,洋葱中含有甾体皂苷、黄酮类化合物、多糖等多种活性物质及18种氨基酸,并具有消炎抑菌、防癌抗癌、抗氧化、降血糖等功效[7],洋葱提取物中含有含硫化合物,含硫化合物具有抑制果蔬褐变的作用,洋葱提取液作为一种天然防褐变剂,其安全环保性易被市场所接收。据徐靖[8]报道,将鲜切马铃薯浸泡在洋葱提取液中10min,对马铃薯的色度、硬度均有影响,对多酚氧化酶(PPO)活性的抑制效果更为显著。新鲜洋葱提取液可有效抑制褐变的发生,保持产品良好品质,为进一步研究奠定了基础。王展华[9]对比了新鲜洋葱提取液和经热水处理后洋葱提取液对鲜切马铃薯的保鲜效果。经新鲜洋葱提取液处理和经热水处理后的洋葱提取液抑制PPO酶活的效果分别达到了34.2%和59.3%,并对比了鲜切马铃薯片的硬度及色度,经加热处理后的洋葱提取液抑制效果较好。热处理洋葱提取液抑制鲜切马铃薯褐变,国外也有研究,Min-Kyung LEE[10]研究了新鲜洋葱提取液和经加热处理的洋葱提取液对鲜切马铃薯褐变的影响。通过测定PPO活性来反应洋葱提取液对褐变的抑制效果,并对洋葱提取液加热温度进行了优化,确定了100℃处理10min的洋葱提取液褐变抑制效果最佳,明显优于新鲜洋葱提取液及对照。有研究者认为:新鲜洋葱提取液主要成分是甲基亚磺酸-s-(e,s)-11丙烯酯,(E)-1-丙烯基亚磺酸-S-甲基酯,(E,S)-硫代丙醛S-氧化物,而经过加热后的洋葱主要是二丙基二硫醚,二丙基三硫醚,该主要成分更能有效抑制褐变,加热处理后的洋葱提取液主要成分的变化是抑制褐变的主要因素,然而也有人认为是洋葱提取液加热过程中发生的美拉德反应产物也是一种有效的褐变抑制剂[11]。洋葱提取液加热后有效抑制褐变的成分还需进一步的探讨。

1.1.2米糠提取物抑制技术

传统米糠主要是由种皮、果皮、外胚乳、糊粉层和胚加工制成,在加工过程中会混进少量稻壳和一定灰尘及微生物。国内外研究,米糠中富含各种营养素和生理活性物质,米糠中的米糠素具有降低血液中胆固醇的功效。米糠提取物作为天然提取物应用于食品保鲜,保证了食品的安全性。

Kunnikar Boomsiripiphat[12]以米糠为原料,经浸提后得到米糠提取液。米糠提取液处理鲜切马铃薯,有效抑制了马铃薯中多酚氧化酶活性。当米糠提取物pH=6.5时,抑制PPO活性效果最好,随着提取温度的升高及提取时间的延长,米糠提取物在抑制PPO活性和总酚含量上都有所下降。米糠提取物应用于鲜切果蔬的研究还需深入探讨。

1.1.3牛奶蛋白抑制技术

牛奶蛋白是牛奶中蛋白质混合物的总称,牛奶蛋白包括酪蛋白和乳清蛋白,牛奶蛋白作为天然物质,具有安全、营养、环保等特点。酪蛋白活性物质具有提高人体免疫力,抗肿瘤、降低胆固醇等功效。乳清蛋白可预防结肠癌,其水解物具有抗氧化作用。牛奶蛋白不仅可作为食品添加剂,还可应用于鲜切果蔬的保鲜。C.LE Tien[13]分析了酪蛋白钙或乳清蛋白溶液涂膜对鲜切马铃薯褐变的影响。采用这两种物质对鲜切马铃薯进行涂膜,通过电解缓冲盐溶液释放氧化物从而实现薄膜的抗氧化特性,乳清蛋白溶液的抗氧化能力比酪蛋白钙强,羧甲基纤维素的添加大大提高了其抗氧化性,薄膜上的乳清蛋白和羧甲基纤维素具有较好清除氧自由基的能力。另外,两种物质形成的薄膜隔绝了空气中的氧,进而达到了推迟褐变的目的。

1.1.4柑橘皮精油抑制技术

柑橘是芸香科柑桔属的一种水果,柑橘皮中含有大量的VC、橙皮苷、果胶、胡萝卜素、香精油等多种有效成分[14]。柑橘皮精油是从柑橘皮中提取出来,具有天然、环保、香气宜人等特点,还具有理气化痰、健胃除湿、降低血压、排毒养颜等功效。柑橘皮精油广泛应用于医药、化妆品、食品等行业。陈林林[15]研究了柑橘皮精油对鲜切马铃薯褐变的影响。该研究以柑橘皮为原料,采用水蒸气蒸馏法提取而成。经过柑橘皮精油处理的鲜切马铃薯与对照相比,有效抑制了褐变的发生。当精油浓度为1.2%时,褐变抑制效果最佳。柑橘皮精油除有效抑制褐变发生外,还大大提升了鲜切马铃薯的营养及保健功能。

1.2单一化学物质抑制技术

天然化学提取物依其安全、环保、营养等特点深受广大消费者喜爱,不仅可以抑制褐变的发生还提高了马铃薯的营养附加值。但其在褐变抑制效果上是有限的,不能满足鲜切果蔬商业化的发展,化学物质的应用可有效抑制褐变的发生,延长商品货架期,更好地实现商品的价值。

1.2.1亚硫酸盐抑制

NaHSO3是一种非常有效的抗褐变试剂,具有抗氧化性,广泛应用于鲜切果蔬保鲜中。王伟[16]等人采用NaHSO3处理鲜切马铃薯,探讨其抑制鲜切马铃薯褐变的效果。结果表明:对照在第3天褐变指数就达到了2,第6天已经完全褐变,而经NaHSO3处理的马铃薯在第6天褐变指数仅为0.6,NaHSO3处理明显降低了马铃薯的褐变指数,有效抑制马铃薯PPO活性,且随着NaHSO3浓度的增加抑制效果逐渐增强。马玉荣[17]研究不同浓度NaHSO3对鲜切马铃薯褐变的影响,与对照相比,NaHSO3的褐变抑制能力较强,即使较低浓度(0.025%)的NaHSO3处理,也能很好地抑制鲜切马铃薯褐变。亚硫酸氢钠处理鲜切马铃薯国外也有研究,Beth L.Calder[18]比较了亚硫酸氢钠和柠檬酸处理对鲜切马铃薯褐变的影响,分别用0 %、1 %、3 %浓度的亚硫酸氢钠及0 %、2 %、2.5 %浓度的柠檬酸处理鲜切马铃薯。鲜切马铃薯在溶液中浸渍1min后置于3℃的环境中进行保存,第14天时,3 %亚硫酸氢钠处理效果最为显著,比所有的处理拥有更高的L值(L值是测定色差时表示明暗程度的一个值)。同时有效减低了微生物数量,因此,亚硫酸氢钠在鲜切果蔬行业中较高程度上保持了商品的商业价值。

由于亚硫酸盐是一种含硫的盐类,能引发一些气喘病人类似过敏反应,且FAO有规定,对于此类化学物质,使用的浓度越低,在后续的加工过程中残留就会越小。在鲜切果蔬中,其安全问题严重制约了亚硫酸盐的应用。

1.2.2抗坏血酸及其类似物抑制技术

抗坏血酸作为天然存在的抗氧化类物质,是一种强还原剂,具有抑制褐变的作用。D-异抗坏血酸是食品行业重要的抗氧化剂,具有保持食品的色泽,自然风味,延长保质期,无副作用等特点,广泛应用于抑制鲜切果蔬褐变的研究。齐海萍等[5]报道了抗坏血酸处理对鲜切马铃薯保鲜效果的影响,将鲜切马铃薯分别在0.1 %、0.3 %、0.5 %、0.8 %的抗坏血酸中浸泡10min,通过褐变强度的测定,确定了0.5 %的抗坏血酸抑制褐变效果最好。C Reyes-Moreno[19]采用响应面优化法研究了抗坏血酸最佳抑制鲜切马铃薯褐变的工艺参数,当抗坏血酸浓度为2.9 g/L,浸渍时间为4.8 h时,抑制效果最好。孙程旭[20]通过对多酚氧化酶、过氧化物酶、酶褐变度、VC、可溶性糖等指标的测定,研究了D-异抗坏血酸对鲜切马铃薯褐变的影响。在测定过程中,褐变度的变化与多酚氧化酶、过氧化物酶变化相吻合,两者的协同作用引起了褐变的发生。D-异抗坏血酸有效降低了多酚氧化酶、过氧化物酶活性,从而抑制了褐变的发生。经D-异抗坏血酸处理后的鲜切马铃薯15 d后还保持较好的品质,具有较高的食用价值。

1.2.3L-半胱氨酸抑制技术

半胱氨酸是含硫氨基酸,在抗褐变的物质中,含硫氨基酸是最有效的褐变抑制剂,同时,半胱氨酸也是一种高效安全的多酚氧化酶抑制剂,因此L-半胱氨酸(L-Cys)可应用于鲜切马铃薯褐变的抑制。邱龙新[21]研究了L-半胱氨酸对马铃薯中多酚氧化酶的抑制作用,试验表明:L-半胱氨酸对该酶有明显的抑制作用,它可以导致马铃薯多酚氧化酶的酶促反应迟滞时间的延长,同时使稳态酶活力下降。浓度为100 mol/L抑制剂可以使酶活力下降50 %,L-Cys对马铃薯多酚氧化酶的抑制是不可逆抑制。Pietro Rocculi[22]研究了柠檬酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸对鲜切马铃薯褐变的抑制作用,经L-半胱氨酸褐变抑制剂处理后,有效降低了还原糖的浓度,抑制了褐变的发生。

1.2.4海藻酸钠涂膜抑制技术

海藻酸钠是一种天然多糖,具有良好的成膜性、生物安全性和光谱抗菌性,可有效降低血清胆固醇、降血糖、预防高血压。海藻酸钠的成膜性阻碍了氧气和果蔬表面的接触,降低了其呼吸和代谢,从而抑制不良反应的发生,达到贮藏保鲜的目的。海藻酸钠涂膜广泛应用于鲜切果蔬保鲜领域。杜传来等[23]在可食性膜对鲜切马铃薯褐变的研究中,经过涂膜处理后,在低温条件下冷藏,并通过对褐变度、多酚氧化酶活性及感官色泽的测定,比较了卡拉胶、壳聚糖、海藻酸钠3种涂膜对褐变抑制的效果,结果表明:以海藻酸钠为主要原料制成的海藻酸钠膜抑制褐变的效果最好,一定程度上抑制了褐变的发生,经海藻酸钠膜处理4 d后,鲜切马铃薯还保持较好的食用品质。

1.2.5酸性电解水抑制技术

酸性电解水是将电解质溶液经电解后,得到具有氧化能力的水,其具有低pH、高氧化还原电位和一定含量的有效氯。酸性电解水能够发挥氧化作用而杀灭细菌,具有很高的安全性、对环境无污染、使用无残留、制取方便、价格低廉等特点。而将酸性电解水用于抑制果蔬褐变的研究只有在近年才有相关报道。邓青云等[24]研究了酸性电解水对鲜切马铃薯酶促褐变的抑制效果,探讨了影响酸性电解水抑制酶促褐变效果的外因。比较了酸性电解水的处理时间、温度、料液比、处理方式(静止浸泡、流水冲洗、振荡)对褐变抑制效果的影响,结果表明,酸性电解水均能够显著(P<0.05)抑制鲜切马铃薯的酶促褐变,当温度为40℃,处理时间为15min,采用振荡方式处理褐变抑制效果最好。其抑制效果与草酸(20 mg/L)、柠檬酸(20 mg/L)相当。李里特[25]等研究了电生功能水抑制马铃薯切片褐变的效果。电生功能水有效钝化果蔬组织中多酚氧化酶活性,经电生功能水处理后,马铃薯PPO活性降低了50 %以上。电生功能水还可杀灭附着于鲜切马铃薯表面的各种微生物,并较好的抑制鲜切马铃薯氧化褐变的发生,增加了产品的食用安全性,提高了产品的品质。

1.3复合溶液抑制技术

单一褐变抑制剂一定程度上有效抑制了鲜切果蔬褐变的发生。褐变抑制剂的单一性使得保鲜效果受到了限制。因此我们有必要将单一褐变抑制剂进行结合,利用单一物质之间的协同作用,试图找到最佳的复合褐变抑制剂或最佳复合护色液。

1.3.1复合护色液抑制技术

复合护色液是由两种或两种以上的护色剂组成,通过试验,比较了单一溶液处理和复合液处理鲜切果蔬的保鲜效果,各护色剂之间的协同作用可有效抑制褐变的发生。复合护色液广泛应用于鲜切马铃薯的保鲜。许晓春[26]采用L9(34)正交试验研究不同配方组合复合护色液对马铃薯切片的防褐变效果。通过测定复合护色液处理后的马铃薯切片的褐变度、总酚含量、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,筛选出了最佳复合护色液组合配方为0.20%L-半胱氨酸(L-Cys)+0.10%植酸(PA)+2.00%柠檬酸(CA)+0.10%山梨酸钾(PS),用此复合护色液处理马铃薯切片,7℃下结合保鲜膜密封,可有效地抑制马铃薯切片的褐变以及褐变相关酶的活性。杜传来[23]研究了复合护色液对鲜切马铃薯褐变的影响。采用0.05 %硫酸氢钠、0.15 %氯化钙、1 %柠檬酸配制成的护色液处理鲜切马铃薯,第4天还保持较好的品质,而对照第1天品质就下降了很多。抗坏血酸是酶抑制剂,可抑制褐变的发生。CaCl2是果蔬软化的有效抑制剂。齐海萍[27]等研究了抗坏血酸和CaCl2复合护色剂对鲜切马铃薯褐变的抑制效果。结果表明:0.5 %的抗坏血酸和0.3 %的CaCl2对鲜切马铃薯褐变的抑制效果比单一试剂抑制效果更为显著。

1.3.2复合褐变抑制剂抑制技术

复合抑制剂在抑制鲜切马铃薯褐变上的应用较多,复合抑制剂的研制试图找到可替代亚硫酸盐的抑制剂。不同研究人员采用多种不同抑制剂进行组合,研究鲜切马铃薯褐变抑制效果。丁捷等[28]采用曲酸、异抗坏血酸钠、半胱氨酸、氯化钙、EDTA-2Na进行复合配方。利用二次旋转组合设计筛选复合褐变抑制剂组合,找到一种简单有效、绿色健康的防褐保鲜方法。并分析了其对鲜切马铃薯贮藏期间PPO活性和褐变度的影响。通过研究得到最佳复合防褐剂配方组合为0.005 %曲酸+0.045 %异抗坏血酸钠+0.045 %半胱氨酸(L-Cys)+ 0.01 % CaCl2+0.299 2 %EDTA-2Na。该褐变抑制剂抑制效果优于0.01 mol/L NaHSO3处理效果,在整个贮藏期间推迟了6 d以上的PPO活性高峰时间,对鲜切马铃薯组织褐变有明显延缓作用,且褐变抑制组合中各成分安全可靠,在生产应用中可广泛使用。乔方[29]应用二次正交旋转组合设计方法,分析了4-己基间苯二酚(4-HR)、氯化钠、柠檬酸、抗坏血酸的交互防褐作用。4-HR对抑制马铃薯PPO活性有极显著作用。其次为抗坏血酸、柠檬酸、氯化钠,柠檬酸和抗坏血酸与4-HR的交互作用明显。4-HR复合防褐剂各因子对马铃薯PPO活力抑制效果最佳的用量分别为:0.019 %的4-HR、0.57 %的柠檬酸、0.027 %的抗坏血酸。结果表明4-HR复合防褐剂对马铃薯多酚氧化酶活性具有显著的抑制作用。J.G.BUTA[30]研究了多酚氧化酶和有机酸复合褐变抑制剂对鲜切马铃薯褐变的影响,采用4-已基间苯二酚、乙酰基半胱氨酸和柠檬酸组成复合褐变抑制剂,将鲜切马铃薯片浸泡在不同组合的褐变抑制剂中,通过色差及硬度测定判定其抑制效果,经0.25 mol/L柠檬酸、0.25 mol/L乙酰基半胱氨酸、0.01 mol/L 4-间苯二酚复合抑制剂处理后的马铃薯切片,在5℃贮藏条件下,21 d未发生褐变。C Reyes-Moreno[19]采用响应面优化法分别研究了4-已基间苯二酚、抗坏血酸对鲜切马铃薯块褐变的抑制效果及两者的结合对褐变抑制的效果。通过总色差的测定,2.42 g/L抗坏血酸、0.15 g/L 4-已基间苯二酚复合抑制剂效果最好。复合褐变抑制剂明显抑制了鲜切马铃薯褐变。

1.3.3壳聚糖复合涂膜液抑制技术

壳聚糖是一种直链状多糖,是天然高分子化合物,壳聚糖具有抗菌活性,被认为是一种新型植物生长调节剂,壳聚糖还具有良好的成膜性,可在果实表面形成一层薄膜,阻止了水分的蒸发和病菌的进入,调节了呼吸,进而延长了保鲜时间,壳聚糖可与多种物质结合,制成壳聚糖复合涂膜液,弥补了单一壳聚糖带来的不足,达到最佳的保鲜效果。李玲[31]采用1-MCP和壳聚糖制成的复合涂膜液处理鲜切马铃薯,在8℃条件下,通过对鲜切马铃薯贮存品质及呼吸强度等指标研究,探讨了其对鲜切马铃薯的保鲜效果。研究表明1-MCP+1.5 %壳聚糖处理效果最佳,壳聚糖复合涂膜液维持了较低的呼吸速率,较高的过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性,延缓了丙二醛的积累,抑制多酚氧化酶活性,抑制了褐变的发生。生姜提取液为天然提取物,具有抗氧化、抑制肿瘤、抗衰老的功效。生姜提取液和壳聚糖组成的复合涂膜液具有抑制鲜切果蔬褐变的效果。周静亚[32]采用不同浓度的壳聚糖溶液结合生姜提取液涂膜鲜切马铃薯,通过对感官指标的评定,失重率、多酚氧化酶等活性的测定,探讨了壳聚糖复合涂膜液对鲜切马铃薯保鲜效果的影响,结果表明:1.0 %壳聚糖+生姜提取液对马铃薯的保鲜效果最佳。除此之外,壳聚糖还和抗坏血酸、氯化钙等结合制成复合涂膜液。刘进杰[33]等研究了壳聚糖复合涂膜液对鲜切马铃薯褐变的影响,以壳聚糖溶液为主要原料,添加抗坏血酸、氯化钙、乙二胺四乙酸钠等组合成复合涂膜液。比较了复合涂膜一(1 %壳聚糖+0.5 %抗坏血酸)和复合涂膜二(1 %壳聚糖+0.5 %抗坏血酸+ 0.15 %氯化钙+0.8 %乙二胺四乙酸钠)的褐变抑制效果。并通过色泽、褐变强度、多酚氧化酶等指标的测定,确定壳聚糖复合涂膜二褐变抑制效果最好。

2 物理抑制技术

2.1热烫抑制技术

热激处理作为一种物理性的安全、有效的果蔬保鲜手段在多种果蔬中得到了广泛的应用。刘战丽等[34]采用热水处理研究了其对鲜切马铃薯褐变的影响。鲜切马铃薯经35℃的热水处理10min后和对照组(CK)进行生理指标和品质指标对比。结果表明:热水处理显著抑制了鲜切马铃薯的失重率及呼吸强度,有效抑制了多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)的活性,从而改善了鲜切马铃薯的贮藏品质,延缓了鲜切马铃薯的褐变。谢岩黎[35]采用热烫处理鲜切马铃薯切片,60℃热烫处理30 s~60 s,热烫处理使作为蛋白质的酶丧失了活性,明显降低了褐变相关的酶活性,从而抑制了褐变的发生。单一热烫结合盐溶液处理保鲜效果更佳。C.Severini[36]采用热烫技术结合氯化钙或氯化钠盐溶液处理鲜切马铃薯片,并采用响应面优化法得到最佳抑制褐变方法。氯化钙具有漂白、保持切片硬度、细胞膨胀度等作用。热烫处理能使多酚氧化酶失活,从色泽上来看,低浓度的氯化钙比氯化钠的效果好。短时间热烫处理结合低浓度氯化钙效果最佳。热烫处理操作简单、安全性较高、无化学物质带来药物残留,是较为理想的褐变抑制技术。

2.2回温抑制技术

回温是采用物理方法对所处理的原材料进行温度的回升,该方法避免了化学物质带来的不安全性及处理的繁琐性,具有安全、有效、操作简便、环保等特点。是今后向产业化发展的趋势。张兵兵[37]研究了回温处理对鲜切马铃薯褐变的影响。块茎经15、25℃回温10、20、30 d,测定切割后表面色差值、褐变度以及品质变化,回温处理有效抑制了鲜切马铃薯褐变。25℃回温处理褐变抑制效果优于15℃处理。其中,25℃回温20、30 d后,在3℃~4℃贮藏环境中12 d未发生褐变。回温处理保持了商品较长的保质期,且操作简单、省时。是今后重要研究褐变抑制技术之一。

2.3气调抑制技术

气调贮藏是公认的最有效的果蔬保鲜方法,机理是在维持果蔬生理状态的情况下,控制环境中气体组成。通常是降低氧气浓度提高二氧化碳浓度,降低呼吸作用,延缓生理代谢过程,从而达到保鲜的目的。气调贮藏不仅用于果蔬贮藏保鲜,也应用于鲜切果蔬保鲜。马玉荣[17]研究了气调贮藏对鲜切马铃薯褐变的影响。气调贮藏显著抑制鲜切马铃薯褐变,抑制PPO和PAL酶活性以及总酚含量的增长。试验分别采用0 %、0.3%、3%O2,0 %、6%、12%CO2研究了其对褐变的影响,通过对色差及褐变度的测定,确定了最佳抑制褐变的气体条件是:3%O2+12%CO2。气调贮藏不仅保持了鲜切马铃薯本身的品质,且易操作、简单可行,是今后研究褐变抑制技术之一。

3 结语

马铃薯依其丰富的食用价值及药用价值被消费者所关注,深受消费者喜爱。鲜切马铃薯具有食用方便、品质新鲜、营养卫生等特点。但在加工过程中,机械操作破坏了马铃薯本身的天然屏障,造成了汁液的流失,产生了不良反应—褐变,使商品失去价值造成利润的流失。为解决这一问题,本文讨论了化学抑制及物理抑制技术来抑制马铃薯的褐变,为以后实现鲜切马铃薯产业化奠定基础。化学抑制褐变技术时效性强、抑制效果明显,达到较长的保质期。但化学处理操作繁琐,成本高,并且化学物质的使用会带来药物残留,对人体造成伤害。物理抑制褐变技术具有安全、无药物残留,有效抑制褐变的发生。但要实现鲜切马铃薯的产业化,上述褐变抑制技术还远远达不到所需要求,因此,实现鲜切马铃薯产业化的褐变抑制技术是今后亟需解决的主要问题。

参考文献:

[1]董全.鲜切果蔬的加工工艺和保鲜技术[J].四川食品与发酵,2002 (2):31-35

[2]李超,冯志宏,陈会燕,等.鲜切果蔬保鲜技术的研究进展[J].保鲜与加工,2010,10(1):3-6

[3]胡欣,张长峰,郑先章.减压冷藏技术对鲜切果蔬保鲜效果的研究[J].保鲜与加工,2012,12(6):17-20,24

[4]孙金风,李小昱,汪成龙,等.马铃薯无损检测技术的研究进展[J].湖北农业科学,2012,51(22):4974-4977

[5]王瑞英,怡丽娜.马铃薯的营养保健功效[J].淀粉与淀粉糖,2008, (2):48-51

[6]尤新.天然提取物和功能性食品添加剂[J].中国食品添加剂,2004 (1):1-5

[7]龙梅,黄静静,姚雪萍.洋葱提取物对大鼠体内亚硝酸盐的清除作用研究[J].医药前沿,2012,2(7):243

[8]徐靖.洋葱提取物的防褐变研究[D].武汉:华中农业大学,2005

[9]王展华,李洁,高琼,等.洋葱提取液对鲜切马铃薯褐变的影响[J].食品研究与开发,2007,28(5):137-140

[10]min-Kyung LEE,Young-Mai KIM,Na-Young KIM,et al.Prenvention of Browning in Potato with a Heat-treated Onion Extract[J].Biosci Biotechnol Biochem,2002,66(4):856-858

[11]min-Kyung Lee, Inshik Park.Inhibition of potato polyphenol oxidase by Maillard reaction product[J].Food Chemistry, 2005, 91(1): 57-61

[12] Kunnikar Boomsiripiphat,Chockchai Theerakulkait.Extraction of Rice Bran Extract and Some FactorsAffecting Its Inhibition of Polyphenol Oxidase Activityand Browning in Potato[J].Preparative Biochemistry and Biotechnology,2009,39(2):147-158

[13] C LE Tien, C Vachon, M -A Mateescu, et al.Milk Protein Coatings Prevent Oxidative Browning of Apples and Potatoes[J].Food Science, 2001,66(4):512-516

[14]李翔,万萍,张崟.柑橘皮精油提取分离及成分测定[J].成都大学学报(自然科学版),2011,30(3):212-213

[15]陈林林.橘皮精油对鲜切马铃薯褐变及冷却猪肉保鲜的影响[J].食品工业科技,2012(2):106-109

[16]王伟,胡泳华,黄浩.亚硫酸氢钠在马铃薯切片过程中防褐变作用机理的研究[J].厦门大学学报(自然科学版),2010,49(2):256-259

[17]马玉荣.鲜切马铃薯褐变控制技术研究[D].泰安:山东农业大学, 2010

[18] Beth L Calder,Emily A Kash,Katherine Davis-Dentici,et al.Comparison of Sodium Acid Sulfate to Citric Acid to Inhibit Browning of Fresh-Cut Potatoes[J].Food Science,2011,76(3):164-169

[19] C Reyes-Moreno,MA Parra-Inzunza,J Milán-Carrillo,et al.A response surface methodology approach to optimize pretreatments to prevent enzymatic browning in potato (Solanum tuberosum L) cubes [J].Journal of the Science of Food and Agriculture, 2002, 82(1):69-79,1

[20]孙程旭,郑淑芳,李建设.D-异抗坏血酸抑制鲜切马铃薯褐变的研究[J].食品研究与开发,2006,27(7):108-111

[21]邱龙新,黄浩,陈清西.半胱氨酸对马铃薯多酚氧化酶的抑制作用[J].食品科学,2006,27(4):37-40

[22] Pietro Rocculi,Federico Gómez Galindob,Fernando Mendoza,et al.Effects of the application of anti -browning substances on the metabolic activity and sugar composition of fresh-cut potatoes[J].Postharvest Biology and Technology,2007,43(1):151-157

[23]杜传来,郁志芳,王佳红,等.几种可食性膜对鲜切马铃薯褐变抑制的比较[J].保鲜与加工,2004(6):4-5

[24]邓青云,刘海杰,张芊.酸性电解水对鲜切马铃薯酶促褐变抑制效果研究[J].食品科技,2012,37(10):35-38

[25]李里特,武龙,辰巳英三.电生功能水用于提高鲜切马铃薯产品品质的试验研究[J].食品科学,2005,26(5):139-143

[26]许晓春,林朝朋.复合护色液对马铃薯切片的防褐变作用[J].江苏农业学报,2008,24(3):344-348

[27]齐海萍,胡文忠,姜爱丽,等.抗褐变剂对鲜切马铃薯保鲜技术的研究[J].安徽农业科学,2011,39(13):7690-7691

[28]丁捷,刘书香,张雪军,等.鲜切马铃薯复合褐变抑制剂组合的筛选[J].食品科学,2011,32(6):288-292

[29]乔方,王继栋,黄晓任,等.4-己基间苯二酚复合防褐剂对马铃薯多酚氧化酶活力的影响[J].安徽农业科学,2007,35(23):7095-7097,7099

[30] J G BUTA,H E MOLINE.Prenvention of Browning of potato slices using Polyphenoloxidase Inhibitors and Organic acids[J].Journal of Food Quality,2011,24(4):271-282

[31]李玲,郭衍银.1-甲基环丙烯联合壳聚糖对鲜切马铃薯保鲜效果的影响[J].现代食品科技,2013,29(8):1893-1897,1790

[32]周静亚,徐忠传,钱林林,等.3种复合保鲜剂对抑制马铃薯净菜褐变效果的研究[J].安徽农业科学,2010,38(25):13816-13819

[33]刘进杰,王淑芳,卜庆梅,等.壳聚糖涂膜对鲜切马铃薯褐变程度的影响[J].食品科技,2007(5):255-258

[34]刘战丽,张龙,王相友,等.热水处理对鲜切马铃薯生理和品质的影响[J].食品工业,2012,33(8):52-55

[35]谢岩黎,李富丽.鲜切马铃薯褐变控制方法的研究[J].江苏调味副食品,2008,25(5):13-15

[36] C Severini,A Baiano,T De Pilli,et al.Prevention of enzymatic browning in sliced potatoes by blanching in boiling saline solutions[J].LWT-Food Science and Technology,2003,36(7):657-665

[37]张兵兵,王庆国.块茎回温对鲜切马铃薯褐变抑制的影响[J].食品与发酵工业,2009(7):192-196

Advances on the Techniques of Browning Inhibition of Fresh-cut Potato

CHENG Li-lin1,2,ZHANG Chang-feng1,*,WANG Qing-guo2,*
(1.Shandong Key Laboratory of Storage and Transportation Preservation Technology of Agricultural Products,Jinan 250103,Shandong,China;2.College of Food Science and Engineering,Shandong Agricultural University,Tai'an 271018,Shandong,China)

Abstract:The domestic and foreign browning inhibiting technologies of fresh-cut potato had been studied.Physical and chemical browning inhibiting technologies were mainly introduced.Among them chemical browning inhibiting technology mainly consists of natural chemical extractive inhibiting technology,single chemical substance inhibiting technology,composite solution inhibiting technology.Physical browning inhibiting technology includes heat inhibiting technology,chambrieren inhibiting technology,controlled atmosphere inhibiting technology.Althrough the above-mentioned inhibiting technologies were fairly mature,they were not fully applied in the development of fresh-cut potato industry.Therefore,industrialization of fresh-cut potato browning inhibiting technologies were the key point of future study.

Key words:fresh-cut potato;browing;inhibiting technology

DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.05.042

基金项目:2012-2015年主持校科研创新团队项目“农产品贮运保鲜技术研究创新团队”(2012TDK01);“十二五”农村领域国家科技计划“易腐特色农产品冷链物流核心技术与装备研发及其示范”(2011BAD24B02);山东省现代农业产业技术体系薯类产业创新团队产后贮藏加工岗位专家(SDAIT-10-011-11)建设任务

作者简介:程丽林(1987—),女(汉),硕士研究生,研究方向:农产品保鲜贮藏,食品加工与安全。

收稿日期:2014-09-11

猜你喜欢

褐变
外源乙烯处理对黄冠梨果皮褐变和货架期品质的影响
果蔬采后酶促褐变的机制及控制技术研究进展
北美海棠组织培养中褐变影响因子分析
10个山东主栽石榴品种果实褐变及其相关酶活性比较
影响牡丹石榴外植体褐变的因素分析
高体积分数CO2处理对柿果实褐变的影响
Ascopyrone P和曲酸对几种园艺产品褐变的影响
苹果酒的生产工艺研究
淮山组织培养抑制褐变的研究
板栗加工过程中褐变因素的分析