李超 牛宇鹏 吴俊彩

摘要：为更好地对马铃薯生全粉颜色进行保护，以马铃薯为主要原料，通过单因素试验和正交试验研究马铃薯生全粉加工过程中的护色时间和不同护色剂的添加量对马铃薯生全粉品质的影响。结果表明，当护色时间为40min，以0.6%柠檬酸+0.25%L-半胱氨酸+0.6%抗坏血酸作为复合护色剂，对马铃薯生全粉加工过程中的褐变情况可以进行有效抑制。

关键词：马铃薯;生全粉;护色

中图分类号TS255.5文献标识码A文章编号0517-6611（2021）08-0188-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.08.049

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

StudyontheColorProtectionTechnologyofPotatoRawWholePowder

LIChao，NIUYu-peng，WUJun-cai

（QinghaiWestonPotatoIndustryGroupCo.，Ltd.，Xining，Qinghai810000）

AbstractInordertobetterprotectthecolorofpotatorawwholepowder，takingpotatoasmainrawmaterials，singlefactortestandorthogonaltestwereusedtostudytheeffectsofcolorprotectiontimeandtheadditionofdifferentcolorprotectorsintheprocessingperiodofpotatorawwholepowderonthequalityofpotatorawwholepowder.Theresultsshowedthatwhenthecolorprotectiontimewas40min，taking0.6%citricacid+0.25%L-cysteine+0.6%astrophicacidasacompositecolorprotector，thebrowningofpotatorawwholepowderduringtheprocessingperiodcouldbeeffectivelyinhibited.

KeywordsPotato;Rawwholepowder;Colorprotection

马铃薯生全粉是指采用低溫条件（≤70℃，或者短时间高温）脱水干燥制备出来的，蛋白质未发生变性、淀粉未糊化（颗粒结构完整）、其他热敏营养物质破坏小，加工性能优良的粉末状马铃薯制品。与传统马铃薯全粉加工的熟化工艺相比，马铃薯生全粉的整个加工过程采用低温工艺，大大降低了游离淀粉含量，同时更大程度保留了除薯皮以外的马铃薯全营养物质，富含蛋白质、纤维素、维生素C及各类矿物质，营养更加全面，加工性能更优。

马铃薯是中国五大主食之一，其营养价值高、适应力强、产量大，是全球第三大重要的粮食作物，仅次于小麦和玉米[1]。马铃薯是块茎繁殖，可入药，性平味甘，可以治胃痛、痄肋、痈肿等疾病。有证据表明，马铃薯的维生素C含量是苹果的4倍左右。

我国是马铃薯生产大国，种植面积约为470万hm2，年产量约6000万t，由于受多种因素的制约，我国马铃薯的现代化加工产业起步晚，但发展速度快，现如今市场以马铃薯精淀粉及其衍生物、马铃薯全粉为主要产品[2-3]。

农业部于2016年2月23日正式发布《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》，将马铃薯作为主粮产品进行产业化开发，扩大种植面积的同时推进产业升级。马铃薯主食化是国家食物安全战略的需求。与小麦、玉米、水稻相比，马铃薯全粉储藏时间更长，在常温下可贮存15年以上，一些国家将马铃薯全粉作为战略储备粮。

由于马铃薯加工生产过程中要经过去皮、切分、破碎等工序，极易使马铃薯发生褐变，从而影响产品质量[4]。马铃薯加工中褐变的主要原因是酶促褐变，催化酶促褐变反应的

酶类主要为多酚氧化酶（PPO），马铃薯贮藏加工期间的褐变与马铃薯品种及贮藏时间、贮藏温度、去皮后的处理方法等有关[5-8]。

笔者以马铃薯为原料，对马铃薯生全粉加工过程中的护色问题进行了研究，旨在为马铃薯生全粉加工过程中防褐变问题提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

马铃薯青薯9号，购自青海互丰农业科技集团有限公司;柠檬酸，购自中粮生化能源（榆树）有限公司;L-半胱氨酸，购自白云生物科技有限公司;抗坏血酸，购自河北源创生物科技有限公司;植酸，购自郑州高研生物科技有限公司。

1.2试验仪器与设备

电子天平（型号AB204-S，购自梅特勒·托利多仪器有限公司）;破壁机（型号MS10Z01，购自美的集团有限公司）;小型多用切菜机（邢台鼎佳机械制造厂）;三足式离心机（张家港市通江机械有限公司）;紫外-可见分光光度计（型号UV759，购自上海精密科学仪器有限公司）;电热恒温鼓风干燥箱（型号DHG-9620A，购自上海一恒科学仪器有限公司）;台式高速冷冻离心机，型号Happy-TL16，购自长沙东旺实验仪器有限公司;白度仪，型号YQ-Z-48A，购自杭州市轻通博科自动化技术有限公司。

1.3试验方法

1.3.1技术路线。马铃薯鲜薯清洗干净，去皮后切丁，首先选取柠檬酸、L-半胱氨酸、抗坏血酸、植酸4种护色剂，分别进行单因素试验，对护色后的马铃薯丁进行PPO活性检测，确定效果最好的护色剂及其添加量和护色时间。然后，在此基础上，对护色效果最好的护色剂添加量进行正交试验，对护色后的马铃薯丁进行PPO活性检测，确定生全粉加工最优的护色条件（图1）。

1.3.2工艺流程。工艺流程如下：原料马铃薯→清洗→去皮→切丁→护色→脱水→烘干→粉碎→袋装。

1.3.3操作要点。

1.3.3.1原料选择。要求原料薯无虫害、无机械损伤、无发霉腐败现象，且芽眼浅、干物质含量高、多酚氧化酶活性低、还原糖含量低、龙葵素含量低。

1.3.3.2清洗、去皮、切丁。原料用流动清水冲洗干净后，用去皮机去皮，再用小型多用切菜机切成直径2～3mm的马铃薯丁。

1.3.3.3護色。将切丁后的原料薯丁在复合护色剂中浸泡护色。

1.3.3.4脱水干燥。将浸泡后的薯丁放入三足式离心机进行脱水，然后摊匀置于热风干燥箱中烘干。

1.3.3.5粉碎、过筛、装袋。烘干后的薯丁通过粉碎机进行粉碎，过80目筛后装袋密封。

1.3.4单因素试验。

1.3.4.1马铃薯PPO活性测定。

采用韦雪飞等[9]的检测方法测定马铃薯PPO活性。

1.3.4.2马铃薯生全粉护色试验[10]。选择柠檬酸、L-半胱氨酸、植酸以及抗坏血酸的添加量和护色时间进行单因素试验。具体条件如下：①柠檬酸添加量对马铃薯生全粉品质的影响。称取原料薯2kg，柠檬酸添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，护色时间分别为10、20、30、40和50min，其他操作流程及条件相同的情况下进行马铃薯生全粉的制作，并对成品马铃薯生全粉进行白度检测。②L-半胱氨酸添加量对马铃薯生全粉品质的影响。称取原料薯2kg，L-半胱氨酸的添加量分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%和0.35%，护色时间分别为10、20、30、40和50min，其他操作流程及条件相同的情况下进行马铃薯生全粉的制作，并对成品马铃薯生全粉进行白度检测。③植酸添加量对马铃薯生全粉品质的影响。称取原料薯2kg，植酸添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，护色时间分别为10、20、30、40和50min，其他操作流程及条件相同的情况下进行马铃薯生全粉的制作，并对成品马铃薯生全粉进行白度检测。④抗坏血酸添加量对马铃薯生全粉品质的影响。称取原料薯2kg，抗坏血酸添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，护色时间分别为10、20、30、40和50min，其他操作流程及条件相同的情况下进行马铃薯生全粉的制作，并对成品马铃薯生全粉进行白度检测。

1.3.5正交试验。在上述单因素试验的基础上，综合考虑各因素对马铃薯生全粉品质的影响，确定最佳配比，选取柠檬酸、L-半胱氨酸和抗坏血酸的添加量进行正交试验，构建3因素3水平的正交试验表L9（34），确定马铃薯生全粉加工的最优护色条件。

1.3.6白度检测。使用白度仪检测马铃薯生全粉的白度。

1.3.7数据处理。采用Excel2019软件与SPSS24统计软件进行数据统计与分析。

2结果与分析

2.1单因素试验

2.1.1柠檬酸添加量对马铃薯PPO活性的影响。从图2可以看出，随着柠檬酸添加量的增加，马铃薯的PPO活性总体上呈现下降的趋势。马铃薯的PPO活性与马铃薯生全粉的品质有直接关系，PPO活性越低，马铃薯生全粉色泽越好。当柠檬酸添加量为0.5%、0.6%和0.7%时，马铃薯PPO活性较低。

2.1.2L-半胱氨酸添加量对马铃薯PPO活性的影响。从图3可以看出，随着L-半胱氨酸添加量的增加，马铃薯的PPO活性总体上呈下降趋势。当L-半胱氨酸添加量为0.25%、0.30%和0.35%时，马铃薯PPO活性较低。

2.1.3植酸添加量对马铃薯PPO活性的影响。经过植酸护色后的马铃薯生全粉有刺鼻气味，故不采用植酸作为复合护色剂。

2.1.4抗坏血酸添加量对马铃薯PPO活性的影响。从图4可以看出，随着抗坏血酸添加量的增加，马铃薯PPO活性总体上呈下降趋势。当抗坏血酸添加量为0.5%、0.6%和0.7%时，马铃薯PPO活性较低。

2.1.5护色时间对马铃薯PPO活性的影响。从图2～4可以看出，随着护色时间的增长，马铃薯PPO活性呈现下降的趋势。当护色时间为30、40、50min时，马铃薯PPO活性低于护色时间为10、20min时。综上所述，护色时间对马铃薯PPO活性有较大影响。

2.2正交试验

在单因素试验的基础上，综合考虑各因素对马铃薯PPO活性的影响，确定最佳的加工工艺条件，选取柠檬酸添加量、L-半胱氨酸添加量、抗坏血酸添加量，设计正交试验。正交试验因素与水平设计见表1，正交试验结果见表2。

对PPO活性而言，正交试验极差（R）从大到小依次为RA、RC、RB，说明柠檬酸添加量对PPO活性的影响最大，其次是抗坏血酸添加量，而L-半胱氨酸添加量的影响最小。

3结论

马铃薯加工过程中必然会出现轻微或严重的褐变问题，研究复合护色剂可为更好地保护马铃薯生全粉的颜色提供依据。通过单因素试验与正交试验，研究了各护色剂添加量对马铃薯生全粉品质的影响。考虑到该护色工艺应用于实际生产加工时的费用成本和耗时问题，结合该正交试验结果，最终确定最佳加工工艺条件为护色时间40min，柠檬酸添加量0.6%，L-半胱氨酸添加量0.25%，抗坏血酸添加量0.6%。

参考文献

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[4]朱新鹏，孙敏，高天丽.不同条件下不同品种马铃薯PPO、POD活性[J].江苏农业科学，2015，43（8）：97-99.

[5]冯程程，于筠，王春玲.L-半胱氨酸对鲜切紫甘薯护色保鲜作用[J].食品与发酵工业，2019，45（22）：150-156.

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