作者：朱新鹏 杨江华 胡恒
来源：《湖北农业科学》 2014年第19期
朱新鹏１，２，杨江华１，２，胡 恒１，高天丽１，赵 欣１
（１．安康学院农学与生命科学学院，陕西 安康 ７２５０００；２．陕西省富硒食品工程实验室，陕西 安康 ７２５０００）
摘要：试验以抗坏血酸、半胱氨酸、柠檬酸、氯化钙４种试剂作为马铃薯加工的护剂，在单因素试验的基础上，以褐变度为考察指标，通过正交试验进行护剂配方优化。结果表明，优化的配方组成为：０．３％的抗坏血酸、１．０％的半胱氨酸、０．２％的柠檬酸、０．１５％的氯化钙。用此配方进行马铃薯的护可使其褐变度降低至０．１７３。 关键词：马铃薯；护剂；褐变度；正交试验
中图分类号：ＴＳ２５５．３
文献标识码：Ａ
手动甘蔗榨汁机
文章编号：0439－８114（２０14）19－4654-03
ＤＯＩ：１０．１４０８８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ0４３９－８１１４．２０１４．19．０39
收稿日期：２０１３－１２－１３
基金项目：陕西省科技发展计划项目（２０１２Ｋ０２－１４）；安康学院科研专项（ＡＹＱＤＺＲ２０１１０５）
作者简介：朱新鹏（１９６８－），男，陕西旬阳人，教授，硕士，主要从事食品科学的教学和研究工作，（电话）１３６８９１５５２９８（）ｚｘｐ５２９８＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。
saba-018 马铃薯是重要的粮食和蔬菜兼用作物。在中国，马铃薯加工业发展很快，正在由粗放加工、数量扩张阶段向精深加工、质量提升阶段转变［１］。近年来发展很快的马铃薯全粉、冷冻薯条等产品，在加工过程中容易发生褐变现象，影响其外观和商品价值。褐变分为酶促褐变和非酶促褐变，马铃薯加工中要经过去皮、破碎等过程，与空气接触，极易发生由酶催化的酶促褐变［２］。
引起酶促褐变反应的酶类主要为多酚氧化酶（ＰＰＯ）和过氧化物酶（ＰＯＤ）［３，４］。在马铃薯加工中抗褐变的方法主要是通过控制温度、ｐＨ、降低氧含量和添加护剂（褐变抑制剂）来实现。研究表明，亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、抗坏血酸（异抗坏血酸）、半胱氨酸、柠檬酸、氯化钙等
均具有抑制褐变作用［５－１０］。含硫物质虽然具有较好的抗褐变作用，但由于其在产品中的残留和安全性问题，人们仍然在寻效果好、食用安全性高的护剂。半胱氨酸所含的－ＳＨ能与醌类形成无物质，并能抑制ＰＰＯ的活性；抗坏血酸及其衍生物异抗坏血酸作为还原剂，能将醌类物质还原为酚类，从而阻止醌类聚合形成有物质；柠檬酸是广泛使用的食用酸，可有效降低ｐＨ和螯合ＰＰＯ的金属离子，抑制酶活性；氯离子是ＰＰＯ的非竞争性抑制剂，使用氯化钙可减轻褐变。关于无硫护剂的研究较多，但尚未见利用半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸和氯化钙组合的护剂方面的研究报道，本研究利用这４种物质的抗褐变特性，通过单因素试验和正交试验优化马铃薯护剂配方，以期为马铃薯加工中的护提供参考。
１ 材料与方法
１．１ 材料与试剂
马铃薯：市售。
抗坏血酸、半胱氨酸、柠檬酸、氯化钙、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠，均为分析纯。
１．２ 主要仪器和设备
ＡＬＣ－２１０．４型电子天平，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；ＢＣＤ－２９０Ｗ型冰箱，
青岛海尔股份有限公司；Ｖ－１１００型可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；ＴＧＬ－１６Ｇ型离心机，上海安亭科学仪器厂；ＤＫ－９８－１１型水浴锅，天津泰斯特仪器有限公司。
１．３ 试验方法
１．３．１ 试样处理 马铃薯经清洗、去皮后切成约５ ｍｍ厚的薯片，浸放于配制的护剂溶液中１０ ｍｉｎ，然后取出沥干，盛放于聚乙烯袋中置于４ ℃冰箱中储存４ ｄ备用。
１．３．２ 褐变度测定［１１，１２］ 取待测马铃薯样品，迅速切碎，称取２．５ ｇ，加适量预先冷藏的磷酸缓冲液（ＰＢＳ，ｐＨ ５．８）快速研磨，然后再加２５ ｍＬ ＰＢＳ（ｐＨ ５．８）离心（３ ０００ ｒ／ｍｉｎ，３０ ｍｉｎ），将上清液在３０ ℃水浴中保温２０ ｍｉｎ， ４２０ ｎｍ下测定其吸光度。每样品重复测定３次，结果取平均值，以此作为马铃薯的褐变度（ＢＤ）。
１．３．３ 单因素试验 分别考察不同浓度的抗坏血酸（０．１％、０．３％、０．５％、０．７％、０．９％）、半胱氨酸（０．２％、０．４％、０．６％、０．８％、１．０％）、柠檬酸（０．２％、０．４％、０．６％、０．８％、１．０％）、氯化钙（０．１０％、０．１５％、０．２０％、０．２５％、０．３０％）对马铃薯褐变度的影响。
１．３．４ 正交试验 在单因素试验的基础上，采用Ｌ１６（４５）进行正交试验，优化护剂配方。正交试验因素与水平见表１。
２ 结果与分析
２．１ 单因素试验
２．１．１ 抗坏血酸浓度对马铃薯褐变度的影响 由图１可以看出，在抗坏血酸浓度范围内，随着抗坏血酸浓度的增加，马铃薯褐变度下降，在０．５％时达到最低值后又缓慢上升。综合分析后认为抗坏血酸浓度以０．３％～０．９％为宜。
２．１．２ 半胱氨酸浓度对马铃薯褐变度的影响 由图２可以看出，半胱氨酸对马铃薯褐变有抑制作用，在半胱氨酸浓度范围内，随着半胱氨酸浓度的增加，马铃薯褐变度不断下降，在０．６％以后下降幅度减缓，曲线逐渐变得平稳。综合分析后认为半胱氨酸浓度以０．４％～１．０％为宜。
２．１．３ 柠檬酸浓度对马铃薯褐变度的影响 由图３可以看出，在柠檬酸浓度范围内，对马铃薯褐变的抑制曲线呈波动变化，在柠檬酸浓度为０．６％时其褐变度最小。柠檬酸作为广泛使用的食用酸，食用安全性高，但在马铃薯加工中用量大，反而可能导致产品食用品质下降，所以在马铃薯加工中柠檬酸用量不宜过大。综合分析后认为柠檬酸浓度以０．２％～０．８％为宜。
２．１．４ 氯化钙浓度对马铃薯褐变度的影响 由图４可以看出，在氯化钙浓度范围内，随着氯化钙浓度增加，马铃薯褐变度下降。但氯化钙用量不宜过大，否则会使产品口感粗糙。综合分析后认为氯化钙浓度以０．１５％～０．３０％为宜。
计数继电器
２．２ 正交试验
２．２．１ 正交试验结果 由表２可知，４种护剂对马铃薯褐变的影响排序为Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ，即抗坏血酸浓度对马铃薯褐变度的影响最大，其次为半胱氨酸，柠檬酸和氯化钙的影响较小。最优配方组合是Ａ１Ｂ４Ｃ１Ｄ１，即０．３％的抗坏血酸、１．０％的半胱氨酸、０．２％的柠檬酸、０．１５％的氯化钙。
２．２．２ 验证试验 以正交试验优化的护剂配方进行３次验证试验，结果马铃薯褐变度分别为０．１７２、０．１７２和０．１７４，平均值为０．１７３，均低于正交试验最低值０．１７７，说明配方优化结果可靠。
合成氨工艺 ３ 结论
单因素试验结果表明，抗坏血酸、半胱氨酸、柠檬酸、氯化钙均对马铃薯褐变有一定的抑制作用，通过正交试验对４种护剂进行配方优化，优化后的护剂配方为：０．３％的抗坏血酸、１．０％的半胱氨酸、０．２％的柠檬酸、０．１５％的氯化钙。
经验证试验证明，优化后的配方护效果优于正交试验结果，也优于单因素试验结果，说明用４种试剂配制的混合护剂优于单一试剂的褐变抑制效果。
参考文献：
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（责任编辑 曾德芳）
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