最终稿切片马铃薯护色方法研究

1、 南 阳 理 工 学 院本科生毕业论文 学院（系）： 生物与化学工程学院专 业： 食品科学与工程 学 生： 指导教师 ： 完成日期 2014 年 5 月南阳理工学院本科生毕业论文切片马铃薯护色方法研究Prevention of Discoloration of Potato Slice总计：毕业论文 24 页表 格： 20 个插 图： 20 幅南阳理工学院本科毕业论文切片马铃薯护色方法研究Prevention of Discoloration of Potato Slice学 院（系）： 生物与化学工程学院 专 业： 食品科学与工程 学 生 姓 名： 指 导 教 师（职称）： 评 阅 教 师：

2、 完 成 日 期： 2014年5月16日 切片马铃薯护色方法研究切片马铃薯护色方法研究食品科学与工程 某某某摘 要以马铃薯为试验材料，研究不同种类护色剂对切片马铃薯颜色的影响。设计单因素试验、搭配试验和正交试验方案，通过测定褐变程度和多酚氧化酶活力比较护色剂的护色效果。结果表明：单因素试验中，有5种护色剂有明显效果，护色效果由强到弱排列亚硫酸氢钠>柠檬酸>L-半胱氨酸>磷酸>乳酸。搭配试验中，护色效果由强到弱排列柠檬酸与亚硫酸氢钠>柠檬酸与L-半胱氨酸>柠檬酸与氯化钠>柠檬酸与抗坏血酸。正交试验优化护色配方，护色效果最理想的搭配是柠檬酸0.8%，亚硫酸

3、氢钠0.05%，氯化钠0.4%。该配方下7天后的褐变程度0.105，检测无酶活。关键词护色剂；马铃薯；多酚氧化酶；褐变Prevention of Discoloration of Potato SliceFood Science and Engineering Major ZHAO TingtingAbstract: The effect of color protecting liquic on potato slice was studied. Single factor design, two-factor design and orthogonal design were employ

4、ed to analyze the color protecting effection by determining the browning degree, and the PPO activaty. The result showed that: 5 kinds of color protecting liquid had significant protecting effection which were ordered as sodium bisulfite citric acid L-cysphosphatelactic acid phosphate. Composing of

5、two color protecting liquic also had obvious effection. which were orderd as citric acid+sodium bisulfitecitric acid+L-cyscitric acid+sodium chloridecitric acid+Vc. The optimized formula was citric acid 0.8%, sodium bisulfite 0.1%, sodium chloride0.4%. The BD was 0.105 by stored 7d, and the PPO acti

6、vety not be tested.Key words: color fixatives；potato；PPO；browningii目 录1 文献综述11.1 鲜切果蔬 11.2 马铃薯褐变机理11.3 马铃薯褐变的护色方法及影响因素11.3.1 护色方法2 1.3.2 部分护色剂护色机理21.3.3 影响因素21.4 马铃薯护色研究进展21.5 本文研究内容32 材料与方法42.1 材料42.1.1 材料与试剂42.1.2 主要设备42.2 试验方案42.2.1 工艺流程42.2.2 护色实验52.2.3 检测方法63 结果与讨论83.1 单因素试验83.1.1 柠檬酸 83.1.2 乳酸

7、83.1.3 磷酸93.1.4 苹果酸103.1.5 抗坏血酸113.1.6 L-半胱氨酸113.1.7 亚硫酸氢钠123.1.8 氯化钠133.2 两种护色剂搭配133.2.1 柠檬酸和氯化钠 133.2.2 柠檬酸和抗坏血酸153.2.3 柠檬酸和L-半胱氨酸153.2.4 柠檬酸和亚硫酸氢钠16I3.3 正交试验183.3.1 正交试验结果 183.3.2 正交试验分析194 结论22参考文献23致谢24II1 文献综述1.1 鲜切马铃薯鲜切果蔬是以新鲜果蔬为原料，经清洗去皮，切分包装等加工而制成的即食果蔬加工制品。鲜切果蔬是顺应时代发展而诞生的轻加工食品，是一种仍具有呼吸代谢等生命活动

8、的生鲜食品，新鲜果蔬切割后产生一系列的生理生化变化，这些变化对鲜度品质乃至营养成分都将产生很大影响1。随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，在国外已流行多年的半加工果蔬，以其新鲜、洁净、方便等特点，在国内也越来越受到消费者的欢迎。马铃薯又名土豆，是重要的粮食、蔬菜兼用作物。是人们日常生活中经常食用的菜肴，营养丰富，也有一定的药用价值，且在工业上是制作淀粉的主要原料。鲜切马铃薯是指：新鲜的马铃薯经过修整、去皮并切割成100%可利用的产品，这些产品采用预先包装，为消费者提供高营养、方便和良好的新鲜产品2。我国每年的果蔬产量居世界的第一位，新鲜的果蔬的腐烂损耗率较高，马铃薯作为主要食用作物，对其护

9、色保鲜是必不可少，我国是世界马铃薯主产国之一。但其加工过程中常常发生果肉黄色、褐色或黑色变化使马铃薯失去天然的色泽，影响感官，破坏产品的风味和营养。1.2 马铃薯的褐变机理鲜切马铃薯在加工和储存过程中易发生褐变。这是由鲜切马铃薯由于切分造成机械损伤导致组织细胞破裂，使细胞内的化学成分在酶的作用下相互作用，迅速产生褐变，引起外观色泽的变化，同时改变风味，造成营养物质损失，降低鲜切马铃薯的商品价值和食用价值3。酶促褐变是指在有氧条件下，多酚氧化酶（PPO，Polyphenol oxidase）催化酚类物质反应成为醌类物质及其聚合物，醌自发集合并和细胞内蛋白质氨基酸基团反应，产生黑色和褐色的物质。酶

10、促褐变是一个复杂的过程，分为两个阶段。其中第一阶段由PPO介导，导致醌类形成（颜色轻微变化），二醌通过非酶促反应形成褐色复合物。为此抑制马铃薯的褐变就显得尤为重要。为了解决这一问题，人们对果蔬产品的褐变原理和防止方法进行了许多深入的研究。其中，化学方法一直是应用最为广泛地抑制酶促褐变的方法。在试验研究中，已有很多种化合物被证实可抑制酶促褐变，降低褐变程度（BD，Browning degree）。1.3 马铃薯的护色方法及影响因素 1.3.1 护色方法（1） 化学方法化学方法利用化合物抑制酶活性，去除底物或作为竞争底物。现市场上流通的鲜切马铃薯多为化学方法护色保鲜4。使用护色剂是一种常用的化学护

11、色手段，将马铃薯切片后立即转入护色液中浸泡一定时间取出，沥干后真空包装，或者直接将护色液与马铃薯一同包装，在消费者食用时再将护色液去除5。（2） 物理方法 物理方法包括降温、降低氧气含量、辐射处理、可食性涂膜、热烫高压处理等。 1.3.2 部分护色剂护色机理护色剂有很多种，例如：柠檬酸、酒石酸、苹果酸、抗坏血酸、EA、L-半胱氨酸、环糊精、EDTA缩聚磷酸盐、4-己基间苯二酚、硼酸、四硼酸钠、硫脲、硼酸钠、偏磷酸、氯化钾、氯化铁、氯化钡、氯化钠、苯甲酸钠、蜂蜜、香豆酸、阿魏酸、聚乙烯毗咯烷酮、已基黄原酸钠、曲酸、环糊精、亚硫酸氢钠等。酸化剂例如柠檬酸、苹果酸是通过降低pH抑制酶活，多数多酚氧化

12、酶的最适pH在6-7之间，在pH在3以下几乎检测不到酶活6。多酚氧化酶无活性或酶活受到抑制，就可以减弱抑制马铃薯的褐变。还原剂例如L-半胱氨酸、抗坏血酸，可将多酚氧化酶酶中Cu2+还原成Cu+，从而抑制PPO的活性，也可能在PPO反应产物变成黑色之前与之反应，也可以将醌类物质还原成无色的酚类物质阻断酶促褐变的进行7。其他护色剂例如亚硫酸氢钠，护色机理非常复杂，会不可逆的破坏酚酶活性，也有还原效果，在有氧的条件下可以被消耗。 1.3.3 影响因素多酚氧化酶的反应，以Cu2+为辅基，以O2为受氢体，一元酚和二元酚为底物进行反应。也就是说酶促褐变所需的基本条件：活性PPO、O2和酚类底物的存在。所以

13、抑制马铃薯的褐变主要控制的是多酚氧化酶8。 多酚氧化酶的主要影响因素：温度、pH、底物浓度、氧气浓度。1.4 马铃薯护色研究进展国内外对鲜切果蔬方面的研究很多，主要集中在对鲜切果蔬的护色保鲜研究上。周静亚9研究了3种复合保鲜剂对抑制马铃薯净菜褐变效果的研究，结果表明：生姜和大蒜提取物可有效保持马铃薯的色泽。生姜提取物有望成为一种新型纯天然净菜褐变抑制剂。吕运萍10研究了臭氧和异抗坏血酸钠处理对鲜切马铃薯保鲜效果的影响，结果表明：臭氧水处理可以有效杀灭微生物，异抗坏血酸钠处理可明显减少鲜切马铃薯中抗坏血酸的损失，抑制褐变对，细菌的生长繁殖有一定的抑制作用，对失重率没有影响。臭氧和异抗坏血酸钠之间

14、的交互作用不明显，两者一同处理鲜切马铃薯不影响各自的保鲜效果。海萍11研究了抗褐变剂对鲜切马铃薯保鲜技术，结果表明：抗坏血酸和氯化钙，均有抑制褐变的功能且0.5%抗坏血酸0.3%氯化钙效果最好。姚晓敏12研究了马铃薯褐变的控制，结果表明：马铃薯的褐变与多酚氧化酶的活性呈正相关，PPO受多种因素的影响，pH、温度、护色剂等所以可采取将pH控制，在4.1以下，多种护色剂使用优于一种的使用。王娟慧13研究了马铃薯净菜的保鲜研究，结果表明各因素的重要性次序是：苹果酸>氯化钙>D异抗坏血酸钠。苹果酸和氯化钙的浓度越高，对褐变的抑制效果越好，而D异抗坏血酸钠则以低浓度为宜。李鑫熠14研究了鲜切

15、马铃薯片复合护色剂工艺优化，结果表明：切马铃薯片复合护色剂配比为氯化钙0.1，柠檬酸0.2，抗坏血酸0.15，同时包装方法采用真空包装，储运方式选择冷链储藏(4)，可保持马铃薯片7d颜色基本无变化，但产品菌落总数超标。切马铃薯片经过复合护色剂处理后，采用二氧化氯浓度40 mg/L，处理10min，对鲜切马铃薯片具有良好的杀菌效果，产品能够保持7d货架期。1.5 本文研究内容 本文以马铃薯作为材料，选择柠檬酸、乳酸、磷酸、苹果酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸、亚硫酸氢钠、氯化钠8种护色剂进行单因素试验。通过可见分光光度计法测定褐变程度，并评价样品感官。 选择柠檬酸与L-半胱氨酸、亚硫酸氢钠、氯化钠和抗

16、坏血酸进行搭配实验，以感官状态、褐变程度和多酚氧化酶的活性为指标，比较抑制褐变的效果，从中选择效果好的护色剂进行的正交试验优化，得出最佳的护色配方。2 材料与方法2.1 材料2.1.1 材料与试剂马铃薯，市售；磷酸氢二钠（分析纯）天津市天力化学试剂有限公司磷酸二氢钠（分析纯）天津市德恩化学试剂有限公司邻苯二酚（分析纯）天津市化学试剂三厂亚硫酸氢钠（分析纯）天津市德恩化学试剂有限公司抗坏血酸（分析纯）天津市化学试剂三厂氯化钠（分析纯）天津市德恩化学试剂有限公司柠檬酸（分析纯）天津市天力化学试剂有限公司L-半胱氨酸（生化试剂）天津市科密欧化学试剂有限公司磷酸（分析纯）天津市德恩化学试剂有限公司乳酸

17、（分析纯）天津市德恩化学试剂有限公司苹果酸（食品级) 2.1.2 主要设备721可见分光光度计上海菁华科技有限公司FA1004型电子天平上海良平仪器表有限公司HHS-6S型电子恒温不锈钢水浴锅上海宜昌仪器纱筛厂TGL-16C型高速台式离心机 上海安亭科技仪器厂制造101-2A型电热鼓风干燥箱天津市泰斯特仪器有限公司2.2 试验方案 2.2.1 工艺流程15-16马铃薯清洗去皮切片护色沥干包装（保鲜膜）储存测定。 护色液的配制操作要点：（1）原材料的挑选 需选择成熟的、肉质丰富、组织紧密、色泽鲜明，无机械损伤、化学损害、和缺陷的马铃薯。（2）原料处理 清洗马铃薯，用不锈钢的去皮器去皮，再用刀将马

18、铃薯切成相等厚度的圆片。（3）护色液的配制 选择不同的试剂，按照一定的浓度梯度配制成护色液。（4）护色将切片后的马铃薯迅速投入备用的护色液于浸泡15min后，取出沥干水分，用保鲜膜包裹。（5）储藏 放入冰箱冷藏储存（4），7d。（6）测定 放入冰箱冷藏储存，每天取一块观察其外观变化，并在波长410nm下测定保藏期内的褐变强度（BD）、多酚氧化酶（PPO）活性，连续测定7d。 2.2.2 护色剂的配制（1）单因素试验 选取柠檬酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸、乳酸、苹果酸、磷酸、亚硫酸氢钠和氯化钠为护色剂配制成护色液。其中柠檬酸、抗坏血酸、乳酸、苹果酸、磷酸、亚硫酸氢钠和氯化钠的浓度梯度为0.5%、1

19、%、1.5%、2%。L-半胱氨酸浓度梯度为0.18%、0.36%、0.54%、0.72%。以水处理样品为对照试验。以褐变程度和感官为指标评价护色效果。（2）两种护色剂搭配 选取氯化钠、抗坏血酸、L-半胱氨酸、亚硫酸氢钠分别与柠檬酸搭配，以水处理样品为对照试验搭配试验方案分别如表1、表2、表3、表4所示。以褐变程度和PPO酶活为指标评价护色效果。表1护色剂搭配试验表试验号氯化钠（%）柠檬酸（%）111221311.5421.5表2护色剂搭配试验表试验号抗坏血酸（%）柠檬酸（%）10.5121130.51.5411.5表3护色剂搭配试验表试验号L-半胱氨酸（%）柠檬酸（%）10.3120.5130

20、.31.540.51.5表4护色剂搭配试验表试验号亚硫酸氢钠（%）柠檬酸（%）110.5210.831.50.541.50.8（3）正交试验 选取效果较好的护色剂进行正交试验，试验方案及因素水平如表5所示。以褐变程度和PPO酶活为指标评价护色效果，每种配方重复一次。表5正交试验方案及因素水平表试验号因素ABC柠檬酸（%）亚硫酸氢钠（%）氯化钠（%）11(0.4)1(0.05)1(0.2)2112(0.4)32(0.8)2(0.1)142225121612272118212 2.2.3 检测方法（1） 观察外观17表6感官鉴定表褐变程度感官褐变等级无色泽鲜亮0轻有灰色1中等微红褐色2严重浅红褐色

21、3非常严重红褐色4（2） 褐变强度（BD）的测定18 取样（3g）研磨加水（冰水）匀浆定容（50mL）离心上清液测定（在410nm处比色），以410nm下溶液吸光值表示褐变程度（BD）。（3） 多酚氧化酶（PPO）活性测定19-22：称取待测样品1g，研碎，加10mL冰水，搅拌均匀，取适量均浆进行离心处理(5000rmin)，离心10min，离心液即为粗酶液。分别取25水浴恒温的粗酶液1mL、pH值6.8的磷酸盐缓冲液2mL及1mL 0.1g/mL邻苯二酚溶液，混匀于410 nm处比色，记录其吸光度值。每隔30s测一次，共测 6次，计算波长变化平均值A。 PPO相对活力的定义为：1g蔬菜中的P

22、PO在特定温度、特定波长、一定的反应时间内的吸光度值变化。3 结果与讨论3.1 单因素试验 3.1.1 柠檬酸柠檬酸对马铃薯感官影响如表7所示，样品褐变程度随时间变化如图1所示。由图1可知，在贮藏初期，柠檬酸处理过的样品的褐变程度均小于空白样品。通过柠檬酸溶液处理过的鲜切马铃薯片其褐变得到了抑制，溶液浓度越高护色效果越好，低浓度的酸可能是使溶液的pH降至PPO的最适pH，所以会促进褐变。柠檬酸通过降低pH以及螯合多酚氧化酶中的Cu+2来抑制PPO，以此来抑制马铃薯的褐变，是应用最广泛的护色剂，由表7可知柠檬酸浓度过大时，马铃薯片会变得过白失真，软化。表7柠檬酸对马铃薯感官影响溶液浓度（%）储藏

23、时间（d）12345670.51123344100001341.5000000020000000水1122334 图1柠檬酸对马铃薯褐变程度的影响 3.1.2 乳酸乳酸对马铃薯感官影响如表8所示，样品褐变程度随时间变化如图2所示。由图2可知，在贮藏初期，乳酸酸处理过的样品的褐变程度均小于空白样品。通过乳酸溶液处理过的鲜切马铃薯片其褐变得到了抑制，溶液浓度越高护色效果越好，低浓度的酸可能是使溶液的pH降至PPO的最适pH，所以会促进褐变。乳酸通过降低pH来抑制PPO，以此来抑制马铃薯的褐变，由表8可知，乳酸浓度过大时，马铃薯片会变得过白失真，软化。表8乳酸对马铃薯感官影响溶液浓度（%）储藏时间（

24、d）12345670.50124555101113341.5000011120000000水1122444图2乳酸对马铃薯褐变程度的影响 3.1.3 磷酸磷酸对马铃薯感官影响如表9所示，样品褐变程度随时间变化如图3所示。由图3可知，在贮藏初期，磷酸处理过的样品的褐变程度均小于空白样品。通过磷酸溶液处理过的鲜切马铃薯片其褐变得到了抑制，溶液浓度越高护色效果越好，低浓度的酸可能是使溶液的pH降至PPO的最适pH，所以会促进褐变。磷酸通过降低pH，以此来抑制马铃薯的褐变，是应用最广泛的护色剂由表7可知磷酸浓度过大时，马铃薯片会变得过白失真，软化。磷酸是无机酸，并且磷酸护色马铃薯会使马铃薯产生不好风味

25、，消费者不易接受。表9磷酸对马铃薯感官影响溶液浓度（%）储藏时间（d）12345670.51123445100111111.5001111120000000水 1122455图3磷酸对马铃薯褐变程度的影响 3.1.4 苹果酸 苹果酸对马铃薯感官影响如表10所示，样品褐变程度随时间变化如图4所示。由图4可知，在贮藏初期，苹果酸处理过的样品的褐变程度小于或等于空白样品。通过苹果酸溶液处理过的鲜切马铃薯片其褐变得到了抑制，溶液浓度越高护色效果越好，苹果酸的酸性不强，浓度较高时也会促进褐变，所以苹果酸在很高浓度才有效果。低浓度的酸可能是使溶液的pH降至PPO的最适pH，所以会促进褐变。苹果酸通过降低p

26、H，以此来抑制马铃薯的褐变。表10苹果酸对马铃薯感官影响溶液浓度（d）储藏时间（d）12345670.50123444101234441.5002244420011333水 1124555图4苹果酸对马铃薯褐变程度的影响 3.1.5 抗坏血酸 抗坏血酸对马铃薯感官影响如表11所示，样品褐变程度随时间变化如图5所示。由图5可知在储藏初期抗坏血酸溶液处理过的鲜切马铃薯片褐变几乎没有得到抑制，等同于空白样品。抗坏血酸的作用机理是还原醌成无色酚，阻止醌类物质进一步发展为色素，或是将酶中Cu2+还原成Cu+，从而抑制PPO的活性。所以抗坏血酸是被消耗的，护色效果是暂时的，在氧气多的情况下抗坏血酸会很快的

27、被消耗，而且抗坏血酸不能渗透马铃薯组织，只附在表面，所以很快被破坏。表11抗坏血酸对马铃薯感官影响溶液浓度（%）储藏时间（d）12345670.51233344111233441.5111334421111344水 1112344图5抗坏血酸对马铃薯褐变程度的影响 3.1.6 L-半胱氨酸 L-半胱氨酸对马铃薯感官影响如表12所示，样品褐变程度随时间变化如图6所示。由图5可知在储藏初期L-半胱氨酸溶液处理过的鲜切马铃薯片褐变得到有效抑制，样品的褐变程度小于空白样品，溶液浓度越高护色效果越好。L-半胱氨酸与醌类化合物发生加成反应，产生无色加合物，使它不再进一步形成黑色素，同时作为还原剂，消耗氧气

28、进而抑制PPO，双重作用，效果显著，但是价格昂贵。表12 L-半胱氨酸对马铃薯感官影响溶液浓度（%）储藏时间（d）12345670.1811222330.3601112220.540.7200001010101021水 1233334图6L-半胱氨酸对马铃薯褐变程度的影响 3.1.7 亚硫酸氢钠 亚硫酸氢钠对马铃薯感官影响如表13所示，样品褐变程度随时间变化如图7所示。通过亚硫酸氢钠溶液处理过的鲜切马铃薯片其褐变得到了明显抑制，样品的褐变程度小于空白样品，溶液浓度越高护色效果越好，浓度达到1%就导致马铃薯过白失真。如图7所示低浓度的亚硫酸氢钠护色效果就很明显，使用浓度过高，失真明显。亚硫酸氢钠

29、是常用的护色剂，其对PPO作用的机理较复杂，它能够不可逆与醌生成无色的加成产物，又可以不可逆地直接作用于酶，降低其作用于一元酚和二元酚的活力。其对PPO有不可逆的抑制作用。表13亚硫酸氢钠对马铃薯感官影响溶液浓度（%）储藏时间（d）12345670.50000011100000001.5000000020000000水 1112333图7亚硫酸氢钠对马铃薯褐变程度的影响 3.1.8 氯化钠 氯化钠对马铃薯感官影响如表14所示，样品褐变程度随时间变化如图8所示。由图8可知储藏初期氯化钠溶液处理过的鲜切马铃薯片褐变得到抑制，样品的褐变程度几乎等同空白样品，溶液浓度越高护色效果变好。氯化钠是弱抑制剂

30、，与PPO中的Cu+2发生交互作用。氯化钠是消费者容易接受的护色剂。表14氯化钠对马铃薯感官影响溶液浓度（%）储藏时间（d）12345670.51112334111122231.5011122220111222水 0111334图8氯化钠对马铃薯褐变程度的影响3.2 两种护色剂搭配 3.2.1 柠檬酸和氯化钠 柠檬酸和氯化钠搭配护色对马铃薯感官影响如表15所示，褐变程度随时间变化如图9所示。由图9可知，搭配护色效果明显好于对照样品，其中试验号4效果最好，1、2和3效果相近。由图10可知，柠檬酸和氯化钠搭配既降低酶了的活性，又与PPO活性位点发生交互作用，酶促反应不能有效进行，可抑制酶活。与前面

31、单因素试验现象对比，搭配使用比各自单独使用效果好，在柠檬酸的存在下氯化钠在相对较低的浓度下，也可以有效抑制褐变。表15柠檬酸和氯化钠对马铃薯感官影响试验号储藏时间(d)123456710112222200112223012222240000001水0122234图9柠檬酸和氯化钠对马铃薯褐变程度的影响图10柠檬酸和氯化钠对马铃薯酶活影响 3.2.2 柠檬酸和抗坏血酸 柠檬酸和抗坏血酸搭配护色对马铃薯感官影响如表16所示，褐变程度随时间变化如图11所示。由图11可知，搭配护色效果稍微好于对照样品，其中试验号4效果最好，1、2和3效果相近。由图12可知，在所考察水平范围内柠檬酸和抗坏血酸搭配不能有

32、效的抑制酶活。表16柠檬酸和抗坏血酸对马铃薯感官影响试验号储藏时间(d)123456711223344212333343033444440012433水1333544图11柠檬酸和抗坏血酸对马铃薯褐变程度的影响图12柠檬酸和抗坏血酸对马铃薯酶活影响 3.2.3 柠檬酸和L-半胱氨酸 柠檬酸和L-半胱氨酸搭配护色对马铃薯感官影响如表17所示，褐变程度随时间变化如图13所示。由图13可知，搭配护色的效果明显好于对照样品，其中试验号4效果最好，其次是3，1和2效果相近。由图14可知，柠檬酸和L-半胱氨酸搭配可有效的抑制酶活。与前面单因素试验现象对比，搭配使用比各自单独使用效果好。但L-半胱氨酸价格昂

33、贵。表17柠檬酸和L-半胱氨酸对马铃薯感官影响试验号储藏时间(d)1234567水123344411122234200112343011111140000011图13柠檬酸和L-半胱氨酸对马铃薯褐变程度的影响图14柠檬酸和L-半胱氨酸对马铃薯酶活影响 3.2.4 柠檬酸和亚硫酸氢钠 柠檬酸和亚硫酸氢钠搭配护色对马铃薯感官影响如表18所示，褐变程度随时间变化如图15所示。由图15可知搭配护色效果明显好于对照样品，褐变程度很低柠檬酸和亚硫酸氢钠的用量增加会提高护色效果。由图16可知，柠檬酸和亚硫酸氢钠搭配可有效的抑制酶活，甚至使多酚氧化酶没有活性。表18柠檬酸和亚硫酸氢钠对马铃薯感官影响试验号储藏

34、时间(d)1234567水123344410000000200000003000000040000000图15柠檬酸和亚硫酸氢钠对马铃薯褐变程度的影响图16柠檬酸和亚硫酸氢钠对马铃薯酶活影响3.3正交试验 3.3.1 正交试验结果根据单因素试验和搭配试验结果选出柠檬酸、亚硫酸氢钠和氯化钠进行正交试验。正交试验下各护色配方的感官评价结果如表19所示，褐变程度随时间变化如图17所示，PPO酶活随时间变化如图18所示。表19感官检测实验号储藏时间(d)12345671001112320000112300000004000000050000001600000007000011180000111图17不

35、同配方下样品褐变程度图18不同配方下样品的酶活 3.3.2 正交试验分析由图17可知，各配方对马铃薯护色效果明显，前4天几乎没有褐变现象，第5天试验号1的马铃薯开始有明显褐变，试验号2的马铃薯也有一些变化，护色样品的褐变程度在第6天趋于稳定。由图18可知，1号和2号配方能够测得酶活，其它配方无明显酶活。这两个配方中亚硫酸氢钠与柠檬酸浓度相对其它配方较低，所以可以推断出柠檬酸和亚硫酸氢钠可有效抑制PPO酶活。7号和8号配方中柠檬酸浓度较其他配方高，而亚硫酸氢钠浓度较低，这两种配方处理的样品在第6天稍微有一点褐变，但无酶活，说明柠檬酸浓度高时护色效果很好。3、4、5和6号配方无酶活，并且几乎没有褐

36、变，这四种配方亚硫酸氢钠浓度高，表明在亚硫酸氢钠在马铃薯护色液中抑制酶活和防褐变的作用最强。 取第七天的样品BD值进行显著性分析。方差分析表如表20所示。表20正交试验方差分析表来源SSdfMSEFF显著性A0.0180230610.01802342.043795.12*B0.0271425610.02714363.3175510.56*C0.0092640610.00926421.61099*AB0.0123765610.01237728.87176*AC0.0060450610.00604514.10178*BC0.0043890610.00438910.2387*e0.003858069

37、0.000429总0.0810984415由表20可知，三种护色剂（柠檬酸、亚硫酸氢钠和氯化钠）单独作用和交互作用对护色效果均有显著影响，其中因素单独作用效果亚硫酸氢钠 > 柠檬酸 > 氯化钠，交互作用中柠檬酸与亚硫酸氢钠、柠檬酸与氯化钠间的交互作用极显著，亚硫酸氢钠与氯化钠间的交互作用显著。因素的主效应如19图所示，三种护色剂在所考察范围内用量增加会降低样品在贮藏期间的褐变程度。cba图19因素主效应图（a-A因素主效应图，b-B因素主效应图，c-C因素主效应图）bac 图20因素交互作用趋势图（a-AB因素交互作用趋势图，b-AC因素交互作用趋势图，c-BC因素交互作用趋势图）

38、因素交互作用趋势如图20所示，在所考察水平范围内，亚硫酸氢钠在低水平时，柠檬酸用量增加能显著提高护色效果，而亚硫酸氢钠在高水平时，柠檬酸用量改变对护色效果影响不明显。氯化钠对柠檬酸和亚硫酸氢钠的影响与亚硫酸氢钠对柠檬酸的影响类似。这可能是由于护色剂之间的增效作用是有限的。由试验结果分析可知，三种护色剂只考虑褐变程度时，最佳的搭配是柠檬酸0.8%，亚硫酸氢钠0.1%，氯化钠0.4%，该条件下储藏7d的BD值平均为0.084，PPO活力未测出。过多的亚硫酸氢钠会使鲜切马铃薯片过白、失真。所以由试验结果分析与感官鉴评可知在样品的护色剂最佳搭配为柠檬酸0.8%，亚硫酸氢钠0.05%，氯化钠0.4%时，

39、储藏7d的平均BD值为0.105，PPO未测出。4 结论（1）单因素实验 由感官检测与BD的测定可表明：柠檬酸、L-半胱氨酸、乳酸、磷酸、亚硫酸氢钠的抑制褐变效果出众。溶液浓度升高护色效果越好，酸化剂在低浓度有促进褐变作用，但浓度太高会造成马铃薯泛白失真。还原剂L-半胱氨酸与抗坏血酸后者效果更好。护色效果由强到弱排列亚硫酸氢钠>柠檬酸>L-半胱氨酸>磷酸>乳酸。（2）搭配试验 正交试验中，由感官鉴定，BD的测定，PPO的测定可表明：柠檬酸分别与L-半胱氨酸、亚硫酸氢钠、抗坏血酸和氯化钠配合使用中只有与抗坏血酸的配合使用对马铃薯几乎无护色效果，其它均有明显效果，也会有效抑

40、制酶活，两种护色剂搭配使用明显比单独使用护色效果好。护色效果由强到弱排列柠檬酸与亚硫酸氢钠>柠檬酸与L-半胱氨酸>柠檬酸与氯化钠>柠檬酸与抗坏血酸。（3）正交试验 最后的复合配方中，对马铃薯护色的影响的大小为亚硫酸氢钠 > 柠檬酸 > 氯化钠。最佳配方为柠檬酸0.8%，亚硫酸氢钠0.105%，氯化钠0.4%，BD为0.105，酶活未测出。其中护色剂两两交互作用明显。多种护色剂共同使用，比单独使用效果好很多。24参考文献1 莱米堪拉. 鲜切果蔬科学、技术与市场M. 北京: 化学工业出版社, 2008.2 李全宏, 赵雅松, 蔡同. 鲜切马铃薯褐变抑制效果研究J. 食

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