最终稿.切片马铃薯护色方法 (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：完成日期：2014年5月16日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 employed 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-cys〉phosphate〉lactic acid phosphate. Composing of two color protecting liquic also had obvious effection. which were orderd as citric acid+sodium bisulfite〉citric acid+L-cys〉citric acid+sodium chloride〉citric 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 activety not be tested.Key words: color fixatives；potato；PPO；browning目录1 文献综述 (1)1.1 鲜切果蔬 (1)1.2 马铃薯褐变机理 (1)1.3 马铃薯褐变的护色方法及影响因素 (1)1.3.1 护色方法 (2)1.3.2 部分护色剂护色机理 (2)1.3.3 影响因素 (2)1.4 马铃薯护色研究进展 (2)1.5 本文研究内容 (3)2 材料与方法 (4)2.1 材料 (4)2.1.1 材料与试剂 (4)2.1.2 主要设备 (4)2.2 试验方案 (4)2.2.1 工艺流程 (4)2.2.2 护色实验 (5)2.2.3 检测方法 (6)3 结果与讨论 (8)3.1 单因素试验 (8)3.1.1 柠檬酸 (8)3.1.2 乳酸 (8)3.1.3 磷酸 (9)3.1.4 苹果酸 (10)3.1.5 抗坏血酸 (11)3.1.6 L-半胱氨酸 (11)3.1.7 亚硫酸氢钠 (12)3.1.8 氯化钠 (13)3.2 两种护色剂搭配 (13)3.2.1 柠檬酸和氯化钠 (13)3.2.2 柠檬酸和抗坏血酸 (15)3.2.3 柠檬酸和L-半胱氨酸 (15)3.2.4 柠檬酸和亚硫酸氢钠 (16)3.3 正交试验 (18)3.3.1 正交试验结果 (18)3.3.2 正交试验分析 (19)4 结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)1 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。