浸糖工艺对鲜切甘薯片护色效果的研究
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Abstract: On the base of former experimental results (compound reagent), the study showed that the better
color preservation technology is burned in water at 80 ℃ for 30 s, the consistency of sugar is 20% , time in sugar is 3 min. The color of treated sweet potato slice did not change after 24 hours in the air. After vacuum package, the color of the potato slice still good after 10 days under 4 ℃.
糖液具有抗氧化性，因为氧气在糖溶液中的 溶解度大大减少，20 ℃时，60%的蔗糖溶液中氧 气溶解度约为纯水的 1/6。糖液可用于防止果蔬氧 化，阻隔水果与大气氧的接触，使氧化作用大为 降低，同时可防止果蔬挥发性酯类损失。本实验 将马铃薯切片置于微沸的糖液中进行处理，在双 重作用下，效果更佳[5]。
1.2.2 褐变测定方法 采用 CIE 标准色度学系统， 使用 WSC-S 色差计，分别测量甘薯片护色结束时 及室温放置 12 h 后的 L、a、b 值。分别测定每片 甘薯片的中心及边缘，每个处理作 7 个甘薯片， 即每个数据是由 14 个数值进行平均得到的。本实 验选用 L 值及 △E 值[△E=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]0.5]进 行褐变程度评价，并对该两种评价方法进行比较。 1.2.3 感官评定方法 感官评价也是一种重要的 方法，食品质量的好坏、可接收性等最终由消费 者的感官来评价，感官评价可以弥补实验数据评 价 带 来 的 缺 陷 。 根 据 感 官 分 析 方 法— ——排 序 法 (GB12315—1990)对各样品护色效果进行排序。 1.2.4 数据分析方法 应用统计分析软件 SAS 对 数据进行正交分析。
2. 结果与分析
2.1 正交法设计护色实验模型 本实验选用了柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙及
食盐作为护色硬化溶液。根据预实验确定了 4 者 的比例：柠檬酸 0.5%、抗坏血酸 0.02%、氯化钙 0.2%、食盐 1.0%。在接下来的正交实验中主要讨 论浸糖工艺的护色效果。
表 1 正交实验因素和水平
因素
水
平 护色时间/ 漂烫时间/ 浸糖浓度/ 浸糖时间/
Key words: sweet potato slice; color preservation; sugar; fresh keeping
鲜切甘薯以其新鲜、清洁、方便等特点越来 越被国人所青睐。但是甘薯净菜由于切割作用使 细胞受到了伤害，易产生褐变等一系列不良的生 理生化反应，降低甘薯的商品价值和食用价值。
min A
sB
%C
min D
1
15
0
10
1
2
30
30
20
2
3
45
60
30
3
表 2 正交实验结果分析
实验 号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 K1 K2 K3 R
A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4.382 3.743 3.818 0.639
因素
B
C
1
1
2
2
3
3
1
2
2
3
3
1
1
3
2
1
3
2
3.535 2.562
总结前人对鲜切果蔬的护色成果发现，研究 者对酚酶影响褐变的作用已研究的比较深入，多 采用复合护色液浸泡、降低 pH 值、漂烫及真空包 装等方法。而在非酶褐变方面研究较少，有研究 发现薯类的褐变与其还原糖的含量呈正相关，并
发现非酶褐变速率随温度的升高而加快，即 60 ℃ 以下主要是酶促褐变，60 ℃以上非酶褐变作用越 来越明显；除了发现还原糖含量和呼吸强度与褐 变度的变化相一致，还发现总糖随贮藏时间的延 长逐渐降低，与褐变度的变化呈负相关[1]。这说明 若能增大薯类总糖的含量会在一定程度上降低其 褐变强度。
明，甘薯经过 80 ℃漂烫 30 s、浸糖浓度 20%、浸糖时间 3 min 的处理后，暴露空气中放置 24 h
后仍未有褐变现象，护色效果较好。经真空包装，在 4 ℃条件下冷藏 10 d 仍未有颜色变化。
关键词： 甘薯片；护色；浸糖；保鲜
中图分类号： TS 255.3
文献标志码： A
文章编号： 1005-9989(2009)08-0029-03
Effect of sugar on color preservation of fresh-cut sweet potato slice
DUAN Xin, XUE Wen-tong*, ZHANG Hui
(College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083)
当评价员数较大或样品数大于 5 时，统计量 F 近似服从自由度为(样品数-1)的 χ2 分布。若 F 值 大于或等于相应的 χ2 值，可以判定比较的样品间 有显著性整体差异；反之，若小于相应的 χ2 值， 则可以判定比较的样品间无显著性整体差异。
评价员人数需要 2 个以上专家或 5 个以上优 选评价员，本实验选择 3 个专家对其进行评价， 结果见表 4。
3 结论
结合色差仪与感官评定发现，用 ΔE 来评定甘 薯片的褐变情况更加可行。并以 ΔE 为指标，发现 在非硫处理中，选用浸糖工艺可有效地防止甘薯 的褐变。其中，浸糖浓度与浸糖时间是主要影响 因素。
实验确定甘薯护色的优化工艺是 80 ℃漂烫 30 s，浸糖浓度 20% ， 浸 糖 时 间 3 min， 护 色 时 间 15~45 min。经护色、漂烫及浸糖工艺处理后的甘 薯，室温放置 24 h 后仍未有褐变现象，护色效果 较好。经真空包装，在 4 ℃条件下冷藏可以存放 10 d 以上。
2 号 8 1 3 2 7 9 6 5 4 45
3 号 8 2 1 3 5 9 6 7 4 45
秩和 R 25 4 7 7 18 26 19 16 13 135
用 Friedman 检验对被检样品之间是否有显著 性差别做出判定。
统计量 F=(12/JP(P+1))×(R12+R22+…+Rp2)-3J(P+1) 式中：J 为评价员人数；
P 为样品数；
R1、R2、…、Rp 为每种样品的秩和。 其中 J=3，P=9，R1=25，R2=4，R3=7，R4=7， R5=18， R6 =26， R7=19， R8 =16， R9 =13。 因 此 ， F=22.22>F0.01=20.09，所以可以认为，在 0.01 显著 水平上这 9 种样品的褐变程度有显著性整体差异。 对 2、3、4 号样品进行多重比较，3 者秩和之 差均小于 LSD0.05=4.80，所以此 3 项无显著差异。 经过多重比较和分组后确定 7 个样品的排序 为 2、4、3、9、8、5、7、1、6。这与通过色差 ΔE 值的大小进行的排序(2、4、3、9、8、7、5、 1、6)比较相近，另外，感官评定结果与色差△L 值 的大小进行的排序(4、2、9、8、3、5、7、1、6)略 有差别，说明采用 ΔE 值表示甘薯片的褐变强度比 L 值要更可行。 从而也验证了用色差 ΔE 值评价护色效果的可 行性，确定了优化工艺的可靠性。 2.4 甘薯片的护色与保存 经处理后的甘薯片室温放置 24 h 后自然干燥， 仍未有褐变迹象，护色效果明显。经真空包装， 在 4 ℃条件下冷藏可以存放 10 d 以上。
抗坏血酸和柠檬酸都是酸性护色液，可以抑 制氧化酶活性，使酶促氧化反应减弱，从而表现 出一定的护色能力；另一方面，抗坏血酸具有较 强的还原性，对氧化褐变反应中氧分子有很强的 结合能力， 可降低褐变反应过程中的氧分子浓度， 进一步抑制褐变反应速率，强化了护色作用[3]。
钙离子能与细胞壁的果胶酸结合形成果胶酸 钙，增加组织的硬度，阻止组织液外泄到胞质与 酶类接触，降低褐变程度。同时还有一定的保脆 作用[4]。
2009 年 第 34 卷 第 8 期
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品开发
浸糖工艺对鲜切甘薯片 护色效果的研究
段 欣， 薛文通 ＊， 张 惠 (中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083)
摘要： 在前期实验结果(复合护色剂)的基础上，探讨浸糖工艺对鲜切甘薯片的护色效果。实验表
F值 4.27 53.52 1.28
Pr>F 0.189 0.0183 0.4381
该项方差分析中 x 顺序按漂烫时间/s、浸糖浓 度/%、浸糖时间/min，y 为 ΔE 值变化量。可以看 出，浸糖浓度对鲜切甘薯褐变的影响显著。 2.2 最佳值求取
通过正交实验结果得出：各因素对甘薯片褐 变影响大小的顺序为浸糖浓度(C)＞浸糖时间(D)＞漂 烫时间(B)＞护色时间(A)，即浸糖浓度(C)对防甘薯 褐变影响最大。本实验中 C、D、B 为重要因素， 根据实验的最好水平选取为 B2C2D3，而护色时间 为次要因素，选取操作简便的 15~45 min 均可。 2.3 感官评定结果
本次实验选用 2007 年贮藏的甘薯，还原糖含 量较鲜甘薯高，更易于褐变。因此，本护色方法可
收稿日期： 2008-10-31
* 通讯作者
基金项目： 十一五科技支撑项目(2006BAD05A11-3)。
作者简介： 段欣(1985—)，女，山东淄博人，硕士研究生，研究方向为农产品加工与贮藏。
·29·
食品开发
因此，前期实验选用酸性护色液与氯化钙复 合，得出护色液配方为柠檬 酸 0.5%、抗坏血酸 0.02%、氯化钙 0.2%、食盐 1.0%。 1.2.1.3 漂烫 根据多酚氧化酶的灭活温度需求， 前期实验采用的漂烫温度为 70~100 ℃。结合多酚 氧化酶的活性、甘薯本身的营养损失，及其在贮 藏过程中马铃薯本身变软发黏的程度，决定采用 80 ℃下 0~60 s 的漂烫工艺。 1.2.1.4 浸糖工艺 根据前期实验，结合糖液对甘 薯片的甜度的影响，本实验采用 10%~30%浓度的 糖液进行浸糖工艺。
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
2009 年 第 34 卷 第 8 期
应用得更加广泛，具有较大的意义。
1 材料与方法
1.1 实验材料与设备 甘薯：遗薯 138，北京市大兴甘薯种植基地；
柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙：分析纯；食用盐、 食用砂糖：市售；色差仪；CIE 标准色度学系统； WSC-S 色差计。 1.2 实验方法 1.2.1 甘薯片的护色工艺 甘薯→清洗→去皮→切 分→护色硬化→漂烫→浸糖→包装→冷藏→成品 。 1.2.1.1 原料的清洗切分 选择无腐烂 2007 年的 甘薯，清洗后用不锈钢刀去皮，切片。 1.2.1.2 护色硬化 根据多数酚酶最适宜的 pH 值 在 6~7，pH<3 时酚酶几乎完全失去活性的原理， 采用有机酸降低溶液 pH 值[2]。
4.813 6.930
3.594 2.451
1.278 4.479
D 1 2 3 3 1 2 2 3 1 3.539 4.101 4.302 0.763
实验结果 △E 值变化量
2.075 8.283 2.787 6.567 2.604 2.057 1.963 3.553 5.939
·30·
2009 年 第 34 卷 第 8 期
食品科技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品开发
表 3 正交实验方差分析
因素 DF Type III SS 方差 漂烫时间 2 3.12361756 1.56180878 浸糖浓度 2 39.14706689 19.57353344 浸糖时间 2 0.93817356 0.46908678
表 4 评价员对产品的排序
秩次 评价员
12 3 4 5 6 7 8 9 1号 2 4 3 8 9 5 7 6 1 2号 2 4 3 9 8 7 5 1 6 3号 3 2 4 9 5 7 8 1 6
表 5 样品的秩次与秩和
样品
评价员
秩和
1 2 345 6 7 8 9
1 号 9 1 3 2 6 8 7 4Baidu Nhomakorabea5 45
color preservation technology is burned in water at 80 ℃ for 30 s, the consistency of sugar is 20% , time in sugar is 3 min. The color of treated sweet potato slice did not change after 24 hours in the air. After vacuum package, the color of the potato slice still good after 10 days under 4 ℃.
糖液具有抗氧化性，因为氧气在糖溶液中的 溶解度大大减少，20 ℃时，60%的蔗糖溶液中氧 气溶解度约为纯水的 1/6。糖液可用于防止果蔬氧 化，阻隔水果与大气氧的接触，使氧化作用大为 降低，同时可防止果蔬挥发性酯类损失。本实验 将马铃薯切片置于微沸的糖液中进行处理，在双 重作用下，效果更佳[5]。
1.2.2 褐变测定方法 采用 CIE 标准色度学系统， 使用 WSC-S 色差计，分别测量甘薯片护色结束时 及室温放置 12 h 后的 L、a、b 值。分别测定每片 甘薯片的中心及边缘，每个处理作 7 个甘薯片， 即每个数据是由 14 个数值进行平均得到的。本实 验选用 L 值及 △E 值[△E=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]0.5]进 行褐变程度评价，并对该两种评价方法进行比较。 1.2.3 感官评定方法 感官评价也是一种重要的 方法，食品质量的好坏、可接收性等最终由消费 者的感官来评价，感官评价可以弥补实验数据评 价 带 来 的 缺 陷 。 根 据 感 官 分 析 方 法— ——排 序 法 (GB12315—1990)对各样品护色效果进行排序。 1.2.4 数据分析方法 应用统计分析软件 SAS 对 数据进行正交分析。
2. 结果与分析
2.1 正交法设计护色实验模型 本实验选用了柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙及
食盐作为护色硬化溶液。根据预实验确定了 4 者 的比例：柠檬酸 0.5%、抗坏血酸 0.02%、氯化钙 0.2%、食盐 1.0%。在接下来的正交实验中主要讨 论浸糖工艺的护色效果。
表 1 正交实验因素和水平
因素
水
平 护色时间/ 漂烫时间/ 浸糖浓度/ 浸糖时间/
Key words: sweet potato slice; color preservation; sugar; fresh keeping
鲜切甘薯以其新鲜、清洁、方便等特点越来 越被国人所青睐。但是甘薯净菜由于切割作用使 细胞受到了伤害，易产生褐变等一系列不良的生 理生化反应，降低甘薯的商品价值和食用价值。
min A
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1
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10
1
2
30
30
20
2
3
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30
3
表 2 正交实验结果分析
实验 号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 K1 K2 K3 R
A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4.382 3.743 3.818 0.639
因素
B
C
1
1
2
2
3
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1
2
2
3
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1
1
3
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1
3
2
3.535 2.562
总结前人对鲜切果蔬的护色成果发现，研究 者对酚酶影响褐变的作用已研究的比较深入，多 采用复合护色液浸泡、降低 pH 值、漂烫及真空包 装等方法。而在非酶褐变方面研究较少，有研究 发现薯类的褐变与其还原糖的含量呈正相关，并
发现非酶褐变速率随温度的升高而加快，即 60 ℃ 以下主要是酶促褐变，60 ℃以上非酶褐变作用越 来越明显；除了发现还原糖含量和呼吸强度与褐 变度的变化相一致，还发现总糖随贮藏时间的延 长逐渐降低，与褐变度的变化呈负相关[1]。这说明 若能增大薯类总糖的含量会在一定程度上降低其 褐变强度。
明，甘薯经过 80 ℃漂烫 30 s、浸糖浓度 20%、浸糖时间 3 min 的处理后，暴露空气中放置 24 h
后仍未有褐变现象，护色效果较好。经真空包装，在 4 ℃条件下冷藏 10 d 仍未有颜色变化。
关键词： 甘薯片；护色；浸糖；保鲜
中图分类号： TS 255.3
文献标志码： A
文章编号： 1005-9989(2009)08-0029-03
Effect of sugar on color preservation of fresh-cut sweet potato slice
DUAN Xin, XUE Wen-tong*, ZHANG Hui
(College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083)
当评价员数较大或样品数大于 5 时，统计量 F 近似服从自由度为(样品数-1)的 χ2 分布。若 F 值 大于或等于相应的 χ2 值，可以判定比较的样品间 有显著性整体差异；反之，若小于相应的 χ2 值， 则可以判定比较的样品间无显著性整体差异。
评价员人数需要 2 个以上专家或 5 个以上优 选评价员，本实验选择 3 个专家对其进行评价， 结果见表 4。
3 结论
结合色差仪与感官评定发现，用 ΔE 来评定甘 薯片的褐变情况更加可行。并以 ΔE 为指标，发现 在非硫处理中，选用浸糖工艺可有效地防止甘薯 的褐变。其中，浸糖浓度与浸糖时间是主要影响 因素。
实验确定甘薯护色的优化工艺是 80 ℃漂烫 30 s，浸糖浓度 20% ， 浸 糖 时 间 3 min， 护 色 时 间 15~45 min。经护色、漂烫及浸糖工艺处理后的甘 薯，室温放置 24 h 后仍未有褐变现象，护色效果 较好。经真空包装，在 4 ℃条件下冷藏可以存放 10 d 以上。
2 号 8 1 3 2 7 9 6 5 4 45
3 号 8 2 1 3 5 9 6 7 4 45
秩和 R 25 4 7 7 18 26 19 16 13 135
用 Friedman 检验对被检样品之间是否有显著 性差别做出判定。
统计量 F=(12/JP(P+1))×(R12+R22+…+Rp2)-3J(P+1) 式中：J 为评价员人数；
P 为样品数；
R1、R2、…、Rp 为每种样品的秩和。 其中 J=3，P=9，R1=25，R2=4，R3=7，R4=7， R5=18， R6 =26， R7=19， R8 =16， R9 =13。 因 此 ， F=22.22>F0.01=20.09，所以可以认为，在 0.01 显著 水平上这 9 种样品的褐变程度有显著性整体差异。 对 2、3、4 号样品进行多重比较，3 者秩和之 差均小于 LSD0.05=4.80，所以此 3 项无显著差异。 经过多重比较和分组后确定 7 个样品的排序 为 2、4、3、9、8、5、7、1、6。这与通过色差 ΔE 值的大小进行的排序(2、4、3、9、8、7、5、 1、6)比较相近，另外，感官评定结果与色差△L 值 的大小进行的排序(4、2、9、8、3、5、7、1、6)略 有差别，说明采用 ΔE 值表示甘薯片的褐变强度比 L 值要更可行。 从而也验证了用色差 ΔE 值评价护色效果的可 行性，确定了优化工艺的可靠性。 2.4 甘薯片的护色与保存 经处理后的甘薯片室温放置 24 h 后自然干燥， 仍未有褐变迹象，护色效果明显。经真空包装， 在 4 ℃条件下冷藏可以存放 10 d 以上。
抗坏血酸和柠檬酸都是酸性护色液，可以抑 制氧化酶活性，使酶促氧化反应减弱，从而表现 出一定的护色能力；另一方面，抗坏血酸具有较 强的还原性，对氧化褐变反应中氧分子有很强的 结合能力， 可降低褐变反应过程中的氧分子浓度， 进一步抑制褐变反应速率，强化了护色作用[3]。
钙离子能与细胞壁的果胶酸结合形成果胶酸 钙，增加组织的硬度，阻止组织液外泄到胞质与 酶类接触，降低褐变程度。同时还有一定的保脆 作用[4]。
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浸糖工艺对鲜切甘薯片 护色效果的研究
段 欣， 薛文通 ＊， 张 惠 (中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083)
摘要： 在前期实验结果(复合护色剂)的基础上，探讨浸糖工艺对鲜切甘薯片的护色效果。实验表
F值 4.27 53.52 1.28
Pr>F 0.189 0.0183 0.4381
该项方差分析中 x 顺序按漂烫时间/s、浸糖浓 度/%、浸糖时间/min，y 为 ΔE 值变化量。可以看 出，浸糖浓度对鲜切甘薯褐变的影响显著。 2.2 最佳值求取
通过正交实验结果得出：各因素对甘薯片褐 变影响大小的顺序为浸糖浓度(C)＞浸糖时间(D)＞漂 烫时间(B)＞护色时间(A)，即浸糖浓度(C)对防甘薯 褐变影响最大。本实验中 C、D、B 为重要因素， 根据实验的最好水平选取为 B2C2D3，而护色时间 为次要因素，选取操作简便的 15~45 min 均可。 2.3 感官评定结果
本次实验选用 2007 年贮藏的甘薯，还原糖含 量较鲜甘薯高，更易于褐变。因此，本护色方法可
收稿日期： 2008-10-31
* 通讯作者
基金项目： 十一五科技支撑项目(2006BAD05A11-3)。
作者简介： 段欣(1985—)，女，山东淄博人，硕士研究生，研究方向为农产品加工与贮藏。
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因此，前期实验选用酸性护色液与氯化钙复 合，得出护色液配方为柠檬 酸 0.5%、抗坏血酸 0.02%、氯化钙 0.2%、食盐 1.0%。 1.2.1.3 漂烫 根据多酚氧化酶的灭活温度需求， 前期实验采用的漂烫温度为 70~100 ℃。结合多酚 氧化酶的活性、甘薯本身的营养损失，及其在贮 藏过程中马铃薯本身变软发黏的程度，决定采用 80 ℃下 0~60 s 的漂烫工艺。 1.2.1.4 浸糖工艺 根据前期实验，结合糖液对甘 薯片的甜度的影响，本实验采用 10%~30%浓度的 糖液进行浸糖工艺。
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2009 年 第 34 卷 第 8 期
应用得更加广泛，具有较大的意义。
1 材料与方法
1.1 实验材料与设备 甘薯：遗薯 138，北京市大兴甘薯种植基地；
柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙：分析纯；食用盐、 食用砂糖：市售；色差仪；CIE 标准色度学系统； WSC-S 色差计。 1.2 实验方法 1.2.1 甘薯片的护色工艺 甘薯→清洗→去皮→切 分→护色硬化→漂烫→浸糖→包装→冷藏→成品 。 1.2.1.1 原料的清洗切分 选择无腐烂 2007 年的 甘薯，清洗后用不锈钢刀去皮，切片。 1.2.1.2 护色硬化 根据多数酚酶最适宜的 pH 值 在 6~7，pH<3 时酚酶几乎完全失去活性的原理， 采用有机酸降低溶液 pH 值[2]。
4.813 6.930
3.594 2.451
1.278 4.479
D 1 2 3 3 1 2 2 3 1 3.539 4.101 4.302 0.763
实验结果 △E 值变化量
2.075 8.283 2.787 6.567 2.604 2.057 1.963 3.553 5.939
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表 3 正交实验方差分析
因素 DF Type III SS 方差 漂烫时间 2 3.12361756 1.56180878 浸糖浓度 2 39.14706689 19.57353344 浸糖时间 2 0.93817356 0.46908678
表 4 评价员对产品的排序
秩次 评价员
12 3 4 5 6 7 8 9 1号 2 4 3 8 9 5 7 6 1 2号 2 4 3 9 8 7 5 1 6 3号 3 2 4 9 5 7 8 1 6
表 5 样品的秩次与秩和
样品
评价员
秩和
1 2 345 6 7 8 9
1 号 9 1 3 2 6 8 7 4Baidu Nhomakorabea5 45