本發(fā)明涉及鮮切果蔬領(lǐng)域，特別是涉及一種抑制鮮切馬鈴薯褐變的最佳條件的篩選方法及抑制鮮切馬鈴薯褐變的方法。
背景技術(shù)：
：：隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，以及人們對健康、營養(yǎng)的重視，具有簡便、安全、營養(yǎng)、新鮮等優(yōu)點的鮮切果蔬受到人們的追捧。鮮切果蔬(fresh-cutfruitsandvegetables)是以新鮮果蔬為原料，經(jīng)清洗、去皮、切割、修整、包裝等加工過程，制成供消費者立即食用或餐飲業(yè)使用的一種新型果蔬產(chǎn)品，在果蔬加工業(yè)中占據(jù)了越來越重要的地位。鮮切果蔬在去皮、切分等加工過程中因受到機(jī)械傷而產(chǎn)生了逆境脅迫，使鮮切果蔬生理、生化特性發(fā)生改變，表現(xiàn)為傷乙烯的產(chǎn)生，呼吸作用顯著增強(qiáng)，細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化加劇，次生代謝物不斷積累，酚類物質(zhì)氧化反應(yīng)加劇，且易受微生物侵染。這一系列的生理生化反應(yīng)會導(dǎo)致鮮切果蔬出現(xiàn)組織軟化或硬化、表面褐變以及腐敗變質(zhì)等問題，嚴(yán)重地影響了果蔬的色澤、風(fēng)味、質(zhì)地以及營養(yǎng)價值，從而縮短了其貨架期，限制了鮮切果蔬加工業(yè)的發(fā)展。鮮切果蔬褐變分為酶促褐變和非酶褐變，其中主要是酶促褐變。酶促褐變嚴(yán)重降低了產(chǎn)品的外觀品質(zhì)，對其營養(yǎng)成分也產(chǎn)生了影響。目前，針對鮮切果蔬酶促褐變機(jī)理的研究在鮮切山藥、蓮藕、甘藍(lán)，甘薯和茄子等方面有一些報道，但由于果蔬實驗材料特性不同，酶促褐變機(jī)制差異很大。馬鈴薯營養(yǎng)非常豐富，能改善腸胃功能，對胃潰瘍、十二脂腸潰瘍、慢性膽囊炎、痔瘡引起的便秘均有一定的療效，對胃病、糖尿病、心臟病患者來說都是理想食品。開發(fā)馬鈴薯鮮切產(chǎn)品具有潛在的市場前景、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是，馬鈴薯經(jīng)鮮切加工后，在短時間內(nèi)切割表面易發(fā)生褐變，從而大大降低了其商品價值。目前針對馬鈴薯褐變機(jī)理和綜合控制技術(shù)的系統(tǒng)研究很少，還無有效克服或延緩鮮切馬鈴薯在貯藏和加工過程中褐變等方面的深度研究和系統(tǒng)報道。2015年我國農(nóng)業(yè)部已經(jīng)啟動了馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，如何解決馬鈴薯鮮切加工后的褐變，提高其商業(yè)價值，成為亟待解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的一個目的是提供一種抑制鮮切馬鈴薯褐變的最佳條件的篩選方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種抑制鮮切馬鈴薯褐變的方法，以提高其貨架期、增加其商品價值。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種抑制鮮切馬鈴薯褐變的最佳條件的篩選方法，包括以下步驟：1)確定各抑制劑的最佳處理濃度：將洗凈的馬鈴薯削皮，切成2-6mm厚的薄片，分別浸入不同濃度的抑制劑水溶液中5min，料液的質(zhì)量比為1:3，然后取出瀝干，裝入0.03mm厚的PE塑料袋中，在4℃貯藏，15d后測定褐變度，每個處理重復(fù)3次，以浸泡在蒸餾水中的鮮切馬鈴薯為對照，得到抑制劑的最佳處理濃度，其中，所述抑制劑分別為L-半胱氨酸、抗壞血酸和檸檬酸；2)確定超聲波的最佳處理功率：將馬鈴薯清洗后切成2-6mm厚的薄片，分別浸入裝有蒸餾水的6個容器中，分別用60、80、100、120、140、160W的超聲波間斷處理1min，取出后瀝干，用0.03mm的PE塑料袋包裝，在4℃貯藏，15d后測定其褐變度，每個處理重復(fù)3次，以浸泡在蒸餾水中的鮮切馬鈴薯為對照，得到超聲波的最佳處理功率；3)確定抑制鮮切馬鈴薯褐變的最佳條件：在步驟1)、2)的結(jié)論基礎(chǔ)上，利用DesignExpert8.0.6軟件設(shè)計響應(yīng)面方案，以L-半胱氨酸(A)、抗壞血酸(B)、檸檬酸(C)和超聲波(D)為4個獨立變量，以褐變度為響應(yīng)值，選擇步驟1)、2)中與最低褐變度對應(yīng)的L-半胱氨酸、抗壞血酸和檸檬酸的濃度以及超聲波功率為零水平，進(jìn)行29個處理組合的響應(yīng)面實驗，測定出29組處理的褐變度后，使用DesignExpert8.0.6軟件進(jìn)行回歸擬合，得到以下擬合方程：褐變度＝3.15-0.073A+0.009167B+0.040C-0.019D-0.005AB+0.027AC-0.012AD+0.040BC+0.058BD-0.14CD+0.11A2+0.006583B2+0.050C2+0.049D2，然后進(jìn)行方差分析，得出該方程擬合程度較好，篩選出鮮切馬鈴薯的最佳褐變控制條件為：混合抑制劑溶液中含0.06wt％的L-半胱氨酸、0.19wt％的檸檬酸、0.09wt％的抗壞血酸，超聲波處理時的功率為130W。在上述的步驟1)中，L-半胱氨酸溶液的質(zhì)量百分比濃度分別為0、0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.09％、0.11％；抗壞血酸溶液的質(zhì)量百分比濃度分別為0、0.04％、0.06％、0.08％、0.10％、0.12％、0.14％，檸檬酸溶液的質(zhì)量百分比濃度分別為0、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％。在上述的步驟2)中所述的超聲波間斷處理為工作9.9s，間隔0.1s。在上述的步驟3)中，進(jìn)行響應(yīng)面實驗的步驟為：將洗凈、削皮后的馬鈴薯切成2-6mm厚的薄片，浸入對應(yīng)濃度組合的混合抑制劑溶液中5min，料液比為1:3，再在相應(yīng)的超聲波功率下處理1min，取出瀝干，裝入0.03mm的PE塑料袋中，置于4℃貯藏，15d后測定其褐變度。一種抑制鮮切馬鈴薯褐變的方法，包括以下步驟：(1)將洗凈的馬鈴薯切成2-6mm厚的薄片，浸入混合抑制劑的水溶液中5min，料液比為1:3，其中，所述抑制劑溶液中L-半胱氨酸的濃度為0.01-0.11wt％，檸檬酸的濃度為0.10-0.30wt％，抗壞血酸的濃度為0.04-0.12wt％；(2)用功率為80-140W的超聲波間斷處理1min，取出瀝干。優(yōu)選的是，上述混合抑制劑的水溶液中L-半胱氨酸的濃度為0.06wt％，檸檬酸的濃度為0.19wt％，抗壞血酸的濃度為0.09wt％。優(yōu)選的是，上述超聲波的功率為130W，間斷處理為工作9.9s，間隔0.1s。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明采用響應(yīng)面法對抑制鮮切馬鈴薯褐變的條件進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)方案，為生產(chǎn)實踐提供了理論依據(jù)。本發(fā)明的抑制鮮切馬鈴薯褐變的方法是，使用含有L-半胱氨酸(L-cys)、檸檬酸(CA)、抗壞血酸(AA)的溶液為抑制劑并利用超聲處理來抑制鮮切馬鈴薯的褐變，該方法操作簡單、效果顯著。通過該方法提高了馬鈴薯的商品價值，經(jīng)濟(jì)效益顯著。附圖說明圖1為最佳抗褐變處理條件對鮮切馬鈴薯在貯藏過程中褐變度的影響的變化曲線；圖2為最佳抗褐變處理條件對鮮切馬鈴薯在貯藏過程中多酚氧化酶(PPO)活性的影響的變化曲線；圖3為最佳抗褐變處理條件對鮮切馬鈴薯在貯藏過程中過氧化物酶(POD)活性的影響的變化曲線。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例一抑制鮮切馬鈴薯褐變的最佳條件的篩選方法包括以下步驟：一、單因素實驗1.不同抑制劑對馬鈴薯褐變的影響研究將洗凈的馬鈴薯削皮，切成約3mm厚的薄片，浸入不同濃度的抑制劑水溶液中5min，料液比為1:3，取出瀝干，裝入0.03mm的PE塑料袋中，在4℃貯藏。15d后測定褐變度，每個處理重復(fù)3次，以浸泡在蒸餾水中的鮮切馬鈴薯為對照。其中，所述的抑制劑分別為L-半胱氨酸(L-cys)、抗壞血酸(AA)和檸檬酸(CA)。各抑制劑溶液的濃度梯度見表1。表1抑制劑的處理濃度梯度2.超聲波處理對馬鈴薯褐變的影響研究將馬鈴薯清洗后切成約3mm厚的薄片，分別浸入裝有蒸餾水的6個容器中，用60、80、100、120、140、160W的超聲波間斷處理1min(工作9.9s、間隔0.1s，再工作9.9s、間隔0.1s，依此類推)，取出后瀝干，用0.03mm的PE塑料袋包裝，在4℃貯藏，15d后測定其褐變度，每個處理重復(fù)3次，以浸泡在蒸餾水中的鮮切馬鈴薯為對照。通過上述單因素實驗選出三種抑制劑的最佳處理濃度和超聲波功率。當(dāng)L-半胱氨酸濃度在0.01-0.11％，檸檬酸濃度在0.10-0.30％，抗壞血酸濃度在0.04-0.12％之間，超聲波功率為80-140W時有顯著的抑制褐變效果。二、響應(yīng)面實驗在4個單因素實驗的基礎(chǔ)上，利用DesignExpert8.0.6軟件設(shè)計響應(yīng)面方案。L-cys(A)、CA(B)、AA(C)和超聲波(D)分別為4個獨立變量，褐變度為響應(yīng)值。選擇單因素實驗中與最低褐變度對應(yīng)的L-cys、CA、AA濃度和相應(yīng)的超聲波功率為零水平(見表2)進(jìn)行29個處理組合的響應(yīng)面實驗，見表3。表2響應(yīng)面分析實驗中的獨立變量及其編碼值將洗凈的馬鈴薯切成約3mm厚的薄片，浸入對應(yīng)濃度組合的混合抑制劑的水溶液(參見表3)中5min，料液比為1:3，再在相應(yīng)的超聲波功率(參見表3)下處理1min，取出瀝干，裝入0.03mm的PE塑料袋中，置于4℃貯藏，15d后測定其褐變度，以浸泡在蒸餾水中的鮮切馬鈴薯為對照。表3響應(yīng)面分析的實驗結(jié)果測定出29組處理的褐變度后，使用DesignExpert8.0.6軟件進(jìn)行回歸擬合。得到一個擬合方程。褐變度＝3.15-0.073A+0.009167B+0.040C-0.019D-0.005AB+0.027AC-0.012AD+0.040BC+0.058BD-0.14CD+0.11A2+0.006583B2+0.050C2+0.049D2然后進(jìn)行方差分析，得出該方程擬合程度較好，篩選出鮮切馬鈴薯的最佳褐變控制條件為：混合抑制劑溶液中含0.06wt％L-半胱氨酸、0.19wt％檸檬酸、0.09wt％抗壞血酸，超聲波處理時的功率為130W。對上述方法中最優(yōu)條件的驗證將洗凈的馬鈴薯切成約3mm厚的薄片，浸入最優(yōu)條件組合的抑制劑混合溶液中5min，料液比為1:3，再置于130W下進(jìn)行超聲波處理1min，取出后瀝干，用0.03mm的PE塑料袋包裝后，置于4℃貯藏。每隔3d測定其褐變度、PPO和POD活力，每個處理重復(fù)3次，以浸泡在蒸餾水中的鮮切馬鈴薯為對照。驗證結(jié)果如下：1.最佳褐變控制條件對鮮切馬鈴薯褐變度的影響如圖1所示，在貯藏期的前3d內(nèi)，盡管對照組與處理組的褐變度均呈上升趨勢，但是對照組的褐變度要略高于處理組；第3d開始，對照組的褐變度開始急劇上升；從第6d開始處理組的褐變度緩慢增加，且其褐變程度明顯低于對照組。2.最佳褐變控制條件對鮮切馬鈴薯PPO活力的影響如圖2所示，鮮切馬鈴薯處理組的PPO活力明顯下降。在開始貯藏時對照組的PPO活力明顯高于處理組，并在第3d時達(dá)到了最大值然后開始下降；而處理組的PPO活力在第9d開始緩慢上升，之后開始緩慢下降；其中處理組PPO活力的最大值遠(yuǎn)低于對照組。3.最佳褐變控制條件對鮮切馬鈴薯POD活力的影響如圖3所示，在貯藏初期，處理組的POD活力遠(yuǎn)低于對照組，在貯藏期的前6d內(nèi)，對照組的POD活力明顯上升(P<0.05)，然后緩慢下降；而處理組的POD活力在貯藏的前9d都是緩慢上升；在整個貯藏過程中，處理組的POD活力明顯低于對照組。根據(jù)單因素試驗，L-cys、CA和AA能夠抑制鮮切馬鈴薯的褐變，并且隨著濃度的上升，抑制效果沒有明顯增加；而超聲波處理對鮮切馬鈴薯的褐變抑制效果，在一定范圍內(nèi)隨著功率的增加而加強(qiáng)。抑制褐變的最優(yōu)條件為0.06wt％L-cys，0.19wt％CA，0.09wt％AA和130W超聲波。在這個處理條件下，鮮切馬鈴薯在為期15d的貯藏期后，其褐變度為3.32±0.06，這表明響應(yīng)面方法是可靠的并且能夠被用于抑制褐變過程的分析。實驗結(jié)果中，用最佳條件處理過的馬鈴薯，其褐變度、PPO和POD活力都明顯低于對照組，這表明最佳處理方法對PPO和POD活力的抑制有效延緩了鮮切馬鈴薯的褐變，保證了其感官品質(zhì)。實施例二一種抑制鮮切馬鈴薯褐變的方法，包括以下步驟：(1)將洗凈的馬鈴薯切成3mm厚的薄片，浸入混合抑制劑的水溶液中5min，料液比為1:3，其中，所述抑制劑溶液中L-半胱氨酸的濃度為0.06wt％，檸檬酸的濃度為0.19wt％，抗壞血酸的濃度為0.09wt％；(2)用功率為130W的超聲波間斷處理1min，取出瀝干。上述的間斷處理為工作9.9s，間隔0.1s，再工作9.9s，間隔0.1s，依此類推。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3