李超 牛宇鵬 吳俊彩

摘要：為更好地對(duì)馬鈴薯生全粉顏色進(jìn)行保護(hù)，以馬鈴薯為主要原料，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研究馬鈴薯生全粉加工過(guò)程中的護(hù)色時(shí)間和不同護(hù)色劑的添加量對(duì)馬鈴薯生全粉品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，當(dāng)護(hù)色時(shí)間為40min，以0.6%檸檬酸+0.25%L-半胱氨酸+0.6%抗壞血酸作為復(fù)合護(hù)色劑，對(duì)馬鈴薯生全粉加工過(guò)程中的褐變情況可以進(jìn)行有效抑制。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;生全粉;護(hù)色

中圖分類(lèi)號(hào)TS255.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2021）08-0188-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.08.049

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

StudyontheColorProtectionTechnologyofPotatoRawWholePowder

LIChao，NIUYu-peng，WUJun-cai

（QinghaiWestonPotatoIndustryGroupCo.，Ltd.，Xining，Qinghai810000）

AbstractInordertobetterprotectthecolorofpotatorawwholepowder，takingpotatoasmainrawmaterials，singlefactortestandorthogonaltestwereusedtostudytheeffectsofcolorprotectiontimeandtheadditionofdifferentcolorprotectorsintheprocessingperiodofpotatorawwholepowderonthequalityofpotatorawwholepowder.Theresultsshowedthatwhenthecolorprotectiontimewas40min，taking0.6%citricacid+0.25%L-cysteine+0.6%astrophicacidasacompositecolorprotector，thebrowningofpotatorawwholepowderduringtheprocessingperiodcouldbeeffectivelyinhibited.

KeywordsPotato;Rawwholepowder;Colorprotection

馬鈴薯生全粉是指采用低溫條件（≤70℃，或者短時(shí)間高溫）脫水干燥制備出來(lái)的，蛋白質(zhì)未發(fā)生變性、淀粉未糊化（顆粒結(jié)構(gòu)完整）、其他熱敏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)破壞小，加工性能優(yōu)良的粉末狀馬鈴薯制品。與傳統(tǒng)馬鈴薯全粉加工的熟化工藝相比，馬鈴薯生全粉的整個(gè)加工過(guò)程采用低溫工藝，大大降低了游離淀粉含量，同時(shí)更大程度保留了除薯皮以外的馬鈴薯全營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，富含蛋白質(zhì)、纖維素、維生素C及各類(lèi)礦物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)更加全面，加工性能更優(yōu)。

馬鈴薯是中國(guó)五大主食之一，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、適應(yīng)力強(qiáng)、產(chǎn)量大，是全球第三大重要的糧食作物，僅次于小麥和玉米[1]。馬鈴薯是塊莖繁殖，可入藥，性平味甘，可以治胃痛、痄肋、癰腫等疾病。有證據(jù)表明，馬鈴薯的維生素C含量是蘋(píng)果的4倍左右。

我國(guó)是馬鈴薯生產(chǎn)大國(guó)，種植面積約為470萬(wàn)hm2，年產(chǎn)量約6000萬(wàn)t，由于受多種因素的制約，我國(guó)馬鈴薯的現(xiàn)代化加工產(chǎn)業(yè)起步晚，但發(fā)展速度快，現(xiàn)如今市場(chǎng)以馬鈴薯精淀粉及其衍生物、馬鈴薯全粉為主要產(chǎn)品[2-3]。

農(nóng)業(yè)部于2016年2月23日正式發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，將馬鈴薯作為主糧產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大種植面積的同時(shí)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。馬鈴薯主食化是國(guó)家食物安全戰(zhàn)略的需求。與小麥、玉米、水稻相比，馬鈴薯全粉儲(chǔ)藏時(shí)間更長(zhǎng)，在常溫下可貯存15年以上，一些國(guó)家將馬鈴薯全粉作為戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備糧。

由于馬鈴薯加工生產(chǎn)過(guò)程中要經(jīng)過(guò)去皮、切分、破碎等工序，極易使馬鈴薯發(fā)生褐變，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量[4]。馬鈴薯加工中褐變的主要原因是酶促褐變，催化酶促褐變反應(yīng)的

酶類(lèi)主要為多酚氧化酶（PPO），馬鈴薯貯藏加工期間的褐變與馬鈴薯品種及貯藏時(shí)間、貯藏溫度、去皮后的處理方法等有關(guān)[5-8]。

筆者以馬鈴薯為原料，對(duì)馬鈴薯生全粉加工過(guò)程中的護(hù)色問(wèn)題進(jìn)行了研究，旨在為馬鈴薯生全粉加工過(guò)程中防褐變問(wèn)題提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

馬鈴薯青薯9號(hào)，購(gòu)自青海互豐農(nóng)業(yè)科技集團(tuán)有限公司;檸檬酸，購(gòu)自中糧生化能源（榆樹(shù)）有限公司;L-半胱氨酸，購(gòu)自白云生物科技有限公司;抗壞血酸，購(gòu)自河北源創(chuàng)生物科技有限公司;植酸，購(gòu)自鄭州高研生物科技有限公司。

1.2試驗(yàn)儀器與設(shè)備

電子天平（型號(hào)AB204-S，購(gòu)自梅特勒·托利多儀器有限公司）;破壁機(jī)（型號(hào)MS10Z01，購(gòu)自美的集團(tuán)有限公司）;小型多用切菜機(jī)（邢臺(tái)鼎佳機(jī)械制造廠）;三足式離心機(jī)（張家港市通江機(jī)械有限公司）;紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（型號(hào)UV759，購(gòu)自上海精密科學(xué)儀器有限公司）;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（型號(hào)DHG-9620A，購(gòu)自上海一恒科學(xué)儀器有限公司）;臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，型號(hào)Happy-TL16，購(gòu)自長(zhǎng)沙東旺實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;白度儀，型號(hào)YQ-Z-48A，購(gòu)自杭州市輕通博科自動(dòng)化技術(shù)有限公司。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1技術(shù)路線。馬鈴薯鮮薯清洗干凈，去皮后切丁，首先選取檸檬酸、L-半胱氨酸、抗壞血酸、植酸4種護(hù)色劑，分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，對(duì)護(hù)色后的馬鈴薯丁進(jìn)行PPO活性檢測(cè)，確定效果最好的護(hù)色劑及其添加量和護(hù)色時(shí)間。然后，在此基礎(chǔ)上，對(duì)護(hù)色效果最好的護(hù)色劑添加量進(jìn)行正交試驗(yàn)，對(duì)護(hù)色后的馬鈴薯丁進(jìn)行PPO活性檢測(cè)，確定生全粉加工最優(yōu)的護(hù)色條件（圖1）。

1.3.2工藝流程。工藝流程如下：原料馬鈴薯→清洗→去皮→切丁→護(hù)色→脫水→烘干→粉碎→袋裝。

1.3.3操作要點(diǎn)。

1.3.3.1原料選擇。要求原料薯無(wú)蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)發(fā)霉腐敗現(xiàn)象，且芽眼淺、干物質(zhì)含量高、多酚氧化酶活性低、還原糖含量低、龍葵素含量低。

1.3.3.2清洗、去皮、切丁。原料用流動(dòng)清水沖洗干凈后，用去皮機(jī)去皮，再用小型多用切菜機(jī)切成直徑2～3mm的馬鈴薯丁。

1.3.3.3護(hù)色。將切丁后的原料薯丁在復(fù)合護(hù)色劑中浸泡護(hù)色。

1.3.3.4脫水干燥。將浸泡后的薯丁放入三足式離心機(jī)進(jìn)行脫水，然后攤勻置于熱風(fēng)干燥箱中烘干。

1.3.3.5粉碎、過(guò)篩、裝袋。烘干后的薯丁通過(guò)粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過(guò)80目篩后裝袋密封。

1.3.4單因素試驗(yàn)。

1.3.4.1馬鈴薯PPO活性測(cè)定。

采用韋雪飛等[9]的檢測(cè)方法測(cè)定馬鈴薯PPO活性。

1.3.4.2馬鈴薯生全粉護(hù)色試驗(yàn)[10]。選擇檸檬酸、L-半胱氨酸、植酸以及抗壞血酸的添加量和護(hù)色時(shí)間進(jìn)行單因素試驗(yàn)。具體條件如下：①檸檬酸添加量對(duì)馬鈴薯生全粉品質(zhì)的影響。稱(chēng)取原料薯2kg，檸檬酸添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，護(hù)色時(shí)間分別為10、20、30、40和50min，其他操作流程及條件相同的情況下進(jìn)行馬鈴薯生全粉的制作，并對(duì)成品馬鈴薯生全粉進(jìn)行白度檢測(cè)。②L-半胱氨酸添加量對(duì)馬鈴薯生全粉品質(zhì)的影響。稱(chēng)取原料薯2kg，L-半胱氨酸的添加量分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%和0.35%，護(hù)色時(shí)間分別為10、20、30、40和50min，其他操作流程及條件相同的情況下進(jìn)行馬鈴薯生全粉的制作，并對(duì)成品馬鈴薯生全粉進(jìn)行白度檢測(cè)。③植酸添加量對(duì)馬鈴薯生全粉品質(zhì)的影響。稱(chēng)取原料薯2kg，植酸添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，護(hù)色時(shí)間分別為10、20、30、40和50min，其他操作流程及條件相同的情況下進(jìn)行馬鈴薯生全粉的制作，并對(duì)成品馬鈴薯生全粉進(jìn)行白度檢測(cè)。④抗壞血酸添加量對(duì)馬鈴薯生全粉品質(zhì)的影響。稱(chēng)取原料薯2kg，抗壞血酸添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%，護(hù)色時(shí)間分別為10、20、30、40和50min，其他操作流程及條件相同的情況下進(jìn)行馬鈴薯生全粉的制作，并對(duì)成品馬鈴薯生全粉進(jìn)行白度檢測(cè)。

1.3.5正交試驗(yàn)。在上述單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合考慮各因素對(duì)馬鈴薯生全粉品質(zhì)的影響，確定最佳配比，選取檸檬酸、L-半胱氨酸和抗壞血酸的添加量進(jìn)行正交試驗(yàn)，構(gòu)建3因素3水平的正交試驗(yàn)表L9（34），確定馬鈴薯生全粉加工的最優(yōu)護(hù)色條件。

1.3.6白度檢測(cè)。使用白度儀檢測(cè)馬鈴薯生全粉的白度。

1.3.7數(shù)據(jù)處理。采用Excel2019軟件與SPSS24統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)

2.1.1檸檬酸添加量對(duì)馬鈴薯PPO活性的影響。從圖2可以看出，隨著檸檬酸添加量的增加，馬鈴薯的PPO活性總體上呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。馬鈴薯的PPO活性與馬鈴薯生全粉的品質(zhì)有直接關(guān)系，PPO活性越低，馬鈴薯生全粉色澤越好。當(dāng)檸檬酸添加量為0.5%、0.6%和0.7%時(shí)，馬鈴薯PPO活性較低。

2.1.2L-半胱氨酸添加量對(duì)馬鈴薯PPO活性的影響。從圖3可以看出，隨著L-半胱氨酸添加量的增加，馬鈴薯的PPO活性總體上呈下降趨勢(shì)。當(dāng)L-半胱氨酸添加量為0.25%、0.30%和0.35%時(shí)，馬鈴薯PPO活性較低。

2.1.3植酸添加量對(duì)馬鈴薯PPO活性的影響。經(jīng)過(guò)植酸護(hù)色后的馬鈴薯生全粉有刺鼻氣味，故不采用植酸作為復(fù)合護(hù)色劑。

2.1.4抗壞血酸添加量對(duì)馬鈴薯PPO活性的影響。從圖4可以看出，隨著抗壞血酸添加量的增加，馬鈴薯PPO活性總體上呈下降趨勢(shì)。當(dāng)抗壞血酸添加量為0.5%、0.6%和0.7%時(shí)，馬鈴薯PPO活性較低。

2.1.5護(hù)色時(shí)間對(duì)馬鈴薯PPO活性的影響。從圖2～4可以看出，隨著護(hù)色時(shí)間的增長(zhǎng)，馬鈴薯PPO活性呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。當(dāng)護(hù)色時(shí)間為30、40、50min時(shí)，馬鈴薯PPO活性低于護(hù)色時(shí)間為10、20min時(shí)。綜上所述，護(hù)色時(shí)間對(duì)馬鈴薯PPO活性有較大影響。

2.2正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合考慮各因素對(duì)馬鈴薯PPO活性的影響，確定最佳的加工工藝條件，選取檸檬酸添加量、L-半胱氨酸添加量、抗壞血酸添加量，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

對(duì)PPO活性而言，正交試驗(yàn)極差（R）從大到小依次為RA、RC、RB，說(shuō)明檸檬酸添加量對(duì)PPO活性的影響最大，其次是抗壞血酸添加量，而L-半胱氨酸添加量的影響最小。

3結(jié)論

馬鈴薯加工過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)輕微或嚴(yán)重的褐變問(wèn)題，研究復(fù)合護(hù)色劑可為更好地保護(hù)馬鈴薯生全粉的顏色提供依據(jù)。通過(guò)單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)，研究了各護(hù)色劑添加量對(duì)馬鈴薯生全粉品質(zhì)的影響?？紤]到該護(hù)色工藝應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)加工時(shí)的費(fèi)用成本和耗時(shí)問(wèn)題，結(jié)合該正交試驗(yàn)結(jié)果，最終確定最佳加工工藝條件為護(hù)色時(shí)間40min，檸檬酸添加量0.6%，L-半胱氨酸添加量0.25%，抗壞血酸添加量0.6%。

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