最终稿切片马铃薯护色方法 1Word下载.docx

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毕业论文24页

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南阳理工学院本科毕业论文

学院（系）：

生物与化学工程学院

学生姓名：

指导教师（职称）：

评阅教师：

完成日期：

2014年5月16日

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

FoodScienceandEngineeringMajorZHAOTingting

Abstract:

Theeffectofcolorprotectingliquiconpotatoslicewasstudied.Singlefactordesign,two-factordesignandorthogonaldesignwereemployedtoanalyzethecolorprotectingeffectionbydeterminingthebrowningdegree,andthePPOactivaty.Theresultshowedthat:

5kindsofcolorprotectingliquidhadsignificantprotectingeffectionwhichwereorderedassodiumbisulfite〉citricacid〉L-cys〉phosphate〉lacticacidphosphate.Composingoftwocolorprotectingliquicalsohadobviouseffection.whichwereorderdascitricacid+sodiumbisulfite〉citricacid+L-cys〉citricacid+sodiumchloride〉citricacid+Vc.Theoptimizedformulawascitricacid0.8%,sodiumbisulfite0.1%,sodiumchloride0.4%.TheBDwas0.105bystored7d,andthePPOactivetynotbetested.

Keywords:

colorfixatives；

potato；

PPO；

browning

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

3.1.6L-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，Polyphenoloxidase）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，Browningdegree）。

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40mg/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）