本发明涉及鲜切果蔬领域，特别是涉及一种抑制鲜切马铃薯褐变的最佳条件的筛选方法及抑制鲜切马铃薯褐变的方法。
背景技术：
：：随着现代生活节奏的加快，以及人们对健康、营养的重视，具有简便、安全、营养、新鲜等优点的鲜切果蔬受到人们的追捧。鲜切果蔬(fresh-cutfruitsandvegetables)是以新鲜果蔬为原料，经清洗、去皮、切割、修整、包装等加工过程，制成供消费者立即食用或餐饮业使用的一种新型果蔬产品，在果蔬加工业中占据了越来越重要的地位。鲜切果蔬在去皮、切分等加工过程中因受到机械伤而产生了逆境胁迫，使鲜切果蔬生理、生化特性发生改变，表现为伤乙烯的产生，呼吸作用显著增强，细胞膜脂质过氧化加剧，次生代谢物不断积累，酚类物质氧化反应加剧，且易受微生物侵染。这一系列的生理生化反应会导致鲜切果蔬出现组织软化或硬化、表面褐变以及腐败变质等问题，严重地影响了果蔬的色泽、风味、质地以及营养价值，从而缩短了其货架期，限制了鲜切果蔬加工业的发展。鲜切果蔬褐变分为酶促褐变和非酶褐变，其中主要是酶促褐变。酶促褐变严重降低了产品的外观品质，对其营养成分也产生了影响。目前，针对鲜切果蔬酶促褐变机理的研究在鲜切山药、莲藕、甘蓝，甘薯和茄子等方面有一些报道，但由于果蔬实验材料特性不同，酶促褐变机制差异很大。马铃薯营养非常丰富，能改善肠胃功能，对胃溃疡、十二脂肠溃疡、慢性胆囊炎、痔疮引起的便秘均有一定的疗效，对胃病、糖尿病、心脏病患者来说都是理想食品。开发马铃薯鲜切产品具有潜在的市场前景、经济效益和社会效益。但是，马铃薯经鲜切加工后，在短时间内切割表面易发生褐变，从而大大降低了其商品价值。目前针对马铃薯褐变机理和综合控制技术的系统研究很少，还无有效克服或延缓鲜切马铃薯在贮藏和加工过程中褐变等方面的深度研究和系统报道。2015年我国农业部已经启动了马铃薯主粮化战略，如何解决马铃薯鲜切加工后的褐变，提高其商业价值，成为亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的一个目的是提供一种抑制鲜切马铃薯褐变的最佳条件的筛选方法。本发明的另一个目的是提供一种抑制鲜切马铃薯褐变的方法，以提高其货架期、增加其商品价值。为此，本发明的技术方案如下：一种抑制鲜切马铃薯褐变的最佳条件的筛选方法，包括以下步骤：1)确定各抑制剂的最佳处理浓度：将洗净的马铃薯削皮，切成2-6mm厚的薄片，分别浸入不同浓度的抑制剂水溶液中5min，料液的质量比为1:3，然后取出沥干，装入0.03mm厚的PE塑料袋中，在4℃贮藏，15d后测定褐变度，每个处理重复3次，以浸泡在蒸馏水中的鲜切马铃薯为对照，得到抑制剂的最佳处理浓度，其中，所述抑制剂分别为L-半胱氨酸、抗坏血酸和柠檬酸；2)确定超声波的最佳处理功率：将马铃薯清洗后切成2-6mm厚的薄片，分别浸入装有蒸馏水的6个容器中，分别用60、80、100、120、140、160W的超声波间断处理1min，取出后沥干，用0.03mm的PE塑料袋包装，在4℃贮藏，15d后测定其褐变度，每个处理重复3次，以浸泡在蒸馏水中的鲜切马铃薯为对照，得到超声波的最佳处理功率；3)确定抑制鲜切马铃薯褐变的最佳条件：在步骤1)、2)的结论基础上，利用DesignExpert8.0.6软件设计响应面方案，以L-半胱氨酸(A)、抗坏血酸(B)、柠檬酸(C)和超声波(D)为4个独立变量，以褐变度为响应值，选择步骤1)、2)中与最低褐变度对应的L-半胱氨酸、抗坏血酸和柠檬酸的浓度以及超声波功率为零水平，进行29个处理组合的响应面实验，测定出29组处理的褐变度后，使用DesignExpert8.0.6软件进行回归拟合，得到以下拟合方程：褐变度＝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，然后进行方差分析，得出该方程拟合程度较好，筛选出鲜切马铃薯的最佳褐变控制条件为：混合抑制剂溶液中含0.06wt％的L-半胱氨酸、0.19wt％的柠檬酸、0.09wt％的抗坏血酸，超声波处理时的功率为130W。在上述的步骤1)中，L-半胱氨酸溶液的质量百分比浓度分别为0、0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.09％、0.11％；抗坏血酸溶液的质量百分比浓度分别为0、0.04％、0.06％、0.08％、0.10％、0.12％、0.14％，柠檬酸溶液的质量百分比浓度分别为0、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％。在上述的步骤2)中所述的超声波间断处理为工作9.9s，间隔0.1s。在上述的步骤3)中，进行响应面实验的步骤为：将洗净、削皮后的马铃薯切成2-6mm厚的薄片，浸入对应浓度组合的混合抑制剂溶液中5min，料液比为1:3，再在相应的超声波功率下处理1min，取出沥干，装入0.03mm的PE塑料袋中，置于4℃贮藏，15d后测定其褐变度。一种抑制鲜切马铃薯褐变的方法，包括以下步骤：(1)将洗净的马铃薯切成2-6mm厚的薄片，浸入混合抑制剂的水溶液中5min，料液比为1:3，其中，所述抑制剂溶液中L-半胱氨酸的浓度为0.01-0.11wt％，柠檬酸的浓度为0.10-0.30wt％，抗坏血酸的浓度为0.04-0.12wt％；(2)用功率为80-140W的超声波间断处理1min，取出沥干。优选的是，上述混合抑制剂的水溶液中L-半胱氨酸的浓度为0.06wt％，柠檬酸的浓度为0.19wt％，抗坏血酸的浓度为0.09wt％。优选的是，上述超声波的功率为130W，间断处理为工作9.9s，间隔0.1s。本发明的有益效果如下：本发明采用响应面法对抑制鲜切马铃薯褐变的条件进行优化，得到最优方案，为生产实践提供了理论依据。本发明的抑制鲜切马铃薯褐变的方法是，使用含有L-半胱氨酸(L-cys)、柠檬酸(CA)、抗坏血酸(AA)的溶液为抑制剂并利用超声处理来抑制鲜切马铃薯的褐变，该方法操作简单、效果显著。通过该方法提高了马铃薯的商品价值，经济效益显著。附图说明图1为最佳抗褐变处理条件对鲜切马铃薯在贮藏过程中褐变度的影响的变化曲线；图2为最佳抗褐变处理条件对鲜切马铃薯在贮藏过程中多酚氧化酶(PPO)活性的影响的变化曲线；图3为最佳抗褐变处理条件对鲜切马铃薯在贮藏过程中过氧化物酶(POD)活性的影响的变化曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明的方法进行详细说明。实施例一抑制鲜切马铃薯褐变的最佳条件的筛选方法包括以下步骤：一、单因素实验1.不同抑制剂对马铃薯褐变的影响研究将洗净的马铃薯削皮，切成约3mm厚的薄片，浸入不同浓度的抑制剂水溶液中5min，料液比为1:3，取出沥干，装入0.03mm的PE塑料袋中，在4℃贮藏。15d后测定褐变度，每个处理重复3次，以浸泡在蒸馏水中的鲜切马铃薯为对照。其中，所述的抑制剂分别为L-半胱氨酸(L-cys)、抗坏血酸(AA)和柠檬酸(CA)。各抑制剂溶液的浓度梯度见表1。表1抑制剂的处理浓度梯度2.超声波处理对马铃薯褐变的影响研究将马铃薯清洗后切成约3mm厚的薄片，分别浸入装有蒸馏水的6个容器中，用60、80、100、120、140、160W的超声波间断处理1min(工作9.9s、间隔0.1s，再工作9.9s、间隔0.1s，依此类推)，取出后沥干，用0.03mm的PE塑料袋包装，在4℃贮藏，15d后测定其褐变度，每个处理重复3次，以浸泡在蒸馏水中的鲜切马铃薯为对照。通过上述单因素实验选出三种抑制剂的最佳处理浓度和超声波功率。当L-半胱氨酸浓度在0.01-0.11％，柠檬酸浓度在0.10-0.30％，抗坏血酸浓度在0.04-0.12％之间，超声波功率为80-140W时有显著的抑制褐变效果。二、响应面实验在4个单因素实验的基础上，利用DesignExpert8.0.6软件设计响应面方案。L-cys(A)、CA(B)、AA(C)和超声波(D)分别为4个独立变量，褐变度为响应值。选择单因素实验中与最低褐变度对应的L-cys、CA、AA浓度和相应的超声波功率为零水平(见表2)进行29个处理组合的响应面实验，见表3。表2响应面分析实验中的独立变量及其编码值将洗净的马铃薯切成约3mm厚的薄片，浸入对应浓度组合的混合抑制剂的水溶液(参见表3)中5min，料液比为1:3，再在相应的超声波功率(参见表3)下处理1min，取出沥干，装入0.03mm的PE塑料袋中，置于4℃贮藏，15d后测定其褐变度，以浸泡在蒸馏水中的鲜切马铃薯为对照。表3响应面分析的实验结果测定出29组处理的褐变度后，使用DesignExpert8.0.6软件进行回归拟合。得到一个拟合方程。褐变度＝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然后进行方差分析，得出该方程拟合程度较好，筛选出鲜切马铃薯的最佳褐变控制条件为：混合抑制剂溶液中含0.06wt％L-半胱氨酸、0.19wt％柠檬酸、0.09wt％抗坏血酸，超声波处理时的功率为130W。对上述方法中最优条件的验证将洗净的马铃薯切成约3mm厚的薄片，浸入最优条件组合的抑制剂混合溶液中5min，料液比为1:3，再置于130W下进行超声波处理1min，取出后沥干，用0.03mm的PE塑料袋包装后，置于4℃贮藏。每隔3d测定其褐变度、PPO和POD活力，每个处理重复3次，以浸泡在蒸馏水中的鲜切马铃薯为对照。验证结果如下：1.最佳褐变控制条件对鲜切马铃薯褐变度的影响如图1所示，在贮藏期的前3d内，尽管对照组与处理组的褐变度均呈上升趋势，但是对照组的褐变度要略高于处理组；第3d开始，对照组的褐变度开始急剧上升；从第6d开始处理组的褐变度缓慢增加，且其褐变程度明显低于对照组。2.最佳褐变控制条件对鲜切马铃薯PPO活力的影响如图2所示，鲜切马铃薯处理组的PPO活力明显下降。在开始贮藏时对照组的PPO活力明显高于处理组，并在第3d时达到了最大值然后开始下降；而处理组的PPO活力在第9d开始缓慢上升，之后开始缓慢下降；其中处理组PPO活力的最大值远低于对照组。3.最佳褐变控制条件对鲜切马铃薯POD活力的影响如图3所示，在贮藏初期，处理组的POD活力远低于对照组，在贮藏期的前6d内，对照组的POD活力明显上升(P<0.05)，然后缓慢下降；而处理组的POD活力在贮藏的前9d都是缓慢上升；在整个贮藏过程中，处理组的POD活力明显低于对照组。根据单因素试验，L-cys、CA和AA能够抑制鲜切马铃薯的褐变，并且随着浓度的上升，抑制效果没有明显增加；而超声波处理对鲜切马铃薯的褐变抑制效果，在一定范围内随着功率的增加而加强。抑制褐变的最优条件为0.06wt％L-cys，0.19wt％CA，0.09wt％AA和130W超声波。在这个处理条件下，鲜切马铃薯在为期15d的贮藏期后，其褐变度为3.32±0.06，这表明响应面方法是可靠的并且能够被用于抑制褐变过程的分析。实验结果中，用最佳条件处理过的马铃薯，其褐变度、PPO和POD活力都明显低于对照组，这表明最佳处理方法对PPO和POD活力的抑制有效延缓了鲜切马铃薯的褐变，保证了其感官品质。实施例二一种抑制鲜切马铃薯褐变的方法，包括以下步骤：(1)将洗净的马铃薯切成3mm厚的薄片，浸入混合抑制剂的水溶液中5min，料液比为1:3，其中，所述抑制剂溶液中L-半胱氨酸的浓度为0.06wt％，柠檬酸的浓度为0.19wt％，抗坏血酸的浓度为0.09wt％；(2)用功率为130W的超声波间断处理1min，取出沥干。上述的间断处理为工作9.9s，间隔0.1s，再工作9.9s，间隔0.1s，依此类推。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3