阅读说明：本技术 一种马铃薯护色方法 (Color protection method for potatoes ) 是由 赵萍 肖宇轩 张子亮 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种马铃薯护色方法,属于农产品加工处理技术领域。本发明所述方法包括如下步骤：(1)将马铃薯置于浆水中,10～25℃浸泡8～12min,浸泡后取出；(2)将浆水浸泡后的马铃薯置于护色液中,10～25℃浸泡15～25min,浸泡后取出。本发明利用传统发酵食品浆水对马铃薯进行浸泡后,再利用护色液浸泡马铃薯。经本发明处理的马铃薯褐变程度低,护色效果好。且本发明使用的护色液浓度更低,护色液浸泡时间更短,不易发生护色液中组分在食品中超标等安全问题。(The invention provides a color protection method for potatoes, and belongs to the technical field of agricultural product processing. The method comprises the following steps: (1) soaking the potatoes in the slurry for 8-12 min at 10-25 ℃, and taking out after soaking; (2) and (3) placing the potatoes soaked in the slurry into a color protection solution, soaking for 15-25 min at 10-25 ℃, and taking out after soaking. According to the invention, the traditional fermented food slurry is used for soaking the potatoes, and then the color protection solution is used for soaking the potatoes. The potato processed by the method has low browning degree and good color protection effect. The concentration of the color protection liquid used in the invention is lower, the soaking time of the color protection liquid is shorter, and the safety problems that the components in the color protection liquid exceed standards in food and the like are not easy to occur.)

一种马铃薯护色方法

技术领域

本发明属于农产品加工处理技术领域，具体涉及一种马铃薯护色方法。

背景技术

马铃薯别名土豆，山药蛋，属于茄科植物，是多年生草本植物，原产地在南美洲的安第斯山脉。由于其抗逆性好，生产周期短，成本投入少等特点，目前已经在全世界一百多个国家中广泛种植，也是世界上继小麦，玉米和大米后的第四大粮食作物。

马铃薯褐变一直是加工中的突出问题，极大影响了马铃薯制品的感官质量和商品价值。有关生物方法在马铃薯护色方面的文献报道较少。部分学者从酶、基因方面研究护色效果，发现外源基因的表达可以用来抑制酶促褐变，采用人造小RNA技术也可以抑制马铃薯多酚氧化酶基因和马铃薯褐变。近年来，天然抗褐变剂的研究受到越来越多的关注和重视，已有研究发现豌豆发酵液对马铃薯褐变有抑制作用；发酵酸浆对褐变的抑制不仅是其有机酸在起作用，还可能与微生物有关；另外，红茶菌液在被发现其对马铃薯多酚氧化酶活性的明显抑制作用。

浆水是中国西北常见的传统发酵蔬菜，其中含有的微生物区系复杂，以乳酸菌、酵母菌、醋酸菌为优势菌群。浆水可去热清火，对某些疾病也有特殊疗效，明代医学家李时珍在其《本草纲目》中也有浆水进行过专门记述，说浆水“调中益气，宣和强力、止咳消食、利小便”。

发明内容

有鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于传统发酵食物浆水的马铃薯护色方法。

本发明提供了一种马铃薯护色方法，包括如下步骤：

(1)将马铃薯置于浆水中，10～25℃浸泡8～12min，浸泡后取出；

(2)将浆水浸泡后的马铃薯置于护色液中，10～25℃浸泡15～25min，浸泡后取出。

优选的，步骤(2)所述护色液以水为溶剂，包括如下质量浓度百分比的组分：0.1～0.2％的亚硫酸钠，0.15～0.25％的L-半胱氨酸，0.3～0.5％的乳酸，0.2～0.3％的柠檬酸。

优选的，步骤(1)所述浸泡的料液比为(0.8～1.2)g:1mL。

优选的，步骤(2)所述浸泡的料液比为(0.8～1.2)g:1mL。

优选的，所述马铃薯为马铃薯切片，所述马铃薯切片的厚度为2～3mm。

优选的，所述浆水中含有假囊酵母和乳酸杆菌。

优选的，所述假囊酵母在浆水中的浓度≥20×10⁶个/mL。

优选的，所述乳酸杆菌在浆水中的浓度≥60×10⁶个/mL。

有益效果：本发明提供了一种马铃薯护色方法，所述方法包括如下步骤：(1)将马铃薯置于浆水中，10～25℃浸泡8～12min，浸泡后取出；(2)将浆水浸泡后的马铃薯置于护色液中，10～25℃浸泡15～25min，浸泡后取出。本发明利用传统发酵食品浆水对马铃薯进行浸泡后，再利用护色液浸泡马铃薯。经本发明处理的马铃薯褐变程度低，护色效果好。且本发明使用的护色液浓度更低，护色液浸泡时间更短，不易发生护色液中组分在食品中超标等安全问题。本发明为规模化的马铃薯护色提供了新的技术支持。

附图说明

图1为不同处理方式的马铃薯褐变程度结果图。

具体实施方式

本发明提供了一种马铃薯护色方法，包括如下步骤：

(1)将马铃薯置于浆水中，10～25℃浸泡8～12min，浸泡后取出；

(2)将浆水浸泡后的马铃薯置于护色液中，10～25℃浸泡15～25min，浸泡后取出。

本发明先将马铃薯置于浆水中，利用浆水对马铃薯进行浸泡处理。在本发明中，所述马铃薯优选为马铃薯切片，所述马铃薯切片的厚度优选为2～3mm，更优选为2mm。本发明对所述浆水的来源不作特别限定，本领域市售产品即可。在本发明的实施例中，所述浆水来自于甘肃省兰州市七里河区兰州理工大学菜市场，购买后于5℃下冷藏备用。在本发明中，所述浸泡的温度为10～25℃，优选为15～22℃，更优选为18～20℃。所述浸泡的时间为8～12min，优选为9～11min，更优选为10min。本发明将马铃薯置于浆水中浸泡，所述浸泡的料液比优选为(0.8～1.2)g:1mL，更优选为1g:1mL。本发明利用菌种分离纯化、生理生化鉴定和分子生物学鉴定等技术，从浆水中分离筛选得到假囊酵母属(Eremthecium sp.)菌株和乳酸杆菌属(Lactobacillus sp.)菌株；其中，所述假囊酵母在浆水中的浓度≥20×10⁶个/mL；所述乳酸杆菌在浆水中的浓度≥60×10⁶个/mL。实验表明：假囊酵母属(Eremtheciumsp.)菌株和乳酸杆菌属(Lactobacillus sp.)菌株对马铃薯中多酚氧化酶活性有联合抑制作用。本发明将马铃薯置于浆水中浸泡，可有效降低马铃薯中的多酚氧化酶活性。

本发明将浆水浸泡后的马铃薯取出，置于护色液中浸泡处理。在本发明中，所述护色液以水为溶剂，溶质优选包括亚硫酸钠、L-半胱氨酸、乳酸和柠檬酸；所述亚硫酸钠的质量浓度百分比优选为0.1～0.2％，更优选为0.15％；所述L-半胱氨酸的质量浓度百分比优选为0.15～0.25％，更优选为0.2％；所述乳酸的质量浓度百分比优选为0.3～0.5％，更优选为0.4％；所述柠檬酸的质量浓度百分比优选为0.2～0.3％，更优选为0.25％。本发明利用护色液浸泡马铃薯，所述浸泡的温度为10～25℃，优选为15～22℃，更优选为18～20℃。所述浸泡的时间为15～25min，优选为18～22min，更优选为20min。本发明将浆水浸泡后的马铃薯置于护色液中浸泡，所述浸泡的料液比优选为(0.8～1.2)g:1mL，更优选为1g:1mL。经浆水浸泡处理后的马铃薯再经护色液浸泡，其褐变程度更低，护色效果更好。

下面通过实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

浆水对马铃薯褐变的抑制作用

(1)取冷藏的新鲜马铃薯清洗，切2mm片。

(2)将马铃薯片分别置于蒸馏水、浆水中，浸泡5min后取出，与新鲜马铃薯片一同置于空气中，每隔2分钟使用色差仪检测一次L*亮度值(L*亮度值的大小来表示样品褐变度，L*值越小样品褐变度越大)，共10min。

(3)样品重复3次平行试验取平均值，将亮度平均值作图，对比不同处理方式的马铃薯褐变程度，结果如图1所示。图1表明：经过浆水处理过的新鲜马铃薯片褐变速率要小于在空气中的马铃薯片和经过蒸馏水处理的马铃薯片，这表明浆水能抑制马铃薯褐变。

实施例2

(一)浆水中菌种的分离纯化

(1)在无菌的条件下，将冷藏备用的浆水样品(购买自甘肃省兰州市七里河区兰州理工大学菜市场，购买后于5℃下冷藏备用)稀释为10^-1、10^-2、10^-3、10^-4、10^-5五个梯度，分别涂布于YPD培养基和MRS培养基表面，重复3次。

(2)在37℃恒温箱中，倒置培养涂有浆水样品的MRS培养基，YPD培养基置于28℃恒温培养。培养24h-48h后，分别挑取MRS培养基和YPD培养基中的单菌落，用划线法进行纯化。

(3)纯化后观察菌落形态，如有必要可进行多次纯化，最后选取菌落整齐、形态一致的菌落。

(二)抑制马铃薯多酚氧化酶活性菌株的筛选

(1)将MRS培养基中分离纯化的菌株分别接种于MRS液体培养基中，在37℃，转速110rpm的条件下置于恒温震荡培养箱中培养8h。

(2)取5mL培养8h的发酵液在4000rmp条件下离心20min，去除上清液，收集菌体。

(3)向菌体中加入5mL无菌水在4000rmp条件下再次离心20min，取上清液。

(4)最后向菌体中加入5mL无菌水得到菌悬液。

(5)将YPD培养基中分离纯化的菌种分别接种于YPD培养液中，在28℃，转速110rpm的条件下置于恒温震荡培养箱中培养8h。

(6)制取菌悬液的方法同上。

(7)在所得菌悬液中各吸取0.1mL，分别加入混有2.2mL磷酸盐缓冲液、0.6mL邻苯二酚(0.1moL/L)、0.1mL多酚氧化酶(PPO)的比色皿中，磷酸盐缓冲溶液作为空白对照，于420nm处测定吸光值，每10s读一次数，测定1min。按公式(1)计算：

式中：I为抑制率；A₁为未加抑制剂的酶活力；A₂为加抑制剂的酶活力。

计算各个菌悬液的抑制率，筛选对PPO活性有抑制作用的菌株。

(三)菌株的鉴定

(1)菌株的形态特征：观察所筛选菌株的菌落形态，判断细菌属于G-或G+，并在光学显微镜下镜检菌落大小、形状。

(2)菌株的生理生化特性：生理生化鉴定方法参照《微生物学实验》，详见表1。

表1生理生化鉴定方法

(3)细菌的16S rDNA序列测定和真菌的ITS rDNA序列测定

对细菌用TaKaRa mini BEST Bacteria Genomic DNA Extraction Kit Ver.3.(Code No.9763)提取基因组DNA；真菌用TaKaRa mini BEST Universal Genomic DNAExtraction Kit Ver.5.0(Code No.9765)提取基因组DNA。PCR扩增反应体系及反应参数见表2。

表2 PCR扩增反应体系及反应参数

检测：PCR产物用1％琼脂糖凝胶电泳检测。

测序：由宝日医生物技术有限公司测定。

(4)目的菌株的系统进化树构建和分析

所选菌株进行部分基因序列测定后，将基因序列提交至美国国立卫生院基因组数据库NCBI，并在GenBank数据库中与已知序列进行BLAST在线比对分析，确定与所选菌株同源性关系。将筛选菌株基因序列与模式菌株进行多序列比对后，用MEGA 6.0软件以邻接法(Neighbor-Joining method)构建系统发(Bootstrap values设定为1000)。

通过计算各个菌悬液对PPO活性的抑制率，确定能抑制PPO活性的菌株主要有2株，分别属于假囊酵母属(Eremthecium sp.)和乳酸杆菌属(Lactobacillus sp.)。

通过酶动力学分析，Lactobacillus sp.和Eremthecium sp.的菌悬液对马铃薯多酚氧化酶的抑制作用属于可逆过程，并根据动力学模型Lineweaver-Burk方程判断抑制类型同属于混合抑制类型。

实施例4

(1)将马铃薯切2mm片，按1g:1mL的料液比置于浆水中，20℃浸泡10min，浸泡后取出；

(2)将浆水浸泡后的马铃薯片按1g:1mL的料液比置于护色液中(护色液以水为溶剂，包括0.15％质量浓度的亚硫酸钠，0.2％质量浓度的L-半胱氨酸，0.4％质量浓度的乳酸和0.25％质量浓度的柠檬酸)中，20℃浸泡20min，浸泡后取出。

实施例5

与实施例4的区别在于：护色液以水为溶剂，包括0.12％质量浓度的亚硫酸钠，0.23％质量浓度的L-半胱氨酸，0.34％质量浓度的乳酸和0.26％质量浓度的柠檬酸。

实施例6

与实施例4的区别在于：护色液以水为溶剂，包括0.18％质量浓度的亚硫酸钠，0.18％质量浓度的L-半胱氨酸，0.44％质量浓度的乳酸和0.22％质量浓度的柠檬酸。

实施例7

与实施例4的区别在于：浆水浸泡时间为8min，护色液浸泡时间为25min。

实施例8

与实施例4的区别在于：浆水浸泡时间为12min，护色液浸泡时间为15min。

实施例9

与实施例4的区别在于：浆水浸泡时的料液比为0.8g:1mL，护色液浸泡时的料液比为1.2g:1mL。

对比例1

与实施例4的区别在于：护色液以水为溶剂，包括0.15％质量浓度的亚硫酸钠，0.4％质量浓度的乳酸和0.25％质量浓度的柠檬酸。

对比例2

与实施例4的区别在于：护色液以水为溶剂，包括0.2％质量浓度的L-半胱氨酸，0.4％质量浓度的乳酸和0.25％质量浓度的柠檬酸。

对比例3

与实施例4的区别在于：护色液以水为溶剂，包括0.15％质量浓度的亚硫酸钠，0.2％质量浓度的L-半胱氨酸和0.25％质量浓度的柠檬酸。

对比例4

与实施例4的区别在于：不用浆水浸泡，直接将2mm厚的马铃薯片置于护色液中浸泡。

对比例5

与实施例4的区别在于：不用浆水浸泡，护色液浸泡时间为30min。

对比例6

与实施例4的区别在于：不用浆水浸泡，且护色液以水为溶剂，包括0.25％质量浓度的亚硫酸钠，0.2％质量浓度的L-半胱氨酸，0.6％质量浓度的乳酸和0.5％质量浓度的柠檬酸。

实施例10

按照如下方法，对实施例4～9、对比例1～6中处理后的马铃薯片中的多酚氧化酶活力及酪氨酸酶活力进行测定。

(1)多酚氧化酶活力的测定(参考马玉荣的方法，稍有改动)：

多酚氧化酶液的提取：称取0.4g交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)于离心管中，再称取2g样品于试管中，每支试管中加入18mL磷酸缓冲溶液(0.1mol/L、pH6.8)，匀浆，低温离心20min(10000r/min、4℃)，所得上清液即为PPO粗酶液。

酶活性的测定：测定管中加入2.5mL缓冲溶液，0.5mL、0.02mol/L邻苯二酚，0.2mL酶液；对照管加入2.7mL缓冲溶液，0.5mL、0.02mol/L邻苯二酚，不加酶液。摇匀，于410nm下测定吸光度值。(每10s记录一次，共记录3min)样品重复测定3次。以最初直线部分的斜率计算酶活力，一个活力单位(U)定义为在测定条件下1min引起吸光度值改变0.01所需的酶量。

(2)酪氨酸酶活性的测定(参考曾亮等的方法)：

酪氨酸酶液的提取：称取去皮切碎马铃薯2g，按1:5(m/V)的比例加入10mL磷酸盐缓冲液(0.1mol/L、pH6.8)，匀浆，低温离心10min(10000r/min、4℃)，上清溶液保存于冰浴或冰箱中，2h内用完。

酶活性的测定：测定管加入1mL、2mmol/L的L-多巴溶液，1.5mL磷酸盐缓冲液(0.1mol/L、pH6.8)，充分混匀，30℃水浴中温育10min后，加入0.5mL酶提液。对照管加入1mL、2mmol/L的L-多巴溶液，2mL磷酸盐缓冲液(0.1mol/L、pH6.8)，充分混匀，30℃水浴中温育10min，不加酶提液。充分混匀，在475nm波长下测定吸光度度值(OD)。开始前6min，每隔30s测定记录一次，以后每隔1min测定记录一次。依据直线斜率即可得到酶活力，一个活力单位(U)定义为在测定条件下1min引起吸光度值改变0.01所需的酶量。

实施例4～9的测定结果见表3。

表3实施例4～9的酶活力测定情况

注意：表3中的时间单位为min，吸光度单位为Abs。

对比例1～6的测定结果见表4。

表4对比例1～6的酶活力测定情况

注意：表4中的时间单位为min，吸光度单位为Abs。

根据表3、表4测得的数据，可得到实施例4～9、对比例1～6中，各组处理后的马铃薯片中的多酚氧化酶活力及酪氨酸酶活力。结果表明：对比实施例4～9和对比例1～6的护色效果，护色效果按从优到劣的排序依次为：实施例4＞实施例8＞实施例7＞实施例9＞实施例6＞实施例5＞对比例1～6。

本发明提供的马铃薯护色方法利用浆水浸泡处理马铃薯切片，可缩短护色液浸泡时间，减小护色液组分浓度，减少产品中二氧化硫的残留量；且护色效果好。

本发明通过对马铃薯新型护色方法的研究，得到了一种马铃薯护色方法。本发明利用传统发酵食品浆水对马铃薯进行浸泡后，再利用护色液浸泡马铃薯。经本发明处理的马铃薯褐变程度低，护色效果好。且本发明使用的护色液浓度更低，护色液浸泡时间更短，不易发生护色液中组分在食品中超标等安全问题。本发明为规模化的马铃薯护色提供了新的技术支持。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。