馬蹄的貯藏保鮮與加工利用研究進(jìn)展

劉兵，段振華，2，*

（1.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南海口570228；2.賀州學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)研究院，廣西賀州542899）

馬蹄的貯藏保鮮與加工利用研究進(jìn)展

劉兵1，段振華1，2，*

（1.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南?？?70228；2.賀州學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)研究院，廣西賀州542899）

馬蹄營養(yǎng)豐富，皮嫩汁多，屬季節(jié)性食品，貨架期較短。鮮切后的馬蹄易于變色和失水腐敗，影響外觀品質(zhì)、風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值等，產(chǎn)品附加值低；在加工中產(chǎn)生的馬蹄皮含有較多活性物質(zhì)，如處理不當(dāng)易造成資源浪費(fèi)和環(huán)境的污染。本文主要綜述了馬蹄貯藏保鮮處理的技術(shù)，主要有涂膜保鮮、熱處理保鮮、氮?dú)馓幚肀ｕr、乙醛熏蒸處理保鮮及護(hù)色劑保鮮等；以及馬蹄果肉和馬蹄皮加工利用的方法，包括馬蹄果肉飲料的加工，馬蹄皮果酒、果醋加工及棕色素、黃酮和多酚類等物質(zhì)的提取。

馬蹄；貯藏保鮮；加工

馬蹄（學(xué)名Heleocharis Tuberose Schult）又名地栗、烏芋、鳧茨、通天草等，屬莎草科荸薺屬多年生水生草本植物，因外形似馬蹄而得名［1］，其皮呈赤褐色，球莖扁圓，表面光滑，肉脆嫩而多汁，是一種天然的經(jīng)濟(jì)作物，原產(chǎn)于中國南部及印度，在我國已有2000多年的栽培史［2］。馬蹄風(fēng)味特殊，生吃熟食都可，為水果、蔬菜兼用型食品，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、多種礦物質(zhì)、維生素等成分，其皮中含有許多生物活性成分，具有一定的保健作用。中醫(yī)認(rèn)為馬蹄性寒、味甘，無毒，具有清熱、生津、開胃、消食、化痰、潤燥、明目、清音、醒酒等功效，還具有抗腫瘤、抗菌、防治呼吸道疾病、利腸通便和利尿排淋等作用。臨床上，可用于熱病煩渴、痰熱咳嗽、延后疼痛等癥［3］。我國每年的馬蹄產(chǎn)量巨大，上市后多以鮮銷為主，貨架期短，且馬蹄的加工利用化程度低，因此，對(duì)馬蹄貯藏保鮮方法及精深加工的研究對(duì)于解決馬蹄季節(jié)性生產(chǎn)與常年消費(fèi)的矛盾、開發(fā)馬蹄新產(chǎn)品、提高附加值及產(chǎn)品品質(zhì)，提升馬蹄綜合利用程度具有十分重要的意義。

1　馬蹄的貯藏保鮮技術(shù)

馬蹄皮薄汁多，極易失水萎縮和腐爛變質(zhì)，貯藏期短；且馬蹄去皮后受到不同因素的影響，會(huì)使苯丙氨酸酶、多酚氧化酶和過氧化氫酶等與褐變相關(guān)的酶的活性增加［4］，導(dǎo)致馬蹄顏色變黃，品質(zhì)下降。在農(nóng)村一些地區(qū)中，通常采用窖藏法、細(xì)沙貯藏法、缸藏法、溶液保鮮法、冷藏保鮮法和堆藏保鮮法等［5］簡便易行的方法來對(duì)馬蹄進(jìn)行貯藏保鮮。馬蹄通過貯藏保鮮，可調(diào)節(jié)市場(chǎng)供應(yīng)，提高產(chǎn)品的附加值及品質(zhì)。隨著現(xiàn)代食品加工技術(shù)的發(fā)展，馬蹄的貯藏保鮮又出現(xiàn)了一些新的技術(shù)。

1.1涂膜保鮮技術(shù)

涂膜保鮮技術(shù)是將鮮切果蔬浸泡在無毒的液態(tài)高分子可食用涂抹劑中，用于防止微生物入侵和延長貨架期的一種綠色保鮮方法［6］?？墒承阅ぶ饕怯商烊豢墒承圆牧希ㄈ绲矸?、殼聚糖、海藻酸鈉、蛋白、脂質(zhì)等）組成，材料安全、無毒、經(jīng)濟(jì)方便、來源廣而被廣泛應(yīng)用于蘋果［7］、梨［8］、茄子［9］、木瓜［10］等果蔬貯藏保鮮加工中。在這些可食性材料中，殼聚糖由于具有良好的抗氧化、物理和機(jī)械性能，因此在食品工業(yè)中應(yīng)用最廣泛［11］。運(yùn)用殼聚糖膜可抑制馬蹄切片的苯丙氨酸酶、多酚氧化酶、過氧化酶的活性，延緩褐變的發(fā)生。尹璐［12］等以鮮切馬蹄為原料，研究不同涂膜處理對(duì)馬蹄品質(zhì)變化的影響。結(jié)果表明：殼聚糖-葛根淀粉復(fù)合膜可延緩馬蹄品質(zhì)的下降，而NaClO消毒與復(fù)合膜結(jié)合方法效果更顯著，更適合馬蹄保鮮。

1.2熱處理保鮮技術(shù)

熱處理作為一種無毒副作用的、高效、經(jīng)濟(jì)、對(duì)人體無害的安全處理措施，受到越來越多的關(guān)注。田維娜等［13］以馬蹄為原料，研究了輕微熱處理（58℃，20min）對(duì)馬蹄貯藏過程中色澤及品質(zhì)的影響。研究表明：輕微的熱處理，可有效抑制馬蹄切片褐變度的增加，較好的保持切片的品質(zhì)。

1.3護(hù)色劑保鮮技術(shù)

采用護(hù)色劑對(duì)鮮切馬蹄進(jìn)行保鮮處理的技術(shù)運(yùn)用較為廣泛。王蓉蓉等［14］以鮮切馬蹄為原料，研究酸液燙漂和護(hù)色劑浸泡對(duì)馬蹄護(hù)色效果的影響，并篩選出鮮切馬蹄的最佳護(hù)色組合。結(jié)果表明，酸液燙漂和護(hù)色劑浸泡均具有較好護(hù)色效果。漂燙最佳工藝為70℃下0.3％檸檬酸溶液中漂燙90 s；護(hù)色最佳工藝為漂燙后的馬蹄浸入1.0％氯化鈣溶液+0.15％亞硫酸氫鈉溶液+0.3％植酸溶液浸泡20min。鄧靖等［15］采用新型抗菌劑堿式次氯酸鎂（BMH）對(duì)鮮切馬蹄進(jìn)行護(hù)色保鮮。結(jié)果表明，定量的BMH可控制鮮切馬蹄表面的水分，抑制VC和顏色改變，起到護(hù)色作用。

1.4氮?dú)馓幚肀ｕr技術(shù)

氮?dú)馓幚硎邱R蹄保鮮的新技術(shù)，它為馬蹄保鮮加工提供新的思路。尤艷麗等［16］研究了短時(shí)間無氧處理對(duì)鮮切馬蹄抗氧化活性褐變的影響。研究表明，將馬蹄切片放入純N2中處理4 h，再4℃貯藏18 d，無氧及低溫環(huán)境能明顯抑制與褐變相關(guān)酶的活性，并阻止褐變相關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)生。保持了馬蹄切片的風(fēng)味品質(zhì)，可有效延長鮮切馬蹄的保質(zhì)期。

1.5乙醛熏蒸保鮮技術(shù)

鄧麗莉等［17］對(duì)采后馬蹄用不同體積分?jǐn)?shù)乙醛熏蒸處理4 h，測(cè)定乙醛熏蒸處理對(duì)鮮切馬蹄貯藏期品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：不同乙醛濃度熏蒸處理均能有效延緩鮮切馬蹄貯藏期間色澤的改變，其中0.1％和0.5％乙醛控制果實(shí)褐變的效果最好；不同體積分?jǐn)?shù)的乙醛熏蒸處理均能減少鮮切馬蹄貯藏期組織水分的散失。

2　馬蹄的加工利用

馬蹄中營養(yǎng)物質(zhì)豐富又具備許多活性功能，可加工成削皮清水馬蹄罐頭、馬蹄粉、馬蹄糕、馬蹄汁、馬蹄脯等初級(jí)加工產(chǎn)品［18］，未對(duì)馬蹄作進(jìn)一步深加工，資源的綜合利用程度不高，不能滿足日益增長的消費(fèi)。因此，探索和研究馬蹄深加工產(chǎn)品的意義重大。

2.1馬蹄果肉飲料加工技術(shù)

馬蹄含有大量水分，取汁容易，其汁清甜可口，是一種理想的飲料原料。通過馬蹄汁和其他原料的果汁進(jìn)行調(diào)配，可生產(chǎn)出一系列馬蹄風(fēng)味的復(fù)合飲料，如馬蹄-楊桃望復(fù)合果汁、馬蹄-蓮藕復(fù)合飲料等。

吳鵬等［19］利用單因素和正交試驗(yàn)研制馬蹄果汁飲料，以感官評(píng)定配方優(yōu)選，得到馬蹄果汁飲料最佳工藝參數(shù)：90℃水中燙漂2min，70℃糊化10min，果漿含量20％，甜菊糖添加量0.004％，檸檬酸添加量0.10％，黃原膠添加量0.10％。

周文斌等［20］以馬蹄汁、脫脂牛乳為原料，經(jīng)混合、調(diào)配、均質(zhì)、殺菌、接種發(fā)酵、冷藏后得到馬蹄風(fēng)味發(fā)酵乳。通過單因素和正交試驗(yàn)得到的最佳配方及工藝參數(shù)為：馬蹄原汁50％、白砂糖8％、脫脂乳粉6％、接種量6％、發(fā)酵溫度41℃、發(fā)酵時(shí)間6 h。

2.2馬蹄皮加工利用

2.2.1馬蹄皮果酒、果醋加工

馬蹄皮中含有許多（如黃酮、多酚等）對(duì)人體有益的生物活性物質(zhì)，具有較好的抑菌和抗氧化功能，是生產(chǎn)功能性食品的重要原料。

潘百明等［21］以新鮮的馬蹄皮為原料，經(jīng)過清洗、干燥、粉碎，酶解取汁制成發(fā)酵液，經(jīng)發(fā)酵制成馬蹄皮果酒。研究發(fā)酵溫度，酵母接種量及糖度對(duì)發(fā)酵的影響，最后得出馬蹄皮發(fā)酵液最佳發(fā)酵條件為：發(fā)酵溫度為32℃，接種量為1％，糖度為12％。

丁興華［22］以馬蹄皮為原料進(jìn)行果醋的發(fā)酵，在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上，醋酸發(fā)酵的最適宜工藝條件為：醋酸發(fā)酵溫度32℃，酒精濃度7.6％，接種量10.9％。高志明等［23］以烘干后保存的馬蹄皮為原料，進(jìn)行酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵，制得馬蹄皮果醋。酒精發(fā)酵的最佳工藝條件：發(fā)酵溫度28℃，糖度14.5％，酵母接種量4％，發(fā)酵時(shí)間4 d；醋酸發(fā)酵最佳工藝條件：接種量12％，初始酒精度7％（體積比），發(fā)酵溫度32℃，發(fā)酵時(shí)間12 d，最后得到的果醋總酸達(dá)4.6 g/dL。

2.2.2馬蹄皮色素提取

馬蹄皮中含有較多的水溶性棕色素，它可用于食品、醫(yī)藥保健品和化妝品的著色劑，是一種用途廣泛、易于大量提取的天然色素。

2.2.2.1溶劑提取法

周耀明［24］以乙醇作為浸提劑提取馬蹄皮色素，得到馬蹄皮色素的最佳提取工藝為：乙醇體積分?jǐn)?shù)70％，料液比1∶20（g/mL），pH=2，提取溫度50℃，提取時(shí)間2 h。

2.2.2.2超聲波輔助提取法

吳鵬等［25］采用超聲波輔助浸提對(duì)團(tuán)風(fēng)馬蹄皮棕色素進(jìn)行提取，得到最佳工藝為：提取劑為80％乙醇，料液比為1∶10（g/mL），超聲波功率為350W，提取時(shí)間25min，提取溫度55℃。

2.2.2.3微波輔助提取法

羅楊合等［26］以30％食用酒精為溶劑、料液比1∶ 20（g/mL）、微波功率240W、微波輻射時(shí)間5min的條件下進(jìn)行微波輔助提取，馬蹄皮棕色素的提取率優(yōu)于溶劑浸提法和超聲波輔助提取法。

2.2.2.4樹脂提取法

李行任［27］利用打孔樹脂對(duì)粗色素進(jìn)行純化，可獲得色階高的馬蹄皮色素。所得色素在中性溶液有良好的熱穩(wěn)定性，其穩(wěn)定性受溶液pH和金屬離子影響。該色素具有良好的還原能力和清除ABTS+·、DPPH·活性。

2.2.3馬蹄皮總黃酮提取

2.2.3.1微波輔助提取法

吳鵬等［28］對(duì)馬蹄皮中黃酮的微波提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得到微波提取的最優(yōu)工藝：微波功率285W、乙醇體積分?jǐn)?shù)60％、固液比1∶33.8（g/mL）、微波時(shí)間37s。在此條件下總黃酮的提取率約為386.53mg/g。

2.2.3.2超聲波輔助提取法

羅楊合等［29］利用超聲波輔助提取馬蹄皮總黃酮，最佳工藝條件為超聲頻率20 kHz，超聲功率80W，浸提溫度60℃，超聲處理50min、食用酒精濃度60％、料液比1∶12（g/mL）。在此條件下，馬蹄皮總黃酮提取率達(dá)1.38％。

2.2.3.3溶劑提取法

許國權(quán)等［30］通過正交試驗(yàn)確定從馬蹄皮中提取總黃酮的最佳工藝條件為：乙酸濃度為75％，提取溫度為70℃、料液比為1∶14（g/mL），提取時(shí)間為6 h，總黃酮得率為1.56％。

2.2.3.4超聲-微波協(xié)同提取法

楊軍君［31］通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研究了超聲-微波協(xié)同萃取法提取馬蹄皮總黃酮的最優(yōu)工藝。試驗(yàn)結(jié)果為：提取時(shí)間25min，料液比1∶16（g/mL），提取溫度60℃，乙醇濃度70％，馬蹄皮總黃酮提取率為2.652％。

2.2.4其他物質(zhì)提取

陳秋娟［32］利用超聲輔助提取馬蹄皮中的多酚物質(zhì)，得出最佳的提取工藝條件為：超聲溫度50℃，乙醇濃度60％，料液比1∶16（g/mL），超聲時(shí)間20min，此條件下多酚的提取率為3.00％。

王穎等［33］研究熱浸提法的不同條件對(duì)馬蹄多糖的影響，得到最佳提取工藝為：固液比1∶30（g/mL），浸提時(shí)間3 h，溫度80℃，在此條件下，馬蹄多糖的得率為1.78％。

3　展望

我國馬蹄資源豐富，產(chǎn)量高，但貯藏期短，綜合利用化程度較低。對(duì)馬蹄進(jìn)行貯藏保鮮處理可使其具有較長的保質(zhì)期，涂膜保鮮處理、熱處理和氮?dú)馓幚淼确椒ň茉谝欢ǔ潭壬涎泳忨R蹄的褐變與腐敗的發(fā)生，保持了馬蹄色澤、風(fēng)味等品質(zhì)。但單一保鮮方法存在許多的缺點(diǎn)，如熱處理時(shí)溫度和貯藏時(shí)間的交互作用會(huì)影響鮮切馬蹄的色澤；乙醛熏蒸處理會(huì)加速鮮切馬蹄中還原性抗壞血酸的降解；護(hù)色劑保鮮易造成溶劑的殘留，存在安全隱患等。較之于單一的貯藏保鮮方法，采用兩種或兩種以上的保鮮方法相結(jié)合，可以取長補(bǔ)短，有效的利用各種方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，為馬蹄的長期貯藏及保鮮技術(shù)的開發(fā)提供更好借鑒作用。

利用馬蹄為原料進(jìn)行綜合加工和利用制得果肉飲料等產(chǎn)品，增加了馬蹄產(chǎn)品的多樣性，提高了馬蹄的附加值。以加工或食用剩下的馬蹄皮為原料，進(jìn)行果酒、果醋的發(fā)酵及棕色素、黃酮類等活性物質(zhì)的提取，大大提高馬蹄皮利用率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，避免了資源的浪費(fèi)及環(huán)境的污染，為今后馬蹄皮保健食品的開發(fā)和利用提供新的思路及方法。盡管如此，但大多數(shù)研究的成果僅限于實(shí)驗(yàn)室，并未實(shí)際應(yīng)用于工廠中，沒有使研究成果指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化程度低。此外，關(guān)于馬蹄皮的研究涉及多為活性物質(zhì)的提取及其功能鑒定，對(duì)新型產(chǎn)品的開發(fā)較少，對(duì)它的抗菌及抗癌的機(jī)理研究不夠深入。因此，加快馬蹄加工的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、新型產(chǎn)品開發(fā)及病理學(xué)方面也是今后進(jìn)行深入研究的方向。

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Progress Research on Storage and Processing Utilization ofW ater Chestnut

LIU Bing1，DUAN Zhen-hua1，2，*
（1.College of Food Scienceand Technology，Hainan University，Haikou 570228，Hainan，China；2.Institueof Food Research，Hezhou University，Hezhou 542899，Guangxi，China）

Water chestnut is rich in nutrition，skin tender and juicy，which belongs to the seasonal food and shelf life is short.After the fresh cut，thewater chestnut iseasy to change the color and the lossofwater，which affects the appearance quality，flavor and nutritional value，and the low added value of the product.Water chestnutpeel containsmany active substancesproduce in the process，easily lead towasteof resourcesand environmentalpollution ifhandled properly.Thispapermainly summarizes the technology ofstorage and preservation ofwater chestnut，mainly coating preservation，heat preservation，processing nitrogen preservation，acetaldehyde fumigation treatment and color preservation agent，etc..The processes and utilization methods of Water chestnutpulp and peelof Eleocharis tuberosa，includingwater chestnutpulp beverage processing，water chestnut peel fruitwine vinegar processing and extracting brown pigment，flavonoids and polyphenols substances.The utilization rate and economic value ofwater chestnutwere greatly improved by storage and processing，which provided a reference for the further research ofhorse'shoof.Which greatly improves the utilization rateand economic valueofwater chestnut.

waterchestnut；storageandpreservation；processing

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.18.051

劉兵（1992—），男（漢），在讀碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。

段振華（1965—），男（漢），教授，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。

2016-04-19