不脫水不添加防腐劑冷藏馬鈴薯泥產(chǎn)品的滅菌技術(shù)研究

周羅娜　劉嘉　陳中愛　王梅　劉永翔

摘要 以馬鈴薯泥產(chǎn)品為主要原料，以微生物為主要指標(biāo)，以色差、脂肪氧化程度為次要指標(biāo)，研究高溫高壓、微波、二次蒸煮滅菌方法對不脫水馬鈴薯泥產(chǎn)品貯藏時間的影響。結(jié)果表明，不脫水不添加防腐劑真空包裝的薯泥在以上3種滅菌方式中，4 ℃冷藏條件下二次蒸煮滅菌效果較好。

關(guān)鍵詞 馬鈴薯泥;滅菌方式;冷藏

中圖分類號 TS255.3文獻標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2020）11-0186-04

Abstract In this experiment， potato mud products were used as main raw materials， microorganisms was used as the main index， color difference， fat oxidation degree were used as secondary indices to study the effects of high temperature and high pressure， microwave， twice cooking sterilization on the storage time of nondehydration potato mud products. The study showed that the potato mud without dehydration and adding preservative vacuum packaging was stored at 4 ℃ refrigerated conditions， the twice cooking sterilization effect was better among the above three sterilization methods.

Key words Mashed potato;Sterilization method;Refrigeration

馬鈴薯脂肪含量低，富含比水稻、小麥多約10倍的膳食纖維[1]，含有人體所必需的7類營養(yǎng)物質(zhì)、8種氨基酸，同時含有維生素B6、胡蘿卜素、葉酸、綠原酸、花青素等多種具有生物活性的次級代謝產(chǎn)物。馬鈴薯是具有獨特營養(yǎng)價值的低GI（glycemic index）值健康食物，有“地下蘋果”“第二面包”“珍貴作物”之稱[2-4]。以馬鈴薯為主食，可以有效改善我國居民的營養(yǎng)攝入結(jié)構(gòu)，提高健康水平。

馬鈴薯主食化的方向主要分兩類：一類是將馬鈴薯作為輔料添加進居民一日三餐經(jīng)常使用的主食產(chǎn)品中，如馬鈴薯面條[5]、馬鈴薯面包[6]、馬鈴薯米粉[7]等;另一類是直接作為“開袋即食”的休閑及功能性產(chǎn)品[8]。

對于方便快捷的速食類馬鈴薯泥產(chǎn)品的研究很少，現(xiàn)今市場上進行銷售的速食類馬鈴薯泥以馬鈴薯粉進行沖泡的產(chǎn)品為主。由于馬鈴薯鮮薯中水分含量達(dá)80%以上[9]，馬鈴薯加工成粉過程復(fù)雜，需經(jīng)過清洗、去皮、篩選、切片、漂洗、預(yù)煮、冷卻、蒸煮、搗泥、脫水干燥、烘干、包裝等多個工序[10]，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高。復(fù)雜的加工工藝也使得馬鈴薯中多酚類物質(zhì)極易丟失，營養(yǎng)成分及風(fēng)味物質(zhì)損失較大，其留存量僅為鮮薯的40%～60%[11-12]。此外，在馬鈴薯粉的干燥過程中，平均每生產(chǎn)1 t馬鈴薯粉約排放3 t廢水，廢水中含有的蛋白質(zhì)、纖維素等物質(zhì)，增加了環(huán)境負(fù)擔(dān)。

不脫水馬鈴薯泥產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中，可以有效減少企業(yè)的耗能、降低成本、減少污染，還可以最大程度保存馬鈴薯中的營養(yǎng)物質(zhì)。但在貯藏過程中，由于馬鈴薯泥營養(yǎng)含量高，若滅菌方式不合適，微生物快速滋生會導(dǎo)致馬鈴薯泥腐敗、變質(zhì)。該試驗主要以微生物為主要指標(biāo)，以色差、脂肪氧化程度為次要指標(biāo)，研究不同滅菌方法在冷藏條件下對不脫水馬鈴薯泥產(chǎn)品貯藏時間的影響，從而找到一種適合不脫水馬鈴薯泥產(chǎn)品的滅菌方式。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮馬鈴薯品種為大西洋。

主要試劑：硫代巴比妥酸（TBA）、三氯乙酸（TCA）、丙二醛、氯仿、生理鹽水、月桂基硫酸鹽胰蛋白胨（LST）肉湯、煌綠乳糖膽鹽（BGLB）肉湯、平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基。

1.2 主要設(shè)備與儀器

安盛科DZQ-420C型真空包裝機;奧豪斯cp213電子秤;上海精科分光光度計754N;上海申安DSX-280KB24高壓殺菌鍋;格蘭仕P70D20TP-C6（W0）型微波爐;便捷式色差儀3nh SR-66。

1.3 試驗方法

1.3.1 馬鈴薯泥制作工藝流程。

鮮薯→清洗→去皮→切片→蒸煮→壓泥→炒制→真空包裝→滅菌→成品。

1.3.2 馬鈴薯泥滅菌方法的選擇。

將炒制后的馬鈴薯泥分裝于透明蒸煮包裝袋中，每袋裝70 g。將70袋樣品分為 5組，每組 14袋。分別選用高溫高壓滅菌、二次蒸煮滅菌、微波滅菌3種方法對馬鈴薯泥進行滅菌，剛炒制出來未滅菌的薯泥作為對照組。所有樣品4 ℃條件下貯藏28 d。

1.3.2.1 高溫高壓滅菌。

將包裝好的馬鈴薯泥樣品在100 ℃滅菌10 min，滅菌完成后立即用流動冷水冷卻至室溫。

1.3.2.2 二次蒸煮滅菌。

將包裝好的馬鈴薯泥樣品放入沸水中蒸煮10 min后迅速放入冷水中冷卻后，再放入沸水中蒸煮10 min。滅菌完成后，立即采用流動冷水冷卻至室溫。

1.3.2.3 微波滅菌。

將包裝好的馬鈴薯泥樣品放入600 W微波中處理45 s。滅菌完成后，立即采用流動冷水冷卻至室溫。

1.3.3 貯藏馬鈴薯泥微生物值的測定。

1.3.3.1 菌落總數(shù)測定。

菌落總數(shù)的測定方法參照國標(biāo) GB 4789.2—2016，每隔4 d測定1次。

1.3.3.2 大腸菌群數(shù)測定。

大腸桿菌的測定參照國標(biāo)GB 4789.3-2016，每隔4 d測定1次。

1.3.4 貯藏馬鈴薯泥色差測定。

色差（△E）測定采用的是 CIE-L* a* b*法。使用便捷式色差儀直接測定樣品表面的亮度值（L*）、紅度值（a*）、黃度值（b*）。L*值越高表明樣品表面越白，a*>0表示紅值，a*<0表示綠值，b*>0表示黃值，b*<0表示藍(lán)值。色差計在使用前用白板進行校準(zhǔn)，對每個土豆泥樣品平行測定 3 次。按以下公式計算色差（△E）：1.3.5 貯藏馬鈴薯泥脂肪氧化程度測定[硫代巴比妥酸值（TBA值）]。

取樣品2.5 g，加入20 mL超純水，13 500 r/min 下均質(zhì)30 s后加入25%的TCA 5 mL，4 ℃下10 000 r/min離心15 min，取上清液3.5 mL，加入1.5 mL 0.6%的TBA溶液。90 ℃下水浴30 min，冷卻后10 000 r/min離心5 min，在532 nm處測定吸光度。2.5 mL超純水中加入1 mL 25% TCA和1.5 mL 0.6%的TBA作為空白。記錄吸光值，結(jié)果以每千克樣品中的丙二醛的毫克數(shù)來表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯泥滅菌方法選擇結(jié)果

由表1可知，空白組及二次蒸煮滅菌的1號和2號平板均沒有菌落長出，高溫高壓滅菌的樣品在10-2稀釋梯度有少量菌落，在10-3稀釋梯度沒有菌落。微波600 W 45 s在10-2、10-3 2個稀釋梯度均有大量菌落生長。

根據(jù)冷藏調(diào)制食品SB/T 10648中微生物指標(biāo)的限量（菌落總數(shù)≤10 000 CFU/g、大腸菌群數(shù)≤3 000 MPN/kg）可知，高溫高壓滅菌處理組樣品菌落總數(shù)為0，大腸菌群數(shù)≤3 000 MPN/kg，均未超過微生物指標(biāo)的限量;二次蒸煮滅菌的樣品菌落總數(shù)為227 CFU/g，大腸菌群數(shù)≤3 000 MPN/kg，均未超過微生物指標(biāo)的限量;微波600 W 45 s滅菌的樣品菌落總數(shù)不計其數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家限定標(biāo)準(zhǔn)（大腸菌群數(shù)≤3 000 MPN/kg），但未超過微生物指標(biāo)的限量。

由表2可知，比較這3種滅菌方法，經(jīng)高溫高壓滅菌和二次蒸煮處理的樣品4 ℃放置4 d后測得菌落總數(shù)與大腸菌群數(shù)菌均未超出微生物指標(biāo)限量，但微波600 W 45 s滅菌的樣品產(chǎn)生的菌落總數(shù)超出了微生物指標(biāo)限量。這說明使用微波600 W45 s滅菌方法不適于薯泥滅菌。綜合菌落總數(shù)和大腸菌群數(shù)測定結(jié)果，選用高溫高壓和二次蒸煮滅菌方式作為馬鈴薯泥貯藏試驗的滅菌方式。

2.2 貯藏馬鈴薯泥微生物值測定結(jié)果

2.2.1 馬鈴薯泥貯藏4 d時微生物值測定結(jié)果。

由表3、4可知，空白組沒有菌落長出，高溫高壓滅菌的樣品在10-2、10-3 2個稀釋梯度均有菌落長出，二次蒸煮樣品在10-2稀釋梯度有菌落長出，2種處理方式的菌落總數(shù)分別為954和90 CFU/g，大腸菌群數(shù)≤3 000 MPN/kg，均在限定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。這說明貯藏第4天時薯泥的微生物指標(biāo)符合微生物限定標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 馬鈴薯泥貯藏8 d時微生物值測定結(jié)果。

由表5、6可知，貯藏第8天時，高溫高壓處理的菌落總數(shù)達(dá)到10 681 CFU/g，二次蒸煮的菌落總數(shù)達(dá)8 600 CFU/g，均已超過國家限定標(biāo)準(zhǔn)或者即將超過冷藏食品微生物指標(biāo)限定標(biāo)準(zhǔn)，大腸菌群數(shù)均小于3.0 MPN/g，說明不添加任何防腐劑真空包裝的薯泥在4 ℃下貯藏，菌落總數(shù)在8 d內(nèi)不會超標(biāo)，一旦超過8 d薯泥的菌落總數(shù)超過限定標(biāo)準(zhǔn)，將無法食用。

2.3 貯藏馬鈴薯泥色差值測定結(jié)果

色澤作為食品感官品質(zhì)的重要指標(biāo)，是消費者衡量食品品質(zhì)的重要依據(jù)。從表7、8可以看出，樣品的a*值均小于0，說明薯泥顏色有些偏向亮色，這與L*值的測定結(jié)果相一致。b*大于0，表示b*偏黃，說明薯泥是黃色偏白。

高溫高壓處理薯泥樣品較二次蒸煮樣品L*值變化差異性顯著，這可能由于2種滅菌方式所使用的壓力不同而導(dǎo)致的樣品色澤變化程度不同。整個貯藏期間 L*值呈逐漸增大的趨勢，說明貯藏過程中薯泥由黃色逐漸變白，這與實際看到的結(jié)果相一致。

2.4 貯藏馬鈴薯泥脂肪氧化程度測定結(jié)果

TBA值是反映脂肪氧化程度的指標(biāo)。由圖1可知，2種滅菌方式下的薯泥樣品TBA值隨著貯藏時間的延長均不斷增大，氧化程度逐漸增加，高溫高壓滅菌薯泥樣品TBA值比二次蒸煮滅菌變化快。

貯藏過程中影響脂肪氧化速率的主要因素包括溫度、氧、光和射線等。氧氣是影響脂肪氧化的主要因素，真空包裝薯泥除去了包裝袋中的氧氣，但由于包裝材料仍然有一定的透氧率，脂肪氧化不可避免。因此，真空包裝的薯泥TBA 值在貯藏期間呈逐漸上升的趨勢。

3 結(jié)論

不加任何防腐劑真空包裝的不脫水薯泥，高溫高壓、二次蒸煮、微波600 W45 s 3種滅菌方式中，二次蒸煮滅菌效果較好。在二次蒸煮滅菌、4 ℃冷藏條件下，薯泥貯藏到第8天時，菌落總數(shù)和大腸菌群值均在國家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，達(dá)到國家對冷藏食品的微生物要求，能夠食用;薯泥色澤在貯藏后均變白，高溫高壓滅菌比二次蒸煮滅菌變白明顯;薯泥在貯藏后TBA值呈上升趨勢，二次蒸煮滅菌比高溫高壓滅菌上升速度慢。綜上所述，二次蒸煮滅菌方式適合薯泥產(chǎn)品。

參考文獻

[1] 黃強，舒婷，劉小龍，等.馬鈴薯的營養(yǎng)價值概述[J].現(xiàn)代食品，2018（16）：58-59.

[2] 楊雅倫.主糧化背景下的馬鈴薯比較效益研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2017.

[3] 逄學(xué)思，曲峻嶺，郭燕枝.中國馬鈴薯主食產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及未來展望[J].農(nóng)業(yè)展望，2018（4）：28-31.

[4] 高康，何蒲明.馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略研究[J].合作經(jīng)濟與科技，2018（14）：31-33.

[5] 蒲華寅，牛偉，孫玉利，等.馬鈴薯泥面條制作工藝優(yōu)化及品質(zhì)分析[J].食品工業(yè)科技，2019，40（2）：170-174.

[6] 陳中愛，李俊，呂都，等.響應(yīng)面法優(yōu)化馬鈴薯面包的制作工藝及品質(zhì)分析[J].食品科技，2018，43（10）：212-218.

[7] 衛(wèi)萍，游向榮，張雅媛，等.添加淀粉對馬鈴薯米粉品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技，2019，40（11）：79-84.

[8] 陳萌山，王小虎.中國馬鈴薯主食產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與展望[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題，2015，36（12）：4-11.

[9] 郭燕枝，王秀麗.馬鈴薯在世界的傳播及中國消費現(xiàn)狀原因探析[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，2015（10）：123-124.

[10] 程曉惠，李琳，肖帥，等.馬鈴薯主食化的問題與對策研究[J].糧食與油脂，2020，33（1）：12-14.

[11] 聶濤.馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（6）：302-303.

[12] 楊曼倩，董全.馬鈴薯全粉加工技術(shù)及應(yīng)用研究進展[J].糧食與油脂，2017，30（2）：7-11.