微波干燥马铃薯预处理工艺研究

王定仙，孙慧英，杜海燕，王春珍

（山西农业大学果树研究所，山西太原030000）

0 引言

微波加热介质物料中的水分子是极性分子，它在快速变化的高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦效应[1]。微波干燥加热具有干燥速度快、节能高效、安全无害、食品加热均匀、容易调节和控制等特点[2]，并且能最大限度地保存物料的活性和食品中的维生素、原有的色泽和营养成分。

马铃薯是人们日常食用的一种常见食物，含有丰富的营养成分，新鲜马铃薯含有约2%蛋白质，并且还含有多种人体必需的氨基酸[3]。而干制后的马铃薯质量减轻、体积显著缩小、便于运输、食用方便、无需冷藏、无需添加防腐剂、产品营养丰富、易于长期保藏[4]。因此，马铃薯是一种适应市场需求、满足消费者需求的一种蔬菜。

试验以马铃薯为原料，通过测定干燥马铃薯片的失水率、复水率、烫漂后过氧化物酶的活性，以及护色液的护色效果并结合产品的感官评定结果，研究不同的切片厚度、护色处理和烫漂条件对微波干燥马铃薯片品质的影响，从而优化预处理工艺。

1 材料及方法

1.1 材料和仪器

马铃薯，均购自山西农业大学市场。

WXD2S-3型微波加热器，南京三乐高新技术发展有限公司产品；JA2003N型电子天平，上海科学仪器厂产品；HH-6型数显恒温水浴锅，江苏省金坛县江南仪器厂产品；刀具、案板、烧杯等。

1.2 工艺流程

原料精选→清洗→去皮→切分→护色剂溶液配制→护色处理马铃薯→烫漂和冷却。

1.3 测定方法

1.3.1 失水率

1.3.2 复水率

用复水比R来判断复水性的优劣，计算公式如下：

式中：G复——干燥品复水后沥干后质量，g；

G干——干燥品复水前的质量[5]，g。

复水方法：将干燥后的马铃薯片浸泡在马铃薯片质量的12～16倍的冷水中，浸泡30 min后，再迅速煮沸并保持沸腾5～7 min，用滤纸吸干表面水分后称质量[6]。

1.3.3 过氧化物酶活性的测定

采用愈创木酚法进行过氧化物酶的测定[7]。

1.3.4 产品感官评价标准

微波干燥马铃薯片感官评价标准见表1。

表1 微波干燥马铃薯片感官评价标准

2 结果与分析

2.1 切分处理对产品品质的影响

2.1.1 切片厚度对马铃薯片失水率的影响切片厚度对失水率的影响见图1。

图1 切片厚度对失水率的影响

由图1可知，在相同干燥条件下，随着切片厚度的增加，马铃薯失水率呈总体下降趋势。在微波干燥马铃薯片时失水率应越大越好，从曲线可以看出切片厚度为1～3 mm时失水率较大。而在4～6 mm随厚度增加曲线出现小幅上升，其原因是因为厚度越大，产品越容易出现烤焦现象，并且烤焦面积也越大，从而使物料损失增加，同时失水率也随着增加。

2.1.2 切片厚度对感官品质的影响

感官评定结果见表2。

表2 感官评定结果

由表2可知，微波干燥后的马铃薯片切片厚度越大，外观品质越差，色泽方面表现为褐色越来越重；而口感方面，由于随着厚度的增加水分散失的难度也在增大，导致酸味和焦味的存在以及咀嚼度的下降；同时，厚度越大越容易出现烤焦现象。因此，厚度范围为2～4 mm时，感官品质较好。

2.1.3 切片厚度对产品复水性的影响

切片厚度与复水比的关系见图2。

图2 切片厚度与复水比的关系

由图2可知，干燥马铃薯的切片厚度越大，其复水比越小；反之则复水比越大。因为切片厚度越大，影响干制品吸水的阻力越强；而且在组织吸水的同时，内部的溶出溶质也较多些，也会对细胞的回复产生影响[8]。一般来说，复水后的产品要比原来产品的水分少一些，微波干燥马铃薯片的复水比越大越好，故厚度范围为1～3 mm较好。

微波干燥中原料切片的厚度会影响原料内外水分的扩散速度，太薄水分扩散太快容易造成产品碳化；太厚有会导致内部水分迁移速度慢而表面水分扩散速度快，造成硬壳现象，以至于大部分水分被封闭在产品内部，严重影响干制速率[9]。故从切片厚度对失水率、感官评价结果和复水比影响结果的综合考虑，得出最佳的切片厚度应为2 mm。

2.2 护色液对护色效果的影响

不同种类的护色液对护色效果的影响见表3。

由表3可知，通过微波干燥后马铃薯片的色泽对比，可以看出2～7组护色剂护色后的产品护色效果较佳；对置于空气中48 h后的马铃薯片色泽比较发现，第3组，第5组，第6组，第7组，第8组和第9组护色剂护色后的制品色泽较好，均为红黄色，其中用0.15%维C+0.05%柠檬酸进行处理的产品色泽最佳；从产品的风味态方面考虑，用体积分数为0.05%柠檬酸处理后的产品口味适中，而其他质量分数下都表现出不程度的酸味。综合考虑，马铃薯的最佳护色液选为体积分数为0.15%维C+0.05%柠檬酸。

表3 不同种类的护色液对护色效果的影响

2.3 烫漂工艺对产品品质的影响

2.3.1 烫漂温度对过氧化物酶活性的影响

烫漂温度对过氧化物酶活性的影响见表4。

表4 烫漂温度对过氧化物酶活性的影响

由表4可知，80℃和85℃下漂烫时间在45～90 s，90℃下烫漂时间在45 s和60 s，以及95℃烫漂45s的试验结果显示，马铃薯片的色泽均为褐色，表明在该条件下马铃薯片内的过氧化物酶不能完全被破坏；在其他条件下，马铃薯片不发生褐变，其内的过氧化物酶已经完全被破坏。

结合生产的实际要求和高温对产品品质影响的考虑，最终得出马铃薯片的最佳烫漂参数为85℃下烫漂105 s。

2.3.2 烫漂处理对失水率和复水率的影响

烫漂处理对失水率和复水率的影响见表5。

表5 烫漂处理对失水率和复水率的影响

由表5可知，第3组和第1组相比，烫漂使失水率提高了2.90%；第4组和第2组比较发现，失水率增加了3.84%。同样，烫漂处理提高了产品的复水比，并且效果较明显。第3组产品比第1组产品复水比高13.8%，第4组比第2组复水比增加了21.0%。

烫漂处理确实提高了产品的失水率和复水率[10]。在微波干燥中其效果较明显，烫漂处理能够大大提高其产品的复水性。

3 结论

（1）在试验设备条件下，微波干燥时马铃薯片的最佳切片厚度为2 mm。

（2）选择最佳护色液组合为体积分数为0.15%维C+0.05%柠檬酸，经此护色液处理过的产品微波干燥后色泽较好。

（3）马铃薯片的最佳烫漂工艺参数为85℃下漂烫105 s。

（4）在以上预处理条件下，对微波干燥马铃薯片烫漂工艺研究发现，烫漂处理可以将产品的复水比提高21.0%。