马铃薯贮藏保鲜技术研究进展

Research Progress on Potato Storage and Preservation Technology

YANFabin1²，LIU Huiyan1，FANGHaitian1* （1.College ofFood Science and Engineering， Ningxia University， Yinchuan 75oo21， China; 2.Nissin Food （China） Investment Co.，Ltd.， Shanghai 200235， China）

Abstract： This article elaborates on the basic characteristics of potatoes， summarizes the physical storage and preservation technology，chemical storageand preservation technology，and biological storage and preservation technology of potatoes，analyzes the environmental and internal factors that affect the storage and preservation effct of potatoes，in order to ensure the quality of potatoes and promote the development of the potato processing industry.

Keywords： potato; physical preservation; chemical preservation; biotechnology preservation

马铃薯（SolariumtuberosumL.）作为一种重要的粮食作物，在全球范围内均有种植。马铃薯因其丰富的营养价值和耐储存等特点，成为许多加工食品的重要原料，特别是在休闲食品市场中，薯片销量日益增长，为马铃薯的深度加工提供了广阔的市场空间，也提高了马铃薯的附加值。然而，薯片加工业的快速发展对原料的质量提出了更高的要求。马铃薯的贮藏保鲜技术直接影响原料的新鲜度、从而影响产品的口感、营养以及安全性，对贮藏技术进行研究和应用对提高整个产业链的效率和产品质量具有重要意义[1-2]。科学的贮藏技术研究不仅有利于减少土豆原料的损耗，延长其加工周期，也对降低生产成本、提升市场竞争力具有重要作用。同时，提升贮藏与保鲜技术也有助于降低对环境的影响，符合现代农业可持续发展的要求。

1马铃薯的基本特征

1.1 马铃薯的营养成分

马铃薯中的主要营养成分有碳水化合物、蛋白质、维生素和矿物质等。通常情况下，马铃薯块茎的水分含量为 76% ，干物质含量为 24% ，其中淀粉占干物质总量的 70%～80% 。马铃薯块茎的蛋白质含量约为 2% ，含有18种氨基酸。此外，马铃薯块茎还含有多种维生素和无机盐成分，包括维生素C、维生素A等18种维生素成分和钙、磷、铁等10多种矿物质元素[3]

1.2 马铃薯的贮藏特性

在马铃薯的实际贮藏过程中，土堆贮藏、通风贮藏等传统的贮藏方法虽然成本较低，但由于缺乏有效的温度、湿度控制，容易导致马铃薯品质下降和损耗增加[4]。即便是采用气调贮藏等先进的贮藏技术后，马铃薯在贮藏过程中仍会出现品质下降等问题。温度、湿度、氧气浓度和品种以及收获后不同的包装、运输和储存条件下的初始质量等因素均会影响马铃薯的储存效果。

2马铃薯的贮藏保鲜技术研究进展

2.1物理贮藏保鲜技术

2.1.1 低温贮藏

低温贮藏技术对保持马铃薯的口感和品质至关重要[5]。低温贮藏作为一种传统而有效的农产品保鲜方法，在马铃薯的贮藏保鲜处理中占有举足轻重的地位。该技术是将马铃薯存放在低温环境中，可有效延长其保质期限，减少因温度升高而导致的马铃薯腐烂和品质下降。尽管低温贮藏技术具有众多优点，但在实际操作中也存在一定的局限性和挑战。例如，对温度控制要求较高，需要持续且精确的温度监测和调节设备，这会增加成本，但该技术仍是目前最有效的马铃薯保鲜方法之一。

2.1.2 气调贮藏

气调贮藏是通过调整储存环境中的气体成分，如氧气和二氧化碳的浓度，以延长马铃薯的保鲜期并保持其品质。这种方法的核心在于通过控制和管理储存空间的气体组成比例，来降低马铃薯的代谢速率，从而减缓组织的老化，延长马铃薯的贮藏期，同时能有效抑制微生物的生长和繁殖。在马铃薯的贮藏过程中，气调贮藏的应用可以大大提高其保鲜效果。气调贮藏的核心在于对储存环境的精确管理，包括气体浓度的控制、温湿度的调节以及对储存条件的实时监控[。通过不断优化气调比例，可以最大限度地发挥气调技术的优势，从而延长马铃薯的贮藏期并保持其新鲜度。

2.1.3 辐射技术

辐射保鲜技术是一种利用电磁辐射的生物效应来保鲜食品的方法。这种技术主要是通过使用γ射线、X射线或电子束等形式的辐射，对食品中的微生物进行杀灭或抑制，减少食品中的水分活性，改变食品的物理或化学性质，以延长食品的保鲜期限并保持其品质。对马铃薯保鲜而言，通过辐射处理，可以有效降低马铃薯中的水分活性，降低其呼吸速率，从而延长其贮藏期限[]。此外，辐射处理还可以杀灭马铃薯表面的细菌和真菌等微生物，减少腐败变质的风险。采用辐射处理后的马铃薯，在一定时间内可以保持较好的质量，且可以显著延长其贮藏期限[]

2.1.4 超高压处理

超高压处理（HighPressureProcessing，HPP）是一项非热食品保藏技术，通过施加 100MPa 以上的压强，改变食品中酶等物质的生物活性和化学结构，以此来延长食品保质期、改善食品品质并保持营养价值[9。马铃薯作为加工食品的重要原料，其在收获后的贮藏与保鲜过程中面临易腐烂、易褐变、呼吸作用强烈等问题。超高压处理技术的应用，可以有效改善这些问题，延长马铃薯的保鲜期并保持其营养和感官品质[10]。与热处理相比，超高压处理不会产生任何有害的加热相关副产品，也不会改变马铃薯的营养成分，保证了食品的安全性和营养价值。

2.2化学贮藏保鲜技术

2.2.1 防腐剂的使用

在马铃薯的保鲜过程中，防腐剂的使用是提高其贮藏品质的重要手段。防腐剂能有效抑制微生物的生长和繁殖，减缓马铃薯的腐烂和品质下降，从而延长贮存期。然而，防腐剂的选用和使用必须兼顾效果与安全性，以符合消费者的健康安全要求和市场监管的规定。当前，消费者对食品中的化学添加剂越来越关注，市场上对“零添加”“天然”“有机”“绿色”等标签的追求也日益增加。因此，防腐剂的使用在马铃薯保鲜中必须经过安全性评估，在添加防剂时，不仅要从提高产品质量和经济效益的角度出发，还要兼顾消费者对健康和安全的要求。

2.2.2 天然抗氧化剂

天然抗氧化剂是指从自然界中提取或通过生物工程方法合成的具有抗氧化活性的物质，包括植物提取物、微生物发酵产品等。在马铃保鲜过程中，天然抗氧化剂主要通过抑制酶活性、减少氧化应激、螯合金属离子来实现其保鲜效果。天然抗氧化剂的使用还能有效减少传统化学抗氧化剂带来的潜在食品安全问题。

2.3生物贮藏保鲜技术

2.3.1 微生物抑制技术

在马铃薯贮藏保鲜过程中，控制微生物的生长繁殖至关重要。微生物抑制技术主要是通过利用其他微生物或生物制剂来抑制或杀灭目标微生物。生物制剂的优点是安全性高、不会污染环境，但可能存在作用不稳定、成本相对较高等问题。

2.3.2 生物涂层

生物涂层技术作为一种环境友好且可持续发展的贮藏保鲜方式，在马铃薯保鲜中的应用日益受到重视。生物涂层技术主要利用生物材料如多糖、蛋白质等，通过与其他功能性成分的复合使用，形成具有保鲜功效的生物保护层，用于抑制马铃薯的呼吸作用、防正微生物的侵入和减少营养物质的损失。生物涂层技术的优势在于其自然且安全的特性，这对于提高消费者的接受度和确保食品安全具有重要意义。同时，生物涂层的使用可以减少对传统化学保鲜剂的依赖，降低了农业生产和食品加工的环境风险。

3影响马铃薯贮藏保鲜效果的因素

3.1环境因素

3.1.1 温度

在一定温度范围内，马铃薯的呼吸作用和新陈代谢活性会随着温度的变化而改变[1]。在适宜的温度条件下，马铃薯的呼吸速率适中，有利于维持马铃薯的内部结构和营养成分的稳定性，从而保持良好的品质[12]。当温度控制不当时，马铃薯的生理活动会受到不利影响，从而加速产品的品质下降和营养成分的流失。对于鲜食马铃薯而言，适宜的贮藏温度一般建议在 1～3^cC ，最高不应超过 7% [13]，这样可以最大限度降低马铃薯的代谢速率，减少营养物质的消耗，同时限制微生物的活动，降低腐烂的风险。而对于需要加工成薯片的马铃薯来说，温度的控制则更为重要，如果温度低于 10% ，将导致还原糖升高无法生产出颜色合格的薯片。

3.1.2 湿度

湿度是决定马铃薯贮藏保鲜效果的关键因素之一。在高湿度条件下，马铃薯的呼吸作用增强，会加速其新陈代谢的速度，使营养成分的消耗速度加快，同时加速呼吸热的产生，容易造成马铃薯的品质下降。同时，高湿度环境有利于微生物的生长和繁殖，增加了马铃薯发霉、腐烂等风险，这不仅会造成经济损失，还可能影响消费者健康。如果储存环境的湿度过低，马铃薯的外层组织会失水而干缩，会影响薯片的口感与质地，降低产品质量。因此，在薯片加工原料的马铃薯贮藏中，必须对湿度进行有效管理，理想的湿度应控制在 85%～90% 。

3.2 内在因素

3.2.1 马铃薯品种

在贮藏保鲜领域，马铃薯的品种是影响其贮藏效果的重要内在因素之一。不同的品种具有不同的生物学特征，如休眠期长度、休眠期间的新陈代谢活跃度以及对环境因素变化的敏感度等，这些因素均会直接或间接地影响马铃薯的贮藏保鲜效果[14]早熟与晚熟品种的休眠期存在差异，早熟品种一般休眠期较短，而晚熟品种的休眠期相对较长。此外，不同品种的马铃薯在贮藏期间的生理活动强度也不同。一般而言，休眠期进行缓慢新陈代谢的品种，贮藏过程对品质的影响较小，这有利于延长贮藏时间和减少损耗。相反，新陈代谢活动旺盛的品种，在贮藏过程中易出现过度消耗自身营养物质、加速老化和腐烂的现象，从而缩短贮藏期限。对于容易发芽或易感染某种病害的品种，需要在贮藏过程中采用特殊的抑芽技术或者病害防治措施来实现贮藏保鲜。

3.2.2 初始质量

马铃薯的初始质量是指在贮藏前的马铃薯的质量状况，其包括马铃薯的大小、重量以及是否带有病斑或病虫害等因素。这些因素直接影响马铃薯的内在品质和贮藏过程中的保鲜效果[15-16]。为了确保贮藏过程中的保鲜效果，就需要重点关注和提高收获后马铃薯的初始质量，通过优化收获、分拣、装袋、运输和初期贮藏方法来减少任何可能造成的物理损伤和品质损失。

4结语

不同的贮藏保鲜技术对于提高马铃薯的贮藏效率、降低损耗、保障薯片加工原料的品质以及推动整个马铃薯加工业的发展具有重要作用。 ① 物理保鲜技术，如气调贮藏、低温贮藏等均能有效延长马铃薯的保鲜期限，同时保持其营养和口感品质。此外，超高压处理等新型物理保鲜技术同样显示出了良好的应用前景。 ② 化学保鲜技术也是保障马铃薯质量的一个有效手段。然而，化学保鲜剂的使用可能会受到越来越多的环保法规限制，因此发展天然防腐剂是未来的一个重要趋势。通过使用天然防腐剂，如植物油、壳聚糖等，不仅提高了保鲜效果，而且降低了对人体和环境的潜在风险。 ③ 生物保鲜技术的应用，如利用微生物抑制剂和生物涂层等，为马铃薯保鲜技术提供了更为安全、环保的新方案。这些技术通过使用或增强自然存在的防御机制来延长马铃薯的保鲜期，同时能保持马铃薯的自然品质。

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