劉兵，段振華，2，*

（1.海南大學食品學院，海南?？?70228；2.賀州學院食品科學技術研究院，廣西賀州542899）

馬蹄的貯藏保鮮與加工利用研究進展

劉兵1，段振華1，2，*

（1.海南大學食品學院，海南海口570228；2.賀州學院食品科學技術研究院，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)、風味和營養(yǎng)價值等，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)，如處理不當易造成資源浪費和環(huán)境的污染。本文主要綜述了馬蹄貯藏保鮮處理的技術，主要有涂膜保鮮、熱處理保鮮、氮氣處理保鮮、乙醛熏蒸處理保鮮及護色劑保鮮等；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，對馬蹄貯藏保鮮方法及精深加工的研究對于解決馬蹄季節(jié)性生產(chǎn)與常年消費的矛盾、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

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，會使苯丙氨酸酶、多酚氧化酶和過氧化氫酶等與褐變相關的酶的活性增加［4］，導致馬蹄顏色變黃，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馬蹄進行貯藏保鮮。馬蹄通過貯藏保鮮，可調(diào)節(jié)市場供應，提高產(chǎn)品的附加值及品質(zhì)。隨著現(xiàn)代食品加工技術的發(fā)展，馬蹄的貯藏保鮮又出現(xiàn)了一些新的技術。

1.1涂膜保鮮技術

涂膜保鮮技術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)濟方便、來源廣而被廣泛應用于蘋果［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、物理和機械性能，因此在食品工業(yè)中應用最廣泛［11］。運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馬蹄品質(zhì)變化的影響。結果表明：殼聚糖-葛根淀粉復合膜可延緩馬蹄品質(zhì)的下降，而NaClO消毒與復合膜結合方法效果更顯著，更適合馬蹄保鮮。

1.2熱處理保鮮技術

熱處理作為一種無毒副作用的、高效、經(jīng)濟、對人體無害的安全處理措施，受到越來越多的關注。田維娜等［13］以馬蹄為原料，研究了輕微熱處理（58℃，20min）對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護色劑保鮮技術

采用護色劑對鮮切馬蹄進行保鮮處理的技術運用較為廣泛。王蓉蓉等［14］以鮮切馬蹄為原料，研究酸液燙漂和護色劑浸泡對馬蹄護色效果的影響，并篩選出鮮切馬蹄的最佳護色組合。結果表明，酸液燙漂和護色劑浸泡均具有較好護色效果。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）對鮮切馬蹄進行護色保鮮。結果表明，定量的BMH可控制鮮切馬蹄表面的水分，抑制VC和顏色改變，起到護色作用。

1.4氮氣處理保鮮技術

氮氣處理是馬蹄保鮮的新技術，它為馬蹄保鮮加工提供新的思路。尤艷麗等［16］研究了短時間無氧處理對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酶的活性，并阻止褐變相關物質(zhì)的產(chǎn)生。保持了馬蹄切片的風味品質(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

鄧麗莉等［17］對采后馬蹄用不同體積分數(shù)乙醛熏蒸處理4 h，測定乙醛熏蒸處理對鮮切馬蹄貯藏期品質(zhì)的影響。結果表明：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％乙醛控制果實褐變的效果最好；不同體積分數(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、馬蹄脯等初級加工產(chǎn)品［18］，未對馬蹄作進一步深加工，資源的綜合利用程度不高，不能滿足日益增長的消費。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

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行調(diào)配，可生產(chǎn)出一系列馬蹄風味的復合飲料，如馬蹄-楊桃望復合果汁、馬蹄-蓮藕復合飲料等。

吳鵬等［19］利用單因素和正交試驗研制馬蹄果汁飲料，以感官評定配方優(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、冷藏后得到馬蹄風味發(fā)酵乳。通過單因素和正交試驗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］以馬蹄皮為原料進行果醋的發(fā)酵，在酒精發(fā)酵的基礎上，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)酵時間12 d，最后得到的果醋總酸達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：乙醇體積分數(shù)70％，料液比1∶20（g/mL），pH=2，提取溫度50℃，提取時間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團風馬蹄皮棕色素進行提取，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、微波輻射時間5min的條件下進行微波輔助提取，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］利用打孔樹脂對粗色素進行純化，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］對馬蹄皮中黃酮的微波提取工藝進行了優(yōu)化，得到微波提取的最優(yōu)工藝：微波功率285W、乙醇體積分數(shù)60％、固液比1∶33.8（g/mL）、微波時間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1.38％。

2.2.3.3溶劑提取法

許國權等［30］通過正交試驗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］通過單因素試驗和正交試驗研究了超聲-微波協(xié)同萃取法提取馬蹄皮總黃酮的最優(yōu)工藝。試驗結果為：提取時間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。對馬蹄進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、熱處理和氮氣處理等方法均能在一定程度上延緩馬蹄的褐變與腐敗的發(fā)生，保持了馬蹄色澤、風味等品質(zhì)。但單一保鮮方法存在許多的缺點，如熱處理時溫度和貯藏時間的交互作用會影響鮮切馬蹄的色澤；乙醛熏蒸處理會加速鮮切馬蹄中還原性抗壞血酸的降解；護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合，可以取長補短，有效的利用各種方法的優(yōu)點和缺點，為馬蹄的長期貯藏及保鮮技術的開發(fā)提供更好借鑒作用。

利用馬蹄為原料進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)濟價值，實現(xiàn)了變廢為寶，避免了資源的浪費及環(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驗室，并未實際應用于工廠中，沒有使研究成果指導實踐生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化程度低。此外，關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，對新型產(chǎn)品的開發(fā)較少，對它的抗菌及抗癌的機理研究不夠深入。因此，加快馬蹄加工的產(chǎn)業(yè)化進程、新型產(chǎn)品開發(fā)及病理學方面也是今后進行深入研究的方向。

［1］張怡，胡月珍，李小根.荸薺營養(yǎng)成分及保健價值的研究［J］.農(nóng)林與科技，2013（3）：198

［2］王薇．荸薺的保健功能及加工利用［J］．食品與藥品，2005，7（4）：45-48

［3］蔡建．荸薺的營養(yǎng)保健與加工利用［J］．中國食物與營養(yǎng)，2005（2）：40-42

［4］YongguiPan，Yixiao Li，MengqiYuan.Isolation，purification and idengtification of etiolation substrate from fresh-cut Chinesewaterchestnut（Eleocharis tuberosa）［J］.FoodChemistry，2015，186：119-122

［5］石慶芬．荸薺的采收與貯藏保鮮技術［J］．現(xiàn)代園藝，2014（6）：29

［6］薩仁高娃，胡文忠，修志龍，等．可食性活性涂膜在鮮切果蔬保鮮中的應用［J］．食品安全質(zhì)量檢測學報，2015，6（7）：2427-2433

［7］De León-ZapataM A，Sáenz-GalindoA，Rojas-Molina R，etal.Edible candelilla wax coating with fermented extract of tarbush improves the shelf lifeand quality ofapples［J］.Food Packag Shelf Life，2015，3：70-75

［8］Sharma S，Rao TV R.Xanthan gum based edible coating enriched with cinnamic acid prevents browning and extends the shelf-life of fresh-cutpears［J］.LWT-Food SciTechnol，2015，62（1）：791-800

［9］Ghidelli C，Mateos M，Rojas-Argudoa C，et al.Extending the shelf life of fresh-cut eggplantwith a soy protein-cysteine based edible coatingandmodified atmospherepackaging［J］.PostharvestBiol Tec，2014，95：81-87

［10］Cortez-VegabW R，Pizatoa S，Souza JTA，etal.Usingedible coatings from Whitemouth croaker（Micropogonias furnieri）protein isolate and organo-clay nanocomposite for improve the conservation propertiesof fresh-cut‘Formosa’papaya［J］.Innov Food SciEmerg，2014，22：197-202

［11］胡曉亮，周國燕.殼聚糖及其衍生物在果實貯藏保鮮中的應用［J］．食品與發(fā)酵工業(yè)，2011，37（3）：146-150

［12］尹璐，彭勇，李云飛，等．不同涂膜保鮮處理對荸薺品質(zhì)變化的影響［J］．食品科學，2013，34（20）：297-301

［13］田維娜，鄧麗莉，曾凱芳．輕微熱處理對最小加工荸薺感官品質(zhì)的影響［J］．中國食品學報，2015，15（12）：166-172

［14］王蓉蓉，汪振炯.鮮切荸薺的護色工藝研究［J］．食品科技，2015，40（10）：339-344

［15］鄧靖，王建輝，李文，等．堿式次氯酸鎂對鮮切荸薺護色保鮮效果研究［J］．包裝工程，2016，37（5）：20-23

［16］YanliYou，Yueming Jiang，Jian Sun，etal.Effectsofshort-term anxia treatmenton browning of fresh-cut Chinesewater chestnut in relation to antioxidant activity［J］.Food Chemistry，2012（132）：1191-1196

［17］鄧麗莉，明建，田維娜，等．乙醛熏蒸處理對鮮切荸薺品質(zhì)變化的影響［J］．食品科學，2010（2）：233-236

［18］劉佳賀，周淑榮，張亞蘭，等.荸薺的貯藏、加工和利用［J］．貯藏與加工，2012（8）：50-52

［19］吳鵬，王知龍，周玉芬．團風荸薺果汁飲料的研制［J］．湖北農(nóng)業(yè)科學，2015，54（15）：3716-3719

［20］周文斌，常海軍，應學勤．荸薺風味發(fā)酵乳的研制［J］．食品工業(yè)，2014，35（3）：144-147

［21］潘百明，韋志園．馬蹄皮果酒制作的工藝研究［J］．釀酒科技，2012（11）：98-101

［22］丁興華．荸薺皮果醋生產(chǎn)的優(yōu)化工藝研究［J］．江蘇調(diào)味副食品，2012（6）：12-14

［23］高志明，羅楊合，陳振林．液態(tài)表面發(fā)酵法生產(chǎn)荸薺皮果醋［J］．中國調(diào)味品，2010，35（6）：82-85

［24］周耀明，姜英杰．正交試驗優(yōu)化荸薺皮色素提取工藝的研究［J］．農(nóng)產(chǎn)品加工（學刊），2014（7）：35-37

［25］吳鵬，程雅琴，王知龍．團風荸薺皮色素的超聲波提取工藝研究［J］．中國釀造，2013，32（9）：68-70

［26］羅楊合，陳振林，謝復青，等．馬蹄皮棕色素的微波提取工藝研究［J］.中國調(diào)味品，2009，34（1）：92-94，99

［27］李行任，劉珊，羅楊合，等.荸薺皮天然色素的純化及其穩(wěn)定性和抗氧化活性［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2014，40（8）：89-95

［28］吳鵬，江洋，王知龍．團風荸薺皮總黃酮的微波提取工藝研究［J］．中國調(diào)味品，2014，39（9）：20-23，27

［29］羅楊合，韋學豐．超聲輔助提取馬蹄皮總黃酮的工藝研究［J］．廣西農(nóng)業(yè)科學，2009，40（4）：351-354

［30］許國權，郭艷華.荸薺皮中總黃酮物質(zhì)的提取及其抑菌作用研究［J］．江漢大學學報（自然科學版），2013，41（6）：95-99

［31］楊軍君，陳秋娟．超聲-微波協(xié)同提取馬蹄皮總黃酮的研究［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學，2014（7）：2128-2129

［32］陳秋娟，梁瓊芳．超聲波輔助提取馬蹄皮多酚物質(zhì)的工藝［J］．食品研究與開發(fā)，2014（9）：47-49

［33］王穎，曾霞，周天，等．荸薺多糖提取條件研究［J］．食品研究與開發(fā)，2015，36（10）：49-51

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