不同后处理方法（巴氏杀菌、微波加热、高压灭菌）对真空包装马铃薯饼的品质、口感和香气的影响对比

《Food Research International》：Comparative impacts of different post-processing treatments (pasteurization, microwave, retort) on quality, texture, and aroma of vacuum-packed potato cakes

本研究评估了巴氏杀菌（65℃和85℃）、微波加热及蒸煮处理对真空包装土豆蛋糕微生物减少及品质维持的效果。结果表明，处理后营养成分无显著差异，但淀粉组分变化，颜色和质地保持良好，醛类物质为主要香气成分。感官评价显示蒸煮处理可能降低接受度，所有处理需冷藏维持微生物安全，高温储存易导致微生物超标。微波或温和热处理平衡了微生物控制与品质保持，适用于开发冷藏即食土豆蛋糕。

　　

何永林|隋家环|杨毅|徐丹鹤|尚文婷|周志|李瑶

湖北民族大学生物与食品工程学院，中国恩施445000

摘要

本研究评估了四种后处理方法——65°C巴氏杀菌（P65，10分钟）和85°C巴氏杀菌（P85，10分钟）、微波加热（MS，750瓦，30秒）以及高压灭菌处理（RTS，121°C，10分钟）——对真空包装马铃薯饼的微生物减少和品质保持的效果。在主要成分（水分、灰分、蛋白质、总淀粉）方面未观察到统计学上的显著差异（p > 0.05）。然而，淀粉组分对处理方法敏感，P65处理增加了抗性淀粉的含量，而RTS/MS处理增加了直链淀粉的含量。颜色发生了变化，L*和a*值增加。同时，P65/P85/MS处理后b*值降低，而RTS处理后b*值没有变化。各组的质地和小幅度流变学特性保持稳定，这与扫描电子显微镜观察到的致密连续基质一致。通过SPME-GC–MS分析，鉴定出21种挥发性化合物，其中碳氢化合物和醛类占主导地位。多变量分析表明，P65/P85/MS处理的结果与对照组接近，而RTS处理的结果差异较大，且醛类物质的多样性和含量最低。气味活性值表明醛类物质可能是主要的风味贡献者。在感官测试中，只有RTS处理降低了产品的整体接受度，而P65/P85/MS处理较好地保持了颜色和良好的气味。关键的是，所有处理方法都需要在4°C下持续冷藏14天，以将微生物数量控制在10^5 CFU/g以下。在温度异常（25–37°C）的储存条件下，微生物数量在6–8天内超过了这一限制，说明这些温度不适合储存。总体而言，微波或温和的热巴氏杀菌方法在控制微生物的同时，最佳地保持了颜色、风味和质地，这表明它们适用于制备冷藏即食马铃薯饼。

引言

马铃薯（Solanum tuberosum L.）属于茄科植物，原产于南美洲安第斯地区。如今，它在150多个国家种植，全球种植面积超过2000万公顷（FAO，2022年）。作为世界第四大粮食作物，马铃薯产量高且营养价值丰富。因此，联合国粮食及农业组织认为它是支持全球人口增长的可持续作物（Hellmann, Goyer, & Navarre, 2021; Saini, Kaur, Aggarwal, & Dhiman, 2023）。然而，许多地区仍然依赖新鲜马铃薯和基本马铃薯制品，如生粉或淀粉。相比之下，除了常见的膨化零食（如薯片）和炸薯条之外，高价值的马铃薯制品仍然有限（Hu et al., 2025）。扩大这类方便、高附加值的食品种类对于发展马铃薯产业至关重要。

马铃薯饼在中国被称为“杨玉粑粑”，是一种传统的即食产品。这种产品由新鲜马铃薯切碎、捣碎、过滤后沉淀得到湿淀粉，再与马铃薯残渣混合并煎炸而成。制成的饼呈浅黄色，质地柔软但有嚼劲，风味宜人（Wang et al., 2025）。然而，马铃薯饼的工业化发展仍然有限，包装版本很少见。阻碍包装马铃薯饼发展的一个主要瓶颈是缺乏工艺标准化。我们之前的研究集中在改进马铃薯饼的加工参数和质量上（Xu, Zheng, Zhou, & Cheng, 2023）。然而，将这种传统食品转化为质量稳定、保质期长的包装产品仍然是一个挑战。值得注意的是，商业化需要优化的包装和经过验证的后处理措施，以确保微生物安全而不降低食用品质。因此，热处理和微波处理在保持产品质量方面起着关键作用。关于果汁、蔬菜产品和富含蛋白质的食品的研究表明，不同的时间和温度组合会对食品的成分、颜色、质地或流变学特性、挥发性香气和感官接受度产生不同的影响。例如，Zhao et al.（2023）比较了七种减少葡萄汁中微生物负荷的方法，并发现热巴氏杀菌方法提供了最佳的整体质量。同时，Xu, Zhang, An, Roknul, and Adhikari（2018）报告称，射频处理对可食用Nostoc sphaeroides的颜色和风味变化小于高压蒸汽处理。类似的研究结果也出现在其他多种产品中（Chen et al., 2025; Li et al., 2023; Liu et al., 2025; Ma et al., 2022; Ping et al., 2025; Zhang et al., 2024; Zhang, Sun, & Huang, 2023; Zhao, Lu, Li, Feng, & Chi, 2023; Zhu, Zhang, Kou, Xi, & Liu, 2022）。总体而言，这些研究表明，热处理或微波处理的选择和强度对产品质量有显著影响。

然而，据我们所知，关于这些特定处理方法如何影响马铃薯饼的质量和风味知之甚少，特别是在即食食品的真空包装条件下。为了解决这一空白，本研究采用了真空包装结合四种后处理方法——65°C和85°C巴氏杀菌、121°C高压灭菌以及750瓦微波加热——来制备马铃薯饼。我们比较了这些方法对产品的营养成分、淀粉组分、颜色、质地、微观结构、流变学特性、挥发性化合物和感官质量的影响。此外，我们还初步评估了产品在4°C、25°C和37°C储存期间的总活菌数。这些结果为选择兼顾产品质量和微生物控制的后处理条件提供了依据，为开发包装马铃薯饼产品奠定了基础。

材料

从中国湖北省恩施市的市场购买了无发芽、无绿变和无机械损伤的新鲜马铃薯。无水柠檬酸购自山东英轩实业有限公司（山东省潍坊市）。黄原胶（XG）来自新疆美华氨基酸有限公司（新疆维吾尔自治区乌恰市）。抗坏血酸钠（红藻酸钠）由诸城华源生物科技有限公司（山东省潍坊市）提供。氢氧化钠（S431793）

各种后处理方法对马铃薯饼营养成分的影响

表1总结了马铃薯饼的主要成分和淀粉含量。不同后处理组与对照组之间的水分、灰分和蛋白质含量没有显著差异（p > 0.05）。没有水分损失的现象归因于真空包装，它限制了蒸发传质并促进了冷却过程中的冷凝物保留（Onyeaka, Nwaizu, & Ekaette, 2022）。类似的研究结果也出现在其他研究报告中

结论

本研究比较了经过巴氏杀菌（65°C或85°C，10分钟）、微波加热（750瓦，30秒）和高压灭菌（121°C，10分钟）处理的真空包装马铃薯饼。各处理组的主要成分没有变化。然而，淀粉组分对处理方法敏感。值得注意的是，P65处理增加了抗性淀粉的含量，而RTS和MS处理增加了直链淀粉的含量。所有后处理方法都增加了L*和a*值，而P65、P85和MS处理后b*值降低

感官评估的伦理声明

本研究得到了湖北民族大学机构审查委员会的伦理批准。所有参与者都充分了解了研究程序，并在自愿参与前提供了书面知情同意书。参与者数据严格保密，未经其明确许可不会公开。此外，参与者随时有权退出研究。本研究未涉及任何弱势群体。

作者贡献声明

何永林：撰写——初稿、可视化、验证、方法学、调查、数据分析、概念化。隋家环：可视化、调查。杨毅：可视化。徐丹鹤：调查。尚文婷：可视化。周志：撰写——审阅与编辑、监督、项目管理、资金获取。李瑶：撰写——审阅与编辑、项目管理、方法学、概念化。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本研究得到了湖北民族大学博士研究基金项目（项目编号：BS24043）、恩施 prefecture 科技计划项目（项目编号：D20190023）、国家自然科学基金（项目编号：31460442）以及海南省食品营养与功能食品重点实验室（项目编号：KF202504）的支持。