孫志棟　田方　張仁杰　馬建芳　史婷婷　李共國

摘 要 針對芋艿易于腐爛、不耐貯藏的現象，采用3因子3水平正交試驗設計L9（33），研究了1-MCP不同濃度（0.02、0.04、0.06 mg/kg）、簡易氣調（抽氣、充N2和常壓）和貯藏溫度（6 ℃、10 ℃和室溫）處理對子芋貯藏品質的影響。結果表明：10 ℃和室溫處理的子芋腐爛指數（貯藏150 d）、還原糖含量（貯藏90 d）均顯著低于6 ℃處理的（p<0.05）；10 ℃貯藏的子芋褐變指數顯著低于6 ℃的（p<0.05）。充N2和10 ℃復合處理能明顯抑制子芋的氧化褐變，1-MCP和室溫組合處理具增效保鮮作用。確定較佳的工藝組合為：采后子芋用0.02～0.06 mg/kg 1-MCP熏蒸處理24 h，裝保鮮袋后充N2、10 ℃貯藏，或抽氣、室溫貯藏。150 d后，子芋的腐爛指數（5.6%～7.9%）、褐變指數（4.3%～9.8%）均顯著低于對照（p<0.05），維生素C（2.97～3.94 mg/100 g）和淀粉（24.9%～32.5%）含量明顯高于對照。

關鍵詞 子芋；1-MCP；簡易氣調；品質

中圖分類號 TS255.3 文獻標識碼 A

Abstract In order to solve the perishable and intolerance storage of son-taroes， the effects of 1-MCP concentration（0.02， 0.04， 0.06 mg/kg）， simply controlled atmosphere（pumping air， balance N2， atmospheric pressure）， and storage temperature（6 ℃， 10 ℃， room temperature）on the quality of postharvest son-taroes in storage period were studied by the orthogonal design L9（33）. The results showed that the decay index（storage 150 d）， reducing sugar content（storage 90 d）of son-taroes under 10 ℃ and room temperature storage conditions were significantly lower than those of 6 ℃（p<0.05）， respectively， the profile browning index of son-taroes under 10℃ storage condition was significantly lower than that of 6 ℃（p<0.05）. Balance N2+10 ℃ combined treatment could obviously inhibit the browning of son-taroes. 1-MCP treatment combined with room temperature could play a synergistic preservative effect. The better combination were： postharvest son-taroes fumigation closed with 0.02-0.06 mg/kg 1-MCP for 24 h， loading in the bags， balance N2+10 ℃ or pumping air + room temperature storage. After 150 d of storage， the decay index（5.6%-7.9%）， browning index（4.3%-9.8%）of son-taroes were significantly lower than those of the control（p<0.05）， and vitamin C（2.97-3.94 mg/100 g）and starch（24.9%-32.5%）contents were obviously higher than that of the control.

Key words Son-taro； 1-MCP； Simply controlled atmosphere； Quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.07.029

芋是天南星科（Araceae）芋屬（Colocasia Schott）的多年生單子葉草本濕生植物，按球莖的分蘗習性，分為魁芋和多子芋兩類，地下球莖既可糧菜兼用、也可藥用[1]。因芋采用無性繁殖，采后子芋常選留一部分為種球，大部分為鮮銷食用。但由于新鮮子芋水分、多酚含量高，易褐變和腐爛，不耐貯藏保鮮[2]，影響鮮食銷售、加工乃至翌年種球的發芽率。目前，芋艿常用的保鮮手段主要為控溫冷藏，或結合真空預冷、減壓等措施[3-7]，因此，尋找新的高效的子芋保鮮方法延長其保鮮期、提高貯藏品質具有現實意義。1-甲基環丙烯（1-MCP）是抑制效應強的乙烯競爭性抑制劑，一些研究報道了1-MCP在低壓低氧條件下對果實成熟的抑制效率顯著高于常壓條件[8-9]。近年來，操作方便、保鮮效果好的簡易氣調（抽氣或充N2）在果蔬保鮮中的應用越來越多[10-11]。鑒于1-MCP和簡易氣調均未有在芋艿保鮮中的應用報道，本文采用3因子3水平正交試驗設計的方法，研究1-MCP濃度、簡易氣調和貯藏溫度對子芋貯藏品質的影響，以期為延長子芋的貯藏期提供理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

奉化紅芋艿（魁芋）[Colocasia esculenta（L.）Schott.]子芋，大小約50 g；1-MCP（膠囊）購于陜西禮泉化工有限實業公司，40 μm厚度PE保鮮袋購于濰坊百樂源保鮮包裝有限公司。自制抽氣和充N2裝置，封口機，CheckPonit II手提式O2和CO2濃度測定儀。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 采用3因子3水平的正交試驗設計，見表1。以廠方推薦的1-MCP使用濃度0.04 mg/kg為中水平，設置1-MCP的3個處理濃度：0.06、0.04、0.02 mg/kg。氣調方式設置抽氣、充氮和常規空氣3個水平。抽氣：以氮氣置換空氣后，抽氣1次（以袋面不碰到子芋為準）；充氮：充入氮氣置換袋內空氣2次。子芋貯藏試驗溫度參考石小瓊等[3]、李學智[4]和黃新芳等[5-6]研究結果，采用6、10 ℃、室溫（14～20 ℃）3個水平。每個試驗處理為20 kg無機械損傷、均勻大小的子芋，分設為2個重復。

具體流程：采后子芋挑選、去泥→涼干1周→在預冷庫（6 ℃）中1-MCP密封熏蒸24 h→按試驗設計選擇大小一致200個子芋（約20 kg）分裝入PE保鮮薄膜袋→簡易氣調處理（封口）→置于3種不同溫度貯藏，共9個處理，另設對照（CK）1個，不作保鮮劑和保鮮袋等處理，貯于室溫（14～20 ℃）條件。2個重復。在貯藏90 d和150 d時分別取樣，調查和測定相關指標。

1.2.2 指標測定與分析方法 發芽率統計200個子芋，腐爛指數、褐變指數均隨機取樣100個子芋解剖考查，不作重復，其它指標考查隨機取樣10個子芋，測定3次重復。腐爛指數（%）=（子芋腐爛表面積/子芋總表面積）×100%。相對電導率測定參考周然等[12]方法。剖面褐變指數（%）=（子芋褐變面積/子芋總面積）×100%。硬度測定，將子芋一側以縱向切去后，平置于TA-XT plus質構儀測試臺，由測試柱狀探頭（直徑5 mm）對子芋的頭部和根部分別做穿刺測試，測試速度5.0 mm/sec，測試距離10.0 mm，最后硬度取平均值（g）。維生素C含量采用2，4-二硝基苯肼比色法測定[13]。淀粉含量（干基）采用國標（GB/T 5514-2008）酶水解法測定[14]。發芽率=（子芋發芽個數/樣本子芋總個數）×100%。還原糖采用國標（GB 5009.7-2008）中第一法直接滴定法[15]。

1.2.3 數據處理 統計分析應用DPS完成。

2 結果與分析

2.1 正交試驗

2.1.1 極差分析 貯藏150 d后，正交試驗的結果與主要因子分析見表2。試驗處理間以子芋腐爛指數、褐變指數、淀粉和還原糖含量的差異較大，均達到了顯著水平（p<0.05）。處理7的腐爛指數顯著低于處理1和6的；處理2、7和9的褐變指數顯著低于處理6的；處理3、9的發芽率顯著高于處理5、6和8的；處理4的還原糖含量顯著高于處理3的（p<0.05）。試驗處理間的其他指標無顯著差異。從各因子水平間的極差值可見，除影響子芋維生素C和淀粉含量的主要因子為簡易氣調外，影響其他各品質指標的最重要因子均為貯藏溫度，并以10 ℃貯藏的子芋各品質指標較好（除腐爛指數以室溫貯藏為最低，維生素C含量以6 ℃貯藏為最高），由于6 ℃貯藏子芋的腐爛指數很高，其最高的維生素C含量測定結果可能與取樣缺乏整體代表性有關，或已無意義。試驗組合中，與10 ℃組合的處理2、4和9分別有最低的褐變指數（4.3%）、貯藏結束還保持最高的還原糖含量（0.43%）和最高的發芽率（100%），但處理7組合（A3B1C3）具有最低的腐爛指數（5.6%）和最高的淀粉含量（32.5%），且褐變指數和維生素C含量等指標也較優。

2.1.2 方差分析 貯藏期間，采后處理各因子影響子芋腐爛指數和還原糖含量的方差分析分別見表3和表4，貯藏溫度對子芋腐爛指數（貯藏150 d）和還原糖含量（貯藏90 d）的影響均達到了顯著水平（p<0.05），其他各指標之間均無顯著差異。應用最小顯著差數法（LSD）和多重比較，10 ℃和室溫貯藏150 d的子芋腐爛指數顯著低于6 ℃貯藏（p<0.05），10 ℃和室溫貯藏90 d時子芋的還原糖含量顯著低于6 ℃（p<0.05）。

2.2 采后復合處理對子芋貯藏品質影響

如將子芋腐爛和褐變指數等重要的感觀品質指標均控制在10.0%以下，發芽率要求在90%以上，符合上述要求的分別為處理2（A1B2C2）和處理7（A3B1C3），它們與對照組（CK）的品質變化見圖1。高濃度1-MCP+充N2+10 ℃（處理2）子芋的褐變最輕，低濃度1-MCP+抽氣+室溫（處理7）子芋的腐爛最少，均明顯低于對照。貯藏90 d時，處理2的硬度和維生素C含量均高于處理7，貯藏150 d時，則以后者的維生素C含量明顯較高；貯藏期間子芋組織的相對電導率和種球發芽率在該兩處理之間差異不大。

3 討論

氣調處理（Modified Atmosphere Packaging， MAP）能抑制鮮切芋頭褐變，并保持較好的品質[16]，但這種充入理想氣體的方法在實際應用中存在操作復雜、生產效率低等問題，而在包裝袋內僅抽氣或充N2的簡易氣調更適合在生產實際中應用。汪毓尊等[7]發現真空度對減壓保鮮芋頭的效果并不明顯，但本試驗經簡易氣調處理后，子芋硬度的下降和氧化褐變都有明顯的抑制，可能歸功于貯藏環境氧氣含量的下降，如充N2處理的O2濃度低于抽氣處理，其中充N2的5號處理O2平均濃度（5.7%）顯著低于抽氣的1號處理（10.0%）（p<0.05）（表2）。

1-MCP在低壓低氧脅迫下對水果的貯藏保鮮有顯著的促進作用[8-9，17]，在本試驗中表現為1-MCP+抽氣+室溫處理組（7號）子芋的保鮮效果最佳，這可能與1-MCP在低壓條件下作用效果好，以及1-MCP是一種氣體制劑，其在較高溫度條件下能更好地與作用受體完全結合，從而提高其使用效果等有關[18]。但目前對1-MCP的研究與應用仍多結合冷藏條件[19]；除某些輔助處理不宜在冷藏條件下使用，如1-MCP與果蠟涂膜復合處理時，有效地抑制了芒果（25 ℃和13 ℃）[20]和荔枝（15 ℃）[21]的呼吸，降低果實腐爛率和水分散失等。芋艿是一種熱帶作物，在貯藏過程中不耐低溫，這有利于1-MCP處理對其保鮮效果的發揮。芋艿貯藏的適宜溫度可能還與其生長環境溫度、芋的部位和品種特性等因素有關，如北方芋頭的保鮮溫度以10～15 ℃為宜[22]，江浙一帶的紅梗芋和白梗芋則以12 ℃貯藏效果為最好[4]，黃新芳等[5-6]認為子芋的貯藏性能比母芋更耐低溫。本試驗結果表明：1-MCP熏蒸后子芋，經簡單的抽氣處理，室溫貯藏，腐爛最少，淀粉含量最高；經充N2處理，10 ℃貯藏，其褐變最輕。它們在150 d貯藏期內，均能將腐爛和褐變指數控制在10%以下。

另外，還原糖的含量變化能間接反映果實的呼吸程度[23-24]，10 ℃貯藏中期，子芋因呼吸作用積累的還原糖含量較低，貯藏末期還保持較高的還原糖含量（表2），可見10 ℃貯藏能明顯推遲芋頭呼吸高峰的到來。但10 ℃貯藏時，加上冷庫溫差的變動，子芋還存在輕度冷害的風險。因此，從生產成本和貯藏操作方便性等因素綜合考慮，子芋以1-MCP熏蒸，簡單的抽氣處理和室溫貯藏（A3B1C3）較合適。

4 結論

溫度對子芋貯藏品質影響顯著，與6 ℃貯藏相比，10 ℃和室溫條件下抑制子芋還原糖積累（貯藏90 d）、減輕腐爛和褐變指數（貯藏150 d）均達到顯著水平（p<0.05）。充N2和10 ℃復合處理能明顯抑制子芋的氧化褐變，1-MCP和室溫結合處理具增效保鮮作用。較佳的保鮮工藝為：采后子芋用0.02～0.06 mg/kg 1-MCP熏蒸處理24 h，裝保鮮袋后充N2、10 ℃貯藏，或抽氣、室溫貯藏。貯藏150 d后，子芋的腐爛指數（5.6%～7.9%）、褐變指數（4.3%～9.8%）均顯著低于對照（p<0.05），維生素C（2.97～3.94 mg/100 g）和淀粉（24.9%～32.5%）含量明顯高于對照。

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