鮮食馬鈴薯貨架期與品質保持關鍵技術研究

康孟利，葉珂欣，宣曉婷，徐子玄，俞越，凌建剛

（1.寧波市農業科學研究院 農產品加工研究所，浙江寧波315040；2.寧波市農產品保鮮工程重點實驗室，浙江寧波315040；3.寧波市惠貞書院，浙江寧波315000）

鮮食馬鈴薯貨架期與品質保持關鍵技術研究

康孟利1，2，葉珂欣3，宣曉婷1，2，徐子玄3，俞越3，凌建剛1，2

（1.寧波市農業科學研究院 農產品加工研究所，浙江寧波315040；2.寧波市農產品保鮮工程重點實驗室，浙江寧波315040；3.寧波市惠貞書院，浙江寧波315000）

以“中薯3號”馬鈴薯為研究對象，考察1-甲基環丙烯（1-MCP）、包裝材料以及光照條件對鮮食馬鈴薯常溫（25℃～30℃）貨架品質的影響。結果表明，1-MCP濃度和光照方式對其葉綠素和龍葵素含量的影響均達到了顯著性水平（p＜0.05），且葉綠素含量變化與龍葵素含量變化呈正相關；而對馬鈴薯硬度、色差和淀粉含量影響不顯著（p＞0.05）。通過正交試驗和方差分析，確立最佳貯藏條件為0.35 mg/L 1-MCP、PE包裝和避光，為馬鈴薯常溫貨架品質控制以及延長貨架期提供理論支持。

鮮食馬鈴薯；1-MCP；包裝材料；光照；貨架品質

馬鈴薯素有“地下蘋果”、“第二面包”、“蔬菜之王”之稱，是世界第四大糧食作物，具有豐富的營養，富含蛋白質、維生素、淀粉、木質素等多種營養成分。據農業部統計，2013年我國馬鈴薯種植面積突破533萬平方公傾，總產量8 892.5萬噸，面積和產量位居世界首位[1]。隨著我國對馬鈴薯需求逐年上升，2016年農業部將馬鈴薯作為主糧產品產業化開發。隨著馬鈴薯產量的增加，其配送、銷售過程中易綠變、發芽并伴隨有毒生物堿龍葵素的生成等一系列問題顯著影響著產業發展，并對消費者造成潛在食品安全風險。由于誤食龍葵素超標的馬鈴薯而導致食物中毒事件在國內也時有發生[2]，因此如何有效控制馬鈴薯采后貨架期品質和食用安全問題顯得尤為重要。

南方地區生長的馬鈴薯皮薄、水分足、口感好，由于配送銷售過程中高溫多雨的環境且食用過程中易受溫度、光照的影響，易導致馬鈴薯破皮、綠變，加快了其品質惡化速率。研究發現，馬鈴薯采后貨架期過程中易受環境因素（溫度、光照、空氣）以及自身組織代謝的影響，其中環境是影響馬鈴薯采后貨架期品質及生理變化的首要因素[3]。Pavlista[4]研究表明馬鈴薯儲藏過程中綠變首先取決于光照條件（包括光強度、時間及特性）。李梅等[5]研究了不同顏色包裝袋對馬鈴薯綠變和龍葵素含量的影響，研究結果顯示自然光下其綠變速率和程度最顯著，而綠色和黑色包裝袋可以有效控制其綠變。因此，光照是影響馬鈴薯采后貨架期中綠變的重要因素。此外，張明晶等[6]報道影響植物果實儲藏品質變化的最主要因素是乙烯的催熟作用，誘導呼吸強度的變化，改變果實的質構和色澤。近年，1-甲基環丙烯（1-Mehtylcyclopropene，1-MCP）作為一種乙烯受體阻斷劑，被許多研究學者應用于果蔬保鮮研究中[6-11]，且均被證實有理想的保鮮效果。目前已有部分學者開展了關于1-MCP對馬鈴薯活性氧代謝的影響研究，結果表明1-MCP顯著抑制了多酚氧化酶活性，維持了超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性，對馬鈴薯有很好的保鮮效果[12]。

因此，針對南方鮮食馬鈴薯采后常溫貨架品質的變化，本試驗研究了1-MCP及包裝材料對其常溫貨架品質的影響，以期為馬鈴薯常溫貨架品質控制以及延長貨架期提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試馬鈴薯品種為中薯3號、荷蘭7號、興佳2號：寧波市蔬菜批發市場；丙酮、乙醇：溧陽光源工貿有限公司；碳酸鈣：天津市博迪化工有限公司；鄰苯二酚：上海展云化工有限公司；1-MCP：美國Agro Fresh公司，每小袋凈含量3.5%。

1.2 儀器與設備

UV1600紫外可見分光光度計：上海赫爾普國際貿易有限公司；TA.XTPlus質構儀：英國Stable Micro System公司；Check Point O2/CO2氣體分析儀：丹麥PBI Dansensor公司；DC-P3全自動測色色差儀：北京市興光測色儀器公司。

1.3 方法

1.3.1 馬鈴薯樣品準備

將購買的新鮮馬鈴薯進行挑選，選出分級大小均勻、無病蟲害、成熟度接近和表面無機械損傷的馬鈴薯塊莖，進行包裝，備用。

1.3.2 馬鈴薯品種特性分析

對3種不同類型的供試南方馬鈴薯品種（中薯3號、荷蘭7號、興佳2號）進行特性分析，包括馬鈴薯的含水量、還原糖含量、PPO酶活性、葉綠素含量及硬度的測定，并綜合分析以篩選出最佳的馬鈴薯品種，作為研究對象。

1.3.3 1-MCP結合包裝材料對馬鈴薯貨架品質影響

選取200顆新鮮中薯3號馬鈴薯，均分為10組，每組馬鈴薯的質量約900 g。以1-MCP濃度、包裝材料及光照方式作為試驗因素，開展三因素三水平正交試驗，表1和表2分別為試驗因素水平表和L9（34）正交因素表。室內溫度控制在25℃~30℃，相對濕度80%～85%。各組馬鈴薯儲藏7天后測定其硬度、色差、淀粉、葉綠素及龍葵素含量。

表1 因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal design

表2 正交因素表L9（34）Table 2 Orthogonal layout design L9（34）

續表2 正交因素表L9（34）Continue table 2 Orthogonal layout design L9（34）

1.3.4 測定方法

1.3.4.1 水分測定

參照吳曉玲等[13]的試驗方法：稱取一定量的樣品于105℃殺青15 min，再于80℃烘干至恒重，烘干前后的質量比值即為樣品中的水分含量（%）。

1.3.4.2 失重率

采用稱重法測定，計算公式如下：失重率/%=（貯前質量-貯后質量）/貯前質量×100

1.3.4.3 硬度

采用質構儀測定，選用Φ2 mm圓形探頭，測試距離為10 mm。

1.3.4.4 色差

采用色差儀測定馬鈴薯表皮的△L*、△a*、△b*值，總色差值△E計算公式如下：

1.3.4.5 葉綠素測定

稱取馬鈴薯混合樣5 g，加少量石英砂和碳酸鈣粉及2 mL～3 mL 80%丙酮溶液，研磨勻漿，再加入10 mL 80%丙酮繼續研磨至組織變白，將濾液和濾渣一起轉移至50 mL棕色容量瓶中，加入丙酮定容至刻度，濾液即葉綠素溶液，測定。以80%丙酮為對照，在663 nm和645 nm測定葉綠素溶液的吸光值[9]。

1.3.4.6 龍葵素測定

參照錢天壽等[14]龍葵素測定方法，稱取馬鈴薯鮮樣20.00 g，切碎，在85℃回流3 h，冷卻、過濾、濃縮提取液至2 mL，用5%硫酸溶解、過濾、冰浴。濾液用濃氨水調p H至10.5～11。4℃冷藏靜置過夜、4℃、10 000 r/min離心10 min，收集沉淀。用少量1%氨水洗滌沉淀、離心，沉淀即為龍葵素粗樣。將龍葵素粗樣用1%硫酸溶解，于530 nm下測定其吸光度。

1.3.4.7 還原糖測定

按照GB 5009.7-2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》中測定方法測定。

1.3.4.8 淀粉測定

按照GB 5009.9-2016《食品安全國家標準食品中淀粉的測定》中測定方法測定。

1.3.4.9 PPO酶活性

參照曹建康等[15]的方法，采用比色法測定，以0.1為一個酶活性單位。

1.3.4.10 感官評定

馬鈴薯感官品質的評分是由經過培訓的專業人員（3人）組成，馬鈴薯感官評分標準表見表3。

表3 馬鈴薯感官評分標準表Table 3 Sensory evaluation criteria of potato

參考董玉玲[3]對鮮切馬鈴薯的感官評分表制定的馬鈴薯感官評分標準表如表3所示，通過觀察果實外觀、色澤、表皮完整度等情況進行打分，評分劃分為0級、1級、2級和3級，統計每級數量，按照以下公式計算商品綜合評價指數。

腐爛指數=Σ（各級數×各級代表值）×100/[（調查數×最高一級代表值）]

商品綜合評價指數=100-腐爛指數

1.3.5 數據分析

本試驗數據的平均值和標準差采用SPSS分析軟件（IBM公司，美國）進行單因素方差分析所得，用Duncan檢驗法進行顯著性分析，顯著性水平在p＜0.05，同時利用SPSS分析軟件對正交試驗結果進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯特性分析

不同品種馬鈴薯的品質存在顯著差異。荷蘭7號對光照敏感，在長日照且雨水充沛的季節易促進馬鈴薯葉子的生長，而抑制塊莖生長導致產量下降。興佳2號具有較高的商品薯率，干物質含量也較高[16-17]。中薯3號干物質含量低、高蛋白質、較低的還原糖，更適合于鮮食，且不易褐變，商品價值較好[18]。對3種不同品種的馬鈴薯進行特性分析，包括水分、還原糖、PPO酶活性、葉綠素以及硬度的測定，試驗結果如表4所示。

表4 不同馬鈴薯品種的特性分析Table 4 Characteristic analysis of different varieties of potato

由表4可知，不同品種馬鈴薯的水分、還原糖、PPO酶活性、土豆皮中葉綠素有顯著性差異（p＜0.05），而馬鈴薯肉中的葉綠素含量和硬度沒有顯著性差異（p＞0.05）。楊炳南等[17]研究發現最能反映馬鈴薯初始情況的指標為水分因子、糖分因子和蛋白質因子。綜合衡量馬鈴薯的水分含量、還原糖含量、PPO酶活性以及葉綠素含量，中薯3號的水分、還原糖和土豆皮葉綠素含量相對較低，更有利于延長馬鈴薯貨架期，品質特性最佳，因此本試驗選取中薯3作為研究對象。

2.2 1-MCP結合包裝材料對馬鈴薯貨架期品質的影響

以馬鈴薯硬度、色差、淀粉、葉綠素以及龍葵素為品質衡量指標，研究不同微環境條件（1-MCP濃度、包裝材料和光照方式）對馬鈴薯貨架期品質的影響，設計了L9（34）正交試驗，試驗結果見表5。

通過極差分析發現，以硬度指標而言，RC＞RD（空白）＞RB＞RA，光照方式對馬鈴薯的硬度影響最大，1-MCP濃度和包裝材料對馬鈴薯的硬度并無影響，則以馬鈴薯硬度為指標的最佳組合為A3B1C2；以色差為指標，RB＞RA＞RD（空白）＞RC，包裝材料對馬鈴薯色差影響最大，其次是1-MCP濃度，則以馬鈴薯色差為指標的最佳組合為A3B3C3；以淀粉為標準，RD（空白）＞RB＞RC＞RA，因此1-MCP濃度、包裝材料及光照對淀粉均影響無顯著；葉綠素含量和龍葵素含量變化呈正相關，RA＞RC＞RB ＞RD（空白），因此 1-MCP濃度對馬鈴薯中葉綠素含量和龍葵素含量的影響均最大，其次是光照方式和包裝材料，則以馬鈴薯葉綠素為指標的最佳組合為A3B2C3。采用SPSS方差分析見表6。

表5 馬鈴薯常溫貨架品質變化的正交分析表Table 5 Results and analysis of orthogonal test

表6 方差分析表Table 6 Square-error analysis

如表6所示，發現1-MCP濃度、包裝材料和光照方式對馬鈴薯硬度、色差和淀粉含量的影響均未達到顯著性水平（p＞0.05）。1-MCP濃度對馬鈴薯葉綠素含量和龍葵素含量的影響達到了顯著性水平（p＜0.05），光照方式及包裝材料對其影響不顯著（p＞0.05），當1-MCP濃度為0.35 mg/L，光照方式為避光儲藏時，馬鈴薯中葉綠素和龍葵素含量最低，葉綠素含量與龍葵素變化呈正相關。因此，以葉綠素含量可反映龍葵素變化，組合A3B2C2葉綠素含量最低為最佳組合，此時商品性綜合評價最高，即最佳的優化方案為1-MCP濃度為0.35 mg/L、避光儲藏。

1-甲基環丙烯（1-MCP）作為乙烯受體阻斷劑，已被廣泛應用于果蔬保鮮領域，目前已有研究報道1-MCP對梨、香蕉、蘋果、柿子、葡萄、茭白、番茄等常見果蔬的采后生理和貯藏品質起到積極正面的影響[5-11，18-23]。1-MCP對綠色植物起到護色作用，Gong和Mattheis[21]研究了1-MCP和乙烯含量對西蘭花中葉綠素的影響，研究發現西蘭花暴露于乙烯環境時顯著激活了過氧化物酶（POD）活性，而葉綠素通過過氧化物酶-過氧化氫系統發生降解進而導致西蘭花發黃，1-MCP明顯降低乙烯對西蘭花葉綠素的影響，延緩貯藏過程中葉綠素的降解。該研究結果與本試驗的結果相一致，即1-MCP顯著延緩果蔬中葉綠素含量的上升。由于馬鈴薯在常溫貨架期間易變綠發芽，并伴有有毒物質龍葵素的產生[23]，因此通過1-MCP控制馬鈴薯中葉綠素含量可以有效延緩馬鈴薯貨架期間的綠變，降低食品安全風險。此外，光照方式也是影響馬鈴薯貨架期品質的重要因素之一。有研究報道，自然光照條件會加快馬鈴薯的綠變和龍葵素的生成，原因是由于光照加快了馬鈴薯細胞中葉綠體的光合作用，同時也加快了其生理代謝速度，促使龍葵素加快生成[5]，因此避光有效延緩馬鈴薯的綠變。

3 結論

本研究對比分析了3種馬鈴薯品種（中薯3號、荷蘭7號、興佳2號）的品質特性，發現中薯3號的品質特性最佳，其水分、還原糖和土豆皮葉綠素含量相對較低，因此本試驗以中薯3號為研究對象。1-甲基環丙烯（1-MCP）濃度、包裝材料和光照條件都對鮮食馬鈴薯常溫（25℃～30℃）貨架期品質有一定影響，1-MCP濃度對馬鈴薯葉綠素含量和龍葵素含量的影響達到了顯著性水平（p＜0.05），而包裝材料對其影響不顯著（p＞0.05）。葉綠素含量與龍葵素變化呈正相關，以葉綠素含量可反映龍葵素變化，最佳的優化方案為1-MCP濃度為0.35 mg/L、避光儲藏。因此通過1-MCP結合包裝材料處理，不僅能夠延緩馬鈴薯的綠變，確保食用安全性，而且能夠降低馬鈴薯貨架期理化品質的變化，確保其品質和商品價值，延長貨架期。

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Study on Key Technology of Shelf Life and Quality Preservation of Fresh Potato

KANG Meng-li1，2，YE Ke-xin3，XUAN Xiao-ting1，2，XU Zi-xuan3，YU Yue3，LING Jian-gang1，2
（1.Institute of Agricultural Products Processing，Ningbo Academy of Agricultural Sciences，Ningbo 315040，Zhejiang，China；2.Ningbo Key Laboratory for Preservation Engineering of Agricultural Products，Ningbo 315040，Zhejiang，China；3.Ningbo Huizhen Academy，Ningbo 315000，Zhejiang，China）

The effects of 1-methyl propylene（1-MCP）and packaging materials on the shelf life of fresh potato at room temperature（25℃-30℃）were investigated with“potato No.3”as the research object.The results showed that the effects of 1-MCP concentration and light on the chlorophyll and solanine content reached significant level（p＜0.05），and positively with changes of solanine content chlorophyll content；and the impact on the color and hardness，starch content was not significant（p＞ 0.05）.Through orthogonal test and variance analysis，the best storage conditions were established for 0.35 mg/L 1-MCP，PE packaging and light avoidance.This study provided theoretical support for maintaining quality and prolonging shelf-life of potato under room temperature.

fresh potato；1-MCP；packaging material；light；shelf-lifequality

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.22.043

寧波市農業重大重點項目（2013C11007）；國家星火計劃（2014GA701057）；寧波市科技新苗培養計劃（甬教基[2015]112號）

康孟利（1979—），男（漢），副研究員，碩士，研究方向：農產品貯藏與加工。

2017-03-24