6種甘薯貯藏過程中4項生理指標的變化

徐皓　黨婭　潘瑞瑞　孫照

摘 要： 甘薯采后不易貯藏，嚴重影響了鮮薯的品質、貨架期和產業化加工效益，探討甘薯貯藏保鮮技術顯得尤為重要。 對陜南主栽 6 種甘薯測定呼吸速率、丙二醛含量、過氧化氫酶活性，并對甘薯貯藏期間的水分、霉變情況進行統計，分析甘薯采后貯藏過程中生理活性變化的規律。結果表明，冷藏會刺激呼吸增強，但最終會達到一個穩定呼吸狀態；霉變程度、丙二醛含量隨貯藏時間延長逐漸增加，水分含量、過氧化氫酶活性隨貯藏時間延長逐漸減少或降低。其中‘川紫1號‘秦薯5號在貯藏期霉變程度和失重率較低，丙二醛含量最低，40 d時分別為0.26、0.15 μmol·g-1，過氧化氫酶活性最高，40 d時分別為0.79、0.77 μmol·g-1·min-1，相比其他品種較耐貯藏。

關鍵詞： 甘薯；貯藏；生理變化

Changes of four physiological indexes during the storage process of six sweet potato varieties

XU Hao， DANG Ya， PAN Ruirui， SUN Zhao

（ College of Biological Science and Engineering， Shaanxi University of Technology， Hanzhong 723001， Shaanxi， China）

Abstract： Sweet potato is not easy to store after harvest， which seriously affects the quality of fresh potato， the shelf life and processing benefit of industrialization. It is very important to study the storage and preservation technology of sweet potato. In this paper， the rate of respiration， the malondialdehyde contents， the catalase activitives of six main cultivated sweet potato varieties in shaanxi were determined. In addition， the moisture content and mildew of sweet potato during storage were measured to analyze the changes of physiological activity during postharvest storage of sweet potato. The results showed that cold storage stimulated respiration， but eventually reached a stable respiratory state. The degree of mildew and the content of malondialdehyde increased gradually with the prolongation of storage time. The water content and catalase activity decreased with the increase of storage time. Taken together， ‘Chuanzi 1 and ‘Qinshu 5 were more resistant to storage than other varieties because of the lower mildew and weightlessness rates， the lowest malondialdehyde contents and catalase activies.

Key words： Sweet potato； Storage； Physiological change

甘薯又名紅薯、山芋等，原產南美洲，為旋花科甘薯屬具有蔓生習性的一年生或多年生草本植物，是重要的糧食作物和經濟作物[1]。當前，我國是全球最大的甘薯生產國。甘薯營養平衡，富含淀粉、蛋白質、食物纖維、胡蘿卜素、維生素和鉀、鐵等微量元素，對于保持人體酸堿平衡和促進身體健康有重要作用[2]。

甘薯是一種高產穩產、營養豐富、用途廣泛的農作物。漢中是陜南薯類的主產區，洋縣槐樹關的甘薯享譽全國，漢中薯類種植面積達5.33萬 hm2，年總產量超過65萬 t，產值26億元。其中甘薯種植1.33萬 hm2，馬鈴薯種植3.33萬 hm2，豆薯種植0.33萬 hm2，種植范圍遍及漢中市所轄11個縣、區[3]。悠久的種植歷史和生產經驗，優越的生態環境，低廉的勞動力成本，造就了漢中甘薯巨大的生產潛力和較強競爭力，為薯類產業中加工業及物流業的發展奠定了堅實的基礎。但甘薯采收后容易出現發芽、腐爛、霉變、凍害等現象，造成營養價值缺失和經濟價值下降，導致加工周期縮短，經濟效益受損。因此甘薯的貯藏保鮮成為當地鮮薯銷售及產業化加工的瓶頸。

甘薯的貯藏條件主要受溫度、濕度、氣體等因素的影響，最佳貯藏溫度為10～14 ℃，濕度為80%左右，二氧化碳含量不高于10%，氧氣含量不低于7%[4]。常用的貯藏保鮮方式有：塑料大棚充CO2氣體貯藏、日光溫室稻草加塑料膜覆蓋貯藏、雙層膜活動庫貯藏、高溫屋窯貯藏以及地窖或山洞貯藏、氣調庫貯藏保鮮、涂膜保鮮、臭氧保鮮等[5-7]。膜脂過氧化的最終分解產物是丙二醛，其含量是反映植物遭受逆境傷害程度的重要指標之一，丙二醛含量越高，說明植物細胞膜質過氧化程度越高，細胞膜受到的傷害越嚴重[8]。H2O2 是有毒害作用的活性氧的前體，生物體內的活性氧和自由基的積累，會導致膜脂過氧化，從而引起生物體自身代謝的紊亂[9]。過氧化氫酶是一種廣泛存在于生物組織中的氧化還原酶，它能催化分解H2O2，維護細胞的穩定性和完整性，起到保護細胞的作用[10]。筆者采用小籃子法測定陜南主栽6個甘薯品種的呼吸速率、紫外分光光度計測丙二醛含量、高錳酸鉀滴定法測過氧化氫酶活性，此外還對甘薯貯藏期間的水分、霉變情況進行統計，分析甘薯采后貯藏過程中生理活性變化的規律，挑選適宜陜南種植、貯藏的優良品種，為當地甘薯種植和貯藏保鮮技術提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料采自陜西漢中城固縣新天地農業產業園區種植的6個甘薯品種，分別為‘秦薯1號‘煙0747‘渝紫7號‘秦薯7號‘秦薯5號‘川紫1號。2013年11月16日采收后，在園區甘薯貯藏庫里開展試驗。

1.2 方法

1.2.1 樣品預處理 挑選薯皮無破損、薯形完整、薯塊色澤和硬度正常、無軟腐霉爛無蟲害不同品種甘薯各20個。挑選后裝入周轉箱內，貯藏于溫度10～13 ℃、濕度為28%～65%的貯藏庫中，并對每個品種中的樣品編號，記錄貯藏過程中生理指標變化，每天的溫度、濕度、質量以及霉變情況，貯藏期40 d。

1.2.2 生理指標的測定 失重率采用稱重法，呼吸速率的測定采用小籃子法（以CO2質量換算），每個品種選取有編號的5個樣品進行測定，求平均值，每隔5 d測1次。丙二醛含量的測定采用硫代巴比妥酸法，過氧化氫酶活性的測定采用高錳酸鉀滴定法，每個品種選取有編號的5個樣品進行測定，每個樣品重復測定3次，每隔5 d統計1次。溫度、濕度每天統計1次，霉變和損傷情況每隔5 d統計1次。

2 結果與分析

2.1 不同品種甘薯貯藏期霉變和失重情況

隨甘薯貯藏時間的延長，其霉變情況逐漸嚴重，出現白色、褐色、灰色等絲狀物和黑斑，薯心逐漸變松軟，霉變甘薯數量逐漸減少。‘秦薯5號和‘川紫1號的受損程度相比其他品種較輕，較耐貯藏，‘渝紫1號‘煙0747和‘秦薯1號腐爛程度大，貯藏時間較短（表1）。

在貯藏期每隔5 d，分別對每個品種用于呼吸測定的5個樣品稱重，得到不同品種失重率隨時間的變化情況如圖1。

由圖1可以看出，在貯藏后期均出現較大的失重率，這是因為鮮薯在貯藏前期水分含量高，再加上不同品種之間干物質以及各種碳水化合物含量存在較大差異，從而導致甘薯貯藏前期含水量存在較大差異。在貯藏前期，隨著貯藏時間的延長，甘薯失重不斷加快。貯藏20 d左右的甘薯失重率多在5%左右，在貯藏30 d左右時，6個品種的失重率均緩慢上升，逐漸趨于穩定。‘川紫1號和‘秦薯5號相比于其他品種更耐貯藏，能較好地保持貯藏前后的質量。

2.2 不同品種甘薯呼吸速率的變化

由圖2可以看出，在貯藏前期，隨著貯藏時間的延長，各品種甘薯的呼吸速率均逐漸下降，在20 d左右出現一個波谷，然后呼吸速率逐步上升，出現第2個呼吸速率峰值。整體趨勢一致。呼吸速率越高，越容易引起貯藏環境溫度升高、濕度增加，從而出現腐爛、發霉等現象。

2.3 不同品種甘薯丙二醛含量的變化

從圖3中可以看出，隨貯藏時間的延長，不同品種甘薯中丙二醛含量呈上升趨勢，‘川紫1號‘秦薯5號在貯藏過程中相比于其他品種丙二醛含量較低，抗逆境能力強，更耐貯藏。

2.4 不同品種甘薯過氧化氫酶活性的變化

從圖4中可以看出，隨貯藏時間的延長，不同品種甘薯的過氧化氫酶活性呈下降趨勢。‘秦薯5號和‘川紫1號較其他品種過氧化氫酶活性更高，其抗氧化性比較強，更耐貯藏。

3 討 論

關于甘薯貯藏的最適溫度，不同學者研究結果不一，這可能與甘薯品種差異有一定關系。國內部分學者認為應在12～15 ℃之間[11-12]，因此筆者采用10～13 ℃貯藏庫，對甘薯的貯藏相對比較適宜。

隨著貯藏時間的延長，甘薯出現較大的失重率，這是因為鮮薯在貯藏前期水分含量高，貯藏過程中會出現水分散失和通過呼吸作用分解部分淀粉來提供能量，所以后期會出現失重和變軟現象。‘川紫1號和‘秦薯5號相比于其他品種更耐貯藏，能較好保地持貯藏前后的質量，失重率在20%以內，‘煙0747和‘秦薯1號失重率則相對較大，達到40%以上，這可能與‘煙0747和‘秦薯1號薯塊相對較小，比表面積大有關。

隨著貯藏時間的延長，各品種甘薯的呼吸速率均下降，在20 d左右出現1個波谷，然后呼吸速率有逐步上升，出現第2個呼吸速率峰值。整體趨勢都是隨貯藏時間的延長，呼吸速率剛開始比較大，隨著貯藏時間增加逐漸減小，隨后又緩慢上升。這與朱紅等[13]對其他6個甘薯品種的研究結果是一致的。‘川紫1號和‘秦薯5號隨甘薯貯藏時間的延長，呼吸速率的變化幅度小，呼吸較弱，所以其霉變和損傷情況不嚴重，較耐貯藏。‘渝紫1號‘煙0747和‘秦薯1號腐爛程度大，貯藏時間較短。所以貯藏過程中應充分通風，降溫排濕，中后期還應防止因呼吸釋放的二氧化碳累積造成爛薯。

丙二醛含量增高，說明植物細胞膜受到高溫、低溫、干旱等脅迫的傷害程度增高[14]。隨著貯藏時間的延長，各品種甘薯丙二醛含量均出現增高現象，主要是呼吸過程中釋放過多熱量導致的。過氧化氫酶能催化分解H2O2，減少細胞內氧自由基的積累，為生物體提供抗氧化防御體系[15]。在貯藏過程中過氧化氫酶活性出現下降現象，這與甘薯貯藏過程中受損傷，過氧化氫酶活性降低有很大關系。

本試驗的研究結果表明，‘川紫1號和‘秦薯5號貯藏過程中丙二醛含量增高緩慢，過氧化氫酶活性相對較高，所以較其他品種更耐貯藏。同時，‘川紫1號‘秦薯5號產量較高，是可以引導農戶選擇種植的優良甘薯品種，有利于提高農民的經濟收入和種植積極性。

參考文獻

[1] 蔡自建，龍虎. 甘薯營養研究及食品開發[J].西南民族大學學報，2005，31（1）：103-106.

[2] 何偉忠，木泰華. 我國甘薯加工業的發展現狀概述[J].食品研究與開發，2006，27（11）：176-180.

[3] 孫照，李新生，徐皓，等. 甘薯采后生理及貯藏保鮮技術研究進展[J].現代食品，2016（6）：49-50.

[4] 唐君，周志林，張允剛，等. 國內外甘薯種質資源研究進展[J].山西農業大學學報（自然科學版），2009，29（5）：478-482.

[5] 朱志強，張平，任朝暉，等. 甘薯改良式貯藏庫設計與貯藏效果[J].保鮮與加工，2008，8（6）：18-21.

[6] 石小瓊，林標聲，楊永林，等. 甘薯氣調保鮮最佳貯藏條件研究[J].食品研究與開發，2013，34（15）：92-96.

[7] 殷俊峰，劉廣平. 臭氧在甘薯貯藏保鮮中的科技創新應用[J].現代農業科技，2013（16）：286-287.

[8] 楊虎清，趙曉飛，黃程前，等. 不同處理方式對甘薯冷害和抗氧化代謝影響分析[J].核農學報，2014，28（8）：1407-1412.

[9] 勾明玥，劉梁，張春枝，等. 采用DPPH法測定26種植物的抗氧化活性[J].食品與發酵工業，2010（3）：148-150.

[10] 張成玲，楊冬靜，趙永強，等. 鐮刀菌脅迫對不同甘薯品種抗氧化酶及MDA含量的影響[J].江蘇農業學報，2017，33（2）：263-266.

[11] 王海山，肖佩剛. 甘薯的科學收獲和安全貯藏[J].現代農村科技，2009（23）：47.

[12] 劉爽.甘薯的安全貯藏技術[J]. 吉林蔬菜，2009（6）：69.

[13] 朱紅，李洪民，張愛君，等. 甘薯貯藏期呼吸強度與主要品質的變化研究[J].中國農學通報，2010，26（7）：64-67.

[14] 鄒琦.植物生理生化實驗指導[M]. 北京：中國農業出版社，2000：173-174.

[15] 張坤生，田薈琳. 過氧化氫酶的功能及研究[J].食品科技，2007（1）：8-10.