短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯貯藏商品性的影響

葉開梅 牛力立 唐興發(fā) 朱江 樊祖立 李懷情 譚體瓊

（安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，貴州安順 561000）

紫云紅芯紅薯是貴州省安順市紫云縣“一縣一業(yè)”的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，但隨著生產(chǎn)面積的增大，用種需求量急劇增加，要保證來年紅芯紅薯用種量，采后的貯藏保鮮技術(shù)就成為了亟待解決的重大問題；且隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壯大，保證新鮮、優(yōu)質(zhì)不僅是追求實(shí)用品質(zhì)的當(dāng)下市場對(duì)鮮食紅芯紅薯的基本要求，更是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紅芯紅薯產(chǎn)品的關(guān)鍵因素，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及產(chǎn)品升級(jí)具有重要的意義。

要保證甘薯的品質(zhì)，除了品種特性外，合理貯藏是關(guān)鍵。甘薯對(duì)貯藏溫度十分敏感，貯藏溫度過高容易導(dǎo)致失水萎蔫、呼吸旺盛、營養(yǎng)損耗嚴(yán)重，易霉變軟腐；貯藏溫度過低又會(huì)引發(fā)生理冷害、淀粉變性、食用品質(zhì)喪失。熱處理是通過使用適當(dāng)?shù)臏囟葘?duì)果蔬進(jìn)行處理，殺死或抑制果蔬自身帶有的病原菌，從而延長果蔬的保鮮期，達(dá)到貯藏保鮮的目的，是一種非化學(xué)保鮮技術(shù)[1-2]，目前已用在多種園藝產(chǎn)品的貯藏中[3-5]。有相關(guān)研究報(bào)道指出適當(dāng)溫度和時(shí)間的熱水處理在甘薯的貯藏保鮮上有潛在的應(yīng)用價(jià)值[6]；閆凱亞等[7]對(duì)鮮切甘薯進(jìn)行間歇熱處理和連續(xù)熱處理，結(jié)果表明間歇熱處理對(duì)鮮切甘薯的保鮮效果優(yōu)于連續(xù)熱處理。冷處理是一種通過調(diào)節(jié)溫度來控制冷害的物理保鮮措施，對(duì)果蔬進(jìn)行不致發(fā)生冷害和凍害的低溫短時(shí)處理，以減輕或避免果蔬冷害的發(fā)生，從而達(dá)到貯藏保鮮的目的[8-10]。陳佳華等[11]、林婕等[8]指出在適當(dāng)?shù)蜏貤l件下處理甘薯，可以有效地抑制甘薯冷害的發(fā)生和發(fā)展。針對(duì)熱處理和冷處理兩種方法對(duì)甘薯貯藏商品性影響的綜合研究鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)以紫云紅芯紅薯為試驗(yàn)材料，在貯藏前經(jīng)過4d 28℃短期熱處理和4℃冷處理，處理后放入溫度12℃、空氣相對(duì)濕度80%～85%的新型貯藏窖里恒溫恒濕度貯藏105d，定期監(jiān)測甘薯在貯藏過程中的總質(zhì)量損失率、干率、硬度、爛薯率等，旨在探究經(jīng)過短期冷熱處理對(duì)貯藏期間商品性變化的影響，以期篩選出適宜紫云紅芯紅薯長期貯藏的最佳方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)在貴州省安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院進(jìn)行，試驗(yàn)材料為新鮮收獲的紫云紅芯紅薯。

1.2 試驗(yàn)方法設(shè)置兩種不同溫度處理?xiàng)l件：A1：冷處理（4℃）、A2：熱處理（28℃），以不處理材料為對(duì)照（CK：常規(guī)貯藏）。從收獲的紅薯中挑選薯皮無破損、薯形完整、薯塊色澤和硬度正常、無軟腐霉?fàn)€和蟲害的薯塊，分別稱量出50～100g（B1）、200～500g（B2）兩個(gè)等級(jí)的薯塊，允許誤差為±10%，挑選后分別裝入周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，25kg/箱，設(shè)置2 個(gè)重復(fù)，一共12 箱。將用于冷熱處理的兩個(gè)等級(jí)紅薯分別放入4℃冷庫和28℃恒溫培養(yǎng)箱中貯藏4d，之后取出放入新型貯藏窖中進(jìn)行常規(guī)貯藏；新型貯藏窖溫度設(shè)置12℃、空氣相對(duì)濕度為80%～85%，貯藏期為105d，貯藏當(dāng)天記為0d，此后每15d 取樣分析1 次。

1.3 測定指標(biāo)與方法爛薯率（%）=爛薯甘薯質(zhì)量/貯藏甘薯質(zhì)量×100。硬度（kg）用GY-4 數(shù)顯水果硬度計(jì)直接測量。甘薯總質(zhì)量損失率（%）=（貯藏前甘薯質(zhì)量-貯藏后甘薯質(zhì)量）/貯藏前甘薯質(zhì)量×100。干率為干重占鮮重百分比，每處理取3 個(gè)大小一致的鮮薯塊，切成厚薄均勻的薄片（2～3mm）于105℃的烘箱中殺青30min，之后于80℃烘至恒重，測定干物質(zhì)。干率（%）=干重/鮮重×100。發(fā)芽率（%）=（發(fā)芽個(gè)數(shù)/總甘薯個(gè)數(shù)）×100。發(fā)芽指數(shù)=∑kx/N[6]，k 為甘薯發(fā)芽級(jí)數(shù)，沒有發(fā)芽為0 級(jí)，1 個(gè)芽為1 級(jí)，2 個(gè)芽為2 級(jí)，以此類推，x 為該級(jí)數(shù)甘薯個(gè)數(shù)，N 為甘薯總個(gè)數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析將原始數(shù)據(jù)錄入Excel 2010表格進(jìn)行初步整理，然后采用DPS v7.05 等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯總質(zhì)量損失率的影響甘薯總質(zhì)量損失率是衡量甘薯呼吸底物消耗量和水分蒸發(fā)量的重要指標(biāo)[12]。如圖1 所示，所有處理的總質(zhì)量損失率均隨著貯藏時(shí)間的增加呈上升趨勢，到貯藏105d 時(shí)達(dá)到最大值。經(jīng)過短期熱處理和常規(guī)貯藏下的紫云紅芯紅薯總質(zhì)量損失率變幅分別從15d 的6.20%（A2B1）、4.00%（CKB2）增加至105d 的12.40%（A2B1）、12.27%（CKB1），同期不同處理間損失率之間變化幅度小；經(jīng)過短期冷處理后的紫云紅芯紅薯總質(zhì)量損失率從15d 的8.00%（A1B1）到105d 的28.25%（A1B1），變化幅度較大，是短期熱處理和常規(guī)貯藏下的3.27、2.45 倍。說明紫云紅芯紅薯在貯藏前期經(jīng)過短時(shí)間的低溫處理，后期溫度升高后加快了紫云紅芯紅薯體內(nèi)水分的損失，不利于長時(shí)間的貯藏。

圖1 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯總質(zhì)量損失率的影響

干率代表了甘薯儲(chǔ)藏營養(yǎng)物質(zhì)的總量，是甘薯的重要指標(biāo)。由圖2 可知，各處理的薯塊干率在貯藏前45d 大體呈逐漸增加的趨勢，貯藏45d 后呈緩慢降低的趨勢。其中，經(jīng)過短期熱處理的紫云紅芯紅薯干率變化最明顯，在貯藏天數(shù)45d 時(shí)，大小薯干率平均值為35.77%，較常規(guī)貯藏、冷處理的紫云紅芯紅薯分別高7.16%、11.17%，說明貯藏前期經(jīng)過短期熱處理在一定程度上有利于減少貯藏后期紫云紅芯紅薯水分及干物質(zhì)損失。結(jié)合圖1 和圖2 結(jié)果可知，不同處理下紫云紅芯紅薯干率的變化規(guī)律與總質(zhì)量損失率的變化基本相似。

圖2 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯干率的影響

2.2 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯爛薯率的影響紫云紅芯紅薯在貯藏期間的爛薯率總體呈上升趨勢（圖3），不同處理后的紫云紅芯紅薯貯藏效果不同。經(jīng)過短期熱處理和常規(guī)貯藏下的紫云紅芯紅薯均在貯藏30d 后出現(xiàn)爛薯，貯藏60d 后爛薯率趨于穩(wěn)定，在貯藏105d 時(shí)爛薯最多，但熱處理下的紫云紅芯紅薯爛薯率均小于2.00%，且最大值（1.64%）小于常規(guī)貯藏最大值（2.51%），說明經(jīng)過短期熱處理有延緩紫云紅芯紅薯發(fā)生爛薯的作用；貯藏前經(jīng)過短期低溫冷處理的紫云紅芯紅薯在貯藏15d 后就開始爛薯，儲(chǔ)藏期間爛薯率最高達(dá)到了12.86%（A1B2 處理60d），是熱處理（A2B2）和常規(guī)貯藏處理（CKB2）的13.54 倍和15.13 倍，且發(fā)生爛薯時(shí)間早。說明紫云紅芯紅薯在貯藏前期不宜進(jìn)行4℃低溫冷鍛煉。

圖3 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯爛薯率的影響

2.3 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯硬度的影響硬度是反映甘薯質(zhì)地及衡量貯藏效果的一個(gè)指標(biāo)。由圖4 可知，紫云紅芯紅薯在貯藏期間硬度變化整體表現(xiàn)為：貯藏0～15d 硬度均增加，15～60d 表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定，60～75d 硬度呈現(xiàn)急劇下降，75～90d 硬度增加，90～105d 硬度緩慢下降；且經(jīng)過短期低溫冷處理的紫云紅芯紅薯在貯藏期間硬度均小于經(jīng)過熱處理和常規(guī)貯藏的，但硬度變化趨勢基本一致。這可能是由于經(jīng)過低溫冷處理的紫云紅芯紅薯發(fā)生了冷害，造成組織軟化。

圖4 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯硬度的影響

2.4 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯發(fā)芽情況的影響各處理下紫云紅芯紅薯的發(fā)芽率如圖5 所示，發(fā)芽指數(shù)如表1 所示。從圖5 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，各處理發(fā)芽率呈指數(shù)上升趨勢：所有的處理在貯藏60d 前發(fā)芽率緩慢增加，在第60 天后發(fā)芽率快速增加。其中，經(jīng)過短期低溫冷處理的紫云紅芯紅薯發(fā)芽率數(shù)據(jù)較常規(guī)貯藏稍低。在發(fā)芽指數(shù)上（表1），所有處理發(fā)芽指數(shù)均隨著貯藏時(shí)間的增加呈現(xiàn)增加趨勢；貯藏至105d 時(shí)，經(jīng)過短期低溫冷處理的紫云紅芯紅薯發(fā)芽指數(shù)平均值為1.514，明顯小于短期熱處理（2.021）和常規(guī)貯藏（1.630）發(fā)芽指數(shù)平均值，說明經(jīng)過短期低溫冷處理能抑制貯藏期間紫云紅芯紅薯的發(fā)芽。從發(fā)芽時(shí)間來看，經(jīng)過短期熱處理的紫云紅芯紅薯出現(xiàn)發(fā)芽的時(shí)間最早，在貯藏45d 時(shí)兩個(gè)等級(jí)的薯塊均開始發(fā)芽，說明紫云紅芯紅薯經(jīng)過短期熱處理能加快打破休眠，加快出芽和發(fā)芽。

表1 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯發(fā)芽指數(shù)的影響

圖5 短期冷熱處理對(duì)紫云紅芯紅薯發(fā)芽率的影響

3 討論與結(jié)論

在本研究中，經(jīng)過短期低溫冷處理后的紫云紅芯紅薯后期總質(zhì)量損失率明顯高于常規(guī)貯藏和熱處理，原因可能是由于前期在低溫條件下甘薯體內(nèi)細(xì)胞活動(dòng)減少，酶合成速度變慢，酶促反應(yīng)失調(diào)，表現(xiàn)出呼吸作用降低，從而減少了甘薯內(nèi)部水分的蒸發(fā)，所以前期紫云紅芯紅薯總質(zhì)量損失率變化緩慢；后期溫度恢復(fù)到常規(guī)貯藏溫度，甘薯體內(nèi)細(xì)胞逐漸活躍，酶合成速度加快，正向加快酶促反應(yīng)，呼吸作用增強(qiáng)，加快了甘薯塊根內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化和水分的消耗，導(dǎo)致后期甘薯總質(zhì)量損失率逐漸增加、干率變小。這與史光輝等[13]、郭亮虎等[14]的研究結(jié)果一致。說明紫云紅芯紅薯在貯藏前期經(jīng)過短期低溫冷處理，后期溫度升高的過程中加快了甘薯體內(nèi)水分的損失，不利于長時(shí)間的貯藏。

經(jīng)過短期低溫冷處理后的紫云紅芯紅薯出現(xiàn)爛薯時(shí)間早且爛薯率高，這與李惠等[15]的研究結(jié)果基本一致，原因可能是由于前期受低溫的影響，破壞了甘薯內(nèi)部正常細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使其發(fā)生冷害，后期溫度升高，造成組織軟化，從而發(fā)生霉腐病的概率增大，硬度變小。經(jīng)過短期熱處理的紫云紅芯紅薯發(fā)芽時(shí)間最早，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均較高，這與吳丹寧等[6]、劉文靜等[16]的研究結(jié)果相似，其原因可能是短期的熱處理能增加紫云紅芯紅薯表皮的通透性，激發(fā)了塊根相關(guān)酶的活性，從而加快了出芽和發(fā)芽。

經(jīng)過短時(shí)間的熱處理紫云紅芯紅薯貯藏期間爛薯率降低34.66%，平均硬度能保持在16.96kg 左右，在一定程度上有利于減少貯藏后期水分及干物質(zhì)損失，但貯藏前期經(jīng)過短時(shí)熱處理后，在貯藏過程中會(huì)出現(xiàn)早出芽和發(fā)芽，這不利于紅薯的后期利用。因此，雖然短期熱處理在貯藏保鮮上有一定的潛在應(yīng)用價(jià)值，但不能解決紫云紅芯紅薯在貯藏過程中的發(fā)芽問題，所以還需要考慮與其他處理方法相結(jié)合來降低發(fā)芽率。