短期儲藏對不同大小甘薯理化特性的影響

呂尊富 潘 超, 2 崔 鵬 陳國林 龐林江 陸國權

(浙江農林大學農業(yè)與食品科學學院；浙江省農產品品質改良技術研究重點實驗室1， 臨安 311300) (江蘇師范大學生命科學學院2，徐州 221116)

甘薯儲藏是甘薯生產中的重要環(huán)節(jié)，甘薯體積大，水分多，組織柔嫩，在收獲、運輸、儲藏過程中，容易碰傷薯皮，增加病菌感染機會，同時薯塊水分散失快，降低了塊根的儲藏性。目前對于甘薯儲藏的研究較多，部分研究針對理想條件下的儲藏，主要是標準倉庫的氣體組分條件下，研究甘薯塊根營養(yǎng)組分以及薯塊生理變化。石小瓊等[1]將氣調保鮮技術應用于甘薯的儲藏結果表明，溫度12 ℃、CO25.0%、O28.0%、相對濕度90%的儲藏條件下，保鮮效果比普通冷藏好，薯塊不容易發(fā)芽和腐爛，營養(yǎng)物質保留率較高。劉文靜等[2]研究了儲藏溫度和儲藏時間對福薯88塊根中營養(yǎng)成分的影響，發(fā)現(xiàn)儲藏溫度為10 ℃時，利于保持其食用品質，儲藏溫度為5 ℃時，薯塊易受冷害而腐爛，溫度超過17 ℃就會導致薯塊發(fā)芽，使品質變劣。朱紅等[3]研究表明甘薯高溫儲藏時，薯塊吸強度逐強，易發(fā)芽或糠心和缺氧呼吸產生酒精引起薯塊腐爛，薯塊較適宜的儲藏溫度為12～14 ℃，前人研究明確了理想條件下甘薯最適儲藏溫度為10～14 ℃。

常規(guī)室內條件下儲藏和家庭食用甘薯聯(lián)系最為密切，也是甘薯儲藏的重要研究內容[4-6]。王煒等[4]發(fā)現(xiàn)，較低溫的室內儲藏，甘薯塊根營養(yǎng)劣變加速期在儲藏120～135 d后，而且白心甘薯的儲藏品質總體上優(yōu)于黃心甘薯。連喜軍等[5]研究了室內常規(guī)下薯塊的呼吸規(guī)律，發(fā)現(xiàn)常溫耐儲藏的薯塊呼吸躍變發(fā)生時呼吸強度低，呼吸躍變低的品種較耐儲藏。張志天等[6]研究表明，儲藏在20 ℃、空氣相對濕度為75%的條件下，甘薯塊根的淀粉酶活性達到最高值時為儲藏50 d時，實驗中每60 d測定1次薯塊的淀粉率，發(fā)現(xiàn)薯塊的淀粉含量逐漸變低，其中前60 d的降低速度較快，儲藏120 d后淀粉含量變化較慢。

由于不同大小的甘薯塊根理化性質均存在差異，薯塊小、皮薄，這使其容易失水和腐爛；薯肉質地適中，使薯塊的代謝更活躍，薯塊組分變化快；而較大的薯塊則表現(xiàn)出較好的耐儲性和較穩(wěn)定的品質。不同大小甘薯儲藏過程中，理化性質如何變化鮮有研究。本實驗針對甘薯室內儲藏與其食用品質的關系進行研究，以不同品種、不同塊根大小和儲藏時間為變量，通過色差、質構、營養(yǎng)成分、食味等特性的分析，了解室內儲藏時間對不同等級薯塊理化特性的影響規(guī)律。本實驗結果有助于了解甘薯的室內儲藏與其感官食用品質間的關系，有利于為甘薯的短期儲藏提供更優(yōu)化的食用方案。

1 材料與方法

1.1 材料

供試甘薯材料為2個有代表性品種，一個是“心香”，鮮食型的紅黃心品種；另一個是“紫羅蘭”，鮮食型的紫心品種。

1.2 實驗儀器

HP-2132便攜式色差儀；TMS-PRO物性測試儀；TDL-5-D臺式離心機；DGG-9123AD型電熱恒溫鼓風干燥箱；紫外可見分光光度計；德國Christ實驗室型凍干機；JXFM110錘式旋風磨。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗材料的準備

從2個甘薯品種的薯塊中分別稱量出的50、100/200 g的薯塊[7]，質量允許誤差都為±10%，將其儲藏于(25±2)℃、空氣相對濕度為80%～85%的儲藏間內[4, 8]，前一個月每10 d取樣分析一次，后一個月每15 d取樣分析一次。

1.3.2 樣品色差和質構指標的檢測

在每次測定時，都進行隨機取樣，按優(yōu)化的質構參數(shù)進行薯塊的物理特性測定，即測試模式為TPA，力量感應元量程500 N，使用直徑為5 mm的圓柱探頭，穿刺前速度30 min/s，啟動力0.15 N，穿刺速度60 min/s，停留時間0 s，壓縮比50%，穿刺后速度60 min/s，每個處理重復檢測20次。

對薯肉色差的測定時，現(xiàn)將薯塊清洗干凈，再用麻布將薯塊表面的水分擦干，然后將薯塊橫切，薯塊橫切部位是薯塊赤道面。再用色差儀測定薯肉的色差參數(shù)，測定時，色差儀與薯塊切面平行，將色差儀測定孔放置于薯塊中心和薯皮連線的中間處，測定，每個處理重測測定8次，并記錄L、a和b的值，并計算色差ΔE，ΔE=(L2+a2+b2)0.5[8]。

1.3.3 營養(yǎng)成分的測定

干率：參考Grace等[9]方法預測樣品的干率。每組實驗處理都隨機取至少4個薯塊，將薯塊清洗干凈，去皮，切成1.5 mm的薄片，稱取400 g鮮樣，用液氮速凍，放入真空冷凍干燥機內-55 ℃、壓強小于63 Pa條件下凍干，將干樣稱重，計算干率。

淀粉率：采用陸國權等[10]實驗優(yōu)化的方法鹽酸水解DNS比色法。

可溶性糖：采用蒽酮比色法[11]測定。

總蛋白：采用GB/5009.5—2010[12]方法。

1.3.4 感官評價方法

甘薯食用品質的感官評價方法，主要是將薯塊蒸制后，進行人工的評價。評價規(guī)程與我國感官評價的標準感官分析方法總論[13]、顏色評價標準[14]、質地剖面檢驗標準[15]和風味剖面檢驗標準[16]等標準相符合。薯塊蒸好后將其小心地從蒸煮鍋中拿出來，均勻地排列好，待薯塊溫度降到可食用溫度，進行趁熱評價[17]。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

使用EXCEL2007進行數(shù)據(jù)的初步處理，并進行折線圖和柱形圖的制作，使用SPSS19.0進行數(shù)據(jù)的方差分析和主成分分析。

2 結果與分析

2.1 短期儲藏對不同等級甘薯塊根色差的影響

色差的L值表示樣品的亮度。由圖1可知，隨著儲藏時間的增加，樣品的亮度值都呈先下降，再略微升高的趨勢。在室內短期儲藏20 d內，2個品種薯塊的亮度值下降迅速，儲藏30～60 d內，薯塊亮度緩慢下降，心香到60 d后薯肉的亮度略微增加，這可能與此時心香薯塊含水量略有增加有關。對于黃肉的心香甘薯，薯塊越小薯肉的亮度越強；而紫羅蘭甘薯薯肉的亮度值約比心香甘薯的低1倍，薯塊越小薯肉的亮度越弱。

色差的+a值表示樣品的偏紅色的程度。由圖1可知，隨著儲藏時間的增加，紫羅蘭薯肉的a值都呈升高的趨勢。因為紫色是由紅色和藍色調配而成的，隨著儲藏時間延長下花色苷的降解，導致紫色降低，相對地造成紅色值增加。在室內儲藏的20 d內，紫羅蘭的a值變化很小；100 g和200 g的薯塊在儲藏20～50 d內，薯肉的a值逐漸變大，在儲藏45～60 d內，a值略微降低，然后再增加；對于50 g的紫羅蘭薯塊，在儲藏20 d后a值一直增加，這是由于花色苷的降解，導致紫色降低，相對地造成紅色值增加。

色差的+b值表示樣品的偏黃色的程度?？偟膩碚f，隨著薯塊儲藏時間的增加，薯肉的b值逐漸降低。隨著儲藏時間的增加，心香甘薯的b值逐漸變小(圖1)。在儲藏0～10 d內，50 g心香薯肉的b值迅速減小，說明短期儲藏對小甘薯薯肉黃色影響很大；不同等級的心香塊根在室內30 d后，薯肉黃色值迅速降低，直到儲藏45 d后薯肉黃色值才逐漸下降。說明心香薯塊在前30 d儲藏時，薯肉黃色迅速降低，這可能是和薯肉中的總胡蘿卜素降解相關。

色差ΔE與顏色的整體變化相關，當ΔE的值大于4.0時，可以感受到樣品顏色的明顯變化。從圖1可以得出，隨著薯塊儲藏時間的增加，薯肉的色差ΔE值是逐漸降低的。心香甘薯，在前20 d儲藏過程中，ΔE值迅速下降，可能由于該時間段內薯塊的物質降解迅速，胡蘿卜素迅速分解所致。20 d后，薯肉ΔE值變化很小，在儲藏60 d后，薯肉ΔE值略有增大，這可能是胡蘿卜素的降解和其他呈色物質相平衡的結果。對于紫羅蘭甘薯，在前30 d儲藏過程中，ΔE值迅速下降，這可能和薯塊中花色苷的降解相關，在儲藏60 d以后薯肉的ΔE值略有變大。50 g紫羅蘭薯肉在前10 d儲藏過程中薯肉ΔE值變化迅速，而且它的亮度L值也變化迅速。所以50 g紫羅蘭的色差對室內短期儲藏很敏感。

圖1 不同儲藏時間下甘薯塊根薯塊色差變化

2.2 短期儲藏對不同等級甘薯塊根質構特性的影響

對不同儲藏時間的心香薯塊的質構數(shù)據(jù)進行分析，選取樣品硬度、黏附性、咀嚼性等與甘薯塊根食用和加工特性關系密切的指標，其中硬度主要代表薯塊的硬度特征，黏附性主要代表薯塊的黏附性特征，咀嚼性則是薯塊咀嚼或者加工難易程度的能量的評價指標。由圖2可知，不同處理的薯塊的硬度指標總體呈下降趨勢，而且在儲藏的后期薯塊硬度特性變化更快，儲藏60 d后，紫羅蘭薯塊的硬度下降更為顯著，而心香為儲藏45 d后，硬度下降顯著。紫羅蘭甘薯的硬度高于心香甘薯的硬度，心香甘薯的薯塊越大，薯塊硬度越大。

薯塊質量越大，薯塊的黏附性越大，而且紫羅蘭甘薯塊根的黏附性大于心香塊根的黏附性，這與薯塊的硬度特性一致；隨著儲藏時間的增加，薯塊的黏附性總體變小。在儲藏45 d后，心香薯塊黏附性顯著下降；紫羅蘭薯塊的黏附性在儲藏60 d后薯塊的黏附性顯著下降，這與甘薯硬度變化規(guī)律完全一致。

隨著儲藏時間的增加，薯塊的咀嚼性總體呈下降的趨勢，且薯塊質量越大，薯塊的咀嚼性的值越大。但它與黏附性有所不同，紫羅蘭塊根的咀嚼性強于心香的咀嚼性，而且薯塊大小對其咀嚼性的影響更加顯著。心香儲藏的前30 d，薯塊的咀嚼性變化很小，直到儲藏45 d時，咀嚼性顯著下降。100 g和200 g的紫羅蘭薯塊的咀嚼性在儲藏45 d后顯著下降，50 g的紫羅蘭薯塊的咀嚼性，在儲藏60 d后迅速下降。雖然儲藏時間和薯塊等級對薯塊的黏附性和咀嚼性的數(shù)值上影響不同，但是它們數(shù)值的變化規(guī)律非常相似。食物的黏附性越強，牙齒咀嚼食物所需要的能量越大，所以儲藏時間和薯塊等級對薯塊的黏附性和咀嚼性的數(shù)值變化趨勢相似。

圖2 不同儲藏時間下甘薯塊根質構特性影響

2.3 短期儲藏對不同等級甘薯塊根營養(yǎng)成分的影響

甘薯塊根的干率是薯塊的重要指標，它代表了儲藏營養(yǎng)物質的總量。在前60 d儲藏，心香和紫羅蘭的各等級薯塊的干率都是先上升，再降低，特別是儲藏的前20 d薯塊的干率變化更大(圖3)，在室內較高溫度條件下，儲藏60 d后，而紫羅蘭的干率明顯上升。

淀粉是薯塊中含量最高的有機組分，也是薯塊儲藏過程中維持生理活動的長期能量來源。由圖3可知，心香甘薯的淀粉率，總體呈下降趨勢，而紫羅蘭甘薯的淀粉含量前45 d變化不明顯，45 d后呈下降趨勢。剛收獲的紫羅蘭薯塊質量越大淀粉率越大，但是儲藏75 d時，薯塊越小淀粉率越大。

紫羅蘭的可溶性糖含量比心香甘薯的高，而且薯塊可溶性糖含量變化更大?？傮w來說，隨著室內儲藏時間的增加，各處理組薯塊內可溶性糖含量呈先降低再升高的趨勢。

兩個甘薯品種蛋白質含量整體呈下降趨勢。心香甘薯塊根里的蛋白含量顯著高于紫羅蘭薯塊里的蛋白含量，這說明心香甘薯的蛋白營養(yǎng)要比紫羅蘭高，且儲藏初期200 g薯塊里的蛋白含量低于50 g和100 g薯塊里的蛋白含量，說明適宜大小的迷你甘薯的蛋白營養(yǎng)更優(yōu)，經室內短期儲藏，薯塊越大，薯塊里的蛋白含量越高，這是由于薯塊越大，對外界環(huán)境的緩沖作用越強，進而說明迷你甘薯不適合長期儲藏。

圖3 不同儲藏時間下甘薯塊根營養(yǎng)成分變化

2.4 短期儲藏對不同等級蒸制甘薯薯肉食味總評的影響

甘薯薯肉食味總評的得分是綜合薯肉的質地、黏性、風味、甜度和纖維量的綜合評價得分，是甘薯食用品質最重要的指標。薯塊質量和室內儲藏時間對食味總評的影響都達到極顯著水平。隨著儲藏時間的增加，50 g心香的熟薯肉的食味評分先增加，到儲藏30 d達到峰值，隨后降低；50 g紫羅蘭的熟薯肉的食味評分先增加，到儲藏45 d達到峰值，隨后逐漸降低 (圖4)。100 g心香的熟薯肉的食味評分先增加后降低，到儲藏60 d達到最大值；100 g紫羅蘭熟薯肉的食味評分先增加后降低，到儲藏45 d達到最大值。200 g心香和紫羅蘭的熟薯肉的食味評分均在儲藏30～45 d達到最大值隨后逐漸降低。綜上所述，50 g的甘薯室內儲藏約30～45 d，食味最佳；100 g的甘薯室內儲藏約45～60 d，食味最佳；200 g的甘薯室內儲藏約30～45 d，食味最佳。

圖4 不同儲藏時間下蒸制甘薯薯塊的食味總評得分

3 討論

色差分析結果表明，室內短期儲藏會導致甘薯塊根薯肉色的顯著變化。塊根越大，對于薯肉色變化的緩沖性越強，其中50 g的薯塊的薯肉色很容易受到室內短期儲藏的影響，而100 g以上薯塊的薯肉色對室內短期儲藏的影響反應不敏感。因此，小于50 g的迷你甘薯，不適合室內短期儲藏，應該在購買后10 d內食用，品質較佳；更大的薯塊可以在購買后20 d之內食用，品質較佳。對不同室內儲藏時間的塊根色差數(shù)據(jù)的橫向比較發(fā)現(xiàn)，不同類型的薯塊在儲藏60 d后，塊根色差均會發(fā)生顯著的變化，這可能是胡蘿卜素或花色苷的顯著降解有關。

各實驗組薯塊在儲藏的前10 d，質構數(shù)據(jù)變化顯著，這可能是儲藏10 d內薯塊代謝旺盛，引起薯塊質構特性的變化[18]。不同處理的薯塊在室內儲藏20～60 d內質構特性變化較緩慢，儲藏60 d后，薯塊的質構特性會變化迅速，這可能是薯塊物理結構和品質變化的一個轉折點。唐君等[18]研究發(fā)現(xiàn)在10～13 ℃溫度下甘薯整個儲藏過程中淀粉酶在前10 d內的活性迅速變小，儲藏92 d后薯塊的淀粉酶活性迅速增大，儲藏132 d后淀粉酶活性減小到較低的水平。Zhang等[19]研究發(fā)現(xiàn)甘薯儲藏60 d后，α淀粉酶達到較高水平，這可能是引起甘薯質構變化的重要因素。王煒等[4]也研究表明甘薯儲藏中期(60～120 d)開始出現(xiàn)內源酶活性上升、品質下降等品質變化現(xiàn)象。連喜軍等[5]研究表明常溫儲藏條件下，儲藏10 d后甘薯的呼吸強度逐漸降低。朱紅等[3]研究表明甘薯儲藏期間的呼吸強度呈高到低再到高的趨勢，這都說明薯塊的長期儲藏會有一個顯著的品質變化點，與本實驗結果相同。通過分析兩個品種的質構特性，發(fā)現(xiàn)儲藏60 d后，紫羅蘭甘薯黏附性、硬度、咀嚼性相較于心香均出現(xiàn)顯著下降，這主要是由于儲藏60 d后，紫羅蘭甘薯的含水量出現(xiàn)明顯下降所致。綜合分析可知，鮮食甘薯室內儲藏品質變化分為三個階段，第一個階段是塊根收獲到儲藏20 d內，這段時間內塊根的顏色和物理特性更接近于剛收獲的塊根；第二個階段是塊根室內儲藏20～60 d，這段時間的塊根物理特性變化較慢；第三個階段是塊根室內儲藏60 d后，薯塊物理特征變化顯著。

本研究發(fā)現(xiàn)甘薯儲藏期間，淀粉、蛋白質含量均呈下降趨勢，與前人基本一致[20-23]，60 d后紫羅蘭干率明顯上升，在主要營養(yǎng)成分均下降的情況下，很可能是由于薯塊含水量顯著下降導致。王煒等[4]也研究表明，甘薯在室內條件下，儲藏60 d后，甘薯含水量下降明顯。閔曉宇等[20]發(fā)現(xiàn)甘薯儲藏期間可溶性糖含量呈上升趨勢。而本研究發(fā)現(xiàn)甘薯可溶性糖含量呈先降低后升高的趨勢，這主要是由于本實驗設置溫度較高，新收獲的甘薯在前期儲藏過程中，薯塊的呼吸作用較強，小分子的可溶性糖先轉化用于薯塊的呼吸作用，使可溶性糖含量降低。但是室內較高溫度的環(huán)境又使薯塊提早的萌發(fā)，促進了薯塊淀粉的降解，提高了可溶性糖的含量[24]，所以有“發(fā)芽了的甘薯更甜”的說法。

4 結論

室內儲藏條件下迷你甘薯最優(yōu)的食用方案：50 g的甘薯室內儲藏約30～45 d，食味最佳；100 g的甘薯室內儲藏約45～60 d，食味最佳；200 g的甘薯室內儲藏約30～45 d，食味最佳。甘薯的食用品質與理化特性具有明顯相關關系，甘薯的食味品質均在60 d之前達到最大值，相對應時間甘薯的淀粉分解，可溶性糖增加，甘薯物理特性變化相對較慢，保證了甘薯的食用品質，60 d后，甘薯的食用品質和理化特性均出現(xiàn)下降。