短期冷熱處理對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

（安順市農業(yè)科學院，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)”的主導產業(yè)，但隨著生產面積的增大，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就成為了亟待解決的重大問題；且隨著產業(yè)發(fā)展的壯大，保證新鮮、優(yōu)質不僅是追求實用品質的當下市場對鮮食紅芯紅薯的基本要求，更是生產優(yōu)質紅芯紅薯產品的關鍵因素，對產業(yè)發(fā)展以及產品升級具有重要的意義。

要保證甘薯的品質，除了品種特性外，合理貯藏是關鍵。甘薯對貯藏溫度十分敏感，貯藏溫度過高容易導致失水萎蔫、呼吸旺盛、營養(yǎng)損耗嚴重，易霉變軟腐；貯藏溫度過低又會引發(fā)生理冷害、淀粉變性、食用品質喪失。熱處理是通過使用適當的溫度對果蔬進行處理，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，達到貯藏保鮮的目的，是一種非化學保鮮技術[1-2]，目前已用在多種園藝產品的貯藏中[3-5]。有相關研究報道指出適當溫度和時間的熱水處理在甘薯的貯藏保鮮上有潛在的應用價值[6]；閆凱亞等[7]對鮮切甘薯進行間歇熱處理和連續(xù)熱處理，結果表明間歇熱處理對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節(jié)溫度來控制冷害的物理保鮮措施，對果蔬進行不致發(fā)生冷害和凍害的低溫短時處理，以減輕或避免果蔬冷害的發(fā)生，從而達到貯藏保鮮的目的[8-10]。陳佳華等[11]、林婕等[8]指出在適當低溫條件下處理甘薯，可以有效地抑制甘薯冷害的發(fā)生和發(fā)展。針對熱處理和冷處理兩種方法對甘薯貯藏商品性影響的綜合研究鮮有報道。本試驗以紫云紅芯紅薯為試驗材料，在貯藏前經過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量損失率、干率、硬度、爛薯率等，旨在探究經過短期冷熱處理對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 試驗材料試驗在貴州省安順市農業(yè)科學院進行，試驗材料為新鮮收獲的紫云紅芯紅薯。

1.2 試驗方法設置兩種不同溫度處理條件：A1：冷處理（4℃）、A2：熱處理（28℃），以不處理材料為對照（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、無軟腐霉爛和蟲害的薯塊，分別稱量出50～100g（B1）、200～500g（B2）兩個等級的薯塊，允許誤差為±10%，挑選后分別裝入周轉箱內，25kg/箱，設置2 個重復，一共12 箱。將用于冷熱處理的兩個等級紅薯分別放入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行常規(guī)貯藏；新型貯藏窖溫度設置12℃、空氣相對濕度為80%～85%，貯藏期為105d，貯藏當天記為0d，此后每15d 取樣分析1 次。

1.3 測定指標與方法爛薯率（%）=爛薯甘薯質量/貯藏甘薯質量×100。硬度（kg）用GY-4 數顯水果硬度計直接測量。甘薯總質量損失率（%）=（貯藏前甘薯質量-貯藏后甘薯質量）/貯藏前甘薯質量×100。干率為干重占鮮重百分比，每處理取3 個大小一致的鮮薯塊，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。干率（%）=干重/鮮重×100。發(fā)芽率（%）=（發(fā)芽個數/總甘薯個數）×100。發(fā)芽指數=∑kx/N[6]，k 為甘薯發(fā)芽級數，沒有發(fā)芽為0 級，1 個芽為1 級，2 個芽為2 級，以此類推，x 為該級數甘薯個數，N 為甘薯總個數。

1.4 數據統計與分析將原始數據錄入Excel 2010表格進行初步整理，然后采用DPS v7.05 等軟件對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯總質量損失率的影響甘薯總質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[12]。如圖1 所示，所有處理的總質量損失率均隨著貯藏時間的增加呈上升趨勢，到貯藏105d 時達到最大值。經過短期熱處理和常規(guī)貯藏下的紫云紅芯紅薯總質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；經過短期冷處理后的紫云紅芯紅薯總質量損失率從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過短時間的低溫處理，后期溫度升高后加快了紫云紅芯紅薯體內水分的損失，不利于長時間的貯藏。

圖1 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯總質量損失率的影響

干率代表了甘薯儲藏營養(yǎng)物質的總量，是甘薯的重要指標。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45d 時，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損失。結合圖1 和圖2 結果可知，不同處理下紫云紅芯紅薯干率的變化規(guī)律與總質量損失率的變化基本相似。

圖2 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯干率的影響

2.2 短期冷熱處理對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 后出現爛薯，貯藏60d 后爛薯率趨于穩(wěn)定，在貯藏105d 時爛薯最多，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，儲藏期間爛薯率最高達到了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)生爛薯時間早。說明紫云紅芯紅薯在貯藏前期不宜進行4℃低溫冷鍛煉。

圖3 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯爛薯率的影響

2.3 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯硬度的影響硬度是反映甘薯質地及衡量貯藏效果的一個指標。由圖4 可知，紫云紅芯紅薯在貯藏期間硬度變化整體表現為：貯藏0～15d 硬度均增加，15～60d 表現相對穩(wěn)定，60～75d 硬度呈現急劇下降，75～90d 硬度增加，90～105d 硬度緩慢下降；且經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 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯硬度的影響

2.4 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯發(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)芽指數如表1 所示。從圖5 可知，隨著貯藏時間的延長，各處理發(fā)芽率呈指數上升趨勢：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，經過短期低溫冷處理的紫云紅芯紅薯發(fā)芽率數據較常規(guī)貯藏稍低。在發(fā)芽指數上（表1），所有處理發(fā)芽指數均隨著貯藏時間的增加呈現增加趨勢；貯藏至105d 時，經過短期低溫冷處理的紫云紅芯紅薯發(fā)芽指數平均值為1.514，明顯小于短期熱處理（2.021）和常規(guī)貯藏（1.630）發(fā)芽指數平均值，說明經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)芽時間來看，經過短期熱處理的紫云紅芯紅薯出現發(fā)芽的時間最早，在貯藏45d 時兩個等級的薯塊均開始發(fā)芽，說明紫云紅芯紅薯經過短期熱處理能加快打破休眠，加快出芽和發(fā)芽。

表1 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯發(fā)芽指數的影響

圖5 短期冷熱處理對紫云紅芯紅薯發(fā)芽率的影響

3 討論與結論

在本研究中，經過短期低溫冷處理后的紫云紅芯紅薯后期總質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細胞活動減少，酶合成速度變慢，酶促反應失調，表現出呼吸作用降低，從而減少了甘薯內部水分的蒸發(fā)，所以前期紫云紅芯紅薯總質量損失率變化緩慢；后期溫度恢復到常規(guī)貯藏溫度，甘薯體內細胞逐漸活躍，酶合成速度加快，正向加快酶促反應，呼吸作用增強，加快了甘薯塊根內部物質轉化和水分的消耗，導致后期甘薯總質量損失率逐漸增加、干率變小。這與史光輝等[13]、郭亮虎等[14]的研究結果一致。說明紫云紅芯紅薯在貯藏前期經過短期低溫冷處理，后期溫度升高的過程中加快了甘薯體內水分的損失，不利于長時間的貯藏。

經過短期低溫冷處理后的紫云紅芯紅薯出現爛薯時間早且爛薯率高，這與李惠等[15]的研究結果基本一致，原因可能是由于前期受低溫的影響，破壞了甘薯內部正常細胞結構，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。經過短期熱處理的紫云紅芯紅薯發(fā)芽時間最早，發(fā)芽率、發(fā)芽指數均較高，這與吳丹寧等[6]、劉文靜等[16]的研究結果相似，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)了塊根相關酶的活性，從而加快了出芽和發(fā)芽。

經過短時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損失，但貯藏前期經過短時熱處理后，在貯藏過程中會出現早出芽和發(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用價值，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合來降低發(fā)芽率。