貯藏條件對不同類型甘薯品種外觀和品質(zhì)性狀的影響

陳路路，孫 哲，田昌庚，劉尚剛，趙豐玲，鄭建利

（泰安市農(nóng)業(yè)科學院，山東泰安 271000）

0 引言

甘薯(Ipomoea batatasL.)屬旋花科甘薯屬，具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、營養(yǎng)豐富，對環(huán)境廣適等特點[1]，成為僅次于小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、大麥和木薯的世界第七大糧食作物[2]。甘薯富含淀粉、膳食纖維、β-胡蘿卜素和花青素等多種功能性成分，隨著人們生活水平的提高和營養(yǎng)保健意識的增強，甘薯作為保健食品而日益受到廣大消費者的青睞[3-7]。甘薯存在集中收獲與分期銷售的矛盾，安全貯藏是解決這一矛盾的關鍵[8-9]，但由于新鮮薯塊組織脆嫩、含水量高，呼吸旺盛，貯藏過程中營養(yǎng)損耗多且易感染黑斑病、軟腐病等[10-11]，因此探尋適宜的貯藏條件是實現(xiàn)甘薯安全貯藏的重中之重。甘薯對貯藏溫度和濕度十分敏感，適宜的貯藏溫度為12～14℃，相對濕度為85%～90%[12-13]，貯藏溫度高于15℃時，容易導致失水萎蔫、營養(yǎng)損失，病變霉腐加劇，貯藏溫度低于9℃時，容易發(fā)生冷害凍害、薯塊硬心、食用品質(zhì)下降；相對濕度過低會失水皺縮，過高易受病菌侵染[14-15]。郭亮虎等[16]研究表明，紫薯的含水量下降速度隨溫度升高而加快，隨濕度增加而減慢，可溶性糖含量隨溫度升高而增加，隨濕度增加而降低，淀粉含量的下降速度隨溫度升高而減慢，隨濕度增加而加快，紫薯的最適貯藏條件為12℃+85%RH；閆海鋒等[17]研究表明，較常溫貯藏，‘桂經(jīng)薯8 號’在(9±0.5)℃，85%±5% RH的冷庫貯藏時，失重率低，可溶性總糖含量高，干物率和維生素C含量下降少，有利于‘桂經(jīng)薯8號’的貯藏；林婕等[18]研究認為，10℃為甘薯最適貯藏溫度，該條件下貯藏90 d的甘薯品質(zhì)仍保持較好，呼吸最為穩(wěn)定，失重最小，營養(yǎng)物質(zhì)損失最少。前人對甘薯貯藏條件的研究多集中于不同甘薯品種貯藏過程中塊根品質(zhì)的變化規(guī)律上，并未對不同類型甘薯品種貯藏過程中外觀及品質(zhì)性狀的變化差異進行分析。本研究以鮮食型甘薯品種‘泰薯14’和淀粉型甘薯品種‘泰薯15’為試驗材料，分析不同貯藏條件下不同類型甘薯品種貯藏過程中薯皮色、薯肉色、失重率、腐爛率、干率及淀粉和可溶性糖含量等的變化差異，為實現(xiàn)不同類型甘薯品種的安全優(yōu)質(zhì)貯藏提供理論基礎和參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以鮮食型甘薯品種‘泰薯14’和淀粉型甘薯品種‘泰薯15’作為供試甘薯品種，2020年5月20日種植于泰安市農(nóng)業(yè)科學院徂徠試驗基地，2020 年10 月22 日收獲，收獲后選擇無病蟲害、表皮無損傷、大小均勻的薯塊帶回室內(nèi)備用。

1.2 試驗設計

將挑選好的供試甘薯品種薯塊分為2份，每份3次重復，每個重復取40 塊，重量約為20 kg，一份置于常溫實驗室內(nèi)貯藏，溫度為(18±1)℃，相對濕度為30%±5%，另一份置于冷庫內(nèi)貯藏，溫度為(12±0.5)℃，相對濕度為85%±5%。甘薯收獲入庫時進行第一次取樣記為0 d，然后每隔30 d取樣1次，120 d取樣結(jié)束，每次取樣取4塊薯塊，用于外觀及品質(zhì)性狀等的測定。

1.3 試驗方法

1.3.1 外觀性狀測定 相機拍照記錄甘薯薯皮色及薯肉色的變化。

1.3.2 品質(zhì)性狀測定 失重率的測定在甘薯入庫時稱取貯前鮮重，每30 d 進行貯后鮮重的稱量，3 次重復，取平均值。失重率的計算見公式(1)。腐爛率的測定在每次取樣時記錄腐爛薯塊的個數(shù)，3 次重復，取平均值。腐爛率的計算見公式(2)。干率的測定采用烘干法，選取代表性薯塊3塊，將薯塊切成薄片后隨機取約200 g，自然晾曬24 h后放入烘箱內(nèi)，80℃烘干至恒重，3 次重復，取平均值。干率的計算見公式(3)。淀粉和可溶性總糖含量的測定采用蒽酮比色法[19-20]，3 次重復，取平均值。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理 用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)分析和作圖，用SPSS 19.0 軟件進行方差分析，圖表中數(shù)據(jù)均為平均值，方差分析采用LSD 法，顯著性水平設置為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 薯皮色和薯肉色變化

如圖1 所示，甘薯貯藏過程中薯皮色及薯肉色在不同貯藏條件下發(fā)生不同變化，不同類型甘薯品種變化規(guī)律有所不同。室溫貯藏條件下，隨著貯藏時間的延長，鮮食型甘薯品種‘泰薯14’薯皮色逐漸變淺，在貯藏90 d 后，薯皮明顯失水皺縮，薯肉色在貯藏后0～60 d逐漸變淺，但在60～120 d逐漸加深，且在貯藏90 d后明顯加深；淀粉型甘薯品種‘泰薯15’，薯皮色輕微變淺，貯藏120 d薯皮輕微皺縮，薯肉色變化規(guī)律與‘泰薯14’相同，但顏色變化不明顯。冷庫貯藏條件下，整個貯藏期兩品種薯皮色基本無變化，薯肉色變化規(guī)律與室溫貯藏相同，但顏色變化不明顯。結(jié)果表明，室溫貯藏條件下淀粉型甘薯品種薯皮色及薯肉色變化較小，鮮食型甘薯品種薯皮色和薯肉色因失水變化明顯，冷庫貯藏有利于甘薯薯塊保鮮，薯皮色和薯肉色變化較小。

圖1 不同類型甘薯品種貯藏過程中薯皮色及薯肉色變化

2.2 塊根失重率變化

如圖2 所示，2 種貯藏條件下，甘薯塊根失重率隨貯藏時間的延長均呈逐漸升高的趨勢，但在0～30 d失水速率最快，在貯藏120 d時失重率達到最大值，冷庫貯藏失重率明顯小于室溫貯藏。與常溫貯藏相比，冷庫貯藏失重率總體變化幅度較小，貯藏120 d時‘泰薯15’和‘泰薯14’的失重率分別為8.89%和7.88%，較常溫貯藏失重率減少26.2%和29.21%，表明冷庫貯藏有利于減少甘薯塊根水分流失，提高貯藏品質(zhì)?！┦?5’在室溫貯藏條件下失重率小于‘泰薯14’，而‘泰薯14’在冷庫貯藏條件下失重率小于‘泰薯15’，冷庫貯藏顯著降低甘薯失水，有利于塊根保鮮，提高貯藏品質(zhì)。

圖2 不同類型甘薯品種貯藏過程中塊根失重率變化

2.3 塊根腐爛率變化

腐爛率是衡量甘薯貯藏效果的基本指標。兩品種不同貯藏條件下塊根腐爛率變化如圖3所示，2種貯藏條件下，兩品種塊根腐爛率隨貯藏時間的延長而升高，室內(nèi)貯藏60 d后腐爛速率明顯加快，冷庫貯藏以軟腐病為主，而室溫貯藏以干腐病為主?！┦?5’腐爛率在貯藏0～60 d 表現(xiàn)為冷庫＞室溫，90～120 d 表現(xiàn)為冷庫＜室溫，冷庫和室溫貯藏120 d 的腐爛率分別為10.00%和18.33%；‘泰薯14’冷庫貯藏的腐爛率明顯低于室溫貯藏，冷庫貯藏0～90 d 腐爛率為0，120 d 腐爛率為1.67%，而室溫貯藏120 d腐爛率為32.50%。表明長期冷庫貯藏可明顯降低甘薯塊根腐爛率，保證安全貯藏，但室溫短期貯藏有利于降低淀粉型甘薯品種‘泰薯15’的腐爛率，降低貯藏成本，但這可能與貯藏條件有關，也可能與品種自身抗病性有關。

圖3 不同類型甘薯品種貯藏過程中塊根腐爛率變化

2.4 塊根干率變化

如表1所示，隨著貯藏時間的延長，兩品種塊根的干率在室溫貯藏條件下持續(xù)升高，且在貯藏30 d后迅速升高，而在冷庫貯藏條件下干率變化幅度較小。‘泰薯15’貯藏初始干率為27.35%，貯藏120 d 后，冷庫貯藏條件下干率增幅為1.94%，顯著小于室溫貯藏的10.47%，‘泰薯14’貯藏初始干率為16.92%，貯藏120 d后，冷庫貯藏條件下干率增幅為2.28%，顯著小于室溫貯藏的5.81%，室溫貯藏條件下淀粉型甘薯干率增幅明顯大于鮮食型甘薯，冷庫貯藏顯著降低塊根水分流失，從而使其干率顯著低于室溫貯藏。

表1 不同類型甘薯品種不同貯藏期塊根干率 %

2.5 可溶性糖含量的變化

由圖4可知，2種貯藏條件下兩品種可溶性糖含量均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，并在貯藏60 d后達到峰值，同一品種相同貯藏時間冷庫貯藏可溶性糖含量明顯高于室溫貯藏?！┦?5’貯藏初始可溶性糖含量為24.69 mg/g FW，貯藏120 d后，冷庫貯藏可溶性糖含量為29.58 mg/g FW，明顯高于初始貯藏，而室溫貯藏可溶性糖含量為22.77 mg/g FW，明顯低于初始貯藏；‘泰薯14’可溶性糖含量小于‘泰薯15’，可溶性糖變化規(guī)律與‘泰薯15’相同。表明冷庫貯藏有利于增加甘薯甜度，提高甘薯貯藏品質(zhì)。

圖4 不同類型甘薯品種貯藏過程中塊根可溶性糖含量變化

2.6 淀粉含量的變化

由圖5可知，常溫貯藏條件下，隨著貯藏時間的延長，兩品種淀粉含量均呈現(xiàn)持續(xù)升高趨勢，‘泰薯15’和‘泰薯14’貯藏初始淀粉含量分別為252.02 mg/g FW和111.14 mg/g FW，貯藏120 d后，淀粉含量分別為293.49 mg/g FW和154.56 mg/g FW，升高幅度分別為16.5%和39.1%，‘泰薯14’升高幅度明顯大于‘泰薯15’。冷庫貯藏條件下，兩品種淀粉含量有微弱下降，但總體呈現(xiàn)較為穩(wěn)定水平。表明室溫貯藏甘薯塊根淀粉含量因水分流失而明顯升高，鮮食型甘薯淀粉含量變化更明顯，而冷庫貯藏有利于維持甘薯塊根淀粉水平。

圖5 不同類型甘薯品種貯藏過程中塊根淀粉含量變化

3 討論

3.1 貯藏條件對甘薯營養(yǎng)物質(zhì)的影響

甘薯貯藏過程中，其營養(yǎng)物質(zhì)含量發(fā)生動態(tài)變化，這個過程受到貯藏溫度、濕度、貯藏時間及品種特性等的影響[16,21-22]。可溶性糖是植物生命活動中的能量和重要中間物質(zhì)，其含量與甘薯的口感和品質(zhì)息息相關[16]，閆海峰等[17]研究表明，可溶性糖在甘薯貯藏過程中呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，并在貯藏30 d達到峰值，9℃貯藏相對于常溫貯藏可溶性總糖含量在不同貯藏時間中均較高，艾玉春等[14]研究表明，7℃貯藏條件下可溶性總糖呈現(xiàn)上升的趨勢，室溫貯藏條件下呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其峰值出現(xiàn)在貯藏40～60 d期間。甘薯是塊根作物，淀粉是其主要組成部分，甘薯貯藏過程中，淀粉會隨呼吸作用等發(fā)生合成分解與轉(zhuǎn)化[23]，李鵬霞等[15]研究表明，低溫貯藏期間甘薯塊根淀粉含量基本保持平穩(wěn)，閆海峰等[17]研究則表明，常溫貯藏時塊根淀粉含量略有升高，9℃恒溫貯藏淀粉含量總體穩(wěn)定。本研究結(jié)果表明，室溫和冷庫貯藏條件下，‘泰薯14’和‘泰薯15’可溶性糖含量均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，并在貯藏60 d后達到峰值，且同一品種相同貯藏時間冷庫貯藏可溶性糖含量明顯高于室溫貯藏；冷庫貯藏條件下塊根淀粉含量總體保持穩(wěn)定，但室溫貯藏過程中高溫低濕失水導致淀粉相對含量明顯升高。不同研究者對甘薯貯藏過程中可溶性糖和淀粉含量變化規(guī)律的研究結(jié)果有所不同，究其原因可能與貯藏條件，貯藏時間，甘薯品種等的不同有關，但低溫貯藏更有利于甘薯糖化，提高甘薯塊根可溶性糖含量，增加甘薯塊根甜度，有利于保持塊根生理代謝平衡，維持淀粉含量在相對穩(wěn)定水平，提高甘薯塊根貯藏品質(zhì)。

3.2 不同類型甘薯品種貯藏過程中外觀及品質(zhì)性狀變化的差異

甘薯貯藏過程中塊根品質(zhì)受到品種自身特性的影響[9,24]，鮮食型甘薯品種較淀粉型甘薯品種干率和淀粉含量較低[25]，在貯藏過程中不同類型甘薯品種外觀及品質(zhì)性狀變化有所不同。本研究結(jié)果表明，室溫貯藏條件下，鮮食型甘薯品種‘泰薯14’貯藏后期薯肉色明顯加深，且其失重率明顯大于淀粉型甘薯品種‘泰薯15’，但其干率增加幅度明顯小于‘泰薯15’，腐爛率明顯高于‘泰薯15’，且以干腐病為主；冷庫貯藏條件下，‘泰薯14’腐爛率明顯低于‘泰薯15’，且其在貯藏0～90 d 腐爛率為0，‘泰薯15’在貯藏0～60 d 腐爛率大于室溫貯藏，且以軟腐病為主。不同類型甘薯品種品質(zhì)變化對不同貯藏條件的響應不同，可能與其塊根干率、品種耐貯性差異等有關，冷庫貯藏有利于保障甘薯品質(zhì)，但對于淀粉型甘薯品種，可適當提高貯藏溫濕度，鮮食型甘薯品種則應在保證低腐爛率的前提下適當提高貯藏濕度以防止塊根水分流失，具體貯藏條件的確定還應綜合考慮品種對干腐病及軟腐病等的抗性情況，從而實現(xiàn)不同類型甘薯品種的安全優(yōu)質(zhì)貯藏。但本研究條件下供試甘薯品種較少，在下一步的研究中應增加不同類型甘薯品種數(shù)量，同時增加不同溫度和濕度處理，進一步確定不同類型甘薯品種適宜貯藏條件。

4 結(jié)論

甘薯優(yōu)質(zhì)安全貯藏與貯藏溫度和貯藏濕度緊密相關，本研究條件下，室溫貯藏0～30 d 甘薯塊根迅速失水，貯藏30 d時‘泰薯15’和‘泰薯14’失重率分別達到18.67%和16.88%，隨后失重率持續(xù)升高，貯藏60 d 時‘泰薯15’和‘泰薯14’塊根腐爛率分別達到5.00%和7.50%，貯藏60 d后塊根品質(zhì)明顯下降，且鮮食型甘薯較淀粉型甘薯塊根品質(zhì)下降更明顯。因此，甘薯塊根0～30 d短期貯藏，可采用室溫貯藏，同時適當增加貯藏濕度，以節(jié)約貯藏成本，淀粉型甘薯可適當延長室溫貯藏時間，但不宜超過60 d。冷庫貯藏可顯著降低甘薯塊根失水率和腐爛率，維持較高可溶性糖含量，有利于實現(xiàn)甘薯塊根的優(yōu)質(zhì)安全貯藏。