1—MCP和簡易氣調(diào)處理對采后子芋貯藏品質(zhì)的影響

孫志棟　田方　張仁杰　馬建芳　史婷婷　李共國

摘 要 針對芋艿易于腐爛、不耐貯藏的現(xiàn)象，采用3因子3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9（33），研究了1-MCP不同濃度（0.02、0.04、0.06 mg/kg）、簡易氣調(diào)（抽氣、充N2和常壓）和貯藏溫度（6 ℃、10 ℃和室溫）處理對子芋貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：10 ℃和室溫處理的子芋腐爛指數(shù)（貯藏150 d）、還原糖含量（貯藏90 d）均顯著低于6 ℃處理的（p<0.05）；10 ℃貯藏的子芋褐變指數(shù)顯著低于6 ℃的（p<0.05）。充N2和10 ℃復(fù)合處理能明顯抑制子芋的氧化褐變，1-MCP和室溫組合處理具增效保鮮作用。確定較佳的工藝組合為：采后子芋用0.02～0.06 mg/kg 1-MCP熏蒸處理24 h，裝保鮮袋后充N2、10 ℃貯藏，或抽氣、室溫貯藏。150 d后，子芋的腐爛指數(shù)（5.6%～7.9%）、褐變指數(shù)（4.3%～9.8%）均顯著低于對照（p<0.05），維生素C（2.97～3.94 mg/100 g）和淀粉（24.9%～32.5%）含量明顯高于對照。

關(guān)鍵詞 子芋；1-MCP；簡易氣調(diào)；品質(zhì)

中圖分類號 TS255.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Abstract In order to solve the perishable and intolerance storage of son-taroes， the effects of 1-MCP concentration（0.02， 0.04， 0.06 mg/kg）， simply controlled atmosphere（pumping air， balance N2， atmospheric pressure）， and storage temperature（6 ℃， 10 ℃， room temperature）on the quality of postharvest son-taroes in storage period were studied by the orthogonal design L9（33）. The results showed that the decay index（storage 150 d）， reducing sugar content（storage 90 d）of son-taroes under 10 ℃ and room temperature storage conditions were significantly lower than those of 6 ℃（p<0.05）， respectively， the profile browning index of son-taroes under 10℃ storage condition was significantly lower than that of 6 ℃（p<0.05）. Balance N2+10 ℃ combined treatment could obviously inhibit the browning of son-taroes. 1-MCP treatment combined with room temperature could play a synergistic preservative effect. The better combination were： postharvest son-taroes fumigation closed with 0.02-0.06 mg/kg 1-MCP for 24 h， loading in the bags， balance N2+10 ℃ or pumping air + room temperature storage. After 150 d of storage， the decay index（5.6%-7.9%）， browning index（4.3%-9.8%）of son-taroes were significantly lower than those of the control（p<0.05）， and vitamin C（2.97-3.94 mg/100 g）and starch（24.9%-32.5%）contents were obviously higher than that of the control.

Key words Son-taro； 1-MCP； Simply controlled atmosphere； Quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.07.029

芋是天南星科（Araceae）芋屬（Colocasia Schott）的多年生單子葉草本濕生植物，按球莖的分蘗習(xí)性，分為魁芋和多子芋兩類，地下球莖既可糧菜兼用、也可藥用[1]。因芋采用無性繁殖，采后子芋常選留一部分為種球，大部分為鮮銷食用。但由于新鮮子芋水分、多酚含量高，易褐變和腐爛，不耐貯藏保鮮[2]，影響鮮食銷售、加工乃至翌年種球的發(fā)芽率。目前，芋艿常用的保鮮手段主要為控溫冷藏，或結(jié)合真空預(yù)冷、減壓等措施[3-7]，因此，尋找新的高效的子芋保鮮方法延長其保鮮期、提高貯藏品質(zhì)具有現(xiàn)實(shí)意義。1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）是抑制效應(yīng)強(qiáng)的乙烯競爭性抑制劑，一些研究報(bào)道了1-MCP在低壓低氧條件下對果實(shí)成熟的抑制效率顯著高于常壓條件[8-9]。近年來，操作方便、保鮮效果好的簡易氣調(diào)（抽氣或充N2）在果蔬保鮮中的應(yīng)用越來越多[10-11]。鑒于1-MCP和簡易氣調(diào)均未有在芋艿保鮮中的應(yīng)用報(bào)道，本文采用3因子3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，研究1-MCP濃度、簡易氣調(diào)和貯藏溫度對子芋貯藏品質(zhì)的影響，以期為延長子芋的貯藏期提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

奉化紅芋艿（魁芋）[Colocasia esculenta（L.）Schott.]子芋，大小約50 g；1-MCP（膠囊）購于陜西禮泉化工有限實(shí)業(yè)公司，40 μm厚度PE保鮮袋購于濰坊百樂源保鮮包裝有限公司。自制抽氣和充N2裝置，封口機(jī)，CheckPonit II手提式O2和CO2濃度測定儀。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用3因子3水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，見表1。以廠方推薦的1-MCP使用濃度0.04 mg/kg為中水平，設(shè)置1-MCP的3個(gè)處理濃度：0.06、0.04、0.02 mg/kg。氣調(diào)方式設(shè)置抽氣、充氮和常規(guī)空氣3個(gè)水平。抽氣：以氮?dú)庵脫Q空氣后，抽氣1次（以袋面不碰到子芋為準(zhǔn)）；充氮：充入氮?dú)庵脫Q袋內(nèi)空氣2次。子芋貯藏試驗(yàn)溫度參考石小瓊等[3]、李學(xué)智[4]和黃新芳等[5-6]研究結(jié)果，采用6、10 ℃、室溫（14～20 ℃）3個(gè)水平。每個(gè)試驗(yàn)處理為20 kg無機(jī)械損傷、均勻大小的子芋，分設(shè)為2個(gè)重復(fù)。

具體流程：采后子芋挑選、去泥→涼干1周→在預(yù)冷庫（6 ℃）中1-MCP密封熏蒸24 h→按試驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇大小一致200個(gè)子芋（約20 kg）分裝入PE保鮮薄膜袋→簡易氣調(diào)處理（封口）→置于3種不同溫度貯藏，共9個(gè)處理，另設(shè)對照（CK）1個(gè)，不作保鮮劑和保鮮袋等處理，貯于室溫（14～20 ℃）條件。2個(gè)重復(fù)。在貯藏90 d和150 d時(shí)分別取樣，調(diào)查和測定相關(guān)指標(biāo)。

1.2.2 指標(biāo)測定與分析方法 發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)200個(gè)子芋，腐爛指數(shù)、褐變指數(shù)均隨機(jī)取樣100個(gè)子芋解剖考查，不作重復(fù)，其它指標(biāo)考查隨機(jī)取樣10個(gè)子芋，測定3次重復(fù)。腐爛指數(shù)（%）=（子芋腐爛表面積/子芋總表面積）×100%。相對電導(dǎo)率測定參考周然等[12]方法。剖面褐變指數(shù)（%）=（子芋褐變面積/子芋總面積）×100%。硬度測定，將子芋一側(cè)以縱向切去后，平置于TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀測試臺，由測試柱狀探頭（直徑5 mm）對子芋的頭部和根部分別做穿刺測試，測試速度5.0 mm/sec，測試距離10.0 mm，最后硬度取平均值（g）。維生素C含量采用2，4-二硝基苯肼比色法測定[13]。淀粉含量（干基）采用國標(biāo)（GB/T 5514-2008）酶水解法測定[14]。發(fā)芽率=（子芋發(fā)芽個(gè)數(shù)/樣本子芋總個(gè)數(shù)）×100%。還原糖采用國標(biāo)（GB 5009.7-2008）中第一法直接滴定法[15]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用DPS完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)

2.1.1 極差分析 貯藏150 d后，正交試驗(yàn)的結(jié)果與主要因子分析見表2。試驗(yàn)處理間以子芋腐爛指數(shù)、褐變指數(shù)、淀粉和還原糖含量的差異較大，均達(dá)到了顯著水平（p<0.05）。處理7的腐爛指數(shù)顯著低于處理1和6的；處理2、7和9的褐變指數(shù)顯著低于處理6的；處理3、9的發(fā)芽率顯著高于處理5、6和8的；處理4的還原糖含量顯著高于處理3的（p<0.05）。試驗(yàn)處理間的其他指標(biāo)無顯著差異。從各因子水平間的極差值可見，除影響子芋維生素C和淀粉含量的主要因子為簡易氣調(diào)外，影響其他各品質(zhì)指標(biāo)的最重要因子均為貯藏溫度，并以10 ℃貯藏的子芋各品質(zhì)指標(biāo)較好（除腐爛指數(shù)以室溫貯藏為最低，維生素C含量以6 ℃貯藏為最高），由于6 ℃貯藏子芋的腐爛指數(shù)很高，其最高的維生素C含量測定結(jié)果可能與取樣缺乏整體代表性有關(guān)，或已無意義。試驗(yàn)組合中，與10 ℃組合的處理2、4和9分別有最低的褐變指數(shù)（4.3%）、貯藏結(jié)束還保持最高的還原糖含量（0.43%）和最高的發(fā)芽率（100%），但處理7組合（A3B1C3）具有最低的腐爛指數(shù)（5.6%）和最高的淀粉含量（32.5%），且褐變指數(shù)和維生素C含量等指標(biāo)也較優(yōu)。

2.1.2 方差分析 貯藏期間，采后處理各因子影響子芋腐爛指數(shù)和還原糖含量的方差分析分別見表3和表4，貯藏溫度對子芋腐爛指數(shù)（貯藏150 d）和還原糖含量（貯藏90 d）的影響均達(dá)到了顯著水平（p<0.05），其他各指標(biāo)之間均無顯著差異。應(yīng)用最小顯著差數(shù)法（LSD）和多重比較，10 ℃和室溫貯藏150 d的子芋腐爛指數(shù)顯著低于6 ℃貯藏（p<0.05），10 ℃和室溫貯藏90 d時(shí)子芋的還原糖含量顯著低于6 ℃（p<0.05）。

2.2 采后復(fù)合處理對子芋貯藏品質(zhì)影響

如將子芋腐爛和褐變指數(shù)等重要的感觀品質(zhì)指標(biāo)均控制在10.0%以下，發(fā)芽率要求在90%以上，符合上述要求的分別為處理2（A1B2C2）和處理7（A3B1C3），它們與對照組（CK）的品質(zhì)變化見圖1。高濃度1-MCP+充N2+10 ℃（處理2）子芋的褐變最輕，低濃度1-MCP+抽氣+室溫（處理7）子芋的腐爛最少，均明顯低于對照。貯藏90 d時(shí)，處理2的硬度和維生素C含量均高于處理7，貯藏150 d時(shí)，則以后者的維生素C含量明顯較高；貯藏期間子芋組織的相對電導(dǎo)率和種球發(fā)芽率在該兩處理之間差異不大。

3 討論

氣調(diào)處理（Modified Atmosphere Packaging， MAP）能抑制鮮切芋頭褐變，并保持較好的品質(zhì)[16]，但這種充入理想氣體的方法在實(shí)際應(yīng)用中存在操作復(fù)雜、生產(chǎn)效率低等問題，而在包裝袋內(nèi)僅抽氣或充N2的簡易氣調(diào)更適合在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用。汪毓尊等[7]發(fā)現(xiàn)真空度對減壓保鮮芋頭的效果并不明顯，但本試驗(yàn)經(jīng)簡易氣調(diào)處理后，子芋硬度的下降和氧化褐變都有明顯的抑制，可能歸功于貯藏環(huán)境氧氣含量的下降，如充N2處理的O2濃度低于抽氣處理，其中充N2的5號處理O2平均濃度（5.7%）顯著低于抽氣的1號處理（10.0%）（p<0.05）（表2）。

1-MCP在低壓低氧脅迫下對水果的貯藏保鮮有顯著的促進(jìn)作用[8-9，17]，在本試驗(yàn)中表現(xiàn)為1-MCP+抽氣+室溫處理組（7號）子芋的保鮮效果最佳，這可能與1-MCP在低壓條件下作用效果好，以及1-MCP是一種氣體制劑，其在較高溫度條件下能更好地與作用受體完全結(jié)合，從而提高其使用效果等有關(guān)[18]。但目前對1-MCP的研究與應(yīng)用仍多結(jié)合冷藏條件[19]；除某些輔助處理不宜在冷藏條件下使用，如1-MCP與果蠟涂膜復(fù)合處理時(shí)，有效地抑制了芒果（25 ℃和13 ℃）[20]和荔枝（15 ℃）[21]的呼吸，降低果實(shí)腐爛率和水分散失等。芋艿是一種熱帶作物，在貯藏過程中不耐低溫，這有利于1-MCP處理對其保鮮效果的發(fā)揮。芋艿貯藏的適宜溫度可能還與其生長環(huán)境溫度、芋的部位和品種特性等因素有關(guān)，如北方芋頭的保鮮溫度以10～15 ℃為宜[22]，江浙一帶的紅梗芋和白梗芋則以12 ℃貯藏效果為最好[4]，黃新芳等[5-6]認(rèn)為子芋的貯藏性能比母芋更耐低溫。本試驗(yàn)結(jié)果表明：1-MCP熏蒸后子芋，經(jīng)簡單的抽氣處理，室溫貯藏，腐爛最少，淀粉含量最高；經(jīng)充N2處理，10 ℃貯藏，其褐變最輕。它們在150 d貯藏期內(nèi)，均能將腐爛和褐變指數(shù)控制在10%以下。

另外，還原糖的含量變化能間接反映果實(shí)的呼吸程度[23-24]，10 ℃貯藏中期，子芋因呼吸作用積累的還原糖含量較低，貯藏末期還保持較高的還原糖含量（表2），可見10 ℃貯藏能明顯推遲芋頭呼吸高峰的到來。但10 ℃貯藏時(shí)，加上冷庫溫差的變動，子芋還存在輕度冷害的風(fēng)險(xiǎn)。因此，從生產(chǎn)成本和貯藏操作方便性等因素綜合考慮，子芋以1-MCP熏蒸，簡單的抽氣處理和室溫貯藏（A3B1C3）較合適。

4 結(jié)論

溫度對子芋貯藏品質(zhì)影響顯著，與6 ℃貯藏相比，10 ℃和室溫條件下抑制子芋還原糖積累（貯藏90 d）、減輕腐爛和褐變指數(shù)（貯藏150 d）均達(dá)到顯著水平（p<0.05）。充N2和10 ℃復(fù)合處理能明顯抑制子芋的氧化褐變，1-MCP和室溫結(jié)合處理具增效保鮮作用。較佳的保鮮工藝為：采后子芋用0.02～0.06 mg/kg 1-MCP熏蒸處理24 h，裝保鮮袋后充N2、10 ℃貯藏，或抽氣、室溫貯藏。貯藏150 d后，子芋的腐爛指數(shù)（5.6%～7.9%）、褐變指數(shù)（4.3%～9.8%）均顯著低于對照（p<0.05），維生素C（2.97～3.94 mg/100 g）和淀粉（24.9%～32.5%）含量明顯高于對照。

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