生姜抑芽控制技術(shù)與分析

劉涵婷 張開興

1（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東泰安271018）1（山東省園藝機(jī)械與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安271018）

姜，姜科姜屬，主要食用部位為根狀莖，是多年生的草本植物。生姜可作為調(diào)味品、藥材，在防控肝臟及心腦血管缺血方面具有重要的作用。生姜適合在溫暖、濕度較高的環(huán)境中貯存，貯藏環(huán)境溫度過高或過低都無益于生姜的品質(zhì)，造成一系列病害。在生姜貯藏期，抑制或防止生姜發(fā)芽是延長產(chǎn)品貨架期、提高其貯藏保鮮質(zhì)量、降低生姜經(jīng)濟(jì)損失的重要方面。隨著生姜產(chǎn)量的不斷增加以及對生姜品質(zhì)要求的不斷提高，生姜抑芽技術(shù)成為生姜防病蟲害、保鮮貯藏的研究熱點(diǎn)。年彬彬研究了氧氣、二氧化碳?xì)庹{(diào)對生姜貯藏品質(zhì)的影響；汪雨婷研究了生姜貯藏的最佳條件；王守經(jīng)研究了射線輻射對生姜貯藏的效果。本文以延長生姜貯藏時(shí)間為主線，研究薄荷精油抑芽劑和氣調(diào)保鮮技術(shù)的生姜抑芽效果，為生姜貯藏抑芽提供參考。

1 生姜抑芽方法

生姜因其較弱的耐寒、抗旱能力，對生產(chǎn)貯藏環(huán)境的溫度及濕度有較高的要求，較高和較低的溫濕度都將導(dǎo)致發(fā)芽和病害情況的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響生姜的品質(zhì)。使用抑芽技術(shù)可有效延遲或抑制生姜發(fā)芽，根據(jù)抑芽原理的不同，生姜抑芽方法可分為3類：低溫貯藏、輻照處理、化學(xué)抑制劑處理。

1.1 低溫貯藏

低溫貯藏在短時(shí)間內(nèi)快速使生姜處于休眠狀態(tài)以抑制其發(fā)芽。在低溫貯藏方法中，氣調(diào)保鮮技術(shù)最為常用，氣調(diào)保鮮具有保鮮儲藏時(shí)間長、保鮮效果明顯、保鮮損耗低、無污染、貨架期長等優(yōu)點(diǎn)，其原理是利用降低溫度和調(diào)節(jié)氣體介質(zhì)成分來抑制果蔬生理活動如植物呼吸作用，從而達(dá)到抑制芽生長的效果。

1.2 輻照處理

輻照殺菌在徹底消滅微生物、防止病蟲傷害的同時(shí)對抑制馬鈴薯、生姜塊莖發(fā)芽有良好的效果。輻照處理可殺死表面寄生的病原微生物和寄生蟲，抑制植物生理活動，降低了腐爛變質(zhì)的可能性。輻照保鮮技術(shù)屬于冷加工處理，處理的時(shí)間短、效率高，在能量損耗上遠(yuǎn)低于其他抑芽方法。輻照抑芽可利用不同的濃度，以達(dá)到不同程度的處理效果，應(yīng)用于不同的處理對象。目前，輻照大蒜抑芽在山東和河南等地已形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在科學(xué)結(jié)合冷藏技術(shù)的同時(shí)可達(dá)到八個(gè)月的保鮮期。

1.3 化學(xué)抑芽劑

使用化學(xué)抑芽劑是有效抑制生姜發(fā)芽的方法之一，在延長貯藏期、提高貯藏品質(zhì)、降低營養(yǎng)損耗等方面快速而有效，具備一定的經(jīng)濟(jì)性。不同種類、不同濃度、不同的使用方法及使用時(shí)間都會對抑芽效果有影響，關(guān)于不同種抑芽劑濃度及使用的篩選試驗(yàn)一直在不斷進(jìn)行，常見的化學(xué)抑芽劑有：氯苯胺靈（CIPC）、3-癸烯-2-酮、青鮮素以及薄荷原油。

薄荷原油由薄荷直接提取，安全、綠色、無毒且可食用，其主要成分香芹酮是一種商用天然的抗真菌劑。薄荷原油對生姜塊莖有抑制發(fā)芽和誘導(dǎo)發(fā)芽的雙重效果。薄荷原油的濃度越高越有利于抑芽，不同濃度的熏蒸處理可以調(diào)節(jié)生姜的生理周期，維持原有的生理狀態(tài)品質(zhì)，有效控制貯存時(shí)間。

2 材料與方法

2.1 材料

生姜，購于山東安丘，具有形狀均勻、品質(zhì)優(yōu)良特點(diǎn)；薄荷精油，源葉生物公司生產(chǎn)，純度大于99 g/100g。

2.2 儀器設(shè)備

恒溫恒濕箱、微型冷庫、氣體檢測儀、純水儀及電子秤等。

2.3 薄荷精油抑芽試驗(yàn)方法

選取健康完整、無發(fā)芽、無損傷、無病蟲害的生姜，用清水進(jìn)行沖洗，去除表面的泥土雜質(zhì)。生姜用紗布擦拭干凈后，分別稱取1 000 g置于4個(gè)保鮮盒中，分成4組。分別用移液槍吸取3mL、4mL、5mL的薄荷精油于3個(gè)100mL燒杯中，分別放入保鮮盒中，用清水作為對照。取4塊等量大小紗布浸濕后放入4個(gè)燒杯中，分別放入保鮮盒以增加相對濕度。

試驗(yàn)采用常溫貯藏，將4組保鮮盒放入模擬常溫環(huán)境的人工氣候箱，條件為溫度26℃～28℃，相對濕度為80%～85%。每隔2 d記錄發(fā)芽數(shù)，測量芽長，測定發(fā)芽率。

2.4 氣調(diào)保鮮抑芽試驗(yàn)方法

選取健康完整、無發(fā)芽、無損傷、無病蟲害、品質(zhì)優(yōu)良的生姜，用清水進(jìn)行沖洗，去除表面的泥土雜質(zhì)。用紗布擦拭干凈后，分別稱取1 000 g放入帶有進(jìn)氣孔和出氣孔的4個(gè)PE保鮮袋和4個(gè)PE密封保鮮盒中，蓋好密封蓋，調(diào)節(jié)兩種包裝各4組中的O2體積分?jǐn)?shù)分別為1%、3%、5%和8%，CO2體積分?jǐn)?shù)均為10%，放到12℃的環(huán)境中貯藏，每隔3 d記錄發(fā)芽數(shù)，測量芽長，測定發(fā)芽率。

3 結(jié)果與討論

3.1 薄荷精油抑芽效果

圖1是生姜經(jīng)不同劑量薄荷精油處理6 d后的發(fā)芽情況。由圖1可知，定性分析，經(jīng)過6天處理后，包括對照組在內(nèi)的4組生姜均生出不同大小的黃色嫩芽，芽的形狀大小不一。為實(shí)現(xiàn)生姜發(fā)芽的定量分析，結(jié)合理論知識與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，定義生姜根莖的發(fā)芽長度大于0.5mm時(shí)，記為有效發(fā)芽數(shù)，定義發(fā)芽率為發(fā)芽數(shù)占總芽眼數(shù)的百分比。

表1給出了不同劑量薄荷精油經(jīng)過不同時(shí)間處理后生姜有效發(fā)芽數(shù)的統(tǒng)計(jì)。由表1可知，3mL和5mL薄荷精油處理的生姜自第6 d起發(fā)芽數(shù)明顯少于對照組，4mL薄荷精油處理的發(fā)芽數(shù)少于對照組但效果不如其他兩組明顯，第8 d的發(fā)芽數(shù)均少于對照組，說明薄荷精油具有一定的抑芽效果。

圖1 第6天薄荷油處理抑芽效果圖

表1 不同劑量薄荷精油處理的有效芽數(shù)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)量計(jì)算，經(jīng)薄荷精油處理的生姜發(fā)芽率自第6 d起顯著低于對照組，抑芽效果明顯，第8 d后發(fā)芽率呈現(xiàn)快速上升狀態(tài)，說明在觀察期內(nèi)，薄荷精油對生姜具有一定的抑芽效果，但后期抑芽效果減弱。

3.2 氣調(diào)保鮮抑芽效果

圖2、圖3分別顯示了PE保鮮袋及保鮮盒的氣調(diào)包裝抑芽效果。由圖2可知，第6 d起體積分?jǐn)?shù)3%和8%O2處理的PE保鮮袋內(nèi)生姜發(fā)芽率明顯低于其他實(shí)驗(yàn)組；第9 d體積分?jǐn)?shù)1%O2處理的生姜發(fā)芽率最高，體積分?jǐn)?shù)5%O2處理的生姜發(fā)芽率中等，表明O2體積分?jǐn)?shù)3%和8%的貯藏環(huán)境有利于降低生姜的發(fā)芽率，可延緩發(fā)芽時(shí)間，具有一定的抑芽效果。

圖2 PE袋氣調(diào)包裝發(fā)芽率

由下頁圖3可知，經(jīng)體積分?jǐn)?shù)5%和8%O2處理的PE盒內(nèi)生姜發(fā)芽率低于1%和3%處理組，且氧氣體積分?jǐn)?shù)越低發(fā)芽率越高；第3 d～6 d可見5%和8%O2處理的生姜發(fā)芽率保持較低水平，基本無增長；第6 d起各體積分?jǐn)?shù)O2處理的生姜發(fā)芽率均呈現(xiàn)快速增加的狀態(tài)，第12 d升高至80%左右。圖2、圖3對比發(fā)現(xiàn)，在測試的前9 d內(nèi)，PE袋中生姜的發(fā)芽率明顯低于保鮮盒中的發(fā)芽率，保鮮袋的抑芽效果優(yōu)于保鮮盒；9天后發(fā)芽率近似相同，抑芽效果趨于一致。

圖3 盒式氣調(diào)包裝發(fā)芽率

4 結(jié)論

以延長生姜貯藏時(shí)間為主線，研究了薄荷精油抑芽劑和氣調(diào)保鮮技術(shù)的生姜抑芽效果。結(jié)果表明，薄荷精油化學(xué)抑芽和氣調(diào)保鮮物理抑芽方法均能有效抑制、減緩生姜發(fā)芽，延長生姜的貯存期限。薄荷油具有較好的生姜抑芽效果，其中5mL薄荷精油抑芽作用最顯著。PE袋氣調(diào)包裝氧氣抑芽的較佳體積分?jǐn)?shù)是3%和8%，為節(jié)約成本可選體積分?jǐn)?shù)用3%O2處理；PE盒裝氣調(diào)包裝體積分?jǐn)?shù)8%O2抑芽效果最好，發(fā)芽率可維持較低且穩(wěn)定的狀態(tài)。研究生姜抑芽技術(shù)可提高生姜保鮮質(zhì)量，降低生姜貯藏期間經(jīng)濟(jì)損失，為生姜抑芽貯藏提供參考。