1-甲基环丙烯处理对窖藏马铃薯的保鲜效果

刁小琴，关海宁，魏雅冬

（绥化学院食品与制药工程学院，黑龙江绥化152061）

1-甲基环丙烯处理对窖藏马铃薯的保鲜效果

刁小琴，关海宁，魏雅冬

（绥化学院食品与制药工程学院，黑龙江绥化152061）

以黑龙江省绥化市品种为黄麻子的马铃薯为试材，采用不同浓度1-甲基环丙烯（1-MCP）处理，研究窖藏马铃薯采后生理、贮藏品质及发芽率。结果表明：1.0μL/L 1-MCP处理，能有效减缓块茎淀粉的降解、抑制VC和总酚含量的下降及还原糖的上升，能显著降低块茎的呼吸速率，抑制与块茎衰老相关的PPO和POD活性的快速升高。在此处理方式下，贮藏到180d，块茎并未发芽，保鲜效果良好。

1-甲基环丙烯，窖藏，马铃薯，保鲜

马铃薯贮藏是马铃薯生产和加工的重要环节。传统贮藏方法有沟藏、沙藏和窖藏，现在农户大多以窖藏为主。由于只利用窖门通风调节温度，所以保温效果好，但缺点不易降温，因此农户为了维持窖体温度的恒定，在马铃薯入窖前期，每天早晚打开窖门降温，入窖中期，随着外界环境温度的降低，紧闭窖门防止外界冷气进入，而使马铃薯发生冻害现象。尽管如此，但由于窖体构造简单，没有温度调节装置，随着外界环境温度的逐渐升高，贮藏窖内的温度也逐渐升高，致使马铃薯的生理休眠解除而开始萌芽，严重影响其食用品质。因此有必要探索一种简便、安全、有效的技术来弥补窖藏条件的不足，在外界温度回升时尽可能延长其发芽时间且保持良好的贮藏品质。

有研究报道[1]，块茎发芽不仅受激酶和一些蛋白因子的调控，还受生长物质如脱落酸、赤霉素、细胞分裂素、生长素、乙烯[2]等调控。1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一种新型乙烯抑制剂，无不良气味，无毒。它能作用于乙烯受体，抑制乙烯的产生，抑制乙烯所诱导的与果实后熟相关的一系列生理生化反应。目前，1-MCP处理已成功应用于延长甜瓜、西洋梨、西瓜、猕猴桃等水果贮藏期的研究中。但是，关于采用1-MCP处理马铃薯的研究还未见报道。本实验采用两种浓度的1-MCP对马铃薯进行处理并贮藏，探讨其对窖藏马铃薯的发芽及生理指标的影响，以期为马铃薯的贮藏技术提供科学依据，同时对生产中马铃薯贮藏窖的科学管理具有重要的实际意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试马铃薯品种黄麻子 采自绥化市，收获后于室温放置两周，待伤口愈合后，挑选大小均匀、无机械伤、无病虫害的块茎；保鲜王（含3%1-MCP） 西安鲜诺生物科技有限公司；邻苯二酚 上海国药集团化学试剂有限公司；愈创木酚 天津市科密欧化学试剂开发中心；2，6-二氯酚靛酚钠盐 成都科龙化工试剂厂。

大气采样器 上海宏宇环保应用研究所；T6新世纪紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；PL203型电子天平 梅特勒一托利多仪器（上海）有限司；冷冻离心机 上海楚柏实验设备有限公司；微量移液器 上海荣泰生化工程有限公司。

1.2 实验方法

称取5mg和10mg 1-MCP粉剂分别包入脱脂棉中并置于小烧杯内，将烧杯分别置于装有处理马铃薯的PE袋中部，向烧杯中加入1∶5（m/V）的去离子水，立即密封，1-MCP气体迅速从瓶中释放到整个密闭的PE袋中，根据预设浓度调整PE袋体积，使1-MCP处理的有效用量约为0.5μL/L和1.0μL/L，以不加1-MCP在PE袋中密闭的为对照（CK）。处理和对照常温熏蒸24h后，通风30min，贮藏于农户窖中。实验重复三次，每个处理30个块茎。自入窖之日起，每隔30d取样一次，带回实验室测定各生理生化指标。贮藏120d后，调查是否开始发芽并按下列公式计算发芽率。

1.3 指标测定

呼吸速率测定采用气流法[3]；多酚氧化酶（PPO）活性测定用邻苯二酚比色法[4]，过氧化物酶（POD）活性测定用愈创木酚比色法[5]，总酚含量测定参照Pirie法并修改[6]；淀粉含量测定采用碘比色法[7]；VC含量测定用2，6-二氯靛酚溶液滴定[7]；还原糖含量测定采用费林试剂法[8]。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 1-MCP处理对块茎淀粉含量的影响

淀粉是马铃薯体内贮藏能量物质的主要形式，通过测定块茎中淀粉的含量，可以了解其衰老进程，进而了解其食用品质变化情况。从图1可以看出，随着贮藏时间的延长，处理组与对照组块茎的淀粉含量均呈下降趋势。贮藏到150d后，淀粉含量下降缓慢。可能由于贮藏后期，随着窖温的升高，块茎中的一小部分糖又转化成淀粉而使其含量下降平缓。整个贮藏过程中，对照样品的淀粉含量下降最为迅速，其含量低于1-MCP处理组。1-MCP浓度越高，延缓淀粉降解的效应越明显。

图1 不同浓度1-MCP对块茎淀粉含量的影响Fig.1 Effect of different 1-MCP concentration on starch content of potatoes

2.2 1-MCP处理对块茎还原糖含量的影响

马铃薯块茎中的还原糖能与氨基酸等物质发生美拉德反应，影响产品的外观，因此还原糖含量常常作为衡量马铃薯能否作为加工原料的指标。从图2可以看出，随着贮藏时间的延长，还原糖含量呈先快速上升后趋于平缓的趋势。这是由于随着贮藏温度的变化，马铃薯块茎始终遵循淀粉→还原糖→淀粉的可逆动态平衡。整个贮藏过程中，对照组的还原糖含量始终显著高于处理组（p＜0.05），且1-MCP浓度越大，还原糖含量的变化幅度越小。

图2 不同浓度1-MCP对块茎还原糖含量的影响Fig.2 Effect of different 1-MCP concentration on reducing sugar content of potatoes

2.3 1-MCP处理对块茎VC含量的影响

马铃薯中含有大量的VC，它能有效去除自由基，是衡量马铃薯品质的一个重要指标。从图3看出，1-MCP处理能够明显减少块茎中VC的分解和转化，在整个贮藏过程中，VC含量始终高于对照组，差异显著（p＜0.05），且1-MCP浓度越高，越能减少块茎VC的损失，但0.5μL/L和1.0μL/L的处理在整个贮藏过程中，差异并不显著（p＞0.05）。

图3 不同浓度1-MCP对块茎VC含量的影响Fig.3 Effect of different 1-MCP concentration on VCcontent of potatoes

2.4 1-MCP处理对块茎呼吸强度的影响

呼吸强度是果蔬采后重要的生理指标，它衡量呼吸作用的强弱，抑制呼吸，能有效延长贮藏期。图4看出，在贮藏初期，呼吸轻度升高，可能由于窖温较高，马铃薯块茎呼吸加剧。随着贮藏期的延长，块茎逐渐进入休眠期，窖温也逐渐降低，呼吸开始下降。在贮藏120d后，窖温回升，块茎也进入萌芽期，导致呼吸急剧上升。整个贮藏期内1-MCP处理使样品呼吸速率显著低于对照组（p＜0.05），而且1.0μL/L 1-MCP处理组，样品的呼吸速率始终低于0.5μL/L的处理组，但差异不显著（p＞0.05）。

图4 不同浓度1-MCP对块茎呼吸强度的影响Fig.4 Effect of different 1-MCP concentration on respiratory rate of potatoes

2.5 1-MCP处理对块茎总酚含量的影响

果蔬组织中存在大量的酚类物质等次生代谢产物，与果蔬的成熟衰老、组织褐变、抗逆性和抗病性代谢等作用密切相关。从图5中可以看出，整个贮藏过程中，处理和对照块茎的总酚含量均呈下降趋势，且对照与处理组的降低幅度差异显著（p＜0.05）。1.0μL/L的1-MCP处理组块茎的总酚含量下降比0.5μL/L的1-MCP处理组平缓，贮藏末期含量处于最高，说明1.0μL/L的1-MCP处理有保持块茎酚类物质的作用。

图5 不同浓度1-MCP对块茎总酚含量的影响Fig.5 Effect of different 1-MCP concentration on total phenols content of potatoes

2.6 1-MCP处理对块茎多酚氧化酶（PPO）含量的影响

PPO在有氧条件下，能氧化酚类物质，引起果蔬褐变，同时机体内酚类物质含量的变化主要是PPO与其作用的结果。图6看出，处理组和对照组采收时PPO活性均处于较低水平，随着贮藏时间的延长，其活性呈上升趋势。处理组的PPO活性上升较平缓，一直低于对照，且两个浓度1-MCP处理的块茎PPO活性差异不显著（p＞0.05）。

2.7 1-MCP处理对块茎过氧化物酶（POD）含量的影响

图6 不同浓度1-MCP对块茎多酚氧化酶（PPO）含量的影响Fig.6 Effect of different 1-MCP concentration on PPO activity of potatoes

图7 不同浓度1-MCP对块茎过氧化物酶（POD）含量的影响Fig.7 Effect of different 1-MCP concentration on POD activity of potatoes

POD是果蔬体内重要的氧化还原酶，其活性的变化常作为果蔬后熟和衰老的指标。一般认为，果蔬衰老时，POD活性上升，并进行与衰老有关的氧化反应，因此抑制该酶的活性可以抑制果蔬的衰老进程[9]。图7看出，随着贮藏时间的延长，POD活性呈现上升的趋势，对照组POD活性上升较快，但整个贮藏期间，1-MCP处理组的POD活性均低于对照，且与对照组差异均显著（p＜0.05）。同时1.0μL/L 1-MCP处理组减缓POD活性优于0.5μL/L 1-MCP处理组。

表1 不同浓度1-MCP处理对马铃薯发芽率的影响Table.1 Sprouting rate of potatoes treated with different 1-MCP

2.8 1-MCP处理对块茎发芽率的影响

由表1可知，经不同处理的马铃薯，到贮藏后期，其发芽率变化差异较大。其中未经1-MCP处理的对照组发芽率随着贮藏时间的延长急剧上升，贮藏到第150d，发芽率就高达20%，贮藏到180d，几乎有一半块茎发芽。经0.5μL/L 1-MCP处理的块茎贮藏到第180d，发芽率为10%，而经1.0μL/L 1-MCP处理的并未发芽。表明1-MCP处理浓度越大，其抑制发芽的效果越明显。

3 结论与讨论

通过比较两种浓度的1-MCP处理对窖藏马铃薯块茎生理指标的影响，发现用1.0μL/L 1-MCP处理马铃薯的效果优于0.5μL/L1-MCP的处理组。1.0μL/L 1-MCP处理能有效减缓块茎淀粉的降解，抑制VC和总酚含量的下降，保持贮藏期间还原糖的缓慢变化，这与前人在嘎啦苹果和桑葚上的研究一致[10-11]。1-MCP处理能降低块茎的呼吸速率，延长块茎的休眠及衰老。张宇等[12]认为1-MCP对甜柿中的POD、PPO活性起到一定抑制效果，弓德强等[13]研究得出1.8μL/L 1-MCP能提高冷藏番茄果实贮藏后期的POD活性，本研究结果表明1-MCP浓度越高，对马铃薯块茎的POD、PPO活性的影响越明显，但1-MCP作用的最适浓度范围还有待进一步研究。通过贮藏后期发芽率的调查发现，1.0μL/L 1-MCP处理的马铃薯，贮藏到180d，并未有发芽现象，说明该处理能有效抑制窖藏马铃薯的发芽，但其机理并不清楚，有待进一步研究探讨。

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Fresh-keeping effects of potato tubers treated by 1-MCP during cellar storage

DIAO Xiao-qin，GUAN Hai-ning，WEI Ya-dong
（College of Food and Pharmaceutical Engineering，Suihua University，Suihua 152061，China）

Huangmazi potatoes cultivated in suihua Heilongjiang province were taken as raw materials and postharvest physiology，storage characteristics and sprouting rate of potato tubers treated by different concentration 1-methylcyclopropene（1-MCP）were studied.Results showed that 1.0μL/L 1-MCP treatment could slow down starchy degradation，inhibit decrease of VCand total phenols content and rise of reducing sugar content，and reduce respiration intensity，inhibit the activities of polypenoloxidase（PPO）and peroxidase（POD）.After 180 days of storage tubers did not sprout and preservation effect was good under this treatment.

1-MCP；cellar storage；potato tubers；preservation

S379.2

A

1002-0306（2014）06-0303-04

2013－07－22

刁小琴（1979-），女，博士研究生，讲师，研究方向：农产品加工与贮藏。

黑龙江省教育厅科学技术研究项目[12531836]。