1—MCP和简易气调处理对采后子芋贮藏品质的影响

孙志栋　田方　张仁杰　马建芳　史婷婷　李共国

摘 要 针对芋艿易于腐烂、不耐贮藏的现象，采用3因子3水平正交试验设计L9（33），研究了1-MCP不同浓度（0.02、0.04、0.06 mg/kg）、简易气调（抽气、充N2和常压）和贮藏温度（6 ℃、10 ℃和室温）处理对子芋贮藏品质的影响。结果表明：10 ℃和室温处理的子芋腐烂指数（贮藏150 d）、还原糖含量（贮藏90 d）均显著低于6 ℃处理的（p<0.05）；10 ℃贮藏的子芋褐变指数显著低于6 ℃的（p<0.05）。充N2和10 ℃复合处理能明显抑制子芋的氧化褐变，1-MCP和室温组合处理具增效保鲜作用。确定较佳的工艺组合为：采后子芋用0.02～0.06 mg/kg 1-MCP熏蒸处理24 h，装保鲜袋后充N2、10 ℃贮藏，或抽气、室温贮藏。150 d后，子芋的腐烂指数（5.6%～7.9%）、褐变指数（4.3%～9.8%）均显著低于对照（p<0.05），维生素C（2.97～3.94 mg/100 g）和淀粉（24.9%～32.5%）含量明显高于对照。

关键词 子芋；1-MCP；简易气调；品质

中图分类号 TS255.3 文献标识码 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）芋属（Colocasia Schott）的多年生单子叶草本湿生植物，按球茎的分蘖习性，分为魁芋和多子芋两类，地下球茎既可粮菜兼用、也可药用[1]。因芋采用无性繁殖，采后子芋常选留一部分为种球，大部分为鲜销食用。但由于新鲜子芋水分、多酚含量高，易褐变和腐烂，不耐贮藏保鲜[2]，影响鲜食销售、加工乃至翌年种球的发芽率。目前，芋艿常用的保鲜手段主要为控温冷藏，或结合真空预冷、减压等措施[3-7]，因此，寻找新的高效的子芋保鲜方法延长其保鲜期、提高贮藏品质具有现实意义。1-甲基环丙烯（1-MCP）是抑制效应强的乙烯竞争性抑制剂，一些研究报道了1-MCP在低压低氧条件下对果实成熟的抑制效率显著高于常压条件[8-9]。近年来，操作方便、保鲜效果好的简易气调（抽气或充N2）在果蔬保鲜中的应用越来越多[10-11]。鉴于1-MCP和简易气调均未有在芋艿保鲜中的应用报道，本文采用3因子3水平正交试验设计的方法，研究1-MCP浓度、简易气调和贮藏温度对子芋贮藏品质的影响，以期为延长子芋的贮藏期提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

奉化红芋艿（魁芋）[Colocasia esculenta（L.）Schott.]子芋，大小约50 g；1-MCP（胶囊）购于陕西礼泉化工有限实业公司，40 μm厚度PE保鲜袋购于潍坊百乐源保鲜包装有限公司。自制抽气和充N2装置，封口机，CheckPonit II手提式O2和CO2浓度测定仪。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 采用3因子3水平的正交试验设计，见表1。以厂方推荐的1-MCP使用浓度0.04 mg/kg为中水平，设置1-MCP的3个处理浓度：0.06、0.04、0.02 mg/kg。气调方式设置抽气、充氮和常规空气3个水平。抽气：以氮气置换空气后，抽气1次（以袋面不碰到子芋为准）；充氮：充入氮气置换袋内空气2次。子芋贮藏试验温度参考石小琼等[3]、李学智[4]和黄新芳等[5-6]研究结果，采用6、10 ℃、室温（14～20 ℃）3个水平。每个试验处理为20 kg无机械损伤、均匀大小的子芋，分设为2个重复。

具体流程：采后子芋挑选、去泥→凉干1周→在预冷库（6 ℃）中1-MCP密封熏蒸24 h→按试验设计选择大小一致200个子芋（约20 kg）分装入PE保鲜薄膜袋→简易气调处理（封口）→置于3种不同温度贮藏，共9个处理，另设对照（CK）1个，不作保鲜剂和保鲜袋等处理，贮于室温（14～20 ℃）条件。2个重复。在贮藏90 d和150 d时分别取样，调查和测定相关指标。

1.2.2 指标测定与分析方法 发芽率统计200个子芋，腐烂指数、褐变指数均随机取样100个子芋解剖考查，不作重复，其它指标考查随机取样10个子芋，测定3次重复。腐烂指数（%）=（子芋腐烂表面积/子芋总表面积）×100%。相对电导率测定参考周然等[12]方法。剖面褐变指数（%）=（子芋褐变面积/子芋总面积）×100%。硬度测定，将子芋一侧以纵向切去后，平置于TA-XT plus质构仪测试台，由测试柱状探头（直径5 mm）对子芋的头部和根部分别做穿刺测试，测试速度5.0 mm/sec，测试距离10.0 mm，最后硬度取平均值（g）。维生素C含量采用2，4-二硝基苯肼比色法测定[13]。淀粉含量（干基）采用国标（GB/T 5514-2008）酶水解法测定[14]。发芽率=（子芋发芽个数/样本子芋总个数）×100%。还原糖采用国标（GB 5009.7-2008）中第一法直接滴定法[15]。

1.2.3 数据处理 统计分析应用DPS完成。

2 结果与分析

2.1 正交试验

2.1.1 极差分析 贮藏150 d后，正交试验的结果与主要因子分析见表2。试验处理间以子芋腐烂指数、褐变指数、淀粉和还原糖含量的差异较大，均达到了显著水平（p<0.05）。处理7的腐烂指数显著低于处理1和6的；处理2、7和9的褐变指数显著低于处理6的；处理3、9的发芽率显著高于处理5、6和8的；处理4的还原糖含量显著高于处理3的（p<0.05）。试验处理间的其他指标无显著差异。从各因子水平间的极差值可见，除影响子芋维生素C和淀粉含量的主要因子为简易气调外，影响其他各品质指标的最重要因子均为贮藏温度，并以10 ℃贮藏的子芋各品质指标较好（除腐烂指数以室温贮藏为最低，维生素C含量以6 ℃贮藏为最高），由于6 ℃贮藏子芋的腐烂指数很高，其最高的维生素C含量测定结果可能与取样缺乏整体代表性有关，或已无意义。试验组合中，与10 ℃组合的处理2、4和9分别有最低的褐变指数（4.3%）、贮藏结束还保持最高的还原糖含量（0.43%）和最高的发芽率（100%），但处理7组合（A3B1C3）具有最低的腐烂指数（5.6%）和最高的淀粉含量（32.5%），且褐变指数和维生素C含量等指标也较优。

2.1.2 方差分析 贮藏期间，采后处理各因子影响子芋腐烂指数和还原糖含量的方差分析分别见表3和表4，贮藏温度对子芋腐烂指数（贮藏150 d）和还原糖含量（贮藏90 d）的影响均达到了显著水平（p<0.05），其他各指标之间均无显著差异。应用最小显著差数法（LSD）和多重比较，10 ℃和室温贮藏150 d的子芋腐烂指数显著低于6 ℃贮藏（p<0.05），10 ℃和室温贮藏90 d时子芋的还原糖含量显著低于6 ℃（p<0.05）。

2.2 采后复合处理对子芋贮藏品质影响

如将子芋腐烂和褐变指数等重要的感观品质指标均控制在10.0%以下，发芽率要求在90%以上，符合上述要求的分别为处理2（A1B2C2）和处理7（A3B1C3），它们与对照组（CK）的品质变化见图1。高浓度1-MCP+充N2+10 ℃（处理2）子芋的褐变最轻，低浓度1-MCP+抽气+室温（处理7）子芋的腐烂最少，均明显低于对照。贮藏90 d时，处理2的硬度和维生素C含量均高于处理7，贮藏150 d时，则以后者的维生素C含量明显较高；贮藏期间子芋组织的相对电导率和种球发芽率在该两处理之间差异不大。

3 讨论

气调处理（Modified Atmosphere Packaging， MAP）能抑制鲜切芋头褐变，并保持较好的品质[16]，但这种充入理想气体的方法在实际应用中存在操作复杂、生产效率低等问题，而在包装袋内仅抽气或充N2的简易气调更适合在生产实际中应用。汪毓尊等[7]发现真空度对减压保鲜芋头的效果并不明显，但本试验经简易气调处理后，子芋硬度的下降和氧化褐变都有明显的抑制，可能归功于贮藏环境氧气含量的下降，如充N2处理的O2浓度低于抽气处理，其中充N2的5号处理O2平均浓度（5.7%）显著低于抽气的1号处理（10.0%）（p<0.05）（表2）。

1-MCP在低压低氧胁迫下对水果的贮藏保鲜有显著的促进作用[8-9，17]，在本试验中表现为1-MCP+抽气+室温处理组（7号）子芋的保鲜效果最佳，这可能与1-MCP在低压条件下作用效果好，以及1-MCP是一种气体制剂，其在较高温度条件下能更好地与作用受体完全结合，从而提高其使用效果等有关[18]。但目前对1-MCP的研究与应用仍多结合冷藏条件[19]；除某些辅助处理不宜在冷藏条件下使用，如1-MCP与果蜡涂膜复合处理时，有效地抑制了芒果（25 ℃和13 ℃）[20]和荔枝（15 ℃）[21]的呼吸，降低果实腐烂率和水分散失等。芋艿是一种热带作物，在贮藏过程中不耐低温，这有利于1-MCP处理对其保鲜效果的发挥。芋艿贮藏的适宜温度可能还与其生长环境温度、芋的部位和品种特性等因素有关，如北方芋头的保鲜温度以10～15 ℃为宜[22]，江浙一带的红梗芋和白梗芋则以12 ℃贮藏效果为最好[4]，黄新芳等[5-6]认为子芋的贮藏性能比母芋更耐低温。本试验结果表明：1-MCP熏蒸后子芋，经简单的抽气处理，室温贮藏，腐烂最少，淀粉含量最高；经充N2处理，10 ℃贮藏，其褐变最轻。它们在150 d贮藏期内，均能将腐烂和褐变指数控制在10%以下。

另外，还原糖的含量变化能间接反映果实的呼吸程度[23-24]，10 ℃贮藏中期，子芋因呼吸作用积累的还原糖含量较低，贮藏末期还保持较高的还原糖含量（表2），可见10 ℃贮藏能明显推迟芋头呼吸高峰的到来。但10 ℃贮藏时，加上冷库温差的变动，子芋还存在轻度冷害的风险。因此，从生产成本和贮藏操作方便性等因素综合考虑，子芋以1-MCP熏蒸，简单的抽气处理和室温贮藏（A3B1C3）较合适。

4 结论

温度对子芋贮藏品质影响显著，与6 ℃贮藏相比，10 ℃和室温条件下抑制子芋还原糖积累（贮藏90 d）、减轻腐烂和褐变指数（贮藏150 d）均达到显著水平（p<0.05）。充N2和10 ℃复合处理能明显抑制子芋的氧化褐变，1-MCP和室温结合处理具增效保鲜作用。较佳的保鲜工艺为：采后子芋用0.02～0.06 mg/kg 1-MCP熏蒸处理24 h，装保鲜袋后充N2、10 ℃贮藏，或抽气、室温贮藏。贮藏150 d后，子芋的腐烂指数（5.6%～7.9%）、褐变指数（4.3%～9.8%）均显著低于对照（p<0.05），维生素C（2.97～3.94 mg/100 g）和淀粉（24.9%～32.5%）含量明显高于对照。

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