热处理对木薯的保鲜效果研究

蔡坤 李开绵 陈松笔

摘 要 为研究热处理对木薯鲜薯储存后品质的影响，本文以华南9号木薯鲜薯为实验材料，将其分别置于 50、60和70℃ 的热水中浸泡 5 min 后沥干，PE袋真空包装后置于4℃ 冷库中贮藏，每 2 d 测定其相关生理生化指标。结果表明，适当的热处理可抑制微生物繁殖、延缓褐变、保持鲜薯的感官品质，对鲜薯有较好的保鲜效果；其中60℃热水浸泡处理5 min对鲜薯的保鲜效果最好，其能在0～4℃ 冷库中贮藏10 d仍维持鲜薯较好的品质。

关键词 木薯 ；保鲜 ；热处理 ；贮藏品质

分类号 S533 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.02.016

Effects of Heat Treatment on Preservation and Quality

of Fresh Cassava Root

CAI Kun LI Kaimian CHEN Songbi

（Tropical Crops Genetic Resources Institute， CATAS， Danzhou， Hainan 571737）

Abstract The fresh root of the cassava variety South China NO.9 were immersed in hot water of 50， 60 and 70℃ for 5 minutes. Then they were drained and were put in cold storage at 4 ℃ by enclosed with vacuum bags. After 2， 4， 6， 8 and 10 days， the physiological and biochemical indexes were assayed. The results showed that the appropriate heat treatment could not only inhibit the development and reproduction of microbial that could made the fresh cassava root rotten， and at the same time， could delay the browning of the fresh root and keep the cassava root fresh and had well sensory quality. Among the three treatment， at 60℃ for 5 min worked best， after the treatment， the cassava root could be preserved 10d at 4℃ and still fresh.

Keywords cassava ； fresh preservation ； heat treatment ； storage quality

木薯（Manihot esculenta Crantz）属于大戟科（Euphorbiaceae）木薯属植物，是世界三大薯类（木薯、马铃薯、甘薯）之一[1]。其块根富含淀粉，是热带亚热带地区重要的生物质能源物质[2]。由于木薯鲜薯组织脆嫩，水分含量高，在加工及贮藏过程中易出现“采后生理性变质”，导致块根失水、褐化、腐烂，鲜木薯贮存期短，从而制约了木薯大量上市供应及产后综合利用，严重影响其商品价值[3]。

木薯的传统贮藏保鲜方法主要有封蜡、沙埋、 沟壕保存等，可延长木薯保质期至2个月，但经过贮藏后木薯块根易变味，不能食用[4]。采后热处理是国内外广泛研究的一种物理保鲜技术，具有操作简单、能耗低、无化学残留等特点[5]。热处理技术保鲜果蔬的机理主要在于：一方面，热处理可抑制生物体内外的孢子萌芽和由真菌类引起的腐败，从而达到灭菌、抑制生理过程、延长货架期的目的[6]，另一方面，通过抑制PPO、POD等褐变酶的活性，促进果蔬损伤细胞的愈合，避免伤口扩展形成褐斑从而延缓果实的褐变和衰老[7]。目前常用的热处理方法有热水处理、热蒸汽处理和热空气处理，已经在香瓜、西红柿等果实的采后贮藏保鲜中显示出了良好的效果[8-10]，而在木薯鲜薯的储藏和保鲜中却鲜见应用。本试验采用不同的热处理方式，并对贮藏过程中鲜薯生理及品质的动态变化过程进行了监控，以寻求适合木薯鲜薯的贮藏保鲜方法，为木薯的采后贮藏保鲜技术提供理论依据和新的方法。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料

华南9号木薯：采自中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所国家木薯种植资源圃。选取大小均匀、无病虫害、无机械损伤的木薯作为实验材料。

1.1.2 主要仪器与试剂

电子天平MS104/MS204S，梅特勒-托利多国际股份有限公司；LFRA1500g型质构仪，美国Brookfield公司；CR-400色差计，日本美能达仪器公司；WYT-4手持折光仪；GH系列高精度恒温水槽，汗诺仪器。

磷酸氢二钠、硫代巴比妥酸、过氧化氢等试剂均为国产分析纯，广州化学试剂厂；所用蒸馏水为去离子重蒸水。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

新鲜木薯经去皮、清洗后切2 cm左右片状，置于50、60和70℃ 恒温水浴中浸泡5 min后沥干，用 PE 保鲜袋真空包装后放入4 ℃冷库中贮藏，从0 d开始每 2 d 测定一次各项指标，对照除不进行热处理外，其他处理相同，每处理3次重复。

1.2.2 指标测定

（1）失重率[11]：贮藏前测定木薯的质量，随后每3 d测一次，每重复3次测量，用如下公式计算失重率， 失重率=， m表示质量（g）。

（2）硬度[12]：利用质构仪进行测定，沿木薯横切面部位下压进行TPA测试，每面测2个点，重复3次，取平均值。

（3）色泽：用分光测色仪测量，每面测定4个点，记录颜色变化情况（L*值）。L*=0为黑色，L*=100为白色，L*值越大，表示颜色越白，褐变越轻；L*值越小，表示颜色越黑，褐变越重[13]。

（4）淀粉含量：依照GB/T25219-2010测定[14]。

（5）可溶性固形物（TSS）含量[15]：采用折光仪测定。

（6）感官评价[16-17]：感官分析采用20分制，标准参照表1。由6人组成的品评组人员评判各处理的保鲜效果，每个样品按组织形态、色泽、气味、腐烂程度进行整体分级打分。

（7）菌落总数：参照GB4789.2-2010[18]进行测定。

每个指标至少设3个重复，实验数据以X+SD表示，采用Excel和SAS9.0软件进行数据处理和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 热处理对木薯失重率的影响

木薯在贮藏过程中重量变化主要是由呼吸作用引发的水分散失，过多的水分脱失致使产品萎蔫、皱缩、干化，失去新鲜状态，因而失重率是影响木薯品质的一个重要因素（图1）。

由图1可以看出，木薯失重率在贮藏过程中随时间的变化在不断地增加。贮藏第6天时，对照组失重率为2.9%，而50、60和70℃热处理组失重率仅为1.4%、1.2%和1.9%，明显低于对照组。在贮藏6 d后，对照组已经出现腐烂现象，热处理组仍保持较好品质，整个贮藏过程中，3个热处理组失重率始终低于对照组，但三者之间差异不显著。这可能是因为热处理减缓了细胞的呼吸作用，使其新陈代谢作用受到抑制。

2.2 热处理对木薯硬度的影响

木薯贮藏过程中由于水分散失，导致其硬度降低，块根出现起皱、萎蔫现象[19]。块根硬度可反应果蔬的成熟、衰老情况。

从图2可看出，不同处理木薯块根硬度在贮藏期间均呈下降趋势。在第6天，50、60和70℃处理5 min的果实硬度分别比对照组高0.13，0.21和0.19 kg/cm2，且60℃处理的块根硬度明显优于其他组，处于较高水平。说明60℃热处理5 min可有效抑制木薯块根的呼吸作用及后熟软化，使其保持良好的鲜食品质。

2.3 热处理对木薯色泽的影响

在整个贮藏期间，木薯果肉色泽L*值整体呈逐渐下降趋势，说明随着贮藏时间的延长，木薯块根的L*值逐渐下降。见图3。

由图3可知，在贮藏第10天，50、60和70℃热处理组L*值下降率分别为19.6%，13.0%和13.2%，下降速率最小的为60℃处理组，60、70℃处理间差异不显著，而对照组的木薯块根在第6天已经开始腐烂。整个贮藏期内热处理的木薯块根L*值都显著高于对照组，表明热处理有利于保持木薯果肉的淡黄色色泽。

2.4 热处理对木薯淀粉含量的影响

淀粉含量是木薯的主要营养指标之一。各处理的木薯块根淀粉含量在贮藏期间的变化总体呈平缓下降趋势，贮藏时间越长，淀粉含量越低。对照组淀粉含量下降最快，60℃处理的下降最慢。经热处理的木薯块根淀粉含量明显高于对照组，在第6～10天，3个热处理组木薯淀粉含量始终维持在较高水平，而对照组处理的木薯块根已经开始腐烂，差异性极显著（p<0.01），说明热处理可以保持木薯的淀粉含量，防止淀粉的转化。见图4。

2.5 热处理对木薯可溶性固形物（TSS）含量的影响

TSS的含量在一定程度上反映了果蔬的营养品质。如图5所示，木薯块根的TSS含量在贮藏期内呈缓慢上升趋势，与对照相比，热处理组TSS上升的速率相对缓慢，对照组木薯到第6d时TSS含量达到最大值3.23%，随后开始腐烂。三种热处理均可显著降低木薯可溶性固形物含量变化，在第10天，TSS含量在50、60和70 ℃处理后分别为3.17%、2.47%和2.63%，没有腐烂变质现象，处理间差异显著（p<0.05）。说明热处理有利于保持木薯品质，可抑制木薯淀粉向可溶性糖的转化。

2.6 感官评价

图6所示为各处理在4℃贮藏6 d时的图片，可以看出对照组组织萎蔫变黄、褐变严重，有较大面积腐烂、霉变；50℃处理组块根表面有萎蔫现象，组织变软，出现明显褐变区域，而60和70℃热处理组质地良好、呈淡黄色，无褐变、腐烂现象。

随着贮藏时间的延长，木薯块根各感官指标均呈下降趋势（表2）。

块根色泽由淡黄变为黄色或褐色，木薯特有的香气变淡、消失甚至出现异味，块根表面逐渐失水、皱缩，整体外观变差，甚至失去商品价值。热处理对木薯块根组织形态、色泽、气味、腐烂程度的影响均较大，贮藏10 d后，热处理组与对照组相比都达到极显著水平（p<0.01）。

2.7 热处理对木薯菌落总数的影响

鲜切果蔬表面的微生物繁殖达到1×106 CFU/g后，即失去商品原有品质[20]。经热处理后的木薯块根在低温贮藏10 d后，微生物数量没有超过1×105 CFU/g，而对照组的菌落总数在贮藏6 d时已达到1.05×106 CFU/g，6 d后已腐烂，表明热处理对木薯块根微生物的繁殖有一定的抑制作用。见表3。

3 讨论与结论

木薯采后生理劣变，主要是第一阶段的生理褐变和第二阶段由微生物引起的软腐[21-22]。热处理是近年来国内外广泛研究的一种物理保鲜技术，其主要优点是无化学残留、安全性高、操作简单。众多研究结果表明，热处理可以改善果蔬的贮藏品质，有效延长新鲜果蔬的藏期[22-24]。本文利用热处理技术，分析了不同热处理条件对木薯块根贮藏特性的影响。结果表明，与对照相比，三种热处理方式都能够有效抑制木薯贮藏期间品质的下降，达到延长贮藏期的目的，其中60和70℃热处理5 min后真空包装低温贮藏，木薯块根贮藏品质关键指标都明显改善，失重率显著降低、褐变强度减缓，可溶性固形物含量稳步上升、淀粉含量缓慢下降、贮藏10 d仍可保持较好的品质和商品价值，与范文广[25]等对于山药的研究结果一致。

热处理能明显抑制鲜切木薯的褐变和TSS的上升，使失重率保持在一个较低的水平，维持较好的品质，延长了贮藏期。不同温度热水处理的效果也是不一样的，其中60和70℃处理组的效果较好，差异不显著，考虑生产成本等问题，选择60℃热水中浸泡更符合生产实际。但同时发现，热处理的作用效果仍显单一， 今后还应考虑多种方式相结合，以热处理联合杀菌剂、涂膜剂等方式，进一步优化木薯保鲜工艺。

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