生姜抑芽控制技术与分析

刘涵婷 张开兴

1（山东农业大学，山东泰安271018）1（山东省园艺机械与装备重点实验室，山东泰安271018）

姜，姜科姜属，主要食用部位为根状茎，是多年生的草本植物。生姜可作为调味品、药材，在防控肝脏及心脑血管缺血方面具有重要的作用。生姜适合在温暖、湿度较高的环境中贮存，贮藏环境温度过高或过低都无益于生姜的品质，造成一系列病害。在生姜贮藏期，抑制或防止生姜发芽是延长产品货架期、提高其贮藏保鲜质量、降低生姜经济损失的重要方面。随着生姜产量的不断增加以及对生姜品质要求的不断提高，生姜抑芽技术成为生姜防病虫害、保鲜贮藏的研究热点。年彬彬研究了氧气、二氧化碳气调对生姜贮藏品质的影响；汪雨婷研究了生姜贮藏的最佳条件；王守经研究了射线辐射对生姜贮藏的效果。本文以延长生姜贮藏时间为主线，研究薄荷精油抑芽剂和气调保鲜技术的生姜抑芽效果，为生姜贮藏抑芽提供参考。

1 生姜抑芽方法

生姜因其较弱的耐寒、抗旱能力，对生产贮藏环境的温度及湿度有较高的要求，较高和较低的温湿度都将导致发芽和病害情况的产生，严重影响生姜的品质。使用抑芽技术可有效延迟或抑制生姜发芽，根据抑芽原理的不同，生姜抑芽方法可分为3类：低温贮藏、辐照处理、化学抑制剂处理。

1.1 低温贮藏

低温贮藏在短时间内快速使生姜处于休眠状态以抑制其发芽。在低温贮藏方法中，气调保鲜技术最为常用，气调保鲜具有保鲜储藏时间长、保鲜效果明显、保鲜损耗低、无污染、货架期长等优点，其原理是利用降低温度和调节气体介质成分来抑制果蔬生理活动如植物呼吸作用，从而达到抑制芽生长的效果。

1.2 辐照处理

辐照杀菌在彻底消灭微生物、防止病虫伤害的同时对抑制马铃薯、生姜块茎发芽有良好的效果。辐照处理可杀死表面寄生的病原微生物和寄生虫，抑制植物生理活动，降低了腐烂变质的可能性。辐照保鲜技术属于冷加工处理，处理的时间短、效率高，在能量损耗上远低于其他抑芽方法。辐照抑芽可利用不同的浓度，以达到不同程度的处理效果，应用于不同的处理对象。目前，辐照大蒜抑芽在山东和河南等地已形成产业规模，在科学结合冷藏技术的同时可达到八个月的保鲜期。

1.3 化学抑芽剂

使用化学抑芽剂是有效抑制生姜发芽的方法之一，在延长贮藏期、提高贮藏品质、降低营养损耗等方面快速而有效，具备一定的经济性。不同种类、不同浓度、不同的使用方法及使用时间都会对抑芽效果有影响，关于不同种抑芽剂浓度及使用的筛选试验一直在不断进行，常见的化学抑芽剂有：氯苯胺灵（CIPC）、3-癸烯-2-酮、青鲜素以及薄荷原油。

薄荷原油由薄荷直接提取，安全、绿色、无毒且可食用，其主要成分香芹酮是一种商用天然的抗真菌剂。薄荷原油对生姜块茎有抑制发芽和诱导发芽的双重效果。薄荷原油的浓度越高越有利于抑芽，不同浓度的熏蒸处理可以调节生姜的生理周期，维持原有的生理状态品质，有效控制贮存时间。

2 材料与方法

2.1 材料

生姜，购于山东安丘，具有形状均匀、品质优良特点；薄荷精油，源叶生物公司生产，纯度大于99 g/100g。

2.2 仪器设备

恒温恒湿箱、微型冷库、气体检测仪、纯水仪及电子秤等。

2.3 薄荷精油抑芽试验方法

选取健康完整、无发芽、无损伤、无病虫害的生姜，用清水进行冲洗，去除表面的泥土杂质。生姜用纱布擦拭干净后，分别称取1 000 g置于4个保鲜盒中，分成4组。分别用移液枪吸取3mL、4mL、5mL的薄荷精油于3个100mL烧杯中，分别放入保鲜盒中，用清水作为对照。取4块等量大小纱布浸湿后放入4个烧杯中，分别放入保鲜盒以增加相对湿度。

试验采用常温贮藏，将4组保鲜盒放入模拟常温环境的人工气候箱，条件为温度26℃～28℃，相对湿度为80%～85%。每隔2 d记录发芽数，测量芽长，测定发芽率。

2.4 气调保鲜抑芽试验方法

选取健康完整、无发芽、无损伤、无病虫害、品质优良的生姜，用清水进行冲洗，去除表面的泥土杂质。用纱布擦拭干净后，分别称取1 000 g放入带有进气孔和出气孔的4个PE保鲜袋和4个PE密封保鲜盒中，盖好密封盖，调节两种包装各4组中的O2体积分数分别为1%、3%、5%和8%，CO2体积分数均为10%，放到12℃的环境中贮藏，每隔3 d记录发芽数，测量芽长，测定发芽率。

3 结果与讨论

3.1 薄荷精油抑芽效果

图1是生姜经不同剂量薄荷精油处理6 d后的发芽情况。由图1可知，定性分析，经过6天处理后，包括对照组在内的4组生姜均生出不同大小的黄色嫩芽，芽的形状大小不一。为实现生姜发芽的定量分析，结合理论知识与实际经验，定义生姜根茎的发芽长度大于0.5mm时，记为有效发芽数，定义发芽率为发芽数占总芽眼数的百分比。

表1给出了不同剂量薄荷精油经过不同时间处理后生姜有效发芽数的统计。由表1可知，3mL和5mL薄荷精油处理的生姜自第6 d起发芽数明显少于对照组，4mL薄荷精油处理的发芽数少于对照组但效果不如其他两组明显，第8 d的发芽数均少于对照组，说明薄荷精油具有一定的抑芽效果。

图1 第6天薄荷油处理抑芽效果图

表1 不同剂量薄荷精油处理的有效芽数统计

根据发芽率统计量计算，经薄荷精油处理的生姜发芽率自第6 d起显著低于对照组，抑芽效果明显，第8 d后发芽率呈现快速上升状态，说明在观察期内，薄荷精油对生姜具有一定的抑芽效果，但后期抑芽效果减弱。

3.2 气调保鲜抑芽效果

图2、图3分别显示了PE保鲜袋及保鲜盒的气调包装抑芽效果。由图2可知，第6 d起体积分数3%和8%O2处理的PE保鲜袋内生姜发芽率明显低于其他实验组；第9 d体积分数1%O2处理的生姜发芽率最高，体积分数5%O2处理的生姜发芽率中等，表明O2体积分数3%和8%的贮藏环境有利于降低生姜的发芽率，可延缓发芽时间，具有一定的抑芽效果。

图2 PE袋气调包装发芽率

由下页图3可知，经体积分数5%和8%O2处理的PE盒内生姜发芽率低于1%和3%处理组，且氧气体积分数越低发芽率越高；第3 d～6 d可见5%和8%O2处理的生姜发芽率保持较低水平，基本无增长；第6 d起各体积分数O2处理的生姜发芽率均呈现快速增加的状态，第12 d升高至80%左右。图2、图3对比发现，在测试的前9 d内，PE袋中生姜的发芽率明显低于保鲜盒中的发芽率，保鲜袋的抑芽效果优于保鲜盒；9天后发芽率近似相同，抑芽效果趋于一致。

图3 盒式气调包装发芽率

4 结论

以延长生姜贮藏时间为主线，研究了薄荷精油抑芽剂和气调保鲜技术的生姜抑芽效果。结果表明，薄荷精油化学抑芽和气调保鲜物理抑芽方法均能有效抑制、减缓生姜发芽，延长生姜的贮存期限。薄荷油具有较好的生姜抑芽效果，其中5mL薄荷精油抑芽作用最显著。PE袋气调包装氧气抑芽的较佳体积分数是3%和8%，为节约成本可选体积分数用3%O2处理；PE盒装气调包装体积分数8%O2抑芽效果最好，发芽率可维持较低且稳定的状态。研究生姜抑芽技术可提高生姜保鲜质量，降低生姜贮藏期间经济损失，为生姜抑芽贮藏提供参考。