6种甘薯贮藏过程中4项生理指标的变化

徐皓　党娅　潘瑞瑞　孙照

摘 要： 甘薯采后不易贮藏，严重影响了鲜薯的品质、货架期和产业化加工效益，探讨甘薯贮藏保鲜技术显得尤为重要。 对陕南主栽 6 种甘薯测定呼吸速率、丙二醛含量、过氧化氢酶活性，并对甘薯贮藏期间的水分、霉变情况进行统计，分析甘薯采后贮藏过程中生理活性变化的规律。结果表明，冷藏会刺激呼吸增强，但最终会达到一个稳定呼吸状态；霉变程度、丙二醛含量随贮藏时间延长逐渐增加，水分含量、过氧化氢酶活性随贮藏时间延长逐渐减少或降低。其中‘川紫1号‘秦薯5号在贮藏期霉变程度和失重率较低，丙二醛含量最低，40 d时分别为0.26、0.15 μmol·g-1，过氧化氢酶活性最高，40 d时分别为0.79、0.77 μmol·g-1·min-1，相比其他品种较耐贮藏。

关键词： 甘薯；贮藏；生理变化

Changes of four physiological indexes during the storage process of six sweet potato varieties

XU Hao， DANG Ya， PAN Ruirui， SUN Zhao

（ College of Biological Science and Engineering， Shaanxi University of Technology， Hanzhong 723001， Shaanxi， China）

Abstract： Sweet potato is not easy to store after harvest， which seriously affects the quality of fresh potato， the shelf life and processing benefit of industrialization. It is very important to study the storage and preservation technology of sweet potato. In this paper， the rate of respiration， the malondialdehyde contents， the catalase activitives of six main cultivated sweet potato varieties in shaanxi were determined. In addition， the moisture content and mildew of sweet potato during storage were measured to analyze the changes of physiological activity during postharvest storage of sweet potato. The results showed that cold storage stimulated respiration， but eventually reached a stable respiratory state. The degree of mildew and the content of malondialdehyde increased gradually with the prolongation of storage time. The water content and catalase activity decreased with the increase of storage time. Taken together， ‘Chuanzi 1 and ‘Qinshu 5 were more resistant to storage than other varieties because of the lower mildew and weightlessness rates， the lowest malondialdehyde contents and catalase activies.

Key words： Sweet potato； Storage； Physiological change

甘薯又名紅薯、山芋等，原产南美洲，为旋花科甘薯属具有蔓生习性的一年生或多年生草本植物，是重要的粮食作物和经济作物[1]。当前，我国是全球最大的甘薯生产国。甘薯营养平衡，富含淀粉、蛋白质、食物纤维、胡萝卜素、维生素和钾、铁等微量元素，对于保持人体酸碱平衡和促进身体健康有重要作用[2]。

甘薯是一种高产稳产、营养丰富、用途广泛的农作物。汉中是陕南薯类的主产区，洋县槐树关的甘薯享誉全国，汉中薯类种植面积达5.33万 hm2，年总产量超过65万 t，产值26亿元。其中甘薯种植1.33万 hm2，马铃薯种植3.33万 hm2，豆薯种植0.33万 hm2，种植范围遍及汉中市所辖11个县、区[3]。悠久的种植历史和生产经验，优越的生态环境，低廉的劳动力成本，造就了汉中甘薯巨大的生产潜力和较强竞争力，为薯类产业中加工业及物流业的发展奠定了坚实的基础。但甘薯采收后容易出现发芽、腐烂、霉变、冻害等现象，造成营养价值缺失和经济价值下降，导致加工周期缩短，经济效益受损。因此甘薯的贮藏保鲜成为当地鲜薯销售及产业化加工的瓶颈。

甘薯的贮藏条件主要受温度、湿度、气体等因素的影响，最佳贮藏温度为10～14 ℃，湿度为80%左右，二氧化碳含量不高于10%，氧气含量不低于7%[4]。常用的贮藏保鲜方式有：塑料大棚充CO2气体贮藏、日光温室稻草加塑料膜覆盖贮藏、双层膜活动库贮藏、高温屋窑贮藏以及地窖或山洞贮藏、气调库贮藏保鲜、涂膜保鲜、臭氧保鲜等[5-7]。膜脂过氧化的最终分解产物是丙二醛，其含量是反映植物遭受逆境伤害程度的重要指标之一，丙二醛含量越高，说明植物细胞膜质过氧化程度越高，细胞膜受到的伤害越严重[8]。H2O2 是有毒害作用的活性氧的前体，生物体内的活性氧和自由基的积累，会导致膜脂过氧化，从而引起生物体自身代谢的紊乱[9]。过氧化氢酶是一种广泛存在于生物组织中的氧化还原酶，它能催化分解H2O2，维护细胞的稳定性和完整性，起到保护细胞的作用[10]。笔者采用小篮子法测定陕南主栽6个甘薯品种的呼吸速率、紫外分光光度计测丙二醛含量、高锰酸钾滴定法测过氧化氢酶活性，此外还对甘薯贮藏期间的水分、霉变情况进行统计，分析甘薯采后贮藏过程中生理活性变化的规律，挑选适宜陕南种植、贮藏的优良品种，为当地甘薯种植和贮藏保鲜技术提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料采自陕西汉中城固县新天地农业产业园区种植的6个甘薯品种，分别为‘秦薯1号‘烟0747‘渝紫7号‘秦薯7号‘秦薯5号‘川紫1号。2013年11月16日采收后，在园区甘薯贮藏库里开展试验。

1.2 方法

1.2.1 样品预处理 挑选薯皮无破损、薯形完整、薯块色泽和硬度正常、无软腐霉烂无虫害不同品种甘薯各20个。挑选后装入周转箱内，贮藏于温度10～13 ℃、湿度为28%～65%的贮藏库中，并对每个品种中的样品编号，记录贮藏过程中生理指标变化，每天的温度、湿度、质量以及霉变情况，贮藏期40 d。

1.2.2 生理指标的测定 失重率采用称重法，呼吸速率的测定采用小篮子法（以CO2质量换算），每个品种选取有编号的5个样品进行测定，求平均值，每隔5 d测1次。丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸法，过氧化氢酶活性的测定采用高锰酸钾滴定法，每个品种选取有编号的5个样品进行测定，每个样品重复测定3次，每隔5 d统计1次。温度、湿度每天统计1次，霉变和损伤情况每隔5 d统计1次。

2 结果与分析

2.1 不同品种甘薯贮藏期霉变和失重情况

随甘薯贮藏时间的延长，其霉变情况逐渐严重，出现白色、褐色、灰色等丝状物和黑斑，薯心逐渐变松软，霉变甘薯数量逐渐减少。‘秦薯5号和‘川紫1号的受损程度相比其他品种较轻，较耐贮藏，‘渝紫1号‘烟0747和‘秦薯1号腐烂程度大，贮藏时间较短（表1）。

在贮藏期每隔5 d，分别对每个品种用于呼吸测定的5个样品称重，得到不同品种失重率随时间的变化情况如图1。

由图1可以看出，在贮藏后期均出现较大的失重率，这是因为鲜薯在贮藏前期水分含量高，再加上不同品种之间干物质以及各种碳水化合物含量存在较大差异，从而导致甘薯贮藏前期含水量存在较大差异。在贮藏前期，随着贮藏时间的延长，甘薯失重不断加快。贮藏20 d左右的甘薯失重率多在5%左右，在贮藏30 d左右时，6个品种的失重率均缓慢上升，逐渐趋于稳定。‘川紫1号和‘秦薯5号相比于其他品种更耐贮藏，能较好地保持贮藏前后的质量。

2.2 不同品种甘薯呼吸速率的变化

由图2可以看出，在贮藏前期，随着贮藏时间的延长，各品种甘薯的呼吸速率均逐渐下降，在20 d左右出现一个波谷，然后呼吸速率逐步上升，出现第2个呼吸速率峰值。整体趋势一致。呼吸速率越高，越容易引起贮藏环境温度升高、湿度增加，从而出现腐烂、发霉等现象。

2.3 不同品种甘薯丙二醛含量的变化

从图3中可以看出，随贮藏时间的延长，不同品种甘薯中丙二醛含量呈上升趋势，‘川紫1号‘秦薯5号在贮藏过程中相比于其他品种丙二醛含量较低，抗逆境能力强，更耐贮藏。

2.4 不同品种甘薯过氧化氢酶活性的变化

从图4中可以看出，随贮藏时间的延长，不同品种甘薯的过氧化氢酶活性呈下降趋势。‘秦薯5号和‘川紫1号较其他品种过氧化氢酶活性更高，其抗氧化性比较强，更耐贮藏。

3 讨 论

关于甘薯贮藏的最适温度，不同学者研究结果不一，这可能与甘薯品种差异有一定关系。国内部分学者认为应在12～15 ℃之间[11-12]，因此笔者采用10～13 ℃贮藏库，对甘薯的贮藏相对比较适宜。

随着贮藏时间的延长，甘薯出现较大的失重率，这是因为鲜薯在贮藏前期水分含量高，贮藏过程中会出现水分散失和通过呼吸作用分解部分淀粉来提供能量，所以后期会出现失重和变软现象。‘川紫1号和‘秦薯5号相比于其他品种更耐贮藏，能较好保地持贮藏前后的质量，失重率在20%以内，‘烟0747和‘秦薯1号失重率则相对较大，达到40%以上，这可能与‘烟0747和‘秦薯1号薯块相对较小，比表面积大有关。

随着贮藏时间的延长，各品种甘薯的呼吸速率均下降，在20 d左右出现1个波谷，然后呼吸速率有逐步上升，出现第2个呼吸速率峰值。整体趋势都是随贮藏时间的延长，呼吸速率刚开始比较大，随着贮藏时间增加逐渐减小，随后又缓慢上升。这与朱红等[13]对其他6个甘薯品种的研究结果是一致的。‘川紫1号和‘秦薯5号随甘薯贮藏时间的延长，呼吸速率的变化幅度小，呼吸较弱，所以其霉变和损伤情况不严重，较耐贮藏。‘渝紫1号‘烟0747和‘秦薯1号腐烂程度大，贮藏时间较短。所以贮藏过程中应充分通风，降温排湿，中后期还应防止因呼吸释放的二氧化碳累积造成烂薯。

丙二醛含量增高，说明植物细胞膜受到高温、低温、干旱等胁迫的伤害程度增高[14]。随着贮藏时间的延长，各品种甘薯丙二醛含量均出现增高现象，主要是呼吸过程中释放过多热量导致的。过氧化氢酶能催化分解H2O2，减少细胞内氧自由基的积累，为生物体提供抗氧化防御体系[15]。在贮藏过程中过氧化氢酶活性出现下降现象，这与甘薯贮藏过程中受损伤，过氧化氢酶活性降低有很大关系。

本试验的研究结果表明，‘川紫1号和‘秦薯5号贮藏过程中丙二醛含量增高缓慢，过氧化氢酶活性相对较高，所以较其他品种更耐贮藏。同时，‘川紫1号‘秦薯5号产量较高，是可以引导农户选择种植的优良甘薯品种，有利于提高农民的经济收入和种植积极性。

参考文献

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