短期储藏对不同大小甘薯理化特性的影响

吕尊富 潘 超, 2 崔 鹏 陈国林 庞林江 陆国权

(浙江农林大学农业与食品科学学院；浙江省农产品品质改良技术研究重点实验室1， 临安 311300) (江苏师范大学生命科学学院2，徐州 221116)

甘薯储藏是甘薯生产中的重要环节，甘薯体积大，水分多，组织柔嫩，在收获、运输、储藏过程中，容易碰伤薯皮，增加病菌感染机会，同时薯块水分散失快，降低了块根的储藏性。目前对于甘薯储藏的研究较多，部分研究针对理想条件下的储藏，主要是标准仓库的气体组分条件下，研究甘薯块根营养组分以及薯块生理变化。石小琼等[1]将气调保鲜技术应用于甘薯的储藏结果表明，温度12 ℃、CO25.0%、O28.0%、相对湿度90%的储藏条件下，保鲜效果比普通冷藏好，薯块不容易发芽和腐烂，营养物质保留率较高。刘文静等[2]研究了储藏温度和储藏时间对福薯88块根中营养成分的影响，发现储藏温度为10 ℃时，利于保持其食用品质，储藏温度为5 ℃时，薯块易受冷害而腐烂，温度超过17 ℃就会导致薯块发芽，使品质变劣。朱红等[3]研究表明甘薯高温储藏时，薯块吸强度逐强，易发芽或糠心和缺氧呼吸产生酒精引起薯块腐烂，薯块较适宜的储藏温度为12～14 ℃，前人研究明确了理想条件下甘薯最适储藏温度为10～14 ℃。

常规室内条件下储藏和家庭食用甘薯联系最为密切，也是甘薯储藏的重要研究内容[4-6]。王炜等[4]发现，较低温的室内储藏，甘薯块根营养劣变加速期在储藏120～135 d后，而且白心甘薯的储藏品质总体上优于黄心甘薯。连喜军等[5]研究了室内常规下薯块的呼吸规律，发现常温耐储藏的薯块呼吸跃变发生时呼吸强度低，呼吸跃变低的品种较耐储藏。张志天等[6]研究表明，储藏在20 ℃、空气相对湿度为75%的条件下，甘薯块根的淀粉酶活性达到最高值时为储藏50 d时，实验中每60 d测定1次薯块的淀粉率，发现薯块的淀粉含量逐渐变低，其中前60 d的降低速度较快，储藏120 d后淀粉含量变化较慢。

由于不同大小的甘薯块根理化性质均存在差异，薯块小、皮薄，这使其容易失水和腐烂；薯肉质地适中，使薯块的代谢更活跃，薯块组分变化快；而较大的薯块则表现出较好的耐储性和较稳定的品质。不同大小甘薯储藏过程中，理化性质如何变化鲜有研究。本实验针对甘薯室内储藏与其食用品质的关系进行研究，以不同品种、不同块根大小和储藏时间为变量，通过色差、质构、营养成分、食味等特性的分析，了解室内储藏时间对不同等级薯块理化特性的影响规律。本实验结果有助于了解甘薯的室内储藏与其感官食用品质间的关系，有利于为甘薯的短期储藏提供更优化的食用方案。

1 材料与方法

1.1 材料

供试甘薯材料为2个有代表性品种，一个是“心香”，鲜食型的红黄心品种；另一个是“紫罗兰”，鲜食型的紫心品种。

1.2 实验仪器

HP-2132便携式色差仪；TMS-PRO物性测试仪；TDL-5-D台式离心机；DGG-9123AD型电热恒温鼓风干燥箱；紫外可见分光光度计；德国Christ实验室型冻干机；JXFM110锤式旋风磨。

1.3 实验方法

1.3.1 实验材料的准备

从2个甘薯品种的薯块中分别称量出的50、100/200 g的薯块[7]，质量允许误差都为±10%，将其储藏于(25±2)℃、空气相对湿度为80%～85%的储藏间内[4, 8]，前一个月每10 d取样分析一次，后一个月每15 d取样分析一次。

1.3.2 样品色差和质构指标的检测

在每次测定时，都进行随机取样，按优化的质构参数进行薯块的物理特性测定，即测试模式为TPA，力量感应元量程500 N，使用直径为5 mm的圆柱探头，穿刺前速度30 min/s，启动力0.15 N，穿刺速度60 min/s，停留时间0 s，压缩比50%，穿刺后速度60 min/s，每个处理重复检测20次。

对薯肉色差的测定时，现将薯块清洗干净，再用麻布将薯块表面的水分擦干，然后将薯块横切，薯块横切部位是薯块赤道面。再用色差仪测定薯肉的色差参数，测定时，色差仪与薯块切面平行，将色差仪测定孔放置于薯块中心和薯皮连线的中间处，测定，每个处理重测测定8次，并记录L、a和b的值，并计算色差ΔE，ΔE=(L2+a2+b2)0.5[8]。

1.3.3 营养成分的测定

干率：参考Grace等[9]方法预测样品的干率。每组实验处理都随机取至少4个薯块，将薯块清洗干净，去皮，切成1.5 mm的薄片，称取400 g鲜样，用液氮速冻，放入真空冷冻干燥机内-55 ℃、压强小于63 Pa条件下冻干，将干样称重，计算干率。

淀粉率：采用陆国权等[10]实验优化的方法盐酸水解DNS比色法。

可溶性糖：采用蒽酮比色法[11]测定。

总蛋白：采用GB/5009.5—2010[12]方法。

1.3.4 感官评价方法

甘薯食用品质的感官评价方法，主要是将薯块蒸制后，进行人工的评价。评价规程与我国感官评价的标准感官分析方法总论[13]、颜色评价标准[14]、质地剖面检验标准[15]和风味剖面检验标准[16]等标准相符合。薯块蒸好后将其小心地从蒸煮锅中拿出来，均匀地排列好，待薯块温度降到可食用温度，进行趁热评价[17]。

1.3.5 数据处理

使用EXCEL2007进行数据的初步处理，并进行折线图和柱形图的制作，使用SPSS19.0进行数据的方差分析和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 短期储藏对不同等级甘薯块根色差的影响

色差的L值表示样品的亮度。由图1可知，随着储藏时间的增加，样品的亮度值都呈先下降，再略微升高的趋势。在室内短期储藏20 d内，2个品种薯块的亮度值下降迅速，储藏30～60 d内，薯块亮度缓慢下降，心香到60 d后薯肉的亮度略微增加，这可能与此时心香薯块含水量略有增加有关。对于黄肉的心香甘薯，薯块越小薯肉的亮度越强；而紫罗兰甘薯薯肉的亮度值约比心香甘薯的低1倍，薯块越小薯肉的亮度越弱。

色差的+a值表示样品的偏红色的程度。由图1可知，随着储藏时间的增加，紫罗兰薯肉的a值都呈升高的趋势。因为紫色是由红色和蓝色调配而成的，随着储藏时间延长下花色苷的降解，导致紫色降低，相对地造成红色值增加。在室内储藏的20 d内，紫罗兰的a值变化很小；100 g和200 g的薯块在储藏20～50 d内，薯肉的a值逐渐变大，在储藏45～60 d内，a值略微降低，然后再增加；对于50 g的紫罗兰薯块，在储藏20 d后a值一直增加，这是由于花色苷的降解，导致紫色降低，相对地造成红色值增加。

色差的+b值表示样品的偏黄色的程度。总的来说，随着薯块储藏时间的增加，薯肉的b值逐渐降低。随着储藏时间的增加，心香甘薯的b值逐渐变小(图1)。在储藏0～10 d内，50 g心香薯肉的b值迅速减小，说明短期储藏对小甘薯薯肉黄色影响很大；不同等级的心香块根在室内30 d后，薯肉黄色值迅速降低，直到储藏45 d后薯肉黄色值才逐渐下降。说明心香薯块在前30 d储藏时，薯肉黄色迅速降低，这可能是和薯肉中的总胡萝卜素降解相关。

色差ΔE与颜色的整体变化相关，当ΔE的值大于4.0时，可以感受到样品颜色的明显变化。从图1可以得出，随着薯块储藏时间的增加，薯肉的色差ΔE值是逐渐降低的。心香甘薯，在前20 d储藏过程中，ΔE值迅速下降，可能由于该时间段内薯块的物质降解迅速，胡萝卜素迅速分解所致。20 d后，薯肉ΔE值变化很小，在储藏60 d后，薯肉ΔE值略有增大，这可能是胡萝卜素的降解和其他呈色物质相平衡的结果。对于紫罗兰甘薯，在前30 d储藏过程中，ΔE值迅速下降，这可能和薯块中花色苷的降解相关，在储藏60 d以后薯肉的ΔE值略有变大。50 g紫罗兰薯肉在前10 d储藏过程中薯肉ΔE值变化迅速，而且它的亮度L值也变化迅速。所以50 g紫罗兰的色差对室内短期储藏很敏感。

图1 不同储藏时间下甘薯块根薯块色差变化

2.2 短期储藏对不同等级甘薯块根质构特性的影响

对不同储藏时间的心香薯块的质构数据进行分析，选取样品硬度、黏附性、咀嚼性等与甘薯块根食用和加工特性关系密切的指标，其中硬度主要代表薯块的硬度特征，黏附性主要代表薯块的黏附性特征，咀嚼性则是薯块咀嚼或者加工难易程度的能量的评价指标。由图2可知，不同处理的薯块的硬度指标总体呈下降趋势，而且在储藏的后期薯块硬度特性变化更快，储藏60 d后，紫罗兰薯块的硬度下降更为显著，而心香为储藏45 d后，硬度下降显著。紫罗兰甘薯的硬度高于心香甘薯的硬度，心香甘薯的薯块越大，薯块硬度越大。

薯块质量越大，薯块的黏附性越大，而且紫罗兰甘薯块根的黏附性大于心香块根的黏附性，这与薯块的硬度特性一致；随着储藏时间的增加，薯块的黏附性总体变小。在储藏45 d后，心香薯块黏附性显著下降；紫罗兰薯块的黏附性在储藏60 d后薯块的黏附性显著下降，这与甘薯硬度变化规律完全一致。

随着储藏时间的增加，薯块的咀嚼性总体呈下降的趋势，且薯块质量越大，薯块的咀嚼性的值越大。但它与黏附性有所不同，紫罗兰块根的咀嚼性强于心香的咀嚼性，而且薯块大小对其咀嚼性的影响更加显著。心香储藏的前30 d，薯块的咀嚼性变化很小，直到储藏45 d时，咀嚼性显著下降。100 g和200 g的紫罗兰薯块的咀嚼性在储藏45 d后显著下降，50 g的紫罗兰薯块的咀嚼性，在储藏60 d后迅速下降。虽然储藏时间和薯块等级对薯块的黏附性和咀嚼性的数值上影响不同，但是它们数值的变化规律非常相似。食物的黏附性越强，牙齿咀嚼食物所需要的能量越大，所以储藏时间和薯块等级对薯块的黏附性和咀嚼性的数值变化趋势相似。

图2 不同储藏时间下甘薯块根质构特性影响

2.3 短期储藏对不同等级甘薯块根营养成分的影响

甘薯块根的干率是薯块的重要指标，它代表了储藏营养物质的总量。在前60 d储藏，心香和紫罗兰的各等级薯块的干率都是先上升，再降低，特别是储藏的前20 d薯块的干率变化更大(图3)，在室内较高温度条件下，储藏60 d后，而紫罗兰的干率明显上升。

淀粉是薯块中含量最高的有机组分，也是薯块储藏过程中维持生理活动的长期能量来源。由图3可知，心香甘薯的淀粉率，总体呈下降趋势，而紫罗兰甘薯的淀粉含量前45 d变化不明显，45 d后呈下降趋势。刚收获的紫罗兰薯块质量越大淀粉率越大，但是储藏75 d时，薯块越小淀粉率越大。

紫罗兰的可溶性糖含量比心香甘薯的高，而且薯块可溶性糖含量变化更大。总体来说，随着室内储藏时间的增加，各处理组薯块内可溶性糖含量呈先降低再升高的趋势。

两个甘薯品种蛋白质含量整体呈下降趋势。心香甘薯块根里的蛋白含量显著高于紫罗兰薯块里的蛋白含量，这说明心香甘薯的蛋白营养要比紫罗兰高，且储藏初期200 g薯块里的蛋白含量低于50 g和100 g薯块里的蛋白含量，说明适宜大小的迷你甘薯的蛋白营养更优，经室内短期储藏，薯块越大，薯块里的蛋白含量越高，这是由于薯块越大，对外界环境的缓冲作用越强，进而说明迷你甘薯不适合长期储藏。

图3 不同储藏时间下甘薯块根营养成分变化

2.4 短期储藏对不同等级蒸制甘薯薯肉食味总评的影响

甘薯薯肉食味总评的得分是综合薯肉的质地、黏性、风味、甜度和纤维量的综合评价得分，是甘薯食用品质最重要的指标。薯块质量和室内储藏时间对食味总评的影响都达到极显著水平。随着储藏时间的增加，50 g心香的熟薯肉的食味评分先增加，到储藏30 d达到峰值，随后降低；50 g紫罗兰的熟薯肉的食味评分先增加，到储藏45 d达到峰值，随后逐渐降低 (图4)。100 g心香的熟薯肉的食味评分先增加后降低，到储藏60 d达到最大值；100 g紫罗兰熟薯肉的食味评分先增加后降低，到储藏45 d达到最大值。200 g心香和紫罗兰的熟薯肉的食味评分均在储藏30～45 d达到最大值随后逐渐降低。综上所述，50 g的甘薯室内储藏约30～45 d，食味最佳；100 g的甘薯室内储藏约45～60 d，食味最佳；200 g的甘薯室内储藏约30～45 d，食味最佳。

图4 不同储藏时间下蒸制甘薯薯块的食味总评得分

3 讨论

色差分析结果表明，室内短期储藏会导致甘薯块根薯肉色的显著变化。块根越大，对于薯肉色变化的缓冲性越强，其中50 g的薯块的薯肉色很容易受到室内短期储藏的影响，而100 g以上薯块的薯肉色对室内短期储藏的影响反应不敏感。因此，小于50 g的迷你甘薯，不适合室内短期储藏，应该在购买后10 d内食用，品质较佳；更大的薯块可以在购买后20 d之内食用，品质较佳。对不同室内储藏时间的块根色差数据的横向比较发现，不同类型的薯块在储藏60 d后，块根色差均会发生显著的变化，这可能是胡萝卜素或花色苷的显著降解有关。

各实验组薯块在储藏的前10 d，质构数据变化显著，这可能是储藏10 d内薯块代谢旺盛，引起薯块质构特性的变化[18]。不同处理的薯块在室内储藏20～60 d内质构特性变化较缓慢，储藏60 d后，薯块的质构特性会变化迅速，这可能是薯块物理结构和品质变化的一个转折点。唐君等[18]研究发现在10～13 ℃温度下甘薯整个储藏过程中淀粉酶在前10 d内的活性迅速变小，储藏92 d后薯块的淀粉酶活性迅速增大，储藏132 d后淀粉酶活性减小到较低的水平。Zhang等[19]研究发现甘薯储藏60 d后，α淀粉酶达到较高水平，这可能是引起甘薯质构变化的重要因素。王炜等[4]也研究表明甘薯储藏中期(60～120 d)开始出现内源酶活性上升、品质下降等品质变化现象。连喜军等[5]研究表明常温储藏条件下，储藏10 d后甘薯的呼吸强度逐渐降低。朱红等[3]研究表明甘薯储藏期间的呼吸强度呈高到低再到高的趋势，这都说明薯块的长期储藏会有一个显著的品质变化点，与本实验结果相同。通过分析两个品种的质构特性，发现储藏60 d后，紫罗兰甘薯黏附性、硬度、咀嚼性相较于心香均出现显著下降，这主要是由于储藏60 d后，紫罗兰甘薯的含水量出现明显下降所致。综合分析可知，鲜食甘薯室内储藏品质变化分为三个阶段，第一个阶段是块根收获到储藏20 d内，这段时间内块根的颜色和物理特性更接近于刚收获的块根；第二个阶段是块根室内储藏20～60 d，这段时间的块根物理特性变化较慢；第三个阶段是块根室内储藏60 d后，薯块物理特征变化显著。

本研究发现甘薯储藏期间，淀粉、蛋白质含量均呈下降趋势，与前人基本一致[20-23]，60 d后紫罗兰干率明显上升，在主要营养成分均下降的情况下，很可能是由于薯块含水量显著下降导致。王炜等[4]也研究表明，甘薯在室内条件下，储藏60 d后，甘薯含水量下降明显。闵晓宇等[20]发现甘薯储藏期间可溶性糖含量呈上升趋势。而本研究发现甘薯可溶性糖含量呈先降低后升高的趋势，这主要是由于本实验设置温度较高，新收获的甘薯在前期储藏过程中，薯块的呼吸作用较强，小分子的可溶性糖先转化用于薯块的呼吸作用，使可溶性糖含量降低。但是室内较高温度的环境又使薯块提早的萌发，促进了薯块淀粉的降解，提高了可溶性糖的含量[24]，所以有“发芽了的甘薯更甜”的说法。

4 结论

室内储藏条件下迷你甘薯最优的食用方案：50 g的甘薯室内储藏约30～45 d，食味最佳；100 g的甘薯室内储藏约45～60 d，食味最佳；200 g的甘薯室内储藏约30～45 d，食味最佳。甘薯的食用品质与理化特性具有明显相关关系，甘薯的食味品质均在60 d之前达到最大值，相对应时间甘薯的淀粉分解，可溶性糖增加，甘薯物理特性变化相对较慢，保证了甘薯的食用品质，60 d后，甘薯的食用品质和理化特性均出现下降。