山药不同处理方式的保存效果

唐文芳，龙雯虹*，梁 熙

（1.云南农业大学园林园艺学院，云南 昆明 650201；2.启东市海复镇农业综合服务中心，江苏 南通 226231）

山药为薯芋科薯芋属多年生草本植物，是我国传统保健食品之一，山药具有提高人体免疫力、改善消化功能、降血糖、降血脂、抗氧化、延缓衰老、抗肿瘤、抗突变、促进肾脏再生修复、调节酸碱平衡等药理作用[1]，除部分热带地区外几乎各地都有栽培。但是采收后，山药因皮薄肉嫩的特性，容易发生机械损伤，留种困难。山药贮藏能够延长山药的利用时间，是生产的延续和补充[2]。因此，对山药的贮藏保鲜处理很重要。

随着人民生活质量的提高、经济收入的增加、生活节奏的加快，越来越多的家庭更愿意购买去皮后的速食山药，以减少家务劳动时间，这就为去皮鲜切山药的处理提供了机遇[3]。鲜切山药指的是新鲜的山药经清洗、削皮、切片等处理后，消费者可以直接购买使用的便捷产品。但山药在进行加工处理后，由于机械损伤面积增大，加快了山药的呼吸作用和乙烯的产生，发生的一系列生理化学变化使山药无论从外观、风味上都会失去商品价值[4]。所以，无论是山药的留种贮藏还是鲜切山药的保鲜贮藏都尤为重要。

草木灰具有吸湿吸热、保温和抑制微生物活性的特点，在民间被用于薯蓣类种薯切口的处理，并得到一定的认可[5]；石蜡具有很好的稳定性，成膜致密性好，对商品进行喷涂能阻止微生物侵入和体内水分和CO2渗出，可以维持商品机体内部的生理生化反应，保证其物质含量不发生变化。所以本次试验用草木灰和石蜡处理山药茎段切口，研究其对山药茎段贮藏期的影响。

壳聚糖因其羟基的亲水性，涂层成膜后具有一定的保湿特性，涂层所形成的膜具有半透气性，又具有一定的保水性[6]，可以阻隔山药切面与外界空气接触，从而对山药切片起到气调作用，延长了山药加工处理后的生理活动时间，保证了山药的新鲜品质；再者，壳聚糖具有可食性、安全性、抑菌性等性能，已经逐步应用于保鲜加工行业[7]。柠檬酸处理对鲜切粉葛褐化保鲜效果研究表明，柠檬酸处理能够减少鲜切粉葛的淀粉、可溶性蛋白质等营养物质的损失，并能防止切片褐变[8]。所以本次试验用15%柠檬酸作辅助剂，壳聚糖为主对山药切片进行保鲜处理。

1 材料和方法

1.1 试验材料

市场购买无病虫害、无机械损伤、外观完好的山药作试验材料。草木灰为木材燃烧后的灰尘，壳聚糖、柠檬酸等试剂参考指标订购。

1.2 试验方法

1.2.1 山药茎段切口的处理

1.2.1.1 山药茎段处理

将山药切段（每段12 cm），对茎段切口的处理方式分别为草木灰涂裹、石蜡涂抹及吹风机吹干、自然干燥。每个处理30个茎段，重复3次，以自然干燥为对照组。茎段处理后以报纸掩盖存放于室温下。

1.2.1.2 生理指标测定

贮藏后第25天和第55天，观察所有处理山药茎段切口的菌丝量、腐烂和发软情况，并统计茎段平均霉变率。公式如下：茎段平均霉变率=茎段霉变数/重复次数。茎段切口外观分级的依据是：少量菌丝（山药切口部分长出小于切口面积1/2的丝状物质）；多量菌丝（山药切口部分长出大于等于切口面积1/2的丝状物质）；发霉（山药切口部分因霉菌的生长而变色，出现绿斑，黑斑）；发软（山药段变软，丧失原有的硬度特征）；发黑（山药切口部分出现大于等于切口面积3/4的大面积黑化的现象）；发黄（山药切口部分出现大于等于切口面积3/4的大面积黄化的现象）；一端霉（山药出现一端发霉的现象）；两端霉（山药出现两端发霉的现象）；完全腐烂（山药因发霉、发黑、变软等原因无法继续试验）。

第55天测定完整率和失水率。完整率计算公式：完整率＝（处理数－霉变数－腐烂数）/处理数×100%；失水率计算公式：失水率＝（处理前质量－处理后质量）/处理前质量×100%。

1.2.1.3 山药茎段营养指标测定

为了更好地比较所有处理贮藏后的物质含量差异，贮藏之前测定了山药茎段蛋白质、可溶性糖、淀粉的含量。贮藏后第55天随机采样测蛋白质、可溶性糖、淀粉含量，测定方式参照《植物生理生化实验教材》[9]，重复3次。

1.2.2 山药切片的处理

1.2.2.1 山药切片预处理

把购买来的山药清洗干净后，削皮，切片（约3 cm厚），分别用蒸馏水、15%柠檬酸、15%柠檬酸＋0.5%壳聚糖、15%柠檬酸＋1.0%壳聚糖、15%柠檬酸＋1.5%壳聚糖进行处理，每个处理15片，重复3次，浸泡5 min。保鲜液处理后，用保鲜膜密封保存在4 ℃左右的冰箱中。

1.2.2.2 山药切片生理指标测定

切片保存期间，每隔3 d观察切片褐变、完整情况，计算褐变率和完整率。褐变率＝褐变面积/切片面积×100%；完整率＝1－腐烂面积/切片面积×100%。

处理后第27天在处理间外观差异明显时测定切片外观颜色变化、霉变率及失水率。霉变率＝霉变面积/切片总面积×100%；失水率＝保存后质量/保存前质量×100%。

1.2.2.3 山药切片营养指标测定

处理后第27天测定切片营养指标，包括蛋白质、可溶性糖、淀粉含量，测定方式同上。

1.3 数据处理

运用Excel 2003软件处理数据。

2 结果与分析

2.1 山药茎段的处理结果

2.1.1 茎段切口处理对山药贮藏的影响

处理后55 d，处理间山药的完整率和失水率见表1。处理间山药茎段完整率达到极显著差异，而失水率没有显著差异。所有处理完整率由高至低的顺序为：草木灰＞石蜡＞自然干燥＞吹风机干燥，在所有处理中草木灰是最佳选择。

茎段切口的处理对山药贮藏霉变的影响，在贮藏期进行2次表观级别的观察，分别是25 d时观察1次，55 d时观察1次，平均霉变茎段数见表2。处理后25 d，茎段没有腐烂现象，硬度也没有变化，只有少量的菌丝体出现，变黑、发霉现象开始出现。在所有处理中草木灰处理的茎段切面总体表现良好，只有少量的菌丝与霉斑。处理后55 d，自然干燥处理的霉变现象和腐烂现象严重，其次是吹风机干燥处理；草木灰处理的茎段切面发黄、发黑、霉变现象比石蜡处理效果好。结果表明，草木灰处理茎段切口的效果最好。

2.1.2 贮藏后山药茎段可溶性蛋白质、可溶性糖及淀粉含量的比较

处理前测定山药茎段的可溶性蛋白质、可溶性糖和淀粉含量分别为5.12 mg/g、11.84%、5.96%。由表3可知，贮藏后山药茎段所有处理的可溶性蛋白质含量间没有显著差异，草木灰、自然干燥和石蜡处理的可溶性蛋白质含量较贮藏前都有所增加，其中石蜡处理的可溶性蛋白质含量最高。可溶性糖含量出现显著差异性，自然干燥的山药茎段可溶性糖含量最高，且与其他处理差异显著；草木灰、石蜡、吹风机干燥处理之间无显著差异性，草木灰、石蜡、吹风机干燥处理基本维持山药茎段的可溶性糖含量稳定（贮藏前可溶性糖含量为11.84%）。所有处理贮藏后淀粉含量升高（贮藏前淀粉含量为5.96%），其中吹风机干燥处理含量最高，再者是石蜡，自然干燥和草木灰处理，自然干燥、草木灰、石蜡3个处理间差异不显著。淀粉含量是山药最重要的营养成分，淀粉含量越高山药口感越好，贮藏后淀粉含量变高，对山药的品质没有坏影响。

2.2 山药切片的处理

2.2.1 切片的褐变率与完整率

用不同浓度壳聚糖＋15%柠檬酸的组合处理后，观察切片的褐变情况（表4）。处理组及对照组随着时间的增加褐变率都有增加。壳聚糖加入柠檬酸后褐变率有所降低，尤其处理后12 d内，加入0.5%、1.0%和1.5%的不同浓度的壳聚糖处理后褐变率都比单一柠檬酸处理的低。壳聚糖与柠檬酸组合处理中，壳聚糖低浓度比高浓度处理好，其中15%柠檬酸＋0.5%壳聚糖处理对山药切片防褐变效果最好。

不同浓度壳聚糖＋15%柠檬酸的组合处理后，观察切片的霉变情况（表4）。所有处理贮藏21 d后，切片完整度降低；在18 d内切片没有腐烂现象，但是21 d后开始出现腐烂，腐烂最严重的是对照组蒸馏水处理，其次是0.5%壳聚糖＋15%柠檬酸处理，15%柠檬酸单一处理的腐烂比对照组低，腐烂最低的处理组合是1.0%壳聚糖＋15%柠檬酸。27 d所有处理组合完整度从高到低的顺序是对照、15%柠檬酸、1.0%壳聚糖＋15%柠檬酸、1.5%壳聚糖＋15%柠檬酸、0.5%壳聚糖＋15%柠檬酸。因此21 d后1.0%壳聚糖＋15%柠檬酸处理保鲜效果最好，存放27 d后，组合处理的完整度比单一处理及对照组处理要低。

表1 山药茎段处理间完整率及失水率的比较

表2 茎段平均霉变情况

表3 茎段可溶性蛋白质、可溶性糖及淀粉含量

2.2.2 切片的外观变化及失水率

不同浓度的壳聚糖＋15%柠檬酸的组合处理，保存27 d后切片的外观变化及失水率情况见表5。所有处理中只有0.5%壳聚糖＋15%柠檬酸组合处理出现霉变。颜色变化，1.0%壳聚糖＋15%柠檬酸组的处理最好。保水情况，0.5%壳聚糖＋15%柠檬酸组合最好，其次是1.0%壳聚糖＋15%柠檬酸组合，效果最差的是1.5%壳聚糖＋15%柠檬酸处理。

2.2.3 切片的可溶性蛋白质、可溶性糖及淀粉的含量

由表6可知，处理后27 d，所有处理的蛋白质含量、可溶性糖含量和淀粉含量比贮藏之前含量都低。柠檬酸和壳聚糖组合处理的可溶性糖和淀粉含量均比蒸馏水处理高，且呈显著性差异；15%柠檬酸处理的蛋白质含量较蒸馏水处理含量高，差异显著，其他处理间蛋白质含量差异不显著。

3 结论与讨论

薛婧等[10]研究表明，延长贮藏保鲜期首先应保持其正常的生命活动，在此基础上，再采用适宜的温度、气体条件以及合适的保鲜剂等贮藏方法来降低生理代谢，才能真正的延长贮藏保鲜期。王兰菊等[11]也研究表明，室温贮藏山药营养消耗快，但经过后期低温处理后可较好地保持山药块茎的营养品质，又延长了块茎的贮藏寿命。本次试验分别研究山药茎段切口处理后在室温下贮藏及去皮切片经保鲜处理后在4 ℃下贮藏的效果，研究表明：室温下用草木灰等处理切口比不做处理的效果好，0.5%壳聚糖＋15%柠檬酸处理切片后置于4 ℃下的保鲜效果最好。两种方式结合进行处理也许能获得更好的效果，但有待进一步研究。

山药茎段切口不同处理后保鲜效果的报道未见。本试验用草木灰涂裹、石蜡涂抹、吹风机吹干和自然风干4组处理，比较处理方式对山药贮藏表观级别、完整率、失水率和营养品质的影响。试验表明，草木灰对山药茎段切口的处理有效果，能有效延长山药茎段的贮藏期，并且草木灰处理既安全又廉价[12]，处理方法值得推广。

表4 切片的褐变率与完整率变化情况

表5 切片外观变化及失水率

表6 切片贮藏后的可溶性蛋白质、可溶性糖及淀粉含量

次氯酸钠溶液[13]，壳聚糖，EDTA，VC[14]，洋葱油＋柠檬酸＋壳聚糖[15]，食盐＋白糖＋白醋(0.6%＋0.4%＋0.4%)和高级保鲜膜[16]，大蒜素[17]，改性葛根粉涂膜[18]等山药保鲜研究中，NaClO保鲜剂是腐蚀品可能引发中毒，EDTA配制繁杂，洋葱油、大蒜素、改性葛根粉难以提取获得，高级保鲜膜昂贵。本试验以去皮山药为试验对象，研究了15%柠檬酸和不同浓度壳聚糖对鲜切山药的保鲜作用，表明单一柠檬酸对鲜切山药的护色效果没有组合的效果好，其中0.5%壳聚糖＋15%柠檬酸组合护色效果最佳。壳聚糖＋柠檬酸组合溶解容易，处理简单，试剂安全便宜，进行山药保鲜处理可取。

试验过程中出现腐烂现象，是由于密封贮藏前没有晾干表面水分，且存放后营养物质有所降低。山药采收贮藏过程中体积会变小且质量减轻、淀粉等营养物质和能量物质含量低，主要原因是存放过程中发生一系列的生理生化反应[19]。处理中随着壳聚糖的加入，护色效果变好，淀粉的损耗减缓，比单一柠檬酸处理对山药品质保鲜效果更好。在试验中，随着壳聚糖溶液浓度的增加，保鲜效果没有低浓度的好，这可能是因为，一方面是壳聚糖浓度高时，黏度高阻止了山药组织呼吸作用产生的二氧化碳的排除，薄膜内二氧化碳浓度较高，也可能造成鲜切山药组织二氧化碳中毒；而另一方面，由于黏度的提升，氧气也较难进入薄膜内，山药组织可能由于氧气不足而进行无氧呼吸，导致营养物质下降得更快。

试验中21 d以后贮藏效果好，所有处理完整度比对照处理高，但是27 d以后柠檬酸＋壳聚糖组合处理比对照处理低。鲜切山药的上架时间一般1周左右，即可解决销售的问题，而本研究柠檬酸与壳聚糖组合处理完整度低于对照是发生在2～7 d后，所以柠檬酸与壳聚糖组合保鲜是可行的。护色方面研究表明，0.5%壳聚糖＋15%柠檬酸组合处理对山药的保鲜效果最佳。因此，山药保鲜处理适合用0.5%壳聚糖＋15%柠檬酸。