贮藏条件对不同类型甘薯品种外观和品质性状的影响

陈路路，孙 哲，田昌庚，刘尚刚，赵丰玲，郑建利

（泰安市农业科学院，山东泰安 271000）

0 引言

甘薯(Ipomoea batatasL.)属旋花科甘薯属，具有高产稳产、营养丰富，对环境广适等特点[1]，成为仅次于小麦、水稻、玉米、马铃薯、大麦和木薯的世界第七大粮食作物[2]。甘薯富含淀粉、膳食纤维、β-胡萝卜素和花青素等多种功能性成分，随着人们生活水平的提高和营养保健意识的增强，甘薯作为保健食品而日益受到广大消费者的青睐[3-7]。甘薯存在集中收获与分期销售的矛盾，安全贮藏是解决这一矛盾的关键[8-9]，但由于新鲜薯块组织脆嫩、含水量高，呼吸旺盛，贮藏过程中营养损耗多且易感染黑斑病、软腐病等[10-11]，因此探寻适宜的贮藏条件是实现甘薯安全贮藏的重中之重。甘薯对贮藏温度和湿度十分敏感，适宜的贮藏温度为12～14℃，相对湿度为85%～90%[12-13]，贮藏温度高于15℃时，容易导致失水萎蔫、营养损失，病变霉腐加剧，贮藏温度低于9℃时，容易发生冷害冻害、薯块硬心、食用品质下降；相对湿度过低会失水皱缩，过高易受病菌侵染[14-15]。郭亮虎等[16]研究表明，紫薯的含水量下降速度随温度升高而加快，随湿度增加而减慢，可溶性糖含量随温度升高而增加，随湿度增加而降低，淀粉含量的下降速度随温度升高而减慢，随湿度增加而加快，紫薯的最适贮藏条件为12℃+85%RH；闫海锋等[17]研究表明，较常温贮藏，‘桂经薯8 号’在(9±0.5)℃，85%±5% RH的冷库贮藏时，失重率低，可溶性总糖含量高，干物率和维生素C含量下降少，有利于‘桂经薯8号’的贮藏；林婕等[18]研究认为，10℃为甘薯最适贮藏温度，该条件下贮藏90 d的甘薯品质仍保持较好，呼吸最为稳定，失重最小，营养物质损失最少。前人对甘薯贮藏条件的研究多集中于不同甘薯品种贮藏过程中块根品质的变化规律上，并未对不同类型甘薯品种贮藏过程中外观及品质性状的变化差异进行分析。本研究以鲜食型甘薯品种‘泰薯14’和淀粉型甘薯品种‘泰薯15’为试验材料，分析不同贮藏条件下不同类型甘薯品种贮藏过程中薯皮色、薯肉色、失重率、腐烂率、干率及淀粉和可溶性糖含量等的变化差异，为实现不同类型甘薯品种的安全优质贮藏提供理论基础和参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以鲜食型甘薯品种‘泰薯14’和淀粉型甘薯品种‘泰薯15’作为供试甘薯品种，2020年5月20日种植于泰安市农业科学院徂徕试验基地，2020 年10 月22 日收获，收获后选择无病虫害、表皮无损伤、大小均匀的薯块带回室内备用。

1.2 试验设计

将挑选好的供试甘薯品种薯块分为2份，每份3次重复，每个重复取40 块，重量约为20 kg，一份置于常温实验室内贮藏，温度为(18±1)℃，相对湿度为30%±5%，另一份置于冷库内贮藏，温度为(12±0.5)℃，相对湿度为85%±5%。甘薯收获入库时进行第一次取样记为0 d，然后每隔30 d取样1次，120 d取样结束，每次取样取4块薯块，用于外观及品质性状等的测定。

1.3 试验方法

1.3.1 外观性状测定 相机拍照记录甘薯薯皮色及薯肉色的变化。

1.3.2 品质性状测定 失重率的测定在甘薯入库时称取贮前鲜重，每30 d 进行贮后鲜重的称量，3 次重复，取平均值。失重率的计算见公式(1)。腐烂率的测定在每次取样时记录腐烂薯块的个数，3 次重复，取平均值。腐烂率的计算见公式(2)。干率的测定采用烘干法，选取代表性薯块3块，将薯块切成薄片后随机取约200 g，自然晾晒24 h后放入烘箱内，80℃烘干至恒重，3 次重复，取平均值。干率的计算见公式(3)。淀粉和可溶性总糖含量的测定采用蒽酮比色法[19-20]，3 次重复，取平均值。

1.3.3 数据处理 用Excel 2010软件进行数据分析和作图，用SPSS 19.0 软件进行方差分析，图表中数据均为平均值，方差分析采用LSD 法，显著性水平设置为0.05。

2 结果与分析

2.1 薯皮色和薯肉色变化

如图1 所示，甘薯贮藏过程中薯皮色及薯肉色在不同贮藏条件下发生不同变化，不同类型甘薯品种变化规律有所不同。室温贮藏条件下，随着贮藏时间的延长，鲜食型甘薯品种‘泰薯14’薯皮色逐渐变浅，在贮藏90 d 后，薯皮明显失水皱缩，薯肉色在贮藏后0～60 d逐渐变浅，但在60～120 d逐渐加深，且在贮藏90 d后明显加深；淀粉型甘薯品种‘泰薯15’，薯皮色轻微变浅，贮藏120 d薯皮轻微皱缩，薯肉色变化规律与‘泰薯14’相同，但颜色变化不明显。冷库贮藏条件下，整个贮藏期两品种薯皮色基本无变化，薯肉色变化规律与室温贮藏相同，但颜色变化不明显。结果表明，室温贮藏条件下淀粉型甘薯品种薯皮色及薯肉色变化较小，鲜食型甘薯品种薯皮色和薯肉色因失水变化明显，冷库贮藏有利于甘薯薯块保鲜，薯皮色和薯肉色变化较小。

图1 不同类型甘薯品种贮藏过程中薯皮色及薯肉色变化

2.2 块根失重率变化

如图2 所示，2 种贮藏条件下，甘薯块根失重率随贮藏时间的延长均呈逐渐升高的趋势，但在0～30 d失水速率最快，在贮藏120 d时失重率达到最大值，冷库贮藏失重率明显小于室温贮藏。与常温贮藏相比，冷库贮藏失重率总体变化幅度较小，贮藏120 d时‘泰薯15’和‘泰薯14’的失重率分别为8.89%和7.88%，较常温贮藏失重率减少26.2%和29.21%，表明冷库贮藏有利于减少甘薯块根水分流失，提高贮藏品质。‘泰薯15’在室温贮藏条件下失重率小于‘泰薯14’，而‘泰薯14’在冷库贮藏条件下失重率小于‘泰薯15’，冷库贮藏显著降低甘薯失水，有利于块根保鲜，提高贮藏品质。

图2 不同类型甘薯品种贮藏过程中块根失重率变化

2.3 块根腐烂率变化

腐烂率是衡量甘薯贮藏效果的基本指标。两品种不同贮藏条件下块根腐烂率变化如图3所示，2种贮藏条件下，两品种块根腐烂率随贮藏时间的延长而升高，室内贮藏60 d后腐烂速率明显加快，冷库贮藏以软腐病为主，而室温贮藏以干腐病为主。‘泰薯15’腐烂率在贮藏0～60 d 表现为冷库＞室温，90～120 d 表现为冷库＜室温，冷库和室温贮藏120 d 的腐烂率分别为10.00%和18.33%；‘泰薯14’冷库贮藏的腐烂率明显低于室温贮藏，冷库贮藏0～90 d 腐烂率为0，120 d 腐烂率为1.67%，而室温贮藏120 d腐烂率为32.50%。表明长期冷库贮藏可明显降低甘薯块根腐烂率，保证安全贮藏，但室温短期贮藏有利于降低淀粉型甘薯品种‘泰薯15’的腐烂率，降低贮藏成本，但这可能与贮藏条件有关，也可能与品种自身抗病性有关。

图3 不同类型甘薯品种贮藏过程中块根腐烂率变化

2.4 块根干率变化

如表1所示，随着贮藏时间的延长，两品种块根的干率在室温贮藏条件下持续升高，且在贮藏30 d后迅速升高，而在冷库贮藏条件下干率变化幅度较小。‘泰薯15’贮藏初始干率为27.35%，贮藏120 d 后，冷库贮藏条件下干率增幅为1.94%，显著小于室温贮藏的10.47%，‘泰薯14’贮藏初始干率为16.92%，贮藏120 d后，冷库贮藏条件下干率增幅为2.28%，显著小于室温贮藏的5.81%，室温贮藏条件下淀粉型甘薯干率增幅明显大于鲜食型甘薯，冷库贮藏显著降低块根水分流失，从而使其干率显著低于室温贮藏。

表1 不同类型甘薯品种不同贮藏期块根干率 %

2.5 可溶性糖含量的变化

由图4可知，2种贮藏条件下两品种可溶性糖含量均呈现先升高后下降的趋势，并在贮藏60 d后达到峰值，同一品种相同贮藏时间冷库贮藏可溶性糖含量明显高于室温贮藏。‘泰薯15’贮藏初始可溶性糖含量为24.69 mg/g FW，贮藏120 d后，冷库贮藏可溶性糖含量为29.58 mg/g FW，明显高于初始贮藏，而室温贮藏可溶性糖含量为22.77 mg/g FW，明显低于初始贮藏；‘泰薯14’可溶性糖含量小于‘泰薯15’，可溶性糖变化规律与‘泰薯15’相同。表明冷库贮藏有利于增加甘薯甜度，提高甘薯贮藏品质。

图4 不同类型甘薯品种贮藏过程中块根可溶性糖含量变化

2.6 淀粉含量的变化

由图5可知，常温贮藏条件下，随着贮藏时间的延长，两品种淀粉含量均呈现持续升高趋势，‘泰薯15’和‘泰薯14’贮藏初始淀粉含量分别为252.02 mg/g FW和111.14 mg/g FW，贮藏120 d后，淀粉含量分别为293.49 mg/g FW和154.56 mg/g FW，升高幅度分别为16.5%和39.1%，‘泰薯14’升高幅度明显大于‘泰薯15’。冷库贮藏条件下，两品种淀粉含量有微弱下降，但总体呈现较为稳定水平。表明室温贮藏甘薯块根淀粉含量因水分流失而明显升高，鲜食型甘薯淀粉含量变化更明显，而冷库贮藏有利于维持甘薯块根淀粉水平。

图5 不同类型甘薯品种贮藏过程中块根淀粉含量变化

3 讨论

3.1 贮藏条件对甘薯营养物质的影响

甘薯贮藏过程中，其营养物质含量发生动态变化，这个过程受到贮藏温度、湿度、贮藏时间及品种特性等的影响[16,21-22]。可溶性糖是植物生命活动中的能量和重要中间物质，其含量与甘薯的口感和品质息息相关[16]，闫海峰等[17]研究表明，可溶性糖在甘薯贮藏过程中呈现先升高后降低的变化趋势，并在贮藏30 d达到峰值，9℃贮藏相对于常温贮藏可溶性总糖含量在不同贮藏时间中均较高，艾玉春等[14]研究表明，7℃贮藏条件下可溶性总糖呈现上升的趋势，室温贮藏条件下呈现先升高后降低的变化趋势，其峰值出现在贮藏40～60 d期间。甘薯是块根作物，淀粉是其主要组成部分，甘薯贮藏过程中，淀粉会随呼吸作用等发生合成分解与转化[23]，李鹏霞等[15]研究表明，低温贮藏期间甘薯块根淀粉含量基本保持平稳，闫海峰等[17]研究则表明，常温贮藏时块根淀粉含量略有升高，9℃恒温贮藏淀粉含量总体稳定。本研究结果表明，室温和冷库贮藏条件下，‘泰薯14’和‘泰薯15’可溶性糖含量均呈现先升高后下降的趋势，并在贮藏60 d后达到峰值，且同一品种相同贮藏时间冷库贮藏可溶性糖含量明显高于室温贮藏；冷库贮藏条件下块根淀粉含量总体保持稳定，但室温贮藏过程中高温低湿失水导致淀粉相对含量明显升高。不同研究者对甘薯贮藏过程中可溶性糖和淀粉含量变化规律的研究结果有所不同，究其原因可能与贮藏条件，贮藏时间，甘薯品种等的不同有关，但低温贮藏更有利于甘薯糖化，提高甘薯块根可溶性糖含量，增加甘薯块根甜度，有利于保持块根生理代谢平衡，维持淀粉含量在相对稳定水平，提高甘薯块根贮藏品质。

3.2 不同类型甘薯品种贮藏过程中外观及品质性状变化的差异

甘薯贮藏过程中块根品质受到品种自身特性的影响[9,24]，鲜食型甘薯品种较淀粉型甘薯品种干率和淀粉含量较低[25]，在贮藏过程中不同类型甘薯品种外观及品质性状变化有所不同。本研究结果表明，室温贮藏条件下，鲜食型甘薯品种‘泰薯14’贮藏后期薯肉色明显加深，且其失重率明显大于淀粉型甘薯品种‘泰薯15’，但其干率增加幅度明显小于‘泰薯15’，腐烂率明显高于‘泰薯15’，且以干腐病为主；冷库贮藏条件下，‘泰薯14’腐烂率明显低于‘泰薯15’，且其在贮藏0～90 d 腐烂率为0，‘泰薯15’在贮藏0～60 d 腐烂率大于室温贮藏，且以软腐病为主。不同类型甘薯品种品质变化对不同贮藏条件的响应不同，可能与其块根干率、品种耐贮性差异等有关，冷库贮藏有利于保障甘薯品质，但对于淀粉型甘薯品种，可适当提高贮藏温湿度，鲜食型甘薯品种则应在保证低腐烂率的前提下适当提高贮藏湿度以防止块根水分流失，具体贮藏条件的确定还应综合考虑品种对干腐病及软腐病等的抗性情况，从而实现不同类型甘薯品种的安全优质贮藏。但本研究条件下供试甘薯品种较少，在下一步的研究中应增加不同类型甘薯品种数量，同时增加不同温度和湿度处理，进一步确定不同类型甘薯品种适宜贮藏条件。

4 结论

甘薯优质安全贮藏与贮藏温度和贮藏湿度紧密相关，本研究条件下，室温贮藏0～30 d 甘薯块根迅速失水，贮藏30 d时‘泰薯15’和‘泰薯14’失重率分别达到18.67%和16.88%，随后失重率持续升高，贮藏60 d 时‘泰薯15’和‘泰薯14’块根腐烂率分别达到5.00%和7.50%，贮藏60 d后块根品质明显下降，且鲜食型甘薯较淀粉型甘薯块根品质下降更明显。因此，甘薯块根0～30 d短期贮藏，可采用室温贮藏，同时适当增加贮藏湿度，以节约贮藏成本，淀粉型甘薯可适当延长室温贮藏时间，但不宜超过60 d。冷库贮藏可显著降低甘薯块根失水率和腐烂率，维持较高可溶性糖含量，有利于实现甘薯块根的优质安全贮藏。