6种甘薯贮藏过程中4项生理指标的变化
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甘薯贮藏过程中营养品质变化及生理机制研究进展柳洪鹃;史春余;张海峰;姚海兰;张超【期刊名称】《山东农业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(043)001【摘要】食用甘薯除了含有碳水化合物等常规营养物质外,还含有维生素C、胡萝卜素、糖蛋白、黄酮苷等生理活性物质,具有良好的营养价值和保健作用,主要用于鲜食和保健食品加工.鲜食和食品加工均面临贮藏问题,而贮藏期间块根营养品质会发生变化.本文综述了甘薯块根贮藏过程中主要营养品质指标淀粉、糖、维生素C、胡萝卜素、蛋白质、黄酮苷等的变化特点,同时对其品质变化的生理原因进行了分析,既对甘薯块根贮藏品质的研究有一定的指导意义,又为进一步研究甘薯贮藏技术提供理论参考.【总页数】4页(P159-162)【作者】柳洪鹃;史春余;张海峰;姚海兰;张超【作者单位】山东农业大学农学院,山东泰安271018;山东农业大学农学院,山东泰安271018;山东农业大学农学院,山东泰安271018;山东农业大学农学院,山东泰安271018;山东农业大学农学院,山东泰安271018【正文语种】中文【中图分类】S531【相关文献】1.甘薯贮藏过程中淀粉与可溶性糖的变化 [J], 刘少茹;聂明建;王丽虹;崔强旺2.3个品种低温贮藏过程中营养品质的变化 [J], 王明;高鹰;杨红丽;范新宇;钟静3.6种甘薯贮藏过程中4项生理指标的变化 [J], 徐皓;党娅;潘瑞瑞;孙照4.贮藏期不同类型甘薯块根营养品质与淀粉特性变化 [J], 赵琳;叶夏芳;董韦;石江;骆乐谈;陆国权5.甘薯抗蔓割病的生理机制Ⅰ.感染蔓割病后甘薯叶片脂质过氧化及保护酶的变化[J], 柯玉琴;潘廷国;伍迪明;方树民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
北京地区不同甘薯品种储藏期主要病害的发生情况甘薯是一种重要的经济作物,也是北京地区种植面积较大的农作物之一。
甘薯在储藏期间容易受到各种病害的侵袭,导致储藏不良,降低产量和品质。
了解不同甘薯品种储藏期主要病害的发生情况对于保证甘薯储藏质量具有重要意义。
甘薯储藏期间常见的病害之一是软腐病。
软腐病主要由革兰氏阴性菌引起,包括普通软腐菌、草绿色细菌等。
这些病原菌在高温高湿的环境下繁殖迅速,可导致甘薯腐烂。
尤其是品种间抗性差异较大,一些品种如红皮甘薯和白皮甘薯相对容易受到侵害。
储藏期间还存在甘薯褐斑病的发生。
甘薯褐斑病是由褐斑病丝核菌引起的一种病害,主要表现为甘薯表皮出现褐色或黑色斑点。
这些斑点会扩展并渗出黄色胶液,导致甘薯腐烂和变质。
甘薯褐斑病在高温多湿的环境下发生较为严重,尤其是一些传统品种。
储藏期间还会出现锈斑病的发生。
锈斑病主要由锈斑病菌引起,主要侵害甘薯的叶片和茎。
锈斑病在高温高湿环境下易于发生和传播,会导致甘薯叶片枯黄、凋萎和死亡。
一些抗锈斑病的品种如瑞雪花甘薯相对较少受到锈斑病的侵害。
储藏期间还会出现灰霉病的发生。
灰霉病主要由灰霉菌引起,经常导致甘薯块茎表面出现灰色霉斑,斑点上有黑色孢子囊。
灰霉病在高湿条件下引发的病害较为严重,会导致甘薯变软、腐烂和变质。
不同品种对灰霉病的抗性差异较大,一些抗病性较高的品种如紫皮甘薯相对较少受到灰霉病的侵害。
北京地区不同甘薯品种在储藏期间主要面临软腐病、甘薯褐斑病、锈斑病和灰霉病等病害的发生。
不同病害对甘薯的危害程度和影响因品种而异,因此在储藏期间需采取相应的防治措施,以提高甘薯储藏质量和产量。
甘薯贮藏技术一、贮藏生理(一)呼吸作用薯块在贮藏期间生命活动仍在进行。
呼吸作用是这一阶段最重要的生理活动。
一、在氧气充足的情况下,进行有氧呼吸,薯块中的淀粉转化为糖,糖再分解,释放出二氧化碳、水和热。
在氧气不足的情况下,进行缺氧呼吸,产生酒精、二氧化碳和较少的热量,酒精和二氧化碳过多时会使薯块中毒腐烂。
贮藏期间,温度愈高,呼吸作用愈强。
窖温高于18℃,呼吸强度较大,薯块容易发芽。
因此,甘薯贮藏的温度不能过高。
呼吸强度随温度降低而减弱,窖温低于10℃时,薯块呼吸强度很弱,甚至失去活力。
温度过低,易受冷害。
贮藏的适温为11~14 ℃,最适温度为12.5℃。
窖内相对湿度低于70%和温度较高时,呼吸强度随之提高,薯块容易失水糠心。
适于贮藏的相对湿度为85%~90%。
此外,薯块受冷害、染病和破伤,也会提高呼吸强度。
(二)块根愈伤组织的形成薯皮是由木栓化的细胞组成的,它能防止病菌的侵入和减少水分散失,增加耐贮性。
当薯块碰伤后,伤口表面薄壁组织的数层细胞内,淀粉粒消失,细胞壁加厚,呈木栓化,形成新的薯皮(这就是愈伤组织),虽然没有色素,但有保护功能。
因此,使伤口迅速愈合形成愈伤组织,对贮藏是有利的。
高温高湿的条件下,形成愈伤组织较快;反之则较慢。
低于12℃或高于39℃均不能形成愈伤组织。
在温度为32~29℃,相对湿度90%左右,通气良好条件下,2~3天即可形成愈伤组织。
(三)营养物质的变化薯块在贮藏期间,各种物质都会发生变化。
(1)水的变化:块根含有较多的水分,一般达65%~75%,高的达80%以上。
贮藏期间水分逐渐减少,窖温愈高,湿度愈低,水分的损失愈快、愈多。
(2)淀粉和糖的变化:薯块中有较多的淀粉和糖,它们约占薯块干重的60%~70%。
在贮藏过程中淀粉的一部分转化为糖、糊精和水,糖的一部分为呼吸所消耗,另一些则存于薯块内。
因此,贮藏一段后薯块中的糖会有所提高。
(3)果胶质变化:在贮藏的过程中,薯块中部分原果胶质转变为可溶性果胶质,而且总量也在减少,从而使组织变松软,导致抗病力下降。
甘薯收获后的贮藏方式与贮藏期的管理作者:单成伟来源:《吉林蔬菜》 2012年第8期单成伟(梅河口市农产品质量监督检验站135000)1收获后甘薯生理变化1.1伤口愈合在甘薯收获及运输过程中,要尽量减少薯块表皮的受伤,但总会有一部分薯块受伤。
为减少病菌从伤口入侵,应当创造一个适于伤口愈合,即形成木栓层的环境条件。
在温度30℃和相对湿度90%~92%的条件下,大约经过6天伤口便可愈合,而在温度20℃和相对湿度90%以上的条件下,则需要10天左右。
但也绝不是把收获后的甘薯一直捂盖起来,这样会发生薯块腐烂。
应当在田间晾晒半天,让薯块表面的潮气尽量散掉,然后再装筐或装袋并放在仓库或空屋子进行临时贮藏几天或直接入窖。
由于刚收下的薯块呼吸作用比较旺盛,会放出一定数量的热量和潮气,这恰好满足了甘薯伤口愈合所需的条件。
1.2呼吸作用甘薯从收获、装袋、临时贮藏到入窖,乃至整个贮藏过程中,都在不断地进行呼吸作用。
特别是刚收获的薯块呼吸作用很旺盛,表现在发热、水分蒸发等,这种情况约需2周时间才能稳定下来,此时如不及时散热,温度将高于20℃以上,薯块有可能开始发芽或导致腐烂。
只有温度处于10~15℃时,呼吸作用才会减慢,营养物质消耗较少,有利于薯块贮藏。
但又不能低于9℃,因为低于9℃薯块会发生不明显的冷害。
2贮藏方式无论采用何种贮藏方式,都要根据甘薯的贮藏数量,来设计贮藏窖或贮藏室的空间大小,按照甘薯要有存在氧气和放热的空间以及包括人行步道在内的方便管理空间,一般每立方米贮藏窖或贮藏室的空间以能贮藏280千克甘薯是科学合理的。
吉林省属于寒地,甘薯贮藏可按下列方式,结合自身实际予以考虑。
2.1井窖贮藏2.1.1结构:甘薯收获前选择北风向阳、地势高燥、地下水位低、土质坚硬的地方挖井窖。
井窖结构是井口直径为80厘米,从井口向下深挖并逐渐略有加宽,挖至窖底的深度是5~6米。
在距窖底2~2.5米高处,向四周挖2~3个贮藏横洞,洞口宽度1米,洞内横向深度2~3米,洞顶向下深度2~2.3米。
土豆采后生理和保鲜技术早研究进展研究表明,贮藏温度为5度时,甘薯贮藏前、中期呼吸作用被抑制,贮藏后期开始发生腐烂;贮藏温度为10至15度时,甘薯呼吸强度没有太大改变,处于一个较为恒定的状态。
贮藏温度为20度时,呼吸强度逐渐加强、温度升高,易发生无氧呼吸产生酒精;在10至15度时贮藏1个月,徐紫S20表现为呼吸强度大、不耐贮藏,苏薯8号呼吸强度变化比较平稳,耐贮性较好。
甘薯重量越小,比表面积越大;甘薯重量越大,比表面积相对较小。
呼吸强度与甘薯重量呈负相关,体积较大的甘薯呼吸强度显著低于体积小的甘薯,钮福祥等发现重量大的甘薯有助于营养成分的保存。
甘薯贮藏期,甘薯超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,且通过低温和包装袋处理的SOD活性最高。
研究发现,随热激处理时间延长,SOD活性逐渐增强,24-36h活性最强,48h活性下降,可能是高温消除甘薯组织里活性氧累积的危害,加强抵御病害的能力。
丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的重要产物,其含量大小反映植物遭受损害的程度,伴随甘薯贮藏时间的加长,各品种甘薯中丙二醛含量显著增加,川紫一号、秦薯一号、烟0747在储存过程中相比于其他品种丙二醛含量较高。
甘薯采后三项重要生理指标研究,其中呼吸作用随贮藏环境影响较大,呼吸作用会呈现不同的变化规律,而超氧物歧化酶和过氧化氢酶活性变化规律呈下降趋势,丙二醛(MDA)则呈现上升趋势,研究结论相对较为一致。
低温可使甘薯霉腐率及失重率明显下降,1度和4度可在短时间内维持甘薯的商品性,但1度贮藏下甘薯冷害出现的时间是9d前后,4度贮藏下甘薯冷害大约在45d前后出现。
而甘薯7度贮藏180d没有出现冷害,对于甘薯的霉腐及失重有一定遏制作用,在室温(12至14度)贮藏时,呼吸作用较为恒定、呼吸强度没有太大波动,各品种拥有不同的耐藏力,可在生产中加以运用。
薯块安全贮藏进程里,相对湿度具有非常关键的价值,过高造成湿害,过低又将产生危害,蒸腾失水不但导致显著的失重以及失鲜,促使衰老变质,贮藏期减小。
6种甘薯贮藏过程中4项生理指标的变化作者:徐皓党娅潘瑞瑞孙照来源:《中国瓜菜》2018年第08期摘要: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 varietiesXU 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。