刁小琴，關(guān)海寧，魏雅冬

（綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，黑龍江綏化152061）

1-甲基環(huán)丙烯處理對(duì)窖藏馬鈴薯的保鮮效果

刁小琴，關(guān)海寧，魏雅冬

（綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，黑龍江綏化152061）

以黑龍江省綏化市品種為黃麻子的馬鈴薯為試材，采用不同濃度1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）處理，研究窖藏馬鈴薯采后生理、貯藏品質(zhì)及發(fā)芽率。結(jié)果表明：1.0μL/L 1-MCP處理，能有效減緩塊莖淀粉的降解、抑制VC和總酚含量的下降及還原糖的上升，能顯著降低塊莖的呼吸速率，抑制與塊莖衰老相關(guān)的PPO和POD活性的快速升高。在此處理方式下，貯藏到180d，塊莖并未發(fā)芽，保鮮效果良好。

1-甲基環(huán)丙烯，窖藏，馬鈴薯，保鮮

馬鈴薯貯藏是馬鈴薯生產(chǎn)和加工的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)貯藏方法有溝藏、沙藏和窖藏，現(xiàn)在農(nóng)戶(hù)大多以窖藏為主。由于只利用窖門(mén)通風(fēng)調(diào)節(jié)溫度，所以保溫效果好，但缺點(diǎn)不易降溫，因此農(nóng)戶(hù)為了維持窖體溫度的恒定，在馬鈴薯入窖前期，每天早晚打開(kāi)窖門(mén)降溫，入窖中期，隨著外界環(huán)境溫度的降低，緊閉窖門(mén)防止外界冷氣進(jìn)入，而使馬鈴薯發(fā)生凍害現(xiàn)象。盡管如此，但由于窖體構(gòu)造簡(jiǎn)單，沒(méi)有溫度調(diào)節(jié)裝置，隨著外界環(huán)境溫度的逐漸升高，貯藏窖內(nèi)的溫度也逐漸升高，致使馬鈴薯的生理休眠解除而開(kāi)始萌芽，嚴(yán)重影響其食用品質(zhì)。因此有必要探索一種簡(jiǎn)便、安全、有效的技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)窖藏條件的不足，在外界溫度回升時(shí)盡可能延長(zhǎng)其發(fā)芽時(shí)間且保持良好的貯藏品質(zhì)。

有研究報(bào)道[1]，塊莖發(fā)芽不僅受激酶和一些蛋白因子的調(diào)控，還受生長(zhǎng)物質(zhì)如脫落酸、赤霉素、細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素、乙烯[2]等調(diào)控。1-甲基環(huán)丙烯（1-methylcyclopropene，1-MCP）是一種新型乙烯抑制劑，無(wú)不良?xì)馕?，無(wú)毒。它能作用于乙烯受體，抑制乙烯的產(chǎn)生，抑制乙烯所誘導(dǎo)的與果實(shí)后熟相關(guān)的一系列生理生化反應(yīng)。目前，1-MCP處理已成功應(yīng)用于延長(zhǎng)甜瓜、西洋梨、西瓜、獼猴桃等水果貯藏期的研究中。但是，關(guān)于采用1-MCP處理馬鈴薯的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用兩種濃度的1-MCP對(duì)馬鈴薯進(jìn)行處理并貯藏，探討其對(duì)窖藏馬鈴薯的發(fā)芽及生理指標(biāo)的影響，以期為馬鈴薯的貯藏技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)中馬鈴薯貯藏窖的科學(xué)管理具有重要的實(shí)際意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試馬鈴薯品種黃麻子 采自綏化市，收獲后于室溫放置兩周，待傷口愈合后，挑選大小均勻、無(wú)機(jī)械傷、無(wú)病蟲(chóng)害的塊莖；保鮮王（含3%1-MCP） 西安鮮諾生物科技有限公司；鄰苯二酚 上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；愈創(chuàng)木酚 天津市科密歐化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心；2，6-二氯酚靛酚鈉鹽 成都科龍化工試劑廠。

大氣采樣器 上海宏宇環(huán)保應(yīng)用研究所；T6新世紀(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；PL203型電子天平 梅特勒一托利多儀器（上海）有限司；冷凍離心機(jī) 上海楚柏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；微量移液器 上海榮泰生化工程有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

稱(chēng)取5mg和10mg 1-MCP粉劑分別包入脫脂棉中并置于小燒杯內(nèi)，將燒杯分別置于裝有處理馬鈴薯的PE袋中部，向燒杯中加入1∶5（m/V）的去離子水，立即密封，1-MCP氣體迅速?gòu)钠恐嗅尫诺秸麄€(gè)密閉的PE袋中，根據(jù)預(yù)設(shè)濃度調(diào)整PE袋體積，使1-MCP處理的有效用量約為0.5μL/L和1.0μL/L，以不加1-MCP在PE袋中密閉的為對(duì)照（CK）。處理和對(duì)照常溫熏蒸24h后，通風(fēng)30min，貯藏于農(nóng)戶(hù)窖中。實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，每個(gè)處理30個(gè)塊莖。自入窖之日起，每隔30d取樣一次，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定各生理生化指標(biāo)。貯藏120d后，調(diào)查是否開(kāi)始發(fā)芽并按下列公式計(jì)算發(fā)芽率。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

呼吸速率測(cè)定采用氣流法[3]；多酚氧化酶（PPO）活性測(cè)定用鄰苯二酚比色法[4]，過(guò)氧化物酶（POD）活性測(cè)定用愈創(chuàng)木酚比色法[5]，總酚含量測(cè)定參照Pirie法并修改[6]；淀粉含量測(cè)定采用碘比色法[7]；VC含量測(cè)定用2，6-二氯靛酚溶液滴定[7]；還原糖含量測(cè)定采用費(fèi)林試劑法[8]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP處理對(duì)塊莖淀粉含量的影響

淀粉是馬鈴薯體內(nèi)貯藏能量物質(zhì)的主要形式，通過(guò)測(cè)定塊莖中淀粉的含量，可以了解其衰老進(jìn)程，進(jìn)而了解其食用品質(zhì)變化情況。從圖1可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組與對(duì)照組塊莖的淀粉含量均呈下降趨勢(shì)。貯藏到150d后，淀粉含量下降緩慢?？赡苡捎谫A藏后期，隨著窖溫的升高，塊莖中的一小部分糖又轉(zhuǎn)化成淀粉而使其含量下降平緩。整個(gè)貯藏過(guò)程中，對(duì)照樣品的淀粉含量下降最為迅速，其含量低于1-MCP處理組。1-MCP濃度越高，延緩淀粉降解的效應(yīng)越明顯。

圖1 不同濃度1-MCP對(duì)塊莖淀粉含量的影響Fig.1 Effect of different 1-MCP concentration on starch content of potatoes

2.2 1-MCP處理對(duì)塊莖還原糖含量的影響

馬鈴薯塊莖中的還原糖能與氨基酸等物質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，影響產(chǎn)品的外觀，因此還原糖含量常常作為衡量馬鈴薯能否作為加工原料的指標(biāo)。從圖2可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，還原糖含量呈先快速上升后趨于平緩的趨勢(shì)。這是由于隨著貯藏溫度的變化，馬鈴薯塊莖始終遵循淀粉→還原糖→淀粉的可逆動(dòng)態(tài)平衡。整個(gè)貯藏過(guò)程中，對(duì)照組的還原糖含量始終顯著高于處理組（p＜0.05），且1-MCP濃度越大，還原糖含量的變化幅度越小。

圖2 不同濃度1-MCP對(duì)塊莖還原糖含量的影響Fig.2 Effect of different 1-MCP concentration on reducing sugar content of potatoes

2.3 1-MCP處理對(duì)塊莖VC含量的影響

馬鈴薯中含有大量的VC，它能有效去除自由基，是衡量馬鈴薯品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。從圖3看出，1-MCP處理能夠明顯減少塊莖中VC的分解和轉(zhuǎn)化，在整個(gè)貯藏過(guò)程中，VC含量始終高于對(duì)照組，差異顯著（p＜0.05），且1-MCP濃度越高，越能減少塊莖VC的損失，但0.5μL/L和1.0μL/L的處理在整個(gè)貯藏過(guò)程中，差異并不顯著（p＞0.05）。

圖3 不同濃度1-MCP對(duì)塊莖VC含量的影響Fig.3 Effect of different 1-MCP concentration on VCcontent of potatoes

2.4 1-MCP處理對(duì)塊莖呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸強(qiáng)度是果蔬采后重要的生理指標(biāo)，它衡量呼吸作用的強(qiáng)弱，抑制呼吸，能有效延長(zhǎng)貯藏期。圖4看出，在貯藏初期，呼吸輕度升高，可能由于窖溫較高，馬鈴薯塊莖呼吸加劇。隨著貯藏期的延長(zhǎng)，塊莖逐漸進(jìn)入休眠期，窖溫也逐漸降低，呼吸開(kāi)始下降。在貯藏120d后，窖溫回升，塊莖也進(jìn)入萌芽期，導(dǎo)致呼吸急劇上升。整個(gè)貯藏期內(nèi)1-MCP處理使樣品呼吸速率顯著低于對(duì)照組（p＜0.05），而且1.0μL/L 1-MCP處理組，樣品的呼吸速率始終低于0.5μL/L的處理組，但差異不顯著（p＞0.05）。

圖4 不同濃度1-MCP對(duì)塊莖呼吸強(qiáng)度的影響Fig.4 Effect of different 1-MCP concentration on respiratory rate of potatoes

2.5 1-MCP處理對(duì)塊莖總酚含量的影響

果蔬組織中存在大量的酚類(lèi)物質(zhì)等次生代謝產(chǎn)物，與果蔬的成熟衰老、組織褐變、抗逆性和抗病性代謝等作用密切相關(guān)。從圖5中可以看出，整個(gè)貯藏過(guò)程中，處理和對(duì)照塊莖的總酚含量均呈下降趨勢(shì)，且對(duì)照與處理組的降低幅度差異顯著（p＜0.05）。1.0μL/L的1-MCP處理組塊莖的總酚含量下降比0.5μL/L的1-MCP處理組平緩，貯藏末期含量處于最高，說(shuō)明1.0μL/L的1-MCP處理有保持塊莖酚類(lèi)物質(zhì)的作用。

圖5 不同濃度1-MCP對(duì)塊莖總酚含量的影響Fig.5 Effect of different 1-MCP concentration on total phenols content of potatoes

2.6 1-MCP處理對(duì)塊莖多酚氧化酶（PPO）含量的影響

PPO在有氧條件下，能氧化酚類(lèi)物質(zhì)，引起果蔬褐變，同時(shí)機(jī)體內(nèi)酚類(lèi)物質(zhì)含量的變化主要是PPO與其作用的結(jié)果。圖6看出，處理組和對(duì)照組采收時(shí)PPO活性均處于較低水平，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其活性呈上升趨勢(shì)。處理組的PPO活性上升較平緩，一直低于對(duì)照，且兩個(gè)濃度1-MCP處理的塊莖PPO活性差異不顯著（p＞0.05）。

2.7 1-MCP處理對(duì)塊莖過(guò)氧化物酶（POD）含量的影響

圖6 不同濃度1-MCP對(duì)塊莖多酚氧化酶（PPO）含量的影響Fig.6 Effect of different 1-MCP concentration on PPO activity of potatoes

圖7 不同濃度1-MCP對(duì)塊莖過(guò)氧化物酶（POD）含量的影響Fig.7 Effect of different 1-MCP concentration on POD activity of potatoes

POD是果蔬體內(nèi)重要的氧化還原酶，其活性的變化常作為果蔬后熟和衰老的指標(biāo)。一般認(rèn)為，果蔬衰老時(shí)，POD活性上升，并進(jìn)行與衰老有關(guān)的氧化反應(yīng)，因此抑制該酶的活性可以抑制果蔬的衰老進(jìn)程[9]。圖7看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，POD活性呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，對(duì)照組POD活性上升較快，但整個(gè)貯藏期間，1-MCP處理組的POD活性均低于對(duì)照，且與對(duì)照組差異均顯著（p＜0.05）。同時(shí)1.0μL/L 1-MCP處理組減緩POD活性?xún)?yōu)于0.5μL/L 1-MCP處理組。

表1 不同濃度1-MCP處理對(duì)馬鈴薯發(fā)芽率的影響Table.1 Sprouting rate of potatoes treated with different 1-MCP

2.8 1-MCP處理對(duì)塊莖發(fā)芽率的影響

由表1可知，經(jīng)不同處理的馬鈴薯，到貯藏后期，其發(fā)芽率變化差異較大。其中未經(jīng)1-MCP處理的對(duì)照組發(fā)芽率隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)急劇上升，貯藏到第150d，發(fā)芽率就高達(dá)20%，貯藏到180d，幾乎有一半塊莖發(fā)芽。經(jīng)0.5μL/L 1-MCP處理的塊莖貯藏到第180d，發(fā)芽率為10%，而經(jīng)1.0μL/L 1-MCP處理的并未發(fā)芽。表明1-MCP處理濃度越大，其抑制發(fā)芽的效果越明顯。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)比較兩種濃度的1-MCP處理對(duì)窖藏馬鈴薯塊莖生理指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)用1.0μL/L 1-MCP處理馬鈴薯的效果優(yōu)于0.5μL/L1-MCP的處理組。1.0μL/L 1-MCP處理能有效減緩塊莖淀粉的降解，抑制VC和總酚含量的下降，保持貯藏期間還原糖的緩慢變化，這與前人在嘎啦蘋(píng)果和桑葚上的研究一致[10-11]。1-MCP處理能降低塊莖的呼吸速率，延長(zhǎng)塊莖的休眠及衰老。張宇等[12]認(rèn)為1-MCP對(duì)甜柿中的POD、PPO活性起到一定抑制效果，弓德強(qiáng)等[13]研究得出1.8μL/L 1-MCP能提高冷藏番茄果實(shí)貯藏后期的POD活性，本研究結(jié)果表明1-MCP濃度越高，對(duì)馬鈴薯塊莖的POD、PPO活性的影響越明顯，但1-MCP作用的最適濃度范圍還有待進(jìn)一步研究。通過(guò)貯藏后期發(fā)芽率的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，1.0μL/L 1-MCP處理的馬鈴薯，貯藏到180d，并未有發(fā)芽現(xiàn)象，說(shuō)明該處理能有效抑制窖藏馬鈴薯的發(fā)芽，但其機(jī)理并不清楚，有待進(jìn)一步研究探討。

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Fresh-keeping effects of potato tubers treated by 1-MCP during cellar storage

DIAO Xiao-qin，GUAN Hai-ning，WEI Ya-dong
（College of Food and Pharmaceutical Engineering，Suihua University，Suihua 152061，China）

Huangmazi potatoes cultivated in suihua Heilongjiang province were taken as raw materials and postharvest physiology，storage characteristics and sprouting rate of potato tubers treated by different concentration 1-methylcyclopropene（1-MCP）were studied.Results showed that 1.0μL/L 1-MCP treatment could slow down starchy degradation，inhibit decrease of VCand total phenols content and rise of reducing sugar content，and reduce respiration intensity，inhibit the activities of polypenoloxidase（PPO）and peroxidase（POD）.After 180 days of storage tubers did not sprout and preservation effect was good under this treatment.

1-MCP；cellar storage；potato tubers；preservation

S379.2

A

1002-0306（2014）06-0303-04

2013－07－22

刁小琴（1979-），女，博士研究生，講師，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。

黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目[12531836]。