不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏品质的影响

郑璞帆1,单晓芳2,李晓雪1,董成虎1,纪海鹏1,于晋泽1,刘斌2,张娜1*,缴秋祥3*

1(天津市农业科学院农产品保鲜与加工技术研究所(国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)),农业农村部农产品贮藏保鲜重点实验室,天津市农产品采后生理与贮藏保鲜重点实验室,天津,300384)

2(天津商业大学 机械工程学院,天津市制冷技术重点实验室,天津,300134)

3(梁山县科技创新服务中心,山东 济宁,273199)

摘 要 甘薯(Ipomoea batatas (L.) Lam.)皮薄易损,在收获时极易受到机械损伤,从而造成腐烂,严重影响其经济价值。为了探讨不同温度和风速梯度对采后甘薯愈伤的作用效果,在天津以烟薯25号为材料开展了采后甘薯愈伤贮藏试验研究。结果表明,与CK组(12 ℃)相比,33 ℃的愈伤处理可以更好地降低甘薯块根贮藏期间的失重率、呼吸强度、丙二醛含量、纤维素酶活力和过氧化物酶活力,促进木质素合成以及可溶性固形物和淀粉的积累。交互效应分析表明,温度相较于风速对甘薯块根愈伤的影响更大,对损伤的恢复和品质的形成都有着显著效果。其中,以23 ℃配合1 m/s风速和33 ℃配合2 m/s风速的愈伤处理效果最好,能够有效促进愈伤组织的形成,延缓甘薯块根的水分散失,维持营养品质,延长贮藏时间,为甘薯采后贮藏保鲜技术的完善推广提供参考。

关键词 甘薯;愈伤组织;温度;风速;贮藏品质

甘薯[Ipomoea batatas (L.) Lam.]属于旋花科番薯属,其营养丰富、产量高、适应性强,是重要的粮食、饲料和新型能源作物[1-2]。甘薯在中国和非洲大陆有着广泛的栽培分布,近年来的世界年产量高达8.88千万t,其中中国年产量达4.78千万t,占全世界产量的一半以上[3]。甘薯水分含量高,肉质细嫩,皮薄易损,在机械化收获时极易受到机械损伤,并进一步招致病菌侵染而造成腐烂。甘薯在受到机械损伤时,机体将对伤害信号的传导迅速作出反应,并启动自修复,在伤害处生成愈伤组织。然而,由于甘薯的天然愈伤时间较长,伤口薄壁细胞分化速度较慢,而生产实践中往往会在伤口尚未完全愈合时就将其装袋,造成了甘薯在贮藏过程中的腐烂[4-5]。因此,合理地对甘薯块根进行愈伤处理是减少产后损失和提高贮藏质量的重要手段。

对甘薯的愈伤处理主要包括物理方法和化学方法,其中使用化学药品进行愈伤诱导的方法容易导致药物残留,影响食品安全,且成本相对较高,所以在实际生产中对甘薯愈伤一般都采用以热激法为主的物理手段[6]。热激处理可以加速果蔬的伤口愈合,减少病菌的侵染,提高果蔬的耐贮性。ARANCIBIA等[7]研究表明,将采后甘薯置于相对湿度85%~99%、温度29 ℃的条件下进行3~5 d的愈伤处理,能够有效延长贮藏时间。在热激处理的基础上,一定的空气流通也能促进果蔬伤口愈合。李磊等[8]研究发现热风处理可以加速枇杷愈伤组织的形成,减少贮藏过程中出现的木质化冷害。目前关于温度与风速的具体参数对甘薯愈伤效果影响的研究鲜见报道,因此本研究通过设置不同的温度和风速梯度,对甘薯进行采后愈伤处理,探究其对甘薯贮藏品质的影响,旨在为甘薯采后贮藏保鲜技术的开发与应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验试剂

冰醋酸、30%过氧化氢:天津市光复科技发展有限公司;愈创木酚、酚酞:天津市天新精细化工开发中心;对氨基苯磺酸、α-萘胺、盐酸羟胺、氢氧化钠、浓硫酸、聚乙二醇:天津市大茂化学试剂厂;草酸、硫代巴比妥酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、乙二胺四乙酸、蒽酮:天津市江天统一科技有限公司;木质素、纤维素酶、过氧化物酶试剂盒:Solarbio公司。以上化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器设备

PLA-1手持式折光仪,日本ATAGO公司;HR/T20M台式高速冷冻离心机,湖南赫西仪器装备有限公司;UV-5500PC紫外可见分光光度计,上海元析仪器有限公司;DW-WG13超低温冷冻储存箱,中科美菱低温科技股份有限公司;SynergyH1酶标仪:美国伯腾公司;FA1004电子天平,上海精密科学仪器有限公司;TAISITE恒温水浴锅:苏州江东精密仪器有限公司。

1.3 样品采集与处理

试验材料选取烟薯25号,于天津市红光农场栽培采收。选用大小一致,外观齐整,无病虫害,成熟度8成左右的甘薯块根120个,于国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)进行处理。试验样品分为6组,除泥洗净后用1%的次氯酸钠溶液浸泡3 min消毒,用蒸馏水冲洗晾干备用。使用消毒的不锈钢刮皮刀在甘薯表面赤道部位削出3个大小约3 cm×2 cm、深度约2 mm的伤口,放入不同温度和风速梯度的恒温库中进行7 d的愈伤处理(表1),相对湿度保持在80%~90%,之后再放入12 ℃的恒温库中进行贮藏。分别在甘薯损伤前(0 d),愈伤处理第7天(7 d),愈伤后第20天(27 d),愈伤后第80天(87 d),愈伤后第170天(177 d)对甘薯块根贮藏品质相关的生理指标进行测定,所有指标测定的试验重复3次,计算平均值和标准差。

表1 愈伤处理的温度和风速梯度

Table 1 Temperatures and wind speeds for callus treatments

处理梯度设置CK1愈伤温度:12℃,愈伤风速:1m/sT1愈伤温度:23℃,愈伤风速:1m/sT2愈伤温度:33℃,愈伤风速:1m/sCK2愈伤温度:12℃,愈伤风速:2m/sT3愈伤温度:23℃,愈伤风速:2m/sT4愈伤温度:33℃,愈伤风速:2m/s

1.4 实验方法

1.4.1 失重率

使用称重法测定[9]。失重率的计算如公式(1)所示:

失重率

(1)

1.4.2 呼吸强度

参考曹建康等[10]的方法,通过测定甘薯在保鲜箱内的二氧化碳浓度计算呼吸强度。

1.4.3 木质素含量

参照孙笑等[11]的方法,采用乙酰化比色法测定。

1.4.4 可溶性固形物含量

使用PAL-1手持式折光仪测定[10]

1.4.5 淀粉含量

参考曹建康等[10]的方法,采用蒽酮比色法测定。

1.4.6 丙二醛含量

参考曹建康等[10]的方法,采用硫代巴比妥酸法测定。

1.4.7 纤维素酶含量

参考曹如霞等[12]的方法,采用分光比色法测定。

1.4.8 过氧化物酶含量

参考辛奇等[13]的方法,采用愈创木酚法测定。

1.5 数据处理

本试验采用Excel 2020进行数据整理,采用SPSS 22.0进行相关性分析和双因素方差分析(two-way ANOVA),采用Origin 2022进行绘图,用以分析比较不同温度和风速梯度的愈伤处理下甘薯块根贮藏品质的变化。

2 结果与分析

2.1 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间失重率的影响

损伤会使得甘薯块根对应创面的水分迅速流失,从而导致其失重率突然增加,但受到愈伤处理的影响,甘薯块根的失重率在愈伤处理20 d后逐渐趋于稳定(图1)。对不同风速而言,1 m/s和2 m/s愈伤处理对甘薯失重率的影响大体相同。对不同温度而言,33 ℃愈伤处理后的甘薯失重率在贮藏时间27 d及以后均小于12 ℃和23 ℃处理组,能有效减少甘薯块根的水分流失。在贮藏177 d后,33 ℃联合1 m/s处理组的失重率分别是12 ℃和23 ℃处理组的0.82倍和0.80倍,33 ℃联合2 m/s处理组的失重率则分别是12 ℃和23 ℃处理组的0.79倍和0.73倍,表明33 ℃联合2 m/s处理组在保持甘薯块根水分方面表现最优。

A-风速1 m/s;B-风速2 m/s

图1 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间失重率的影响

Fig.1 Effect of different temperatures and wind speeds of callus treatments on the weight loss rate of sweet potato during storage

A-风速1 m/s;B-风速2 m/s

图2 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间呼吸强度的影响

Fig.2 Effect of different temperatures and wind speeds of callus treatments on the respiration intensity of sweet potato during storage

2.2 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间呼吸强度的影响

如图2所示,23 ℃和33 ℃处理下的甘薯在愈伤阶段呼吸强度均有所升高,而12 ℃的愈伤处理虽使甘薯呼吸强度在愈伤期短暂下降,但在贮藏27 d后再次升高,且在贮藏177 d后呼吸强度高于23 ℃和33 ℃处理组。对于不同风速而言,1 m/s风速配合23 ℃和33 ℃的愈伤处理使甘薯块根在贮藏87 d的呼吸强度降到最低,分别为4.13 mg/(kg·h)和5.82 mg/(kg·h),且在贮藏177 d时的呼吸强度依旧低于2 m/s处理组。表明该愈伤处理能有效降低甘薯块根的呼吸强度,延缓呼吸峰的产生,减少甘薯自身的代谢损耗,从而保持其贮藏品质。

2.3 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间木质素含量的影响

木质素的生成和积累是植物机体损伤愈合的重要表现,如图3所示,甘薯块根在愈伤处理后木质素含量迅速升高。不同温度愈伤处理的甘薯木质素含量存在一定差异,其中33 ℃的愈伤处理更能促进木质素的合成和积累,在1 m/s和2 m/s风速下甘薯块根在7 d的愈伤处理后木质素含量分别提高了1.61倍和2.03倍。在贮藏177 d时33 ℃愈伤处理组的木质素含量依然处于较高水平,这能够有效防止水分及养分流失,抵抗病菌侵染从而减少腐烂。

A-风速1 m/s;B-风速2 m/s

图3 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间木质素含量的影响

Fig.3 Effect of different temperatures and wind speeds of callus treatments on the lignin content of sweet potato during storage

2.4 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间可溶性固形物含量的影响

如图4所示,甘薯块根在不同温度愈伤处理后的可溶性固形物含量随贮藏时间延长的变化趋势大体相同,而不同风速愈伤处理的可溶性固形物含量变化存在一定差异。在不同风速愈伤处理下,从损伤开始到贮藏87 d的可溶性固形物含量均呈上升趋势,但2 m/s愈伤处理组在贮藏87 d后逐渐趋于稳定,在贮藏177 d时3个温度梯度处理的可溶性固形物含量均在13%左右。而1 m/s愈伤处理组的可溶性固形物含量随贮藏时间延长持续增加,23、33、12 ℃处理组在贮藏177 d后的可溶性固形物含量分别达到15.63%、14.40%和13.63%。即1 m/s愈伤处理组可以实现甘薯块根在贮藏半年内可溶性固形物含量的持续积累,能有效延缓甘薯的衰老和品质下降,并以1 m/s风速配合23 ℃的愈伤处理效果最为突出。

A-风速1 m/s;B-风速2 m/s

图4 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间可溶性固形物含量的影响

Fig.4 Effect of different temperatures and wind speeds of callus treatments on the soluble solid content of sweet potato during storage

2.5 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间淀粉含量的影响

淀粉是甘薯块根的主要品质指标,同时也反映了其耐贮藏性能。如图5所示,愈伤处理的甘薯块根淀粉含量均出现升高趋势,愈伤处理结束20 d后的淀粉含量则均呈下降趋势,之后则逐渐升高并趋于稳定。在贮藏177 d时,1 m/s和2 m/s风速下均以23 ℃处理组的淀粉含量最高,分别达到28.50%和27.47%。而12 ℃愈伤处理后的甘薯块根淀粉含量在之后贮藏过程中的回升较小,表明其愈伤效果不够理想。

A-风速1 m/s;B-风速2 m/s

图5 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间淀粉含量的影响

Fig.5 Effect of different temperatures and wind speeds of callus treatments on the starch content of sweet potato during storage

A-风速1 m/s;B-风速2 m/s

图6 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间丙二醛含量的影响

Fig.6 Effect of different temperatures and wind speeds of callus treatments on the MDA content of sweet potato during storage

2.6 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间丙二醛含量的影响

丙二醛(malondialdehyde,MDA)作为细胞膜脂质过氧化反应的终产物,是反映损伤胁迫的重要参数。如图6所示,甘薯块根在不同风速愈伤处理后的MDA含量随贮藏时间延长的变化趋势大体相同,而不同温度愈伤处理的MDA含量变化存在一定差异。对于12 ℃愈伤处理组,其MDA含量随着贮藏时间的延长呈波浪状变化,并且贮藏177 d的MDA含量高于损伤前水平,说明其愈伤效果欠佳。而23 ℃和33 ℃处理组的MDA含量均表现为先升高后降低,且贮藏177 d的MDA含量低于损伤前水平,表明其愈伤效果良好,组织细胞膜系统趋于稳定,并以1 m/s风速处理组的表现更好。

2.7 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间纤维素酶活力的影响

纤维素是细胞壁的重要组成部分,这使得甘薯块根的纤维素酶活力与其硬度密切相关。如图7所示,甘薯块根的纤维素酶活力随贮藏时间的延长大体上呈现先增加后降低的趋势。其中23 ℃和33 ℃处理组的纤维素酶活力在贮藏177 d后均恢复到了损伤前水平,说明其组织细胞壁结构逐渐恢复稳定。而12 ℃愈伤处理使甘薯块根的纤维素酶活力在贮藏过程中大幅升高,在贮藏177 d时仍高于损伤前水平,表明该愈伤处理在某种程度上加重了细胞壁的瓦解,不利于细胞组织的完整和稳定。

A-风速1 m/s;B-风速2 m/s

图7 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间纤维素酶活力的影响

Fig.7 Effect of different temperatures and wind speeds of callus treatments on the cellulase activity of sweet potato during storage

2.8 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间过氧化物酶活力的影响

如图8所示,甘薯块根在不同风速愈伤处理后的过氧化物酶活力随贮藏时间延长的变化趋势较为一致,而不同温度愈伤处理的过氧化物酶活力变化存在一定差异。12 ℃和23 ℃处理组甘薯块根的过氧化物酶活力随着贮藏时间延长均表现为先降低后升高的趋势,并在贮藏177 d时达到最高。而33 ℃处理组的过氧化物酶活力则呈现先升高再降低而后升高,这在愈伤阶段更有利于愈伤组织的形成,并以33 ℃配合。2 m/s风速愈伤处理的贮藏效果更优。

A-风速1 m/s;B-风速2 m/s

图8 不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏期间过氧化物酶活力的影响

Fig.8 Effect of different temperatures and wind speeds of callus treatments on the POD activity of sweet potato during storage

2.9 不同温度和风速愈伤处理下甘薯贮藏期间各指标的相关性

由图9可知,在甘薯块根不同温度和风速梯度愈伤处理后的贮藏期间内,各贮藏品质指标表现出了一定的相关性。其中失重率与除了呼吸强度和丙二醛含量外的所有指标均呈现出显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)关系,这说明水分变化是表征甘薯块根贮藏期间品质变化的重要参数。值得一提的是,木质素含量与失重率、可溶性固形物含量和淀粉含量均呈极显著正相关(P<0.01),表明了木质素含量作为反映愈伤程度的直观参数,一定程度上也反映了甘薯块根的水分和营养状况,这意味着愈伤处理能够有效促进甘薯块根贮藏期间的水分保持和营养积累。

图9 不同温度和风速愈伤处理下甘薯贮藏期间各指标的相关性

Fig.9 Correlation of the indicators during storage of sweet potato under the callus treatments at different temperatures and wind speeds

注:***分别表示0.05、0.01水平显著(下同)。

2.10 不同温度和风速愈伤处理对甘薯的互作效应分析

为了进一步明确不同温度和风速梯度的愈伤处理对甘薯块根贮藏品质的互作效应,本研究分别利用贮藏7 d和177 d的生理指标进行了温度与风速的双因素方差分析,探究温度与风速对甘薯块根愈伤及长期贮藏的影响。从表2和表3可以看出,在愈伤处理刚结束时(7 d)不同温度愈伤处理对各品质指标的影响除淀粉含量外均高于不同风速的影响,而在长期贮藏后(177 d),不同温度愈伤处理对各品质指标的影响除可溶性固形物含量外也均高于不同风速的影响。在愈伤处理刚结束(7 d)以及长期贮藏后(177 d),不同梯度的温度和风速对损伤胁迫相关指标(MDA含量、纤维素酶活力和过氧化物酶活力)均产生了极显著影响(P<0.01)。对于甘薯长期贮藏后(177 d)的品质指标而言,不同温度的愈伤处理对失重率、呼吸强度、木质素含量、可溶性固形物含量和淀粉含量均造成极显著影响(P<0.01)。总体而言,相较于风速,温度对甘薯块根愈伤的影响更大,对损伤的恢复和品质的形成都有着显著效果。

表2 基于愈伤处理第7天(7 d)各生理指标的双因素方差分析(F值)

Table 2 Two-way ANOVA based on the physiological indicators on day 7 (F-value)

处理失重率/%呼吸强度/[mg/(kg·h)]木质素含量/(OD280/g)可溶性固形物含量/%淀粉含量/%MDA含量/(nmol/L)纤维素酶活力/[μg/(h·g)]过氧化物酶活力/[U/(min·mg)]温度75.39∗∗1109.23∗∗234.96∗∗3.254.35∗771.44∗∗526.8∗∗533.47∗∗风速29.31∗∗2.0639.82∗∗0.0119.35∗∗495.06∗∗517.93∗∗74.34∗∗温度×风速19.26∗∗64.37∗∗47.64∗∗0.677.87∗∗413.69∗∗1065.18∗∗88.25∗∗

表3 基于愈伤处理后170天(177 d)各生理指标的双因素方差分析(F值)

Table 3 Two-way ANOVA based on the physiological indicators on day 177 (F-value)

处理失重率/%呼吸强度/[mg/(kg·h)]木质素含量/(OD280/g)可溶性固形物含量/%淀粉含量/%MDA含量/(nmol/L)纤维素酶活力/[μg/(h·g)]过氧化物酶活力/[U/(min·mg)]温度184.63∗∗1223.23∗∗373.90∗∗10.52∗∗103.91∗∗2918.52∗∗1289.37∗∗188.11∗∗风速4.95∗32.29∗∗4.95∗89.45∗∗0.26125.44∗∗591.68∗∗25.75∗∗温度×风速5.14∗622.79∗∗42.18∗∗10.84∗∗10.17∗∗218.92∗∗616.06∗∗233.77∗∗

3 讨论

甘薯具有水分多、体积大且组织柔嫩的特点,收获时经常采用传统的人工刨、拖拉机机耕等挖掘方式,容易对甘薯造成机械损伤,增加被病菌侵染的机会,同时也会降低块根的耐贮性[14]。植物在遭受到机械损伤后,能够自行进行愈伤,达到恢复结构完整的目的。甘薯在采收后进行愈伤处理,使其破损处的表面细胞层变得干燥,薄壁组织细胞会积累聚酚和聚酯类物质,细胞壁变厚并且木栓化,从而对病原微生物的侵染起到阻止作用,能够有效减少贮藏期间的病害发生[15]。目前生产上以物理手段的愈伤处理为主,通过控制温度和空气流通加速损伤处表面细胞层的干燥,促进伤口的木质化进程。武小平等[16]发明了利用石灰粉促进甘薯机械损伤伤口愈合的方法,以石灰粉吸水产生的高温加速甘薯的愈伤速度。秦文[17]的研究也认为高温有利于甘薯伤口的愈合,愈伤温度在32~35 ℃,相对湿度在85%~90%效果最好。彭勇等[18]研究发现29 ℃愈伤配合1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)的处理方式能够有效提升甘薯的贮藏性能,使甘薯的贮藏时间长达9个月。韦强等[19]研究发现24 ℃愈伤处理6 d的甘薯贮藏保鲜效果较好,适用于大规模甘薯贮藏。在本研究中,23 ℃和33 ℃配合一定风速的愈伤处理均能有效保持甘薯的贮藏品质,延长其贮藏时间。

甘薯块根的成熟衰老与呼吸强度密切相关,呼吸作用不仅为植物机体正常生理代谢提供必需的能量,还为多种有机物的形成提供重要底物及中间产物[20]。在运输和贮藏过程中,甘薯块根受到机械损伤等非生物胁迫后,水解酶和呼吸酶的活力急剧增加,促进了与呼吸有关的营养物质的分解,加快了块根中营养物质的流失[21]。同时,甘薯块根的呼吸强度越大,营养物质消耗越快,货架期也会相应缩短。本研究中23 ℃配合1 m/s风速和33 ℃配合2 m/s风速的愈伤处理均能降低甘薯块根愈伤后的呼吸强度,使甘薯在贮藏期间保持较低的代谢水平,减少物质损耗。甘薯遭受机械损伤后会加速其水分流失,导致重量损失严重。木质化的愈伤组织能有效阻止水分蒸发散失,其愈合程度越高,水分蒸发越慢,失重率越低[22]。木质素作为果蔬损伤愈合过程中由肉桂醇、咖啡醇等木质素单体聚合而成的复合物,具有防止水分及养分流失、抵抗病菌侵染的作用,木质素的积累也可作为伤口愈合程度的判定依据[23]。本研究中33 ℃愈伤处理能够使甘薯块根失重率保持较低水平,并且促进了木质素的合成,能够有效延长其保鲜寿命。

可溶性固形物和淀粉含量能够直接反映甘薯块根的品质状态和成熟程度,与甘薯甜度高度相关,是决定其营养品质和商品质量的重要指标[24]。本研究中23 ℃配合1 m/s风速愈伤处理后的可溶性固形物含量和淀粉含量能够在贮藏期间保持较高的水平,有利于甘薯营养品质的形成。此外,本研究还发现失重率和木质素含量均与可溶性固形物含量和淀粉含量呈极显著相关(P<0.01),说明失重率和木质素含量可作为愈伤后甘薯块根营养品质评价的关键参数。MDA作为膜脂过氧化的主要产物之一,可以直接反映植物机体在逆境胁迫条件下细胞膜脂质过氧化程度[25]。过氧化物酶(peroxidase,POD)是植物体内重要的氧化还原酶,参与膜脂过氧化过程,可通过催化分解过氧化氢使木质素单体发生聚合,参与木质素的合成,进一步促进愈伤组织的形成[26]。纤维素酶能够在细胞壁的降解中发挥作用,在植物成熟期分解相应的底物,促使果实的成熟软化,对甘薯块根同样具有类似的效果[13]。本研究中的愈伤处理能够一定程度上促进细胞膜和细胞壁主导的愈伤组织的形成,并以23 ℃配合1 m/s风速和33 ℃配合2 m/s风速的效果最佳。

4 结论

本研究通过设置不同的温度和风速梯度,对甘薯进行采后愈伤处理,发现一定温度和风速的组合能够有效促进愈伤组织的形成,使甘薯保持良好的贮藏品质。其中,以23 ℃配合1 m/s风速和33 ℃配合2 m/s风速的愈伤处理效果最好,能够赋予甘薯块根更好的贮藏性能,为甘薯采后贮藏保鲜技术的完善与推广提供理论依据和数据支撑。

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Effects of callus treatments at different temperatures and wind speeds on storage quality of Ipomoea batatas

ZHENG Pufan1,SHAN Xiaofang2,LI Xiaoxue1,DONG Chenghu1,JI Haipeng1,YU Jinze1,LIU Bin2,ZHANG Na1*,JIAO Qiuxiang3*

1(Institute of Agricultural Products Preservation and Processing Technology,Tianjin Academy of Agricultural Sciences (National Research Center of Agricultural Products Preservation Engineering and Technology (Tianjin)),Key Laboratory of Storage and Preservation of Agricultural Products,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage and Preservation of Agricultural Products,Tianjin 300384,China)

2(School of Mechanical Engineering,Tianjin University of Commerce,Key Laboratory of Refrigeration Technology of Tianjin,Tianjin 300134,China)

3(Science and Technology Innovation Service Center of Liangshan County,Jining 273199,China)

ABSTRACT Sweet potato[Ipomoea batatas (L.) Lam.],with its thin and fragile skin,is very susceptible to mechanical damage during harvest,resulting in decaying and seriously affecting its economic value.The effect of temperature and wind speed on the callus treatments of postharvest sweet potato were studied in Tianjin,using ‘Yanshu No.25’ as material at different temperatures and wind speeds.The results showed that compared with the CK group (12 ℃),the callus treatment at 33 ℃ could better reduce the weight loss rate,respiration intensity,malondialdehyde content,cellulase activity,and peroxidase activity,and promote lignin synthesis as well as the accumulation of soluble solids and starch in sweet potato during storage.Two-way ANOVA results showed that temperature had a greater effect on sweet potato callus compared to wind speed,with significant effects on both damage recovery and quality formation.Among them,the callus treatments at 23 ℃ with 1 m/s wind speed and 33 ℃ with 2 m/s wind speed were the most effective,which could effectively promote the formation of callus,delay the water dissipation of sweet potato,maintain the nutritional quality,and prolong the storage time,providing a reference for promoting the improvement of storage and preservation technology of postharvest sweet potato.

Key words Ipomoea batatas; callus; temperature; wind speed; storage quality

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037447

引用格式:郑璞帆,单晓芳,李晓雪,等.不同温度和风速愈伤处理对甘薯贮藏品质的影响[J].食品与发酵工业,2024,50(18):209-216.

ZHENG Pufan,SHAN Xiaofang,LI Xiaoxue,et al.Effects of callus treatments at different temperatures and wind speeds on storage quality of Ipomoea batatas[J].Food and Fermentation Industries,2024,50(18):209-216.

第一作者:博士,助理研究员(张娜副研究员和缴秋祥助理研究员为通信作者,E-mail:wuaidehua@163.com;qiuxiang7420@163.com)

基金项目:天津市农业产学研用“揭榜挂帅”项目(JBGG202219,JBGG202221);天津市科技计划项目(22ZYCGSN00170,22ZYCGSNO0470);天津市林果现代农业产业技术体系创新团队项目(ITTHRS2021000)

收稿日期:2023-09-21,改回日期:2023-10-19