能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法與流程

2023-10-08 10:00:34

本發明涉及馬鈴薯採後貯藏與品質調控技術領域，特別涉及一種用紫外照射馬鈴薯抑制其低溫貯藏期間還原糖積累的預處理方法。

背景技術：

馬鈴薯是我國的第四大糧食作物，同時也是重要的蔬菜、飼料和工業原料作物。在高溫、高溼的貯藏條件下，馬鈴薯塊莖容易感病腐爛，低於0℃又會凍傷，環境乾燥易脫水萎焉，因此，馬鈴薯貯藏條件要求十分嚴格。

低溫貯藏是延長馬鈴薯加工周期的主要措施，但低溫貯藏條件下，塊莖細胞內澱粉代謝、糖代謝、糖酵解和呼吸作用之間的平衡被打破，還原糖大量積累，嚴重影響了馬鈴薯的加工品質。

與塊莖萌發過程中還原糖的積累主要分布在芽眼周圍不同，馬鈴薯低溫貯藏期間產生的還原糖分布在整個塊莖中，在馬鈴薯薯片、薯條高溫油炸加工時，還原糖游離醛基與胺基酸或者蛋白質的游離α-胺基酸發生非酶促的美拉德反應(Shallenberger等，1959)，導致生產出來的產品發生褐變、口感發苦和發澀。有研究證實，伴隨著大量美拉德反應終產物的出現，還產生了一種潛在的神經毒素和致癌物質丙烯醯胺，其含量與加工原料中還原糖的含量成正相關關係(Mottram等，2002；Sanny等，2012)。因此，亟待尋找新的馬鈴薯貯藏方法，以抑制馬鈴薯貯藏期間還原糖積累，保持馬鈴薯原有品質。

技術實現要素：

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，並提供至少下述將說明的優點。

本發明的另一個目的提供一種能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法，能夠有效抑制馬鈴薯貯藏過程中還原糖的積累。

為實現上述目的和一些其他的目的，本發明採用如下技術方案：

一種能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法，其中，將馬鈴薯用250～258nm紫外燈光進行第一次紫外照射1-3小時，然後於相對溼度為90-95％，溫度為2-6℃條件下貯藏。

優選的是，所述的能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法中，在馬鈴薯貯藏26-30天後進行第二次紫外照射，然後繼續於相對溼度為90-95％，溫度為2-6℃條件下貯藏；其中，所述第二次紫外照射方法為250～258nm紫外燈光照射1-3小時。

優選的是，所述的能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法中，照射前將馬鈴薯用抑芽劑塗抹；所述抑芽劑中含有0.03-0.08％青鮮素、0.005-0.02％萘乙酸甲酯、0.005-0.02％氯苯胺靈以及10-60％草木灰。

優選的是，所述的能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法中，所述抑芽劑中含有0.05％青鮮素、0.01％萘乙酸甲酯、0.01％氯苯胺靈以及30％草木灰。

優選的是，所述的能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法中，所述第一次紫外照射後將照射後的馬鈴薯在室溫下放置20-30小時，然後進行貯藏。

優選的是，所述的能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法中，所述第一次紫外照射用254nm紫外燈光照射2小時，貯藏溫度為4℃。

本發明至少包括以下有益效果：本發明通過在馬鈴薯進行貯藏前進行一定條件的紫外照射預處理，可以有效抑制馬鈴薯貯藏過程中還原糖積累，經過試驗驗證，貯藏3天後，按照本發明所述方法貯藏的馬鈴薯中葡萄糖和果糖含量分別為0.48mg/g和0.33mg/g乾重，相對於對照組馬鈴薯分別降低了39％和37％；貯藏28天後，按照本發明所述方法貯藏的馬鈴薯中葡萄糖和果糖含量分別為2.12mg/g和1.68mg/g乾重，相對於對照組馬鈴薯分別降低了43％和35％；貯藏28天後總還原糖含量為3.92mg/g乾重，相對於對照組馬鈴薯的總還原糖含量降低了39％。

本發明同時能夠使馬鈴薯的外觀、失重率等其他指標保持良好，並具有操作簡單、使用方便、預處理成本低的優點，是抑制馬鈴薯低溫貯藏期間還原糖積累的一整套完善體系，對馬鈴薯的貯藏具有重要的應用價值。

本發明的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為馬鈴薯失重率和二氧化碳產率變化率統計圖；

圖2為馬鈴薯總還原糖含量變化曲線圖；

圖3為馬鈴薯中果糖、葡萄糖、蔗糖、半乳糖在貯藏期間的含量變化曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做詳細說明，以令本領域普通技術人員參閱本說明書後能夠據以實施。

一種能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法，其中，將馬鈴薯用250～258nm紫外燈光進行第一次紫外照射1-3小時，然後於相對溼度為90-95％，溫度為2-6℃條件下貯藏。本發明通過在馬鈴薯進行貯藏前進行一定條件的紫外照射預處理，可以有效抑制馬鈴薯貯藏過程中還原糖積累，同時能夠使馬鈴薯的外觀、失重率等其他指標保持良好，並具有操作簡單、使用方便、預處理成本低的優點，是抑制馬鈴薯低溫貯藏期間還原糖積累的一整套完善體系，對馬鈴薯的貯藏具有重要的應用價值。

所述的能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法中，在馬鈴薯貯藏26-30天後進行第二次紫外照射，然後繼續於相對溼度為90-95％，溫度為2-6℃條件下貯藏；其中，所述第二次紫外照射方法為250～258nm紫外燈光照射1-3小時。經過二次紫外照射，能夠更有效地提高對馬鈴薯中還原糖積累的抑制效果。

所述的能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法中，照射前將馬鈴薯用抑芽劑塗抹；所述抑芽劑中含有0.03-0.08％青鮮素、0.005-0.02％萘乙酸甲酯、0.005-0.02％氯苯胺靈以及10-60％草木灰。所述抑芽劑能夠抑制馬鈴薯出芽，將馬鈴薯貯藏期延長到6個月以上。所述的能夠抑制馬鈴薯還原糖積累的貯藏方法中，所述第一次紫外照射後將照射後的馬鈴薯在室溫下放置20-30小時，等待馬鈴薯恢復正常生理代謝，然後進行貯藏。

實施例1

1、UV-C試驗組：將採收的大西洋馬鈴薯經紫外線照射處理2小時，紫外波長254nm，照射結束後轉移到貯藏條件為溫度4攝氏度、相對空氣溼度92％的貯藏室內繼續貯藏。

CK對照組：將採收的大西洋馬鈴薯直接在溫度4攝氏度、相對空氣溼度92％的貯藏室內貯藏的馬鈴薯為對照。

2、在此期間，對貯藏馬鈴薯的外觀、失重率、呼吸速率、總還原糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和半乳糖等指標進行跟蹤檢測。

其中，馬鈴薯失重率測定方法為：隨機選取15個馬鈴薯，做好標記，測定單果重量(g)，果實失重率＝(初始重量-測定重量)/初始重量×100％。

馬鈴薯呼吸強度測定：每組試驗組和對照組選取3個馬鈴薯置於同一容器中密閉2h後，用CO2分析儀(DanSenser)測定CO2濃度，呼吸強度以每小時CO2體積百分比變化量表示。

馬鈴薯可溶性糖提取與測定：每組試驗組和對照組稱取200mg冷凍乾燥粉末，加入4ml 80％乙醇，混勻。超聲提取30min，室溫下10,000rpm離心15min，取上清液。重複提取2次，合併上清液，定容至10ml。取1ml提取液，蒸乾後加1ml雙蒸水溶解，過膜，濾液用於離子色譜儀測定可溶性糖含量。可溶性糖含量測定的色譜條件為：採用Carbo PacTMPA20分析柱(3mm×150mm)，柱溫35℃，流速為0.5mL/min，進樣體積為10μL；梯度洗脫條件：A為純淨水，B為250mM的NaOH，0-20min,92.5％A、7.5％B等度洗脫；檢測器為脈衝安培檢測器，金電極。

3、實驗結果

圖1為馬鈴薯失重率和二氧化碳產率變化率統計圖。從圖1可知，大西洋馬鈴薯在普通貯藏條件下，失重率呈緩慢上升趨勢，貯藏28天後達到0.67％(如圖1A所示，其中CK為對照，UV-C為試驗組)；馬鈴薯在處理前CO2生成速率較高，轉入冷藏後迅速下降，貯藏過程中變化較平穩(如圖1B所示，其中CK為對照，UV-C為試驗組)。大西洋馬鈴薯經UV-C處理，貯藏28天後外觀品質與對照組無顯著差異。UV-C處理組在貯藏過程中失重率呈上升趨勢，與對照比無顯著差異(如圖1A所述)；UV-C處理的馬鈴薯在入庫後呼吸速率迅速降低，但UV-C處理加劇了果實的呼吸速率，在馬鈴薯貯藏期間，其呼吸速率顯著高於對照組(如圖1B所示)。

圖2為馬鈴薯總還原糖含量變化曲線圖。由圖2可知(CK為對照，UV-C為試驗組)：大西洋馬鈴薯在普通貯藏條件下，馬鈴薯中總還原糖含量在貯藏7天內較平穩，到第28天顯著升高，由初始值1.32mg/g乾重升高到6.48mg/g乾重；UV-C處理抑制大西洋馬鈴薯貯藏期間總還原糖含量的積累，貯藏28天後總還原糖含量為3.92mg/g乾重，相對於對照組馬鈴薯降低了39％。

圖3為馬鈴薯中果糖(如圖3A所示)、葡萄糖(如圖3B所示)、蔗糖(如圖3C所示)、半乳糖(如圖3D所示)在貯藏期間的含量變化曲線圖，其中CK為對照，UV-C為試驗組。由圖3可知：馬鈴薯貯藏3天後，葡萄糖和果糖含量分別為0.48mg/g和0.33mg/g乾重，相對於對照組馬鈴薯分別降低了39％和37％；貯藏28天後，UV-C處理馬鈴薯葡萄糖和果糖含量分別為2.12mg/g和1.68mg/g乾重，相對於對照組馬鈴薯分別降低了43％和35％；而對照組中大西洋馬鈴薯貯藏期間果糖含量呈快速上升趨勢，貯藏28天後達到2.60mg/g乾重；葡萄糖含量也呈上升趨勢，貯藏28天後達到3.75mg/g乾重；蔗糖含量在馬鈴薯整個貯藏階段都非常高，是馬鈴薯塊莖中的主要可溶性糖組分，在貯藏過程中呈上升趨勢，貯藏28天後達到59.11mg/g乾重，UV-C處理對馬鈴薯中蔗糖(如圖3C所示)含量沒有顯著影響；半乳糖含量在馬鈴薯貯藏過程呈微弱下降趨勢，後期又上升，UV-C處理後馬鈴薯中半乳糖含量呈緩慢下降趨勢，與對照比無顯著差異(如圖3D所示)。

由於果糖和葡萄糖為大西洋馬鈴薯中主要還原糖種類，其含量的升高直接導致總還原糖含量的升高，嚴重影響馬鈴薯加工品質。

實施例2

將採收的大西洋馬鈴薯經紫外線照射處理1小時，紫外波長254nm，照射結束後轉移到貯藏條件為溫度4攝氏度、相對空氣溼度90-95％的貯藏室內繼續貯藏。

實施例3

將採收的大西洋馬鈴薯經紫外線照射處理3小時，紫外波長254nm，照射結束後轉移到貯藏條件為溫度4攝氏度、相對空氣溼度90-95％的貯藏室內繼續貯藏。UV-C處理馬鈴薯1、2、3小時後貯藏28天、60天和90天後統計結果如表1所示。

表1 UV-C處理馬鈴薯1、2、3小時後貯藏28、60和90天後統計結果

實施例4

1、將馬鈴薯用250～258nm紫外燈光進行第一次紫外照射2小時，然後於相對溼度為90-95％，溫度為2-6℃條件下貯藏。

2、在馬鈴薯貯藏26-30天後進行第二次紫外照射，然後繼續於相對溼度為90-95％，溫度為2-6℃條件下貯藏；其中，所述第二次紫外照射方法為250～258nm紫外燈光照射2小時。

UV-C進行2小時照射後馬鈴薯貯藏期出芽率、失重率、總還原糖含量數據見表2，其中0天進行第一次UV-C照射，28天後進行第二次UV-C照射。實驗結果如表2所示。

表2

儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。