曹森 ,巴良杰 ,潘成,馬超,謝曉林 ,王瑞 *
1. 貴陽學院食品與制藥工程學院(貴陽 550005);2. 貴州省果品加工工程技術研究中心(貴陽 550005);3. 貴州烏蒙騰菌業有限公司(畢節 551700)
天麻(Gastrodia elata)為蘭科多年生異養寄生植物,屬于我國名貴中藥材,具有鎮靜、鎮痛、安眠、降血壓、增智等功效[1-3]。2018年1月11日,國家衛計委發布了《國家衛生計生委食品司關于就黨參等9種物質作為按照傳統既是食品又是中藥材物質開展試生產征求意見的函》,同意將天麻列入食藥物質目錄,這能夠激發和帶動我國天麻產業的健康可持續發展。隨著天麻的良好保健功效逐漸被消費者認知以及天麻進入食藥物質目錄,鮮食天麻越來越受歡迎,但鮮品銷售存在系列問題:鮮天麻不耐貯藏,易失水、長霉,甚至腐爛,造成極大的經濟損失[4]。因此,探討鮮天麻貯藏保鮮技術是天麻規模化快速增長、引領天麻產業健康發展的需要。
采收期是影響農產品貯藏品質和貯藏期的重要因素。馬鳳偉等[5]報道了不同采收期天麻多糖含量研究,結果表明不同的采收期的天麻多糖含量有顯著性差異,適宜的采收期能夠保證天麻品質。目前關于不同采收期對天麻貯藏品質的影響還未見過相關報道。因此,通過探究不同的采收期對天麻貯藏品質的影響,從而為確定天麻適宜的采收期,為鮮天麻保鮮提供可靠的參考依據和技術支撐。
PE20(20 μm)保鮮膜,購自國家農產品保鮮工程技術研究中心(天津);腺苷對照品(批號20160523)、天麻素對照品(批號20161217),購于上海金穗生物科技有限公司,純度均大于98.0%;其他試劑均為分析純。
TA.XT.Plus質構儀(英國SMS公司);UV-2550紫外分光光度計(日本Shimazhu公司);Check PiontⅡ便攜式殘氧儀(丹麥Dansensor公司);LC-15C型高效液相色譜儀(日本島津公司);AUW120D型電子分析天平(日本島津公司);ZORBAX Eclipse XDB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)色譜柱。
1.2.1 處理方法
供試品種烏天麻,采挖于貴州省畢節市大方縣烏蒙騰菌業有限公司基地,分4個采收期進行采挖,詳見表1。

表1 天麻采收期
采挖后立即運回貴州省果品加工工程技術研究中心貯藏實驗室。選擇大小基本一致、無病蟲害、無機械損傷的天麻,每次3框天麻(每個處理3個平行,每個平行1框,每框10 kg),使用大功率工業風扇除去田間熱,并愈傷24 h,然后每個處理的鮮果裝入襯有PE20的保鮮膜果筐內,每組設3個重復,分裝后的天麻采用逐步降溫法(10 ℃ 2 d→5 ℃ 2 d→1 ℃ 2 d)進行冷訓化,預冷后扎袋貯藏,貯藏后每隔20 d對天麻的相關指標進行測定,測定周期為80 d。
1.2.2 采后指標測定方法
采用計數法測定天麻的腐爛率,以表面變黑或長霉記作腐爛天麻,按式(1)計算。

天麻硬度采用TA. XT. Plus物性測定儀測定,利用P/2 柱頭(Φ2 mm)對其進行穿刺測試。測試參數:穿刺深度10 mm,測前速度2 mm/s,測試速度1 mm/s,測后速度2 mm/s;呼吸強度的測定均參照張鵬等[6]報道的方法進行測定;含水量測定方法參照曹森等[7]報道的方法進行測定;淀粉含量測定采用Burdon等[8]方法;多糖含量測定采用苯酚-硫酸法[9]來測定天麻中的多糖。天麻素和腺苷的測定方法參照閆寶慶等[10]研究的方法進行測定;多酚氧化酶(PPO)活性采用愈創木酚法[11]進行測定;過氧化物酶(POD)活性采用鄰苯二酚法[12]進行測定(規定0.01 A/min=1 U)。
采用Origin Pro 2017軟件對數據進行統計處理,采用SPSS 19.0軟件的Duncan氏新復極差法進行數據差異顯著性分析(p<0.05為差異顯著,p<0.01為差異極顯著,p>0.05為差異不顯著)。
腐爛率是農產品貯藏好壞的直接體現。圖1表明,在貯藏前20 d內,采收期Ⅳ組天麻的腐爛率快速上升,而其他采收期的天麻腐爛率顯著低于采收期Ⅳ組(p<0.05)。從貯藏40 d開始至貯藏80 d內,采收期Ⅰ組和采收期Ⅳ組的天麻腐爛率一直高于采收期Ⅱ組和采收期Ⅲ組。在貯藏80 d時,采收期Ⅰ組、采收期Ⅱ組、采收期Ⅲ組和采收期Ⅳ組天麻的腐爛率分別為38.76%,17.76%,19.38%和42.72%,并且采收期Ⅱ組和采收期Ⅲ組天麻的腐爛率沒有顯著性差異(p>0.05),但顯著低于其他采收期(p<0.05)。說明適宜的采收期能夠延緩天麻腐爛率的上升。

圖1 不同采收期對鮮天麻腐爛率的影響
圖2 表明,天麻硬度隨著貯藏期間的延長呈現下降的趨勢,天麻剛采收時,采收期Ⅰ組、采收期Ⅱ組、采收期Ⅲ組和采收期Ⅳ組天麻的硬度分別為1 689.6,1 512.4,1 478.6和1 498.8 g,并且采收期Ⅰ組的天麻硬度顯著高于其他采收期(p<0.05),但隨著貯藏期間的延長,采收期Ⅰ組的天麻硬度快速下降。在貯藏60 d時,不同采收期天麻硬度的大小關系為采收期Ⅱ組>采收期Ⅲ組>采收期Ⅰ組>采收期Ⅳ組。在貯藏80 d時,采收期Ⅱ和采收期Ⅲ的天麻硬度顯著高于其他采收期(p<0.05)。綜上,采收期Ⅱ組和采收期Ⅲ組的天麻能夠更好地延緩天麻硬度的下降。

圖2 不同采收期對鮮天麻硬度的影響
呼吸強度能夠反映天麻營養物質的消耗及衰老情況[13]。圖3表明,天麻剛采收時,不同采收期呼吸強度大小關系為采收期Ⅰ組<采收期Ⅱ組<采收期Ⅲ組<采收期Ⅳ組。在整個貯藏期間,采收期Ⅳ組天麻的呼吸強度呈現下降趨勢,而其他三組天麻的呼吸強度呈現先上升后下降的趨勢,其中采收期Ⅲ組在貯藏20 d出現呼吸高峰,而采收期Ⅰ組和采收期Ⅱ組在貯藏40 d才出現呼吸高峰。在貯藏80 d時,采收期Ⅰ組、采收期Ⅲ組和采收期Ⅳ組的天麻呼吸強度分別比采收期Ⅱ組的天麻呼吸強度高12.09%,6.51%和17.21%。說明早采挖的天麻在貯藏后期呼吸代謝快,加快了天麻貯藏衰老,而晚采挖的天麻在整個貯藏期間一直處于較高呼吸強度,在整個貯藏期呼吸代謝旺盛,這與圖1天麻腐爛率結果一致。因此,適宜的采收期能夠推遲天麻呼吸峰的出現,其中采收期Ⅰ組最好,其次為采收期Ⅱ組。

圖3 不同采收期對鮮天麻呼吸強度的影響
含水量反映天麻貯藏期間的新鮮度。圖4表明,剛采收時天麻含水量沒有顯著性差異(p>0.05),隨著貯藏期間的延長,天麻的含水量開始呈現下降的趨勢。從貯藏40 d開始到貯藏80 d,不同采收期天麻含水量的大小關系為采收期Ⅲ組>采收期Ⅱ組>采收期Ⅳ組>采收期Ⅰ組。在貯藏80 d時,采收期Ⅰ組、采收期Ⅱ組、采收期Ⅲ組和采收期Ⅳ組天麻的含水量分別為71.26%,75.68%,78.96%和74.32%,并且采收期Ⅲ組顯著高于其他采收期(p<0.05)。說明不同的采收期能夠影響天麻貯藏期間含水量的變化,其中采收期Ⅲ組效果最好。

圖4 不同采收期對鮮天麻含水量的影響
圖5 (A)表明,不同采收期天麻淀粉含量均呈現不同程度的下降趨勢,從貯藏開始至貯藏20 d,采收期Ⅰ組和采收期Ⅱ組的天麻含量顯著高于其他采收期(p<0.05);從貯藏40 d開始至貯藏80 d,采收期Ⅳ組的天麻淀粉含量顯著低于其他處理(p<0.05);在貯藏80 d時,采收期Ⅰ組、采收期Ⅱ組、采收期Ⅲ組和采收期Ⅳ組天麻的淀粉含量分別為25.68%,27.89%,25.43%和22.86%。圖5(B)表明,不同采收期的天麻多糖含量在剛采收時沒有顯著差異(p>0.05),從貯藏60 d開始至貯藏80 d,不同采收期天麻多糖含量的大小關系為采收期Ⅱ組>采收期Ⅲ組>采收期Ⅰ組>采收期Ⅳ組。在貯藏80 d時,采收期Ⅱ組的天麻含量與采收期Ⅲ組沒有顯著差異(p>0.05),但顯著高于其他處理(p<0.05)。說明采收期Ⅲ組能夠延緩天麻淀粉含量的下降,保持天麻多糖更好的含量。

圖5 不同采收期對鮮天麻淀粉含量(A)和多糖含量(B)的影響
由圖6可以看出,不同采收期的天麻在采收時,天麻素的含量均有顯著性差異(p<0.05),而天麻多糖含量沒有顯著性差異(p>0.05)。圖6(A)表明,從貯藏開始,不同采收期天麻的天麻素含量呈現不同的下降趨勢,在貯藏40 d時,不同采收期天麻的天麻素含量大小關系為采收期Ⅱ組>采收期Ⅰ組>采收期Ⅲ組>采收期Ⅳ組。在貯藏80 d時,采收期Ⅱ組天麻的天麻素含量顯著高于其他采收組(p<0.05)。圖6(B)表明,在貯藏60 d時,采收期Ⅱ組天麻的腺苷含量顯著高于其他采收組(p<0.05);在貯藏80 d時,采收期Ⅰ組、采收期Ⅱ組、采收期Ⅲ組和采收期Ⅳ組天麻的腺苷含量分別為75.68,87.67,82.35和71.34 μg·g-1。由此說明,不同的采收期影響天麻素和腺苷的含量,適宜的采收期能夠保持天麻較高的天麻素和腺苷的含量。

圖6 不同采收期對鮮天麻天麻素含量(A)和腺苷含量(B)的影響

圖7 不同采收期對鮮天麻PPO活性(A)和POD活性(B)的影響
多酚氧化酶(PPO)是能夠催化酚類生成醌類的一種氧化酶,當農產品組織受到逆境脅迫或病菌侵染時,PPO活性會快速上升來保護其組織[14]。圖7(A)表明,從貯藏開始至貯藏20 d,不同采收期天麻的PPO活性沒有顯著差異(p>0.05);從貯藏40 d開始至貯藏60 d,采收期Ⅳ組的天麻PPO活性顯著高于其他處理(p<0.05);在貯藏80 d時,不同采收期天麻的PPO活性大小關系為采收期Ⅳ組>采收期Ⅰ組>采收期Ⅲ組>采收期Ⅱ組。POD能夠清除農產品體內的H2O2,把H2O2分解成對細胞沒有傷害的H2O和O2,它也是農產品衰老的重要指標之一[15]。圖7(B)表明,不同的采收期剛采收時天麻的POD活性沒有顯著性差異,從貯藏20 d開始至貯藏80 d,采收期Ⅳ組的天麻POD活性顯著低于其他處理(p<0.05),但其他處理沒有顯著性差異(p<0.05)。因此,不同的采收期均能夠影響天麻貯藏期PPO活性和POD活性的變化,適宜的采收期能夠保持更好的天麻PPO和POD酶活性。
采收成熟度是保持農產品品質和延長貯藏期的重要因素。高豪杰等[16]研究不同采收成熟度、不同品種的芒果果實對1-MCP處理的反應,結果表明果實采收過早會導致貯藏期間果實營養品質下降,而采收過晚則會加快果實的成熟衰老。雷琳等[17]報道了采收成熟度對甘藍營養成分的影響,結果表明適宜的成熟度能夠提高甘藍的綜合營養價值。此次試驗研究了不同采收期對天麻貯藏品質的影響,表明適宜的采收期能夠保持天麻更好的營養品質,維持鮮天麻適宜的生理品質和酶活性。其中,采收期Ⅱ組和采收期Ⅲ組的天麻貯藏品質更好,能夠降低天麻貯藏期的腐爛率,延緩天麻硬度、含水量、淀粉、多糖、天麻素和腺苷含量的下降,保持天麻更好的呼吸強度、PPO活性和POD活性。而采收期Ⅰ組和采收期Ⅳ組貯藏期間表現效果較差,原因可能是過早采收的天麻干物質和營養物資積累少,導致抗性差,貯藏后期衰老快,這與圖1天麻貯藏期腐爛率的結果一致;過晚采收的天麻由于當地溫度低,天麻受溫度變化的影響使其自身生理代謝速度加快,從而導致天麻不耐貯藏。因此,天麻適宜的采收期宜為12月中旬至翌年1月中旬,能夠有效保證天麻的商品價值,適合長期貯藏。