一种菊芋块茎越冬贮藏的方法

1.本发明属于菊芋块茎贮藏技术领域，更具体的说是涉及一种菊芋块茎越冬贮藏的方法。


背景技术：

2.菊芋(helianthustuberosusl.)又名洋姜、姜不辣，属于菊科、向日葵属多年生新型高密度能源植物，其块茎富含菊糖、钾、硒、维生素、黄酮类化合物等多种营养物质，风味独特，具有非常好的食用、饲用和药用价值。菊芋喜凉爽干燥的气候，在我国内蒙古、甘肃、青海、江苏等地已成规模发展，种植面积逐年增加，秸秆可加工成优质饲料，块茎可生产菊粉、低聚果糖或燃料乙醇等。
3.我国西北地区海拔高，气候冷凉，非常适宜种植菊芋，但因块茎类植物的特点，菊芋块茎采收后在储藏和运输过程中造成的损耗很大，不仅容易出现失水萎蔫，还会因堆积导致腐烂，降低菊芋食用、经济价值，也制约着未来产业化的发展。因而，研究菊芋块茎贮藏保鲜对提高块茎品质具有重要的现实意义。块茎收获后即进入休眠期，呼吸和蒸腾等一系列生化反应虽变缓，但物质消耗和分配还在少量进行，环境条件也进一步影响各类物质的代谢速率。因此，块茎必须放置在适宜的环境中储存，可保持营养价值、抗氧化化合物，并提高其耐贮性。目前菊芋生产上使用的贮藏技术多参考马铃薯贮藏条件(温度1～5℃)，马铃薯的损耗率在30％左右，菊芋的损耗率在30～50％，也为菊芋生产带来巨大的经济损失。由于生产中使用的贮藏方式多是生产经验的总结，不同的作物只能参考相似或相近作物的方法，缺少具体的理论支持，很难达到菊芋贮藏的理想效果。
4.因此，如何提供一种菊芋块茎越冬贮藏的方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种菊芋块茎越冬贮藏的方法，操作简单，可在要求菊芋菊糖含量较高的条件下低成本的延长菊芋块茎贮藏期，是一种经济安全有效的菊芋贮藏保鲜方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种菊芋块茎越冬贮藏的方法，包括：(1)待霜降前收获菊芋，进行块茎预处理晾干表皮，剔除受伤和有病虫害的块茎；(2)将预处理后的菊芋块茎装入宽孔编织袋，袋内空留10％空间；(3)根据不同地域土层不同温度变化，在温度变化-4.3～0℃的土层下贮藏菊芋块茎；(4)当地温上升至0℃，菊芋需及时转移到4℃以下的地窖或冷库中，保持相对湿度92-95％。
8.优选的，窖藏温度变幅2.6～4.1℃，温差最小1.5℃，平均温度3.35℃。
9.优选的，库藏温度变幅-11～6.6℃，温差最大17.6℃，平均温度-2.2℃。
10.优选的，土藏温度变幅-4.3～2.5℃，温差6.8℃，平均温度-0.9℃。
11.本发明的有益效果在于：
12.本发明操作简单，可在要求菊芋菊糖含量较高的条件下低成本的延长菊芋块茎贮藏期，总消耗率控制在3％以下，是一种经济安全有效的菊芋贮藏保鲜方法。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新式的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
14.图1为本发明菊芋块茎窖藏与土藏的对比图。
具体实施方式
15.下面将结合本发明的实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.参考图1，本发明提供了一种菊芋块茎越冬贮藏的方法，包括：(1)待霜降前收获菊芋，进行块茎预处理晾干表皮，剔除受伤和有病虫害的块茎；(2)将预处理后的菊芋块茎装入宽孔编织袋，袋内空留10％空间；(3)根据不同地域土层不同温度变化，在温度变化-4.3～0℃的土层下贮藏菊芋块茎；根据不同地域土层不同温度变化，以呼和浩特市为例，农业空地50cm土层下越冬温度变化-4.3～0℃适宜贮藏菊芋块茎；(4)当地温上升至0℃，菊芋需及时转移到4℃以下的地窖或冷库中，保持相对湿度92-95％，可继续延长菊芋块茎贮藏期。
17.本实施例中，窖藏温度变幅2.6～4.1℃，温差最小1.5℃，平均温度3.35℃。
18.本实施例中，库藏温度变幅-11～6.6℃，温差最大17.6℃，平均温度-2.2℃。
19.本实施例中，土藏温度变幅-4.3～2.5℃，温差6.8℃，平均温度-0.9℃。
20.本发明操作简单，可在要求菊芋菊糖含量较高的条件下低成本的延长菊芋块茎贮藏期，总消耗率控制在3％以下，是一种经济安全有效的菊芋贮藏保鲜方法。
21.1.1不同贮藏环境对菊芋块茎外观品质变化的影响：
22.块茎收获后，不同的贮藏环境对块茎的品质影响不同。由表1可知，菊芋贮藏期间，不同环境的温度浮动不同，窖藏温度变幅2.6～4.1℃，温差最小1.5℃，平均温度3.35℃，贮藏0～120d块茎形态无变化；库藏温度变幅-11～6.6℃，温差最大17.6℃，平均温度-2.2℃，贮藏0～90d块茎形态无变化，30～60d部分块茎外部附霜，贮藏90～120d块茎出现萎蔫褶皱，个别块茎出现腐烂发霉；土藏温度变幅-4.3～2.5℃，温差6.8℃，平均温度-0.9℃，贮藏0～90d块茎形态无变化，120d块茎出现发芽。以上结果表明，窖藏和土藏与库藏相比更适合菊芋块茎的贮藏，但土藏120d块茎出现顶芽，应提前转移贮藏地点。
23.2.2不同贮藏环境对菊芋块茎干物质含量的影响：
24.植物生长发育期间干物质的积累有助于增加产量，同时贮藏期间干物质的变化也影响植物的品质。不同条件贮藏120d菊芋块茎干物质含量均下降，窖藏、库藏和土藏分别下降10.40％、16.77％和27.83％，不同贮藏条件处理间差异显著(p＜0.01)。其中库藏条件干
物质含量变幅最大12.85％，呈现上升-下降趋势，且30～90d干物质含量均高于同期窖藏和土藏环境条件下的含量。以上结果表明，块茎干物质在窖藏条件中，温度变化幅度较少，物质消耗最小；库藏和土藏条件，都经历0℃以下低温，物质消耗增加，其中库藏条件30～60d块茎外壁附霜，干物质含量明显高于其他条件及贮藏准备时(0d)的含量，可能低温引起糖类物质消耗增加。
25.2.3不同贮藏环境对菊芋块茎还原糖含量的影响：
26.植物贮藏期间，碳水化合物代谢会因贮藏条件的改变而打破原有平衡，致使不同物质相互配合促进转化。贮藏期间菊芋块茎还原糖含量相对较少且不同条件下含量变化存在显著差异(p＜0.01)，窖藏、库藏和土藏分别下降44.54％、12.82％和上升51.13％。贮藏过程中，还原糖含量分别在窖藏、库藏和土藏中呈现小幅下降-上升-下降-小幅上升趋势、连续下降-快速上升-下降趋势和上升-连续下降-快速上升趋势，并分别于60d、90d和120d达到高峰。结果说明，适度的低温可促进块茎的还原糖含量上升，但库藏条件中较长时间处于0℃以下低温，菊芋块茎中还原糖可能被转化，待贮藏60d后环境温度缓升，块茎中抗逆性主力物质转变，被再次转化为还原糖。同时，还原糖含量虽然较低，但对块茎萌发有重要作用。
27.2.4不同贮藏环境对菊芋块茎菊糖含量的影响：
28.菊糖是菊芋重要的指标之一，与物质代谢密不可分，由图1可知，贮藏120d，不同条件菊芋块茎菊糖含量变化均下降，窖藏、库藏和土藏分别下降11.60％、4.45％和33.47％，菊糖含量的变化在不同贮藏条件间存在显著差异(p＜0.01)。随着贮藏时间的延长，不同贮藏条件的菊糖具有显著差异，窖藏、库藏和土藏30d菊糖含量分别显示提高-7.00％、70.00％和43.04％；30～60d土藏的菊糖含量微升，但其他条件的菊糖含量却下降至最低点；60～120d随着温度的上调，窖藏和库藏中菊糖呈现上升-下降的趋势，而土藏中菊糖呈大幅下降趋势，并于120d下降至最低。以上结果说明，低温可促进菊芋块茎中菊糖含量的上升，由于库藏条件温度波动更大，菊糖含量上升变化更显著。当温度持续下降，菊糖可能被转化其他保护性物质和能源，继续为块茎抵御低温提供保障。这一结果与前人研究的不同温度的下菊糖含量的变化结果相似。
29.2.5不同贮藏环境对菊芋块茎腐烂率的影响：
30.判断菊芋的食用价值的最直观的表现为观察块茎是否失水萎蔫或腐烂。窖藏和土藏贮藏过程中，菊芋块茎的腐烂率为0，但库房条件贮藏于90d开始菊芋块茎的腐烂率上升至3％，随贮藏期的延长呈上升趋势。由此对比可得出，库藏条件贮藏90～120d温度上调过程中块茎腐烂率反而增加，可能与贮藏过程中过低的温度引起菊芋块茎代谢失调，进而导致菊芋整体抗病性下降有关。这一结果也进一步证实，果蔬处于不适宜的低温环境，若温度继续发生较大波动，会造成果蔬的腐烂率增加的结论。
31.2.6不同贮藏环境下菊芋块茎萌发情况
32.块茎类作物收获后即进入休眠期，如因不恰当的贮藏措施导致提前发芽，将影响其贮藏期的长久性和市场供应期。窖藏和库藏方式可以有效延长菊芋块茎的萌发，萌发率保持为0，但由于土藏贮藏后期温度变化达到块茎宜萌发的条件，块茎萌发率迅速上升至97％。由此对比可得出，菊芋块茎经过库藏贮藏休眠，虽然后期温度已上升至块茎萌发条件，但因菊芋块茎贮藏过程中物质消耗较多，没有外界的养分输送导致萌发力减弱。同时，
低于4℃变幅较小的低温可继续有效抑制菊芋块茎发芽率。
33.结论：
34.块茎在萌发过程中受到多种因素的影响，如外部环境条件(水分和温度)和内部块茎生理条件(营养物质、能源物质和激素等)，菊糖作为菊芋重要的能量来源，不仅可以抵御外界不利环境，还可助力块茎的萌发，因为菊糖转化物还原糖是块茎发芽的先决条件。本研究中，菊芋贮藏期结束，不同环境下的块茎菊糖含量均有不同程度的下降，土藏中菊芋块茎出现萌芽时菊糖含量下降最快，同期还原糖含量也显著上升，可以说明土藏条件下因贮藏后期到达块茎萌发的外界条件，块茎内部菊糖降解为块茎的萌发提供能源助力。虽然其他条件中菊糖含量也下降，但不是用于块茎萌发需要，而是块茎自身生存。前人研究也得出，菊糖的降解除了部分用于芽的萌发，其余主要是用于支撑植物后续生长提供能量。目前，窖藏是农牧民最常采用的自然低温贮藏保鲜块茎的方式之一，也是最具经济性价比的方式，但不同的块茎贮藏适宜的贮藏温度有差异，王亮等发现马铃薯的干物质、淀粉及还原糖含量的变化趋势与贮藏环境及时间有密切关系，低温糖化的温度阈值是5℃，贮藏温度越低，淀粉转化还原糖的速率显著上升。适当的低温(2～3℃)可降低马铃薯块茎营养物质消耗和水分散失，延长休眠期，并有效抑制块茎腐烂率。
35.本发明中，菊芋的干物质、还原糖和菊糖含量在不同贮藏环境及时间条件下具有显著差异，对于菊芋用途而言，如要求干物质含量较高，建议放置于低温窖(0～4℃)；如要求菊糖含量高，可以使用低温冷库(-4～0℃)，条件受限的情况下建议先就地存放于50cm土层下，待地温上升至0℃再转低温窖，。因此综合来看，从性价比角度考量，内蒙古地区的菊芋块茎采取土藏和窖藏相结合的贮藏方式更合适。
36.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
37.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。