甘薯薯片加工品质及其品种综合评价

为评价薯片加工型甘薯品种,本研究以67份甘薯材料为对象,测定鲜薯理化性质及其加工薯片的理化性质,对感官评价进行打分,通过主成分因子分析法和相关性分析,筛选出薯片加工型品种选育关键指标和甘薯薯片品质评价的关键指标。对67份材料进行聚类分析,筛选出甘薯薯片加工适宜品种。结果表明,甘薯鲜薯的干率、粘附性、总黄酮、可溶性糖、粗蛋白含量可以作为加工适宜型甘薯品种选育的关键指标。甘薯薯片的还原糖、淀粉含量可以作为评价甘薯薯片品质的关键指标。聚类分析将67份材料分为4个薯片加工适宜等级,其中商薯23(河南商丘、河南漯河)、齐宁601(浙江杭州)、广薯22(贵州贵阳)、威薯8号(河南漯河)、齐宁21(湖北武汉)较为适合被用于薯片加工。本研究所得的评价指标在实际应用中有一定价值,可为甘薯的定向育种和专用品种筛选提供理论依据。

不同1-甲基环丙烯熏蒸处理对甘薯贮藏保鲜及抗氧化能力的影响

甘薯在常温环境下放置极易出现失重、腐烂、发芽等问题,较难贮藏。为明确不同1-甲基环丙烯(1-MCP)熏蒸处理对甘薯贮藏保鲜及抗氧化能力的影响,并筛选出适宜甘薯常温贮藏的保鲜技术,本试验以烟薯25号为试验材料,研究不同熏蒸浓度(0.5、1.0、2.0、4.0、8.0μL·L^(-1))、不同熏蒸时间(6、12、24、36、48 h)及其交互作用对甘薯贮藏保鲜效果的影响,并通过模糊评价方法对不同1-MCP处理组在不同贮藏时间(0、7、14、22、30、60、90、120 d)的动态时间点上进行综合评判与分析。结果表明,在相同熏蒸时间条件下,高浓度1-MCP处理显著抑制甘薯发芽率、发芽指数和丙二醛(MDA)含量上升,抗氧化酶活性随着1-MCP处理浓度的增加呈降低趋势。相同熏蒸浓度条件下,12 h熏蒸处理与其他处理组相比贮藏保鲜效果更好。双因素方差分析结果显示,熏蒸浓度、熏蒸时间及其交互作用对甘薯贮藏期不同理化指标的影响随贮藏时间的延长逐渐减小,其中熏蒸浓度对甘薯发芽率、发芽指数、失重率、MDA含量及过氧化氢酶(CAT)、坏血酸过氧化酶(APX)活性的影响较大,熏蒸时间对甘薯超氧化物歧化酶(SOD)活性影响更大,熏蒸浓度与熏蒸时间的交互作用主要影响甘薯的呼吸强度。模糊综合评价模型表明,2μL·L^(-1)1-MCP密闭熏蒸12 h最接近标准物元的最优状态,贮藏保鲜效果最好。本研究结果可为延长甘薯货架期与贮藏期提供技术参考。

生育期对甘薯块根抗营养因子含量(活性)的影响

选用12个浙江省甘薯主栽品种,分析其块根草酸含量、单宁含量、胰蛋白酶抑制剂活性,并筛选代表性甘薯,研究相同扦插期、不同收获期及不同扦插期、相同收获期下不同生育期(80、100、120、140、160 d)对甘薯块根草酸含量、单宁含量、胰蛋白酶抑制剂活性的影响,为甘薯抗营养因子调控提供理论依据。结果表明,不同甘薯品种块根抗营养因子含量(活性)差异明显,3个紫薯品种块根的草酸、单宁含量均显著高于其余甘薯品种,白心甘薯块根的草酸、单宁含量较低,黄心甘薯块根的草酸、单宁含量最低。根据聚类分析结果及市场推广情况选取心香、越南紫薯、浙薯75进行后续研究。心香、越南紫薯、浙薯75块根的抗营养因子含量(活性)随着生育期延长变化趋势如下:相同扦插期(5月1日)、不同收获期时,收获期在8月10日至9月1日,即控制生育期为100~120 d,能明显控制甘薯块根内草酸及单宁含量;收获期为10月10日,即生育期为160 d,能明显控制甘薯块根内胰蛋白酶抑制剂活性。不同扦插期、相同收获期(10月10日)时,扦插期为5月20日,即生育期为140 d,能明显控制甘薯块根内草酸含量及胰蛋白酶抑制剂活性;扦插期为6月10日时,即生育期为120 d,能明显控制甘薯块根内单宁含量。

施氮量对甘薯块根膨大过程中淀粉含量及特性的影响

为探究施氮量对甘薯块根膨大过程中淀粉含量及特性的影响,以‘心香’和‘商薯19’为试验材料,设置0kg hm^(-2)(CK)、57.5kghm^(-2)(N1)、115kghm^(-2)(N2)3个氮肥(N)处理在栽插当日施用。在栽插后60、80、100、120和140 d取样,研究了施加氮肥后甘薯块根膨大过程中淀粉的含量、糊化特性、流变特性、凝胶质构特性及淀粉酶活性的变化规律。结果表明,(1)在块根膨大过程中,施用氮肥可显著提高2个甘薯品种淀粉含量。块根膨大前期施氮显著降低‘心香’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值,后期显著降低‘商薯19’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值,显著提高‘心香’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值;(2)3个处理下,淀粉凝胶硬度和咀嚼性随块根的膨大逐渐降低。在块根膨大后期,N2处理可显著提升2个品种的淀粉凝胶硬度;(3)2个品种淀粉凝胶呈现弹性性质,N1、N2处理可提高‘心香’的储能模量和损耗模量,降低‘商薯19’的储能模量和损耗模量;(4)块根膨大前期,施氮降低2个品种α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,但是块根膨大后期提高。因此,施氮量会对甘薯块根膨大过程中淀粉含量及特性产生显著影响。‘商薯19’在115 kg hm^(-2)施氮量下,栽插后120 d时进行收获,有利于甘薯淀粉加工。合理施氮、适时收获有利于甘薯淀粉的积累及其品质提升。

基于图像分割的甘薯抗褐变种质资源的快速鉴定

为探究基于图像识别技术的甘薯种质抗褐变能力快速鉴定方法,以98份甘薯品种为材料,基于MATLAB R2018b,利用二值化分割图像背景,检测甘薯切片图像像素值,并利用RGB颜色通过聚类分析分类,应用欧氏距离计算不同类型的甘薯褐变面积,并计算褐变面积在整个甘薯切面的比重。结果表明:分割图像背景后,通过聚类分析将98份材料按薯肉色分为40个白色系品种,35个黄色系品种,23个桔红色系品种。利用不同品种褐变面积比重及方差分析筛选出的优质抗褐变甘薯品种有:白肉色系品种‘紫云薯’、‘川薯231’、‘川薯218’;黄肉色系品种‘龙薯21’、‘齐宁31号’、‘冀菜薯7号’;桔红肉色系品种‘金薯69’。因此,基于颜色空间和欧氏距离的图像分割方法可用于甘薯种质的抗褐变能力快速、准确地鉴定。

施钾对甘薯贮藏期腐烂率及碳水化合物变化的影响

为探究甘薯最宜施钾浓度以期延长甘薯贮藏和保持较好的营养品质,以‘商薯19’和‘心香’2个品种为材料,设置0 kg/hm^(2)(K_(0))、75 kg/hm^(2)(K_(1))、150 kg/hm^(2)(K_(2))、225 kg/hm^(2)(K_(3))和300 kg/hm^(2)(K_(4))5个钾肥(K_(2)O)浓度在扦插及扦插30 d后施用。甘薯块根收获、愈伤后贮藏于14℃、相对湿度为85%的环境中,测定贮藏0、15、30、60和90 d的腐烂率、营养品质以及淀粉酶活性。结果表明:K_(2)处理的‘商薯19’和K_(3)处理的‘心香’耐贮性较好,腐烂率最低,分别为18.25%和23.00%;‘商薯19’和‘心香’在贮藏期内二者淀粉含量总体呈先下降后上升的趋势,可溶性糖含量总体呈先上升后下降的趋势。其中,K_(2)处理的‘商薯19’淀粉含量最高,为82.05%。K_(3)处理的‘心香’果糖和葡萄糖含量显著高于其他处理。因此,在甘薯生长过程中,施用150 kg/hm^(2)浓度的钾肥(K_(2)O)能有效降低其在贮藏期内的腐烂率,保持较好的营养品质。