基于低温等离子体的马铃薯抑芽技术研究

马铃薯贮藏期间的发芽会导致马铃薯品质下降,降低其食用性和商业价值,因此,抑制马铃薯发芽一直是人们关注的重要问题。低温等离子体作为一种植物友好型技术,因其运行成本小、无污染、效率高等优势已被广泛应用于农产品加工及贮藏领域。本实验利用自制的等离子体射流装置,以希森6号马铃薯为原料,研究了低温等离子体对马铃薯发芽的抑制作用,优化了等离子体反应器和处理参数,并初步探讨了等离子体对马铃薯的抑芽机理。研究内容如下:(1)利用自制介质阻挡放电(DBD)等离子体处理马铃薯离体芽眼,通过调整不同的等离子体处理电压及处理时间,探讨合理的等离子体抑芽参数。结果表明:20s和30 s处理效果较好;随着处理电压的增加,等离子体对芽眼的刻蚀效应增强。具体表现在7 k V和8 k V处理组中,芽眼经过10 sNavitoclax等离子体处理后仍然保持着较为完整的结构。而10 k V处理下的芽眼表面已经显示出杂乱的组织损伤和较为严重的结构破坏。(2)利用自制等离子体射流反应器处理马铃薯整薯,通过马铃薯关键抗氧化酶活性对等离子体射流的响应程度差别,研究等离子体对马铃薯的抑芽机制。结果表明:等离子体射流可以提高马铃薯关键抗氧化酶活性(CAT、SOD),贮藏8 d后,20 s和30 s处理的SOD活性比对照组分别提高selleck Fer-149.3%和23.2%;提高总酚类黄酮含量和ABTS清除率,20 s和30 s处理8 d后酚类物质含量分别比对照高18%和11%,进而减少马铃薯ROS的积累,抑制其发芽。处理后马铃薯20℃贮藏16天后发芽率仅为37.6%,而对照组贮藏16天后发芽率达到95%。20 s等离子体射流处理可以抑制马铃薯呼吸作用,降低马铃薯失重率,贮藏16 d的失重率比对bioactive calcium-silicate cement照低20%;降低块茎还原糖含量,减少美拉德反应引起的品质和颜色变化;一定程度上降低POD活性,抑制其褐变,维持商品价值。(3)利用自制阵列等离子体射流反应器处理马铃薯整薯,通过响应面实验探讨等离子体抑芽最佳处理参数。结果表明:当处理电压19 k V、处理时间20 s、气体流速13 L/min~(-1)时,马铃薯发芽率29.6%、失重率2.2%、还原糖含量26.3 g kg-~1,该条件下的马铃薯有着较好的抑芽率,仍能维持较好的生理活性。此外,放电电压、处理时间和气体流速是影响马铃薯发芽的重要因素,大剂量的等离子体处理会引起马铃薯表面损伤。综上所述,等离子体处理可以较为明显的抑制马铃薯发芽,维持其品质。对于不同种类的被处理物来说,应该合理选择影响等离子体处理效果的关键条件,在控制等离子体刻蚀效应的基础上,达到最佳处理效果。