CN104270953B - 马铃薯储存 - Google Patents
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Abstract
一种储存马铃薯的方法，该方法包括以下步骤：提供多个内休眠或生态休眠的马铃薯；在第一储存步骤中，将马铃薯储存在第一气体环境中，第一气体环境包括含量从高于大气中存在的二氧化碳含量至基于第一气体环境的组成的高达5mol％的二氧化碳；和，在第二储存步骤中，将马铃薯储存在第二气体环境中，第二气体环境包括含量为基于第二气体环境的组成的0.03mol％至2mol％的二氧化碳，第一和第二气体环境具有不同的二氧化碳含量。还公开了一种储存马铃薯的方法，该方法包括以下步骤：提供多个内休眠或生态休眠的马铃薯；在第一储存步骤中，在多个马铃薯储存在包括二氧化碳的第一气体环境中；监控马铃薯或储存在大气中的对照马铃薯的休眠；回应至少一个所述马铃薯的芽眼活动，将第一气体环境转变成包括二氧化碳的第二气体环境；和，在第二储存步骤中，将多个马铃薯储存在第二气体环境中并且将第二气体环境中的二氧化碳水平维持在低于选定的阈值，以控制马铃薯的糖含量。
Description
本发明涉及一种储存马铃薯的方法。本发明还涉及启动或延长储存的生态休眠(ecodormant)马铃薯的休眠的方法。本发明进一步涉及控制储存的马铃薯的糖含量的方法。
马铃薯可以储存长达一年，但可储存性主要受到品种和储存方案的约束。存在两个控制马铃薯的可储存性的阶段；采收后的生理学休眠阶段(内休眠)和发芽抑制阶段(生态休眠)。
已经将休眠定义为“任何含有分生组织的植物结构的明显生长的暂时抑制”(Lang等，1987)。
在本说明书中，内休眠(endodormancy)是指块茎启动后的阶段，采收后延续一个不确定的时间段，其中块茎分生组织(眼)没有发芽并且处于生理因素控制下；而生态休眠描述了内休眠后的任何时间段，其中块茎在生理学上不再休眠，但其中外部环境因素抑制分生组织的生长，由此抑制发芽生长。术语“芽眼活动”(eye movement)是指块茎分生组织早期明显的生长阶段，如果其没受到抑制，将继续形成新芽，并且在本说明书中，作为休眠破坏指示的“芽眼活动”表示块茎分生组织已经生长到至少1mm的长度。
存在几种用于启动和/或延长马铃薯生态休眠的技术。对于家庭或饭菜使用的马铃薯，通常将块茎储存在低温下，并且可选地储存在含有乙烯的环境中。这样的储存条件可以提高马铃薯的糖含量。对于打算加工的马铃薯，通常重要的是在储存期间维持低糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)含量，并且因此通常使用较高储存温度结合化学发芽抑制剂。通常，优选较高的储存温度，以避免寒冷引起的变甜，导致提高的糖含量。最常用的化学发芽抑制剂是氯苯胺灵(CIPC)。然而，供应链下游可检测残余物的存在已经导致人们担忧会造成可能的撤回或限制。人们已经认识到，如果没有可行的CIPC的替代方案，将来长期和全年的用于加工的马铃薯供应将受到威胁。
之前已经有人提出控制马铃薯储存环境内的气体。
存在极少已经研究了气调储存(controlled atmosphere storage)对马铃薯块茎生理学的作用的研究，已经在整个储存阶段的不同时刻处使用气调储存的研究甚至更少。一篇论文，Khanbari，O.S.，Thomspon，A.K.(1994)，“在4℃下的气调储存对马铃薯块茎的薯片颜色和发芽生长、腐烂和重量损耗的影响(The effect of controlled atmospherestorage at 4℃ on crisp colour and on sprout growth,rotting and weight lossof potato tubers.)”，Potato Research 37，291-300，公开了一种方法，其在10℃下将马铃薯块茎(品种Record)“固化了”三周，然后转移至4℃下的气调储存，持续六个月。0.7-1.8mol％CO2的浓度结合低O2(2.1-3.9mol％)产生了最佳结果，与0.9mol％CO2结合21mol％O2相比，薯片颜色浅、发芽生长低和腐烂的块茎少。
另一篇论文，Burton，W.G.(1959)，“在10℃下储存气体中的二氧化碳和氧的浓度对马铃薯发芽的影响(The effect of the concentrations of carbon dioxide andoxygen in the storage atmosphere upon the sprouting of potatoes at 10℃.)”，European Potato Journal 1，47-57，发现了提高CO2浓度与发芽生长负相关，其中在10℃下4个月后，高达20mol％CO2的水平完全消除了发芽生长。这在之后的很多年被Khanbari和Thompson(1994)证实，他们发现了较高的CO2导致较好的发芽抑制，然而，油炸颜色变得更深。深的油炸颜色是由涉及还原糖(葡萄糖和果糖)和氨基酸的相互作用的美拉德反应引起的。
再一篇论文，V.，Akbudak，B.，Serpen,A.，Acar，J.，Metin Turan，Z.，Eris，A.(2007)，“气调储存和低剂量照射对影响油炸时丙烯酰胺和颜色形成的马铃薯块茎成分的影响(Effects of controlled atmosphere storage and low-dose irradiationon potato tuber components affecting acrylamide and color formations uponfrying.)”，European Food Research and Technology 224，681-687，研究了各种CO2与O2比例的影响。高于9mol％的CO2浓度导致显著较高的果糖、葡萄糖和蔗糖，尤其是马铃薯品种Agria在9℃下储存4个月后，其中蔗糖水平比在0、3mol％和6mol％CO2下保存的块茎高5倍。在品种Russet Burbank中发现了同样的趋势。
Burton(1959)还研究了块茎的细胞液中溶解的气体的含量，并且发现了用于生长的最佳CO2浓度为2-4mol％或0.04-0.05ml CO2每ml马铃薯细胞液，而在高得多的CO2浓度下，实现了生长的抑制。作者还发现了低O2刺激了生长，尤其在大约5mol％下，其等于0.0006ml O2每马铃薯细胞液。推断出由于温度影响气体的溶解性，在空气气体中将储存温度提高到10℃以上将提高细胞液中溶液的气体的含量，并且作为溶液中提高的CO2的结果，所得到的发芽生长可能不超过人们的预期。
通常，尽管之前的研究工作产生了矛盾的数据和结论，但通常认为在马铃薯储存领域中，升高的二氧化碳水平可以(a)抑制发芽，但也(b)可以相应地提高淀粉转化成糖，这通常不是所需的并且特别是在加工马铃薯的情况中。
气调储存是延长洋葱储存期的常用手段。已知例如在低氧(3％)和高二氧化碳(5％)条件下储存洋葱能抑制发芽；然后，需要小心维持这些水平，以防止厌氧呼吸，其引起恶味。另外，气调储存只可以用于储存某些栽培品种，因为副作用包括辛辣味增加，使得气调储存可能不适于温和洋葱的储存。在Chope G.A.等的“气调储存和常规大气储存之间的转换对洋葱栽培品种SS1、Carlos和Renate的球茎的影响(The effect of the transitionbetween controlled atmosphere and regular atmosphere storage on bulbs ofonion cultivars SS1,Carlos and Renate)”，Postharvest Biology Technology，2007，44，228-239中，公开了在储存过程中可以将洋葱从第一种气体中转换到第二种不同的气体中。此外，马铃薯和洋葱的不同生理学意味着洋葱的任何处理方案用于马铃薯时，可能具有完全不同的作用。
目前，本领域中需要这样一种马铃薯储存方案，所述储存方案可以降低或避免可能会残留在马铃薯上的CIPC或其他所施加的化学发芽抑制剂的使用，并且另外可以呈现出发芽抑制和低糖(果糖、葡萄糖和蔗糖)的组合。能够在储存的马铃薯中呈现出发芽抑制和低糖组合并且还能够降低或不使用所施加的化学发芽抑制剂的马铃薯储存方案将是马铃薯工业的卓越进展，并且本发明的目的是提供这样的马铃薯储存方法。
因此，本发明的目的是提供一种储存马铃薯的方法，其至少部分克服了马铃薯工业中目前使用的现有马铃薯储存方法和方案的这些显著缺点中的至少一些。
本发明提供了一种储存马铃薯的方法，该方法包括以下步骤：
i.提供多个内休眠或生态休眠的马铃薯；
ii.在第一储存步骤中，将所述马铃薯储存在第一气体环境中，第一气体环境包括含量从高于大气中存在的二氧化碳含量至高达基于第一气体环境的组成的5mol％的二氧化碳；和
iii.在之后的第二储存步骤中，将所述马铃薯储存在第二气体环境中，第二气体环境包括含量为基于第二气体环境的组成的0.03mol％至2mol％的二氧化碳，第一气体环境和第二气体环境具有不同的二氧化碳含量。
在第一储存步骤中，大气中存在的二氧化碳含量为特定储存位置的环境大气中存在的二氧化碳含量，并且这样的含量大于0.03mol％。
本发明进一步提供了一种储存马铃薯的方法，该方法包括步骤：
i.提供内休眠或生态休眠的多个马铃薯；
ii.在第一储存步骤中，将所述多个马铃薯储存在包括二氧化碳的第一气体环境中；
iii.监控所述马铃薯或储存在大气中的对照马铃薯的休眠；
iv.回应至少一个所述马铃薯或至少一个所述储存在大气中的对照马铃薯的芽眼活动的启动，将第一气体环境转变成包括二氧化碳的第二气体环境；和
v.在第二储存步骤中，将所述多个马铃薯储存在第二气体环境中并且将第二气体环境中的二氧化碳水平维持在低于选定的阈值，以控制马铃薯的糖含量。
本发明还进一步提供了一种抑制或延长储存的马铃薯的生态休眠的方法，该方法包括以下步骤：
i.将多个内休眠或生态休眠的马铃薯储存在包括二氧化碳的气体环境中；
ii.在至少一些所述马铃薯或至少一些储存在大气中的对照马铃薯的芽眼活动后，改变所述气体环境的二氧化碳含量。
本发明进一步提供了一种控制马铃薯糖含量的方法，该方法包括以下步骤：
i.在第一储存步骤中，将多个内休眠或生态休眠的马铃薯储存在第一气体环境中，所述第一气体环境包括摩尔含量高于或等于大气的二氧化碳含量的二氧化碳；和
ii.在至少一个所述马铃薯或至少一个储存在大气中的对照马铃薯的休眠破坏后，在之后的第二储存步骤中，将多个马铃薯储存在第二气体环境中，所述第二气体环境包括摩尔含量低于或高于第一气体环境的二氧化碳含量的二氧化碳。
通常，马铃薯中的糖含量包含果糖、葡萄糖和蔗糖含量。
本发明再进一步提供了一种储存马铃薯的方法，该方法包括以下步骤：
i.将多个内休眠或生态休眠的马铃薯储存在具有气体环境的储存设备中，所述气体环境包括摩尔含量高于或等于大气的二氧化碳含量的二氧化碳；
ii.在至少一个所述马铃薯或至少一个储存在大气中的对照马铃薯的芽眼活动后，改变所述气体环境的二氧化碳含量。
使用对照马铃薯时，将对照马铃薯储存在特定大气、大气空气中，在任何特定储存步骤中，其可以不同于被储存在气调条件下的马铃薯作物的环境气体。然而，选择对照马铃薯的其他储存参数，如温度、储存密度、气压等，使得基本上与被储存的马铃薯作物的那些相同；换句话说，对照储存条件只有大气组成可以不同于作物储存条件，其他储存参数或变量基本上相同。
对于全部这些发明，优选的特征被限定于从属权利要求中。
与以上讨论的尝试储存马铃薯以实现发芽生长抑制的已知方法相比，本发明可以提供以下组合：(a)降低的发芽生长，和(b)在储存的马铃薯中维持低水平糖。
对于家庭或饭菜用马铃薯，本发明可以允许将马铃薯储存在高于目前常规使用的储存温度下，降低储存的能源足迹和/或消除储存过程中对于含乙烯气体或其他发芽抑制化学品的需求，这给消费者提供了益处。
在本发明之前，马铃薯储存工业中意识到的明智行为是需要维持低水平的二氧化碳，通常为1500ppm至2000ppm，对应于储存气体中的0.15mol％至0.2mol％，在马铃薯的生态休眠过程中，另外提高的二氧化碳水平将易于导致马铃薯中提高的糖的问题，如果糖、葡萄糖和蔗糖。提高的还原糖葡萄糖和果糖的水平与烹调过程中褐变发生率的提高相关，特别是在油炸过程中，以及与马铃薯产品(如，薯片)制造过程中产品质量可变性的降低和提高相关。
本发明至少部分是基于本发明发明人的发现来断定的，他们观察到休眠破坏前后(通过芽眼活动来呈现)储存气体中的二氧化碳的相对水平是储存的马铃薯中糖水平是否升高的决定因素。
发明人已经发现了通过提供气调储存，包括分阶段改变的二氧化碳含量，以及根据观察到的芽眼活动来改变二氧化碳含量，可以延长储存过程中马铃薯的生态休眠阶段，而没有导致不利地提高(adversely increasing)马铃薯的糖水平。这种组合益处是从之前关于马铃薯储存公开的现有技术所无法得到的。相反，在现有技术中，在一方面实现延长的休眠和另一方面实现最小水平的糖之间存在矛盾。
通过提供延长的马铃薯休眠而没有提高糖水平并且通过没有使用化学发芽抑制剂(如CIPC)或使用与用于马铃薯储存的已知商业实施方案相比较低水平的化学发芽抑制剂(如CIPC)，本发明可以提供优于现有技术的多个技术和商业优势。
首先，为了在采收后的延长的期间内可靠且一致地提供高质量的储存的马铃薯供应，该马铃薯储存方案更容易控制。芽眼活动用作储存气体的变量的控制参数，其可以是整个储存方案的单个修饰变量，提供了容易实施的马铃薯储存方案。
其次，如果食品安全管理者要将CIPC撤销或强制实行对其使用的更严格的规定，本发明的气调马铃薯储存方案可以用作一种选项，以提供对于使用化学发芽抑制剂(如CIPC)的替换或增补方案。
不受任何理论的束缚，据信，休眠破坏后大气中的高二氧化碳浓度导致应激反应，其刺激淀粉分解成单糖，这提高了块茎的还原糖含量。然而，需要重述的是，本发明第一次显示出，如果将块茎储存在分阶段的气调储存下，既可以抑制发芽也可以抑制糖累积。
现在将参考附图仅通过示例来描述本发明的实施例，其中：
图1显示了在根据本发明的实施例和比较例中所采用的储存期之后，马铃薯芽眼活动的发生率；
图2显示了在根据本发明的实施例和比较例中所采用的不同储存期储存的马铃薯的果糖水平和储存天数之间的关系；
图3显示了在根据本发明的实施例和比较例中所采用的不同储存期储存的马铃薯的葡萄糖水平和储存天数之间的关系；
图4显示了在根据本发明的实施例和比较例中所采用的不同储存期储存的马铃薯的蔗糖水平和储存天数之间的关系；
图5显示了在根据本发明的实施例和比较例中所采用的不同储存期储存的马铃薯的总糖水平和储存天数之间的关系。
本发明涉及储存马铃薯的方法。该方法包括起始步骤，该起始步骤是提供多个生态休眠或内休眠的马铃薯。
采用具有气调的储存方案来储存马铃薯，其中储存马铃薯的气体环境不是不变的，而是通过从第一方案转变成第二方案而以分阶段的方式来改变。通过监控马铃薯的休眠性质来确定转变点。
在第一储存步骤中，将马铃薯储存在第一气体环境中，所述第一气体环境包括含量为基于第一气体环境的组成的0.03mol％至5mol％的二氧化碳。第一气体环境可以包括大气或已经添加了附加的二氧化碳的大气(所述二氧化碳替代了空气中存在的其他气体)。添加的二氧化碳至少部分是由马铃薯散发出的呼吸二氧化碳提供的。
通常，第一气体环境包括含量为基于第一气体环境的组成的0.1mol％以上至高达5mol％，可选0.25mol％至5mol％，进一步可选0.25mol％至1mol％的二氧化碳。
在至少一个所述马铃薯的芽眼活动后，将内休眠或生态休眠的马铃薯从第一储存步骤转移到之后的第二储存步骤。在本发明中，将作为休眠破坏指示的芽眼活动定义为表示块茎分生组织已经生长到至少1mm的长度。这样的芽眼活动是裸眼可见的。如果没有抑制，块茎分生组织将继续生长并且在马铃薯中形成芽。
在本发明的一些实施例中，转换储存条件的触发点是在至少一个(可选至少一些)所述马铃薯中观察到芽眼活动。
通常，在至少1％(可选1％至50％)的休眠的马铃薯中的芽眼活动后，将内休眠的马铃薯从第一储存步骤转移至之后的第二储存步骤。
可替换地，如上所述，当采用对照马铃薯时(其被储存在受控条件下的大气气体中，除此之外的其他参数与受控储存下的马铃薯作物的那些相同)，在至少一个储存在大气气体中的对照马铃薯中(可选地，在至少一些储存在大气气体中的对照马铃薯中，进一步可选地，在多个储存在大气气体中的对照马铃薯的1％至50％中)的芽眼活动后，将所述马铃薯从第一储存步骤转移至之后的第二储存步骤。
在第一储存步骤中，通常将马铃薯储存在1℃至15℃，可选5℃至13℃，的温度下。在第二储存步骤中，通常将马铃薯储存在1℃至15℃，可选℃％至13℃，的温度下。在第一和第二储存步骤中，通常都将马铃薯储存在1℃至15℃，可选5℃至13℃，范围内的基本上相同的温度下。对于其中任一个步骤或该两个储存步骤两者，典型储存温度为约9℃。
在本发明的优选实施例中，通过改变气体环境的组成，通常是在常用储存设备中，将马铃薯从第一储存步骤转变到第二储存步骤。
在之后的第二储存步骤中，将马铃薯储存在第二气体环境中，所述第二气体环境包括含量为基于第二气体环境组成的0.03mol％至2mol％的二氧化碳。第二气体环境可以包含大气气体，或可以包含已经添加了附加的二氧化碳的大气气体。再次，添加的二氧化碳可以至少部分是由马铃薯散发出的呼吸二氧化碳提供的。
通常，第二气体环境包括含量为基于第二气体环境的组成的0.03mol％至1.5mol％，可选0.1mol％至1mol％，的二氧化碳。
在一些优选的实施例中，第二气体环境具有比第一气体环境更低的二氧化碳含量，每个二氧化碳含量都基于各自气体环境的摩尔组成。
例如，在一些实施例中，第一气体环境包括含量为基于第一气体环境的组成的0.25mol％至5mol％的二氧化碳，并且第二气体环境包括大气气体，或包括含量为基于第二气体环境的组成的0.03mol％至2mol％的二氧化碳。
在一个实施例中，第一气体环境包括含量为基于第一气体环境的组成的0.4mol％至4mol％的二氧化碳，并且第二气体环境包括大气气体。
在另一个实施例中，第一气体环境包括含量为基于第一气体环境的组成的0.4mol％至4mol％的二氧化碳，并且第二气体环境包括含量为基于第二气体环境的组成的0.03mol％至0.75mol％的二氧化碳。
在一些其他优选的实施例中，第二气体环境具有比第一气体环境更高的二氧化碳含量，每个二氧化碳含量基于各自气体环境的摩尔组成。
例如，在一些实施例中，第一气体环境包括含量为基于第一气体环境的组成的0.25mol％至0.5mol％的二氧化碳，而第二气体环境包括含量为基于第二气体环境的组成的0.5mol％以上至高达1mol％的二氧化碳。
例如，在其他实施例中，第一气体环境包括含量为基于第一气体环境的组成的0.03mol％以上至2mol％以下的二氧化碳，而第二气体环境包括含量为基于第二气体环境的组成的0.3mol％以上至高达2mol％的二氧化碳，第二气体环境的二氧化碳含量高于第一气体环境的二氧化碳含量。
因此，在根据本发明的储存马铃薯的方法的优选实施例中，监控第一气体环境中储存的内休眠或环境休眠的马铃薯的休眠，并且回应至少一个所述马铃薯或至少一个对照马铃薯的芽眼活动，将第一气体环境转变成第二气体环境，将所述马铃薯储存在第二气体环境中，同时将第二气体环境中的二氧化碳水平维持在低于选定的阈值以控制马铃薯的糖含量。马铃薯的糖含量包含果糖、葡萄糖和蔗糖含量中的至少一种。
可选地，在本发明的任一个实施例中，在第一和第二储存步骤之间可以存在过渡期间，在该过渡期间中，改变气体环境的组成，例如，逐渐地改变气体环境的组成。该过渡期间可以长达24小时，但通常短于3小时，例如，甚至短如1小时。
参照以下非限制性示例进一步说明本发明。
示例1
提供了商业可购得的品种Saturna的马铃薯块茎，其在2010年的夏天采收并且最初用CIPC(氯苯胺灵)生长抑制剂进行了处理。块茎是生态休眠的并且已经在空气中在9.1℃的储存温度下储存。最后的CIPC处理是在2010年的10月10日，并且在2011年的1月20日，采用本发明的气调储存条件来储存块茎。将块茎放入可叠放托盘中，并且储存在气密性刚性聚丙烯防水盒中(尺寸88×59×59cm)。使盒盖漂浮在储水池上。调控气体并且通过管道将气体泵入盒中。
最初将样品块茎保持在包括空气的大气中，其含有添加的二氧化碳，以提供基于大气的组成的0.4mol％的二氧化碳含量。将块茎储存在额定储存温度为9.5±1℃的储存容器内，容器内的实际温度为10.5℃，总共持续89天。气调方案开始那天指定为第0天(为2011年2月2日)。
将另一组相同品种的对照块茎在相同储存容器和温度下储存在空气中。
定期监控对照块茎以确定生态休眠的破坏。确定储存在空气中时表明呈现出芽眼活动(分生组织的可见生长)的对照块茎的百分比数。
5天后(2011年2月7日)，空气中19％的样品块茎呈现出芽眼活动(分生组织的可见生长)。9天后(2011年2月11日)，空气中57％的样品块茎呈现出芽眼活动(分生组织的可见生长)。
在第12天(2011年2月14日)，将样品块茎从包含具有添加的二氧化碳的空气的初始气体转移至之后的不同的包含空气的气调气体中。
在第49天测定呈现出芽眼活动的样品块茎的百分比数。
在第0天、第12天和第49天测量了马铃薯块茎的糖含量。取每个块茎的赤道切片，重复三份，在液氮中速冻，然后储存在-40和-80℃下，用于随后的生化分析。提取糖类(果糖、葡萄糖和蔗糖)，并且根据本领域已知技术，使用HPLC-RID(折射率检测仪)和峰面积进行定量。具体地，将切片冻干，然后与甲醇:水溶液混合，然后通过0.2微米过滤器过滤。将滤液通过单糖Ca+(8％)HPLC色谱柱(Rezex RCM)，具有HPLC-级水的移动相，流速为0.6mL/分钟。然后用折射率分析仪(Agilent 1200 RID)分析提取物，以确定存在的果糖、葡萄糖和蔗糖的浓度。
图1说明了在第49天显示出芽眼活动的块茎的百分比。可以看到在49天储存期之后，只有约17％的块茎呈现出芽眼活动。这证明了在整个储存期中生态休眠的高维持。
图2、3、4和5分别说明了在第0、12和49天测量的块茎的果糖含量、葡萄糖含量、蔗糖含量和总还原糖(即，葡萄糖和果糖的总和)含量。可以看到所有这些糖含量在49天储存期中基本上是稳定的。这证明了在整个储存期中还原糖的增加基本上是可忽略的，并且特别是在生态休眠过程中还原糖基本上没有增加。
示例2
示例2重复了示例1，使用相同的马铃薯块茎，但根据本发明的气调储存条件中的二氧化碳含量不同。最初将样品块茎保存在包含添加了二氧化碳的空气的气体中，以提供基于所述气体的组成的4mol％的二氧化碳含量，并且随后在第12天(2011年2月14日)，转变成不同的包含空气的气调气体。
再次，在第49天测量了芽眼活动的百分比，并且在第0天、第12天和第49天测量了马铃薯块茎的还原糖含量。
从图1可以看到在49天储存期后，只有约19％的块茎呈现出芽眼活动。再次，这证明了在整个储存期中生态休眠的高维持。从图2、3、4和5，可以看出所有糖含量在49天储存期中是基本上稳定的。再次，这证明了在整个储存期中糖的增加基本上是可忽略的，并且特别是在生态休眠过程中还原糖基本上没有增加。
示例3
示例3重复了示例1，使用相同的马铃薯块茎，但根据本发明的气调储存条件中的二氧化碳含量不同。最初将样品块茎保存在包含添加了二氧化碳的空气的气体中，以提供基于所述气体的组成的0.4mol％的二氧化碳含量，并且随后在第12天(2011年2月14日)，转变成包含添加了二氧化碳的空气的不同气调气体，以提供基于所述气体的组成的0.6mol％的二氧化碳含量。
再次，在第49天测量了芽眼活动的百分比，并且在第0天、第12天和第49天测量了马铃薯块茎的还原糖含量。
从图1可以看到在49天储存期后，只有约27％的块茎呈现出芽眼活动。再次，这证明了在整个储存期中生态休眠的高维持。从图2、3、4和5，可以看出所有糖含量在49天储存期中是基本上稳定的。再次，这证明了在整个储存期中糖的增加基本上是可忽略的，并且特别是在生态休眠过程中还原糖基本上没有增加。
示例4
示例4重复了示例1，使用相同的马铃薯块茎，但根据本发明的气调储存条件中的二氧化碳含量不同。最初将样品块茎保存在包含添加了二氧化碳的空气的气体中，以提供基于所述气体的组成的4mol％的二氧化碳含量，并且随后在第12天(2011年2月14日)，转变成包含添加了二氧化碳的空气的不同气调气体，以提供基于所述气体的组成的0.6mol％的二氧化碳含量。
再次，在第49天测量了芽眼活动的百分比，并且在第0天、第12天和第49天测量了马铃薯块茎的还原糖含量。
从图1可以看到在49天储存期后，约42％的块茎呈现出芽眼活动。再次，这证明了在整个储存期中生态休眠的合理维持。从图2、3、4和5，可以看出所有糖含量在49天储存期中是基本上稳定的。再次，这证明了在整个储存期中糖的增加基本上是可忽略的，并且特别是在生态休眠过程中还原糖基本上没有增加。
示例5
示例5重复了示例1，使用相同的马铃薯块茎，但根据本发明的气调储存条件中的二氧化碳含量不同。最初将样品块茎保存在包含空气的气体中，并且随后在第12天(2011年2月14日)，转变成包含添加了二氧化碳的空气的不同气调气体，以提供基于所述气体的组成的0.6mol％的二氧化碳含量。
再次，在第49天测量了芽眼活动的百分比，并且在第0天、第12天和第49天测量了马铃薯块茎的还原糖含量。
从图1可以看到在49天储存期后，约50％的块茎呈现出芽眼活动。再次，这证明了在整个储存期中生态休眠的合理维持。从图2、3、4和5，可以看出所有糖含量在49天储存期中是基本上稳定的。再次，这证明了在整个储存期中糖的增加基本上是可忽略的，并且特别是在生态休眠过程中还原糖基本上没有增加。
比较例1至3
比较例1至3各自重复了示例1，使用相同的马铃薯块茎，但是在气调储存条件中采用了不同的二氧化碳含量，其不同于本发明的气调储存条件。在比较例1至3中，最初将样品块茎分别保存在包含空气的气体中、包含添加了二氧化碳以提供基于所述气体的组成的0.4mol％的二氧化碳含量的空气的气体中，或包含添加了二氧化碳以提供基于所述气体的组成的4mol％的二氧化碳含量的空气的气体中。在比较例1至3的每一个中，随后在第12天(2011年2月14日)，转变成包含添加了二氧化碳的空气的不同的气调气体，在每种情况中，以提供基于所述气体的组成的4mol％的二氧化碳含量。
再次，对于每个比较例，在第49天测量了芽眼活动的百分比，并且在第0天、第12天和第49天测量了马铃薯块茎的还原糖含量。
从图1可以看到，尽管对于每个比较例，在49天储存期后，分别仅有约19％、14％或14％的块茎呈现出芽眼活动，这证明了在整个储存期的生态休眠的高维持，然而，从图2、3、4和5，可以看到在49天储存期中，全部糖含量基本上都提高了。
这些比较例证明了在整个储存期中糖的显著增加是由生态休眠过程中在所述气体中提供显著的二氧化碳浓度引起的。
比较例4
比较例4重复了示例1，使用相同的马铃薯块茎，但是在气调储存条件中采用了不同的二氧化碳含量，其不同于本发明的气调储存条件。在比较例4中，在整个49天储存期中，将块茎保存在包含空气的气体中。
再次，对于比较例4，在第49天测量了芽眼活动的百分比，并且在第0天、第12天和第49天测量了马铃薯块茎的还原糖含量。
从图1可以看到对于比较例4，100％的块茎在49天储存期后呈现出芽眼活动，这证明了整个储存期的生态休眠的维持可以忽略。尽管图2、3、4和5显示出全部糖含量在49天储存期中基本上保持不变，然而缺乏生态休眠将会限制完全在空气中储存的马铃薯的储存能力。
这些示例和比较例累积地证明了，通过在两个不同方案之间转换，通过分阶段改变气体中的二氧化碳浓度，从而实现的本发明的气调方案，可以获得生态休眠的显著延长且在储存期中糖没有任何明显增加的组合。
这些示例和比较例还累积地证明了，在第12天和第49天之间的较后储存阶段中用4mol％的二氧化碳处理的块茎，其蔗糖、葡萄糖和果糖浓度中的所有糖都显示出快速的提高，这大致比比较例4的空气-空气对照高20倍、6倍、8倍和14倍，而在示例1至5的第12天后生态休眠期中使用了较低百分比的二氧化碳。在储存的第二阶段中没有包括4mol％的二氧化碳的示例1至5的处理方案下保存的块茎含有与对照(空气/空气)块茎一致的糖浓度。
在储存的较后阶段中，将处理保持在0.6mol％的二氧化碳，具有比其他处理方案更高的百分比的芽眼活动，与芽眼活动开始之前的处理无关。然而，通常，在最初接受了较高二氧化碳浓度的块茎中，发芽得到了抑制。
本发明的各种改变将是本领域技术人员显而易见的，并且包括在本发明的范围内。特别地，尽管举例说明了仅在两个气调方案之间转换，但本发明的各种方法可以包括在超过两个气调方案之间的连续转换，例如，从第一个转换成第二个，再转换成第三个，每个气调方案在气调中具有各自的二氧化碳含量。
Claims (16)
1.一种储存马铃薯的方法，该方法包括以下步骤：
i.提供多个内休眠或生态休眠的马铃薯；
ii.在第一储存步骤中，将所述马铃薯储存在第一气体环境中，所述第一气体环境是已经添加了二氧化碳的大气，基于所述第一气体环境的组成所述二氧化碳的含量为0.25mol％至5mol％；
iii.在至少一个所述储存的马铃薯或至少一个储存在大气中的对照马铃薯中的芽眼活动后，将马铃薯转移至之后的第二储存步骤；
iv.在所述第二储存步骤中，将所述马铃薯储存在第二气体环境中，所述第二气体环境是已经添加了二氧化碳的大气，基于所述第二气体环境的组成所述二氧化碳的含量为0.1mol％至1.0mol％，所述第一气体环境和所述第二气体环境具有不同的二氧化碳含量；
其中所述第一储存步骤和所述第二储存步骤在1℃至15℃的温度下进行；并且其中在所述第一储存步骤和第二储存步骤中的二氧化碳的成分避免了马铃薯中糖分水平的不利提高。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤i中，所述马铃薯是内休眠的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在1％至50％的所述马铃薯中的芽眼活动后，将所述马铃薯从第一储存步骤转移至之后的第二储存步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其中通过将常规储存设备中的所述第一气体环境转变成所述第二气体环境，将所述马铃薯从第一储存步骤ii转变到第二储存步骤iv。
5.一种储存马铃薯的方法，该方法包括以下步骤：
i.提供内休眠或生态休眠的多个马铃薯；
ii.在第一储存步骤中，在所述多个马铃薯储存第一气体环境中，所述第一气体环境是已经添加了二氧化碳的大气，基于所述第一气体环境的组成所述二氧化碳的含量为0.25mol％至5mol％；
iii.监控所述马铃薯或储存在大气气体中的对照马铃薯的休眠；
iv.回应至少一个所述马铃薯或至少一个储存在大气中的对照马铃薯的芽眼活动的启动，将所述第一气体环境转变成第二气体环境，所述第二气体环境是已经添加了二氧化碳的大气，基于所述第二气体环境的组成所述二氧化碳的含量为0.1mol％至1.0mol％；和
v.在第二储存步骤中，将所述多个马铃薯储存在所述第二气体环境中并且将所述第二气体环境中的二氧化碳水平维持在0.1mol％至1.0mol％之间，以控制马铃薯的糖含量；
其中所述第一储存步骤和所述第二储存步骤在1℃至15℃的温度下进行；并且其中在所述第一储存步骤和第二储存步骤中的二氧化碳的成分避免了马铃薯中糖分水平的不利增长。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在至少一些所述马铃薯的芽眼活动后，将所述马铃薯从第一储存步骤转移至之后的第二储存步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在1％至50％的所述马铃薯中的芽眼活动后，将所述马铃薯从第一储存步骤转移至之后的第二储存步骤。
8.根据权利要求5所述的方法，其中在多个储存在大气中的对照马铃薯中的1％至50％的马铃薯的芽眼活动后，将所述马铃薯从第一储存步骤转移至之后的第二储存步骤。
9.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二气体环境具有比所述第一气体环境更低的二氧化碳含量，每个所述二氧化碳含量都是基于各自气体环境的摩尔组成。
10.根据权利要求5所述的方法，其中通过将常规储存设备中的所述第一气体环境转变成所述第二气体环境，将所述马铃薯从第一储存步骤ii转变到第二储存步骤v。
11.一种启动或延长储存马铃薯的生态休眠的方法，该方法包括以下步骤：
i.将多个内休眠或生态休眠的马铃薯储存在气体环境中，所述气体环境是已经添加了二氧化碳的大气，基于所述气体环境的组成所述二氧化碳的含量为0.25mol％至5.0mol％；
ii.在至少一些所述马铃薯或至少一些储存在大气中的对照马铃薯的芽眼活动后，改变所述气体环境的二氧化碳含量至0.1mol％与1.0mol％之间；
其中所述步骤i和所述步骤ii在1℃至15℃的温度下进行；并且其中在所述步骤i和所述步骤ii中的二氧化碳的成分避免了马铃薯中糖分水平的不利增长。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在1％至50％的所述马铃薯或对照马铃薯的芽眼活动后，启动步骤ii。
13.一种控制马铃薯的糖含量的方法，该方法包括以下步骤：
i.在第一储存步骤中，将内休眠或生态休眠的多个马铃薯储存在第一气体环境中，所述第一气体环境是已经添加了二氧化碳的大气，基于所述第一气体环境的组成所述二氧化碳的含量为0.25mol％至5mol％；和
ii.在至少一个所述马铃薯或至少一个储存在大气中的对照马铃薯的休眠破坏后，在之后的第二储存步骤中，将所述多个马铃薯储存在第二气体环境中，所述第二气体环境是已经添加了二氧化碳的大气，基于所述第二气体环境的组成所述二氧化碳的含量为0.1mol％至1.0mol％；
其中所述第一储存步骤和所述第二储存步骤在1℃至15℃的温度下进行；并且其中在所述第一储存步骤和第二储存步骤中的二氧化碳的成分避免了马铃薯中糖分水平的不利增长。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述马铃薯的糖含量包括果糖、葡萄糖和蔗糖含量中的至少一种。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在步骤i中，所述马铃薯是内休眠的。
16.根据权利要求1、5、11或13所述的方法，其中所述第一储存步骤和所述第二储存步骤在5℃至13℃的温度下进行。
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