Effects of harvest time on the yield, morphological characteristics and the anthocyanin content of the Japanese purple sweet potato storage roots (Ipomoea batatas (L.) Lam.)

Pham Thi Phuong Thao * , Le Van Hoa , Pham Phuoc Nhan , Do Tan Khang and Le Thi Tuyet Ngan

* Corresponding author (ptpthao@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Received: 20 Apr 2021
Accepted: 26 Oct 2016
Published: 26 Oct 2016
Title: Effects of harvest time on the yield, morphological characteristics and the anthocyanin content of the Japanese purple sweet potato storage roots (Ipomoea batatas (L.) Lam.)
DOI: 10.22144/ctu.jvn.2016.543
Views
561
Downloads
281
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
How to Cite
Thảo, P. T. P., Hòa, L. V., Nhẫn, P. P., Khang, Đ. T., & Ngân, L. T. T. (2016). Effects of harvest time on the yield, morphological characteristics and the anthocyanin content of the Japanese purple sweet potato storage roots (Ipomoea batatas (L.) Lam.). CTU Journal of Science, (46), 61-69. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2016.543
Issue
No. 46 (2016)
Section
Agriculture

Abstract

The study was performed on surveys the effect of harvest times on tuber morphological characteristics, tuber yield, anthocyanin content and DPPH scavenging activity of purple sweet potato tubers (Japanese cultivar) was evaluated. The studied site located in Thanh Loi, Binh Tan, Vinh Long and experiment was conducted from September 2014 to March 2015. The harvest times for quality evaluation were from 120 to 176 days after transplanting with 7- day intervals. Results showed that the yield was over 20 tons/ha at 127-day period, and the highest yield was observed at 148-day period with 32.6 tons/ha. The diameter and hardness of tubers increased over the harvest time. The soluble solid contents were fluctuated from 29.3 to 31.8%. The highest anthocyanin contents in tubers were found at 127 days and 141 days after transplanting (>100 mg CGE/100 g dry sample). Anti-oxidant effects of the tuber root extracts reached over 70% at four harvest times from 120 to 141 days after transplanting.
Keywords: Ipomoea batatas (L.) Lam., Japanese purple sweet potato, tuber yield, harvest time, tuber morphological characteristics, antioxidant activity

Tóm tắt

Đề tài được thực hiện nhằm khảo sát sự thay đổi đặc tính củ, năng suất, hàm lượng anthocyanin và đánh giá khả năng loại bỏ gốc tự do 2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl (DPPH) của anthocyanin ly trích được trong thịt củ khoai lang tím Nhật theo thời gian thu hoạch. Thí nghiệm được bố trí tại xã Thành Lợi, huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long từ tháng 9/2014 đến tháng 3/2015. Thời điểm đánh giá chất lượng củ theo thời gian thu hoạch từ 120 ngày đến 176 ngày sau khi trồng, cách khoảng 7 ngày sẽ thu hoạch một lần. Kết quả thí nghiệm cho thấy, năng suất củ tại thời điểm 127 NSKT đạt được trên 20 tấn/ha, cao nhất ở thời điểm 148 NSKT, đạt 32,6 tấn/ha. Đường kính và độ cứng củ gia tăng theo thời gian thu hoạch, hàm lượng chất khô dao động trong khoảng 29,3 – 31,8%. Hàm lượng anthocyanin ly trích trong thịt củ đạt cao nhất vào thời điểm 127 và 141 NSKT (trên 100 mg CGE/100 g khô). Khả năng loại bỏ gốc tự do 2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl (DPPH) của thịt củ khoai lang tím Nhật thu hoạch ở các thời điểm từ 120 đến 141 ngày sau khi trồng đạt trên 70% trong điều kiện thí nghiệm.
Từ khóa: Ipomoea batatas (L.) Lam., khoai lang tím Nhật, năng suất củ, đặc tính củ, thời gian thu hoạch, hoạt tính chống oxy hóa

Article Details

References

Ahmed, M., M.S. Akter and J.B. Eun, 2011. Optimization conditions for anthocyanin and phenolic content extraction form purple sweet potato using response surface methodology. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 62(1): 91–96.

Ali, L., 2012. Pre-harvest factors affecting quality and shelf-life in raspberries and blackberries (Rubus spp.). Doctoral Thesis. Swedish University of Agricultural Sciences. Sweden.

Anttonen, M.J., K.I. Hoppula, R. Nestby, M.J. Verheul and R.O. Karjalainen, 2006. Influence of fertilization, mulch color, early forcing,fruit order, planting date, shading, growing environment, and genotype on the contents of selected phenolics in strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(7):2614-2620.

Azevedo, A.M., V.C.A. Júnior, D.J.S. Viana, A.Y. Elsayed, C.E. Pedrosa, I.P. Neiva and J.A. Figueiredo, 2014. Influence of harvest time and cultivation sites on the productivity and quality of sweet potato. Horticultura Brasileira, 32(1):14 pp.

Bourke, R.M., 2006. Differences between calendar time and plant time in sweet potato: a potential source of significant experimental error. In: 14th Triennial Symposium of International Society of Tropical Root Crops, 20-26 November 2006, Central Tuber Crops Research Institute, Thiruvananthapuram, India, pp 253.

Bovell-Benjamin, A.C., 2007. Sweet potato: A review of its past, present, and future in human nutrition. Advances in food and nutrition research. 52: 1-59.

Castaneda-Ovando, A., L. Pacheco-Hernandez, E. Paez-Hernandez, J.A. Rodriguez and C.A. Galan-Vidal, 2009. Chemical studies of anthocyanins: A review. Journal of Food Chemistry, 113:859-871.

Cavalcanti, R.N., T.S. Diego and A.A.M. Maria, 2011. Non-thermal stabilization mechanisms of anthocyanins in model and food systems - An overview. Food Research International, 44:499-509.

Cevallos-Casala, B.A. and L. Cisneros-Zevallos, 2004. Stability of anthocyanin-based aqueous extracts of Andean purple corn and red-fleshed sweet potato to synthetic and natural colorants. Food Chemistry, 86:69–77.

Đào Xuân Tùng, 2010. Phân tích chuỗi giá trị khoai lang tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Luận văn Thạc sĩ khoa học chuyên ngành Phát triển Nông thôn. Viện Nghiên cứu Phát triển Đồng bằng sông Cửu Long. Trường Đại học Cần Thơ.

Dương Minh, 1999. Giáo trình môn Hoa màu, Khoa Nông nghiệp, Đại học Cần Thơ, trang 64 – 77.

Gazula, A., M.D. Kleinhenz, J.G. Streeter and A.R. Miller, 2005. Temperature and cultivar effects on anthocyanin and chlorophyll b concentrations in three related Lollo Rosso lettuce cultivars. Journal of HortScience, 40:1731-1733.

Hoàng Kim, 2009. Bài giảng Cây Lương thực (Phần 4. Cây khoai lang). Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. 279 trang.

Huỳnh Ngọc Diễm, 2015. Điều tra tình hình canh tác khoai lang tím Nhật (Ipomoea batatas (L.) Lam.) ở huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Luận văn tốt nghiệp đại học ngành Công nghệ rau hoa quả và cảnh quan, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.

Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Huỳnh, Nguyễn Thị Lan và Trần Khôi Nguyên, 2004. Xác định hàm lượng anthocyanin trong một số nguyên liệu rau quả bằng phương pháp pH vi sai. Tạp Chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 3(7), trang 47- 54.

Kano, M., T. Takayanagi, K. Harada, K. Makino and F. Ishikawa, 2005. Antioxidant activity of anthocyanions from purple sweetpotato, Ipomoea batatas cultivar Ayamurasaki. Journal of Bioscience, Biotechnology and Biochemistry, 69:979–988.

Kawanobu, S., K. Zushi, T. Wajima, J. Chikushi, T. Mori, K. Kondo and N. Matsuzoe, 2011. The effect of dark treatment on anthocyanin composition and content of strawberry fruit. Journal of Food, Agriculture and Environment, 9(1):325-328.

Kim, J.M., S.J. Park, C.S. Lee, C. Ren, S.S. Kim and M. Shin, 2011. Functional Properties of Different Korean Sweet Potato Varieties. Food Science and Biotechnology, 20(6): 1501-1507.

Lê Thị Thanh Hiền, Lê Vĩnh Thúc và Nguyễn Bảo Vệ, 2014a. Điều tra kỹ thuật canh tác và khảo sát dinh dưỡng kali, canxi trên khoai lang (Ipomoea batatas Lam.) tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, chuyên đề: Nông nghiệp, số (4):14-23.

Lê Thị Thanh Hiền, Lê Vĩnh Thúc, Nguyễn Thị Thanh Thủy và Nguyễn Bảo Vệ, 2014b. Ảnh hưởng của liều lượng bón Canxi lên sinh trưởng, năng suất và phẩm chất khoai lang tím Nhật (Ipomoea batatas (L.) Lam.) ở huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, chuyên đề: Nông nghiệp, số (4):24-31.

Mano, H., F. Ogasawara, K. Sato, H. Higo and Y. Minobe, 2007. Isolation of regulatory gene of anthocyanin biosynthesis in tuberous roots of purple-fleshed sweet potato. Plant physiology, 143:1252-1268.

Montilla, E.C., S. Hillebrand and P. Winterhalter, 2011. Anthocyanins in purple sweetpotato (Ipomoea batatas L.) varieties. Journal of Fruit, vegatable. Cereal science and Biotechnology in Global Science Books, 19 – 24.

Nedunchezhiyan, M. and R.C. Ray, 2010. Sweet potato growth, development, production and utilization: In: R.C. Ray and K.I. Tomlins (Editors). Sweet Potato: Post – harvest Aspects in Food, Feed and Industry. Nova Science Publishers, Hauppauge, New York, USA, 316pp.

Nedunchezhiyan, M., G. Bỵu and S.K. Jata, 2012. Sweet potato agronomy. Fruit, Vegetable and Cereal Science and Technology, Global Science Book, 10 pp.

Nguyễn Công Tạn, Vũ Văn Định, Đỗ Thanh Tân và Trần Việt Tiệp, 2014. Phát triển mạnh trồng khoai lang siêu cao sản và chất lượng cao để sản xuất ethanol sinh học, tinh bột, thực phẩm và làm giàu cho nông dân. Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ nông lâm Thành Tây, trang 4 – 29.

Nguyễn Thị Lang, Nguyễn Ngọc Hương, Nguyễn Trọng Phước, Trần Bình Tân, Trịnh Thị Lũy, Trần Thị Thanh Xà, Nguyễn Văn Hiếu, Trần Văn Theo và Bùi Chí Bửu. 2013. Đánh giá các giống khoai lang (Ipomoea batatas L.) mới chọn tạo theo hướng năng suất, phẩm chất cao tại Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, tập 2, trang:139-148.

Nguyễn Thị Lang. 2014. Chọn lọc giống khoai lang mới và xây dựng vùng sản xuất giống tại huyện Bình Tân, Vĩnh Long. Báo cáo tổng hợp kết quả nghiên cứu khoa học cấp Tỉnh. Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Vĩnh Long.

Nguyễn Xuân Lai, 2011. Nghiên cứu xây dựng quy trình thâm canh tổng hợp cây khoai lang vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Báo cáo tổng kết kết quả thực hiện đề tài thuộc dự án khoa học công nghệ nông nghiệp vốn vay ADB. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

Oki, T., M. Masuda, S. Furuta, Y. Nishiba, N. Terahara and I. Suda. 2002. Involvement of anthocyanins and other phenolic compounds in radical scavenging activity of purple fleshed sweet potato cultivars. Journal of Food Science, 67:1752-1756.

Phạm Thị Thanh Nhàn, Nguyễn Hữu Cường và Lê Trần Bình, 2011. Tách chiết và phân tích hàm lượng anthocyanin từ các mẫu thực vật khác nhau. Tạp chí Sinh học, Đại học Thái Nguyên, số 33(4): 79-85.

Phipott, M., K.S. Gould, C. Lim and L.R. Ferguson, 2004. Insitu and invitro antioxidant activity of sweetpotato anthocyanins. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52:1511-1513.

Ravi, V., S. Naskar, T. Makeshkumar, B. Babu and B.S.P. Krishnan, 2009. Molecular physiology of storage root formation and development in sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam.). Journal Root Crops. 35: 1-27.

Rumbaboa, R.G.O., D.F. Cornago and I.M. Geronimo, 2009. Phenolic content and antioxidant capacity of Philippine sweet potato (Ipomoea batatas L.) varieties. Food Chemistry, 113:1133–1138.

Solfanelli, C., A. Poggi, E. Loreti, A. Alpi and P. Perata, 2006. Sucrose-specific induction of the anthocyanin biosynthetic pathway in Arabidopsis. Plant Physiology, 40(2): 637-646.

Steed, L.E. and V.-D. Truong, 2008. Anthocyanin Content, Antioxidant Activity, and Selected Physical Properties of Flowable Purple-Fleshed Sweetpotato Purees. Journal of Food Science, 73:215–221.

Stintzing, F.C., A.S. Stintzing, R. Carle, B. Frel and R.E. Wrolstad, 2002. Color and antioxidant properties of cyanidin-based anthocyanin pigments. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50, 6172-6181.

Sulaiman, H., O. Sasaki, T. Shimotashiro, N. Chishaki and S. Inanaga, 2004. Effect of calcium application on the growth of sweet potato (Ipomoea batatas Lam.) plant. Pakistan Journal of Biological Sciences, 6 (17): 1519-1531.

Terahara, N., I. Konczak, H. Ono, M. Yoshimoto O. Yamakawa, 2004. Charac - terization of acylated anthocyanin in callus induces from storage root of purple fresshed sweet potato (Impomoea batatas L.). Journal of Biomedicine and Biotechnology, 279 – 286.

Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc, 2004. Cây có củ và kỹ thuật thâm canh (Quyển 1 Cây khoai lang). Nhà xuất bản Lao động xã hội.

Trương Thị Minh Hạnh và Lê Viết Triển, 2009. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng anthocyanin của khoai lang tím trong quá trình sản xuất bằng phương pháp sấy thăng hoa. Tạp chí khoa học và Công nghệ các trường Đại học Kỹ Thuật, số 71.

Trương Thị Minh Tâm, 2014. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến năng suất, phẩm chất khoai lang tím Nhật (Ipomoea batatas L.) ở huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Luận văn thạc sĩ ngành Sinh thái học, Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Cần Thơ.

Truong, V.D., Z. Hu, R.L. Thompson, G.C. Yencho and K.V. Pecota, 2012. Pressurized liquid extraction and quantification of anthocyanins in purple-fleshed sweet potato genotypes. Journal of Food Composition and Analysis, 26 (2012) 96–103.

Yang J. and Y. Shi, 2013. Effect of Different Harvest Stages on Nutritional Components of Purple Yam. Advance Journal of Food Science and Technology, 5(5): 650-654.

Yeng, S.B., K. Agyarko, H.K. Dapaah, W.J. Adomako and E. Asar. 2012. Growth and yield of sweet potato (Ipomoea batatas L.) as influenced by integrated application of chicken manure and inorganic fertilizer. African Journal of Agricultural Research, 7(39):5387-5395.

Yoshinaga, M., O. Yamakawa and M. Nakatani, 1999. Genotypic diversity of anthocyanin content and composition in purple-fleshed sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam). Breeding Sciences, 49(1), 43-47.

Zhao, C.L., W.M. Guo and J.Y. Chen, 2004. Acta Botanica Boreali-occidentalia Sinica, 24(12): 2237-2242.