LED紅藍(lán)弱光照射保持櫻桃番茄冷庫貯藏品質(zhì)_雷靜.pdf

第 32 卷 第 9 期 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報 Vol 32 No 9 248 2016 年 5 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering May 2016 LED 紅藍(lán)弱光照射保持櫻桃番茄冷庫貯藏品質(zhì) 雷 靜 1 張 娜 2 閻瑞香 2 許立興 1 李 瑩 1 關(guān)文強(qiáng) 1 1 天津市食品生物技術(shù)重點實驗室 天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院 天津 300134 2 天津市農(nóng)產(chǎn)品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室 國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心 天津 300384 摘 要 為了探究單色光對番茄冷藏過程中品質(zhì)的影響 開發(fā)櫻桃番茄保鮮新技術(shù) 以綠熟期櫻桃番茄 Lycopersicon esculentum Mill 為試材 在 4 條件下分別采用發(fā)光二極管 LED light emitting diode 紅藍(lán)單色弱光 30 lx 持續(xù)照 射 研究 LED 紅藍(lán)單色弱光對櫻桃番茄采后貯藏過程中感官和主要營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的影響 結(jié)果表明 研制的 LED 試驗 裝置穩(wěn)定可靠 紅藍(lán)單色光的發(fā)射光譜穩(wěn)定 不因光照強(qiáng)度的變化而發(fā)生偏移 貯藏 10 d 以后 LED 紅藍(lán)光處理的櫻桃番 茄感官品質(zhì)顯著優(yōu)于無光對照 P 0 05 且 LED 紅光處理好于藍(lán)光處理 P 0 05 LED 藍(lán)光照射能較好地保持櫻 桃番茄維生素 C 含量 P 0 05 但 LED 紅光照射不利于維生素 C 含量的保持 LED 紅藍(lán)單色弱光照射有利于促進(jìn)櫻 桃番茄早期貯藏過程中的還原糖和可溶性總糖積累 顯著抑制貯藏后期糖含量的下降 P 0 05 LED 紅藍(lán)單色弱光照 射處理還能顯著延緩櫻桃番茄貯藏過程中可溶性固形物下降 P 0 05 提高櫻桃番茄果實可滴定酸的含量 其中 LED 紅光處理顯著高于藍(lán)光處理 P 0 05 貯藏 20 d 時 紅光照射可顯著促進(jìn)番茄紅素的合成 但貯藏過程中 LED 藍(lán)光 照射與對照差異不顯著 P 0 05 綜合來看 與對照 CK 相比 LED 紅藍(lán)弱光 30 lx 照射有利于櫻桃番茄 4 貯 藏過程中感官和營養(yǎng)價值的保持 其中 LED 紅色弱光照射處理效果較好 作為一種簡便可行的物理保鮮方法 LED 紅藍(lán) 弱光持續(xù)照射處理在櫻桃番茄采后營養(yǎng)品質(zhì)調(diào)控方面具有應(yīng)用潛力 關(guān)鍵詞 貯藏 品質(zhì)控制 照射 LED 櫻桃番茄 doi 10 1 1975 j issn 1002 6819 2016 09 035 中圖分類號 S641 2 S229 3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1002 6819 2016 09 0248 07 雷 靜 張 娜 閻瑞香 許立興 李 瑩 關(guān)文強(qiáng) LED 紅藍(lán)弱光照射保持櫻桃番茄冷庫貯藏品質(zhì) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2016 32 9 248 254 doi 10 11975 j issn 1002 6819 2016 09 035 http www tcsae org Lei Jing Zhang Na Yan Ruixiang Xu Lixing Li Ying Guan Wenqiang Red and blue LED weak light irradiation maintaining quality of cherry tomatoes during cold storage J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2016 32 9 248 254 in Chinese with English abstract doi 10 11975 j issn 1002 6819 2016 09 035 http www tcsae org 0 引 言 櫻桃番茄又名圣女果 屬茄科番茄屬的一個變種 1 其果實富含維生素 有機(jī)酸 糖 番茄紅素和礦物質(zhì)等 營養(yǎng)成分 對人體健康具有重要作用 且適于鮮食 近 年來發(fā)展很快 2 櫻桃番茄屬呼吸躍變型果實 采后貯藏 過程中易因衰老軟化 低溫冷害 微生物侵染而導(dǎo)致品 質(zhì)劣變和腐爛 不利于貯藏運輸 3 因此 通過適宜采后 處理方法保持果實的新鮮狀態(tài) 延長貨架時間 改善櫻 桃番茄的營養(yǎng)品質(zhì)具有重要的意義 目前櫻桃番茄的貯 藏保鮮技術(shù)研究較多的方法主要有冷藏 自發(fā)氣調(diào) MA modified atmosphere 涂膜 保鮮劑 紫外線處理 UV C ultraviolet C 等 3 5 但由于櫻桃番茄耐貯性較低 且不 收稿日期 2015 12 16 修訂日期 2016 03 17 基金項目 國家自然科學(xué)基金 31271949 天津市科技計劃項目 13ZCZDNC01500 天津市高等學(xué)校創(chuàng)新團(tuán)隊培養(yǎng)計劃項目 TD12 5049 作者簡介 雷 靜 女 陜西渭南人 研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏 天津 天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院天津市食品生物技術(shù)重點實驗室 300134 Email canthyteuk 通信作者 關(guān)文強(qiáng) 男 河南泌陽人 教授 天津 天津商業(yè)大學(xué)生物技 術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院天津市食品生物技術(shù)重點實驗室 300134 Email gwq18 同的流通途徑要求的采收成熟度差異較大 加上貯運環(huán) 境變化大 貯藏流通過程中易發(fā)生營養(yǎng)品質(zhì)下降及腐爛 損失等問題 因此需研究符合現(xiàn)代低溫物流要求的櫻桃 番茄保鮮新技術(shù) 可見光照射處理可以調(diào)節(jié)植物生理代謝 隨著具有 綠色 安全 節(jié)能等優(yōu)點的 LED light emitting diode 技術(shù)及產(chǎn)品的快速發(fā)展 不同顏色可見光照射在現(xiàn)代植 物生長調(diào)控中開始規(guī)?；瘧?yīng)用 Liu 等 6 研究表明 光照 對于收獲期番茄果實的品質(zhì)有顯著的影響 劉曉英等 7 研究發(fā)現(xiàn)較大比例紅光對全生育期櫻桃番茄果實照射可 顯著促進(jìn)可滴定酸的形成 60 的藍(lán)光可顯著提高番茄果 實中的維生素 C 含量 蒲高斌等 8 研究表明紅光相比于其 他光質(zhì)可有效改善轉(zhuǎn)色期番茄的果實著色 是促進(jìn)番茄 紅素合成的最有效光質(zhì) 而藍(lán)光相比于其他光質(zhì)能顯著 提高番茄的維生素 C 含量 隨著人們對果蔬營養(yǎng)功能成 分的重視以及新型有效保鮮技術(shù)的需求 可見光照射在 果蔬采后保鮮過程中的營養(yǎng)品質(zhì)調(diào)控開始增多 不同顏 色弱光照射對蘆筍 獼猴桃 西蘭花 青椒貯藏過程中 的品質(zhì)保持具有一定的效果 9 11 Alba R 等 12 報道紅光定 時處理番茄可以將番茄紅素含量增加 2 3 倍 然而 目 前將 LED 紅藍(lán)弱光持續(xù)照射應(yīng)用于提高和保持采后櫻桃 第 9 期 雷 靜等 LED 紅藍(lán)弱光照射保持櫻桃番茄冷庫貯藏品質(zhì) 249 番茄果實貯藏過程中的營養(yǎng)品質(zhì)的研究尚未見報道 本文采用 LED 紅藍(lán)單色弱光分別對冷藏櫻桃番茄果 實進(jìn)行持續(xù)照射 研究不同光質(zhì) LED 燈照射對櫻桃番茄 冷藏過程中主要營養(yǎng)品質(zhì)成分的影響規(guī)律 為開發(fā)櫻桃 番茄保鮮新技術(shù)以及 LED 單色光在果蔬保鮮中的應(yīng)用提 供理論依據(jù)和參考 1 材料與方法 1 1 材 料 1 1 1 試驗材料 櫻桃番茄 Lycopersicon esculentum Mill 采自天 津市西青區(qū)賽得金角農(nóng)業(yè)生態(tài)園 品種為 北京早紅 綠熟期 八成熟 采收 采摘成熟度一致 無機(jī)械損傷 無病蟲害的櫻桃番茄 采后及時運至實驗室備用 1 1 2 儀器與設(shè)備 LED 光照裝置為國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心 天津 研制 圖 1 裝置頂部內(nèi)側(cè)安裝適宜光照強(qiáng)度 的 LED 燈帶 內(nèi)壁粘貼鋁箔以避免環(huán)境光源干擾 并增 強(qiáng)內(nèi)部光源均勻性 Zolix SGM100 光譜儀 北京卓立漢 光儀器有限公司 電子天平 EL204 梅特勒 托利多儀器 上海 有限公司 USA Dbs 色差計 美國 Hunterlab 公 司 SY21 Ni 恒溫水浴鍋 北京市長風(fēng)儀器儀表公司 H1850R 臺式高速冷凍離心機(jī) 長沙湘儀離心機(jī)儀器有限 公司 EVOLUTION201 紫外可見分光光度計 美國 Thermo 公司 1 2 方 法 1 2 1 處理方法 將櫻桃番茄單層擺放在托盤中 每個托盤放 15 個果 實 將裝入托盤的櫻桃番茄如圖 1 所示放入置于溫度 為 4 相對濕度為 85 90 的冷庫中的 LED 光照裝 置中 關(guān)閉裝置門后打開特定光線的電源開關(guān) 櫻桃番 茄分為 3 組 每組 15 個托盤 共 45 個托盤 2 組在取樣 測定前分別持續(xù)進(jìn)行紅光和藍(lán)光 光照強(qiáng)度為 30 lx 照 射處理 第 3 組關(guān)閉 LED 光源作為對照 CK 取樣之 前 3 組樣品一直在冷庫中貯藏 定期取樣測定指標(biāo) 感官 品質(zhì) 維生素 C 還原糖 可溶性總糖 可滴定酸 可溶 性固形物和番茄紅素 每次測定取 15 個果實 3 次重復(fù) 1 LED 紅藍(lán)光燈帶 2 接線孔 3 排風(fēng)口 4 光照度傳感器 5 溫濕度傳感 器 6 托盤 7 櫻桃番茄 8 風(fēng)扇 1 LED red and blue lamp 2 Bonding hole 3 Air outlet 4 Light sensor 5 Temperature and humidity sensor 6 Tray 7 Cherry tomatoes 8 Fan 圖 1 LED 光照裝置圖 Fig 1 Schematic diagram of LED irradiation equipment 1 2 2 測定項目與方法 1 LED 紅藍(lán)照射裝置發(fā)射光譜測量 LED 光照裝置中的紅藍(lán)單色光的光照強(qiáng)度設(shè)為 10 20 30 40 50 lx 采用光譜儀測量裝置產(chǎn)生的紅藍(lán)單 色光的光譜穩(wěn)定性 2 感官品質(zhì)評價 參考胡曉亮等 3 的方法 評定標(biāo)準(zhǔn)見表 1 選 7 人建 立感官評分小組 評定的指標(biāo)包括外觀 色澤 氣味和 腐敗情況 每項指標(biāo)最高 9 分 最低 1 分 利用加權(quán)法 計算總分 每項加權(quán)系數(shù) 0 25 根據(jù)總分評定樣品品質(zhì) 結(jié)果取平均值 表 1 櫻桃番茄感官品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn) Table 1 Evaluation standard for sensory quality of cherry tomato 評分 Score 外觀 Appearance 色澤 Color 氣味 Odor 腐爛情況 Decay 9 果實飽滿 果面光滑 Completely filled smooth surface 整個果實顏色鮮艷 有光澤 Shine vivid color 有水果的特有香味 Fragrance inherent odor 無腐爛 No rotting 7 果實較飽滿 Obviously filled 果實顏色較鮮艷 Bright color 有淡淡的水果香味 Light fragrance 1 5 果實出現(xiàn)腐爛 Rotting rate 1 5 5 外形完好 果實部分軟化 Smooth surface partly soft 果實無光澤 Fruit dull 無水果的清香味 No fragrance 1 5 2 5 果實出現(xiàn)腐爛 1 5 Rotting rate 2 5 3 果實表面皺縮凹陷 Surface shrinking and pitting 果實無光澤 輕微褐變現(xiàn)象 Light browning 出現(xiàn)輕度異味 Light peculiar smell 2 5 3 5 果實出現(xiàn)腐爛 2 5 Rotting rate 3 5 1 果實軟爛 Serious soft and sogginess 無光澤 褐變現(xiàn)象嚴(yán)重 Serious browning 出現(xiàn)明顯腐臭味 Obvious rancid smell 3 5 果實出現(xiàn)腐爛 Rotting rate 3 5 3 主要營養(yǎng)指標(biāo)的測定 維生素 C 含量 參考張怡等 13 的方法 采用碘液滴 定法測定 可溶性固形物含量 采用手持折射儀 RHBO 90 測定 14 還原糖和可溶性總糖含量 參考周 春麗等 15 的方法 采用 3 5 二硝基水楊酸 DNS 法測定 還原糖 蒽酮比色法測定可溶性總糖 可滴定酸含量 參考 GB T 12456 2008 16 中的 NaOH 滴定法測定 番茄紅 素含量 參考朱俊向等 17 的方法 以含體積分?jǐn)?shù)為 2 二 氯甲烷的石油醚為溶劑 在 502 nm 波長下測定 1 2 3 數(shù)據(jù)處理 利用 Excel 2003 和 SPSS 16 0 等統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù) 進(jìn)行統(tǒng)計和方差分析 ANOVA 采用 Duncan 多重比 較法分析處理間的差異顯著性 0 05 2 結(jié)果與分析 2 1 LED 紅藍(lán)光裝置的發(fā)射光譜分析 通過調(diào)整樣品在垂直方向上與 LED 光源的距離 可 以得到不同的光照強(qiáng)度 LED 燈源的質(zhì)量會影響發(fā)射光 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 http www tcsae org 2016 年 250 譜的波長范圍 從而影響光照效果 采用光譜儀對自制 的 LED 光照裝置發(fā)射出的不同強(qiáng)度 10 50 lx 的紅光 和藍(lán)光光譜進(jìn)行測量 結(jié)果表明不同強(qiáng)度下紅光發(fā)射波 長始終在 580 660 nm 范圍內(nèi) 最大發(fā)射光譜波長為 635 nm 處 圖 2a 藍(lán)光發(fā)射波長在 410 520 nm 范圍 內(nèi) 最大發(fā)射光譜波長為 455 nm 處 圖 2b 說明本研 究所用的 LED 紅藍(lán)光試驗裝置的紅藍(lán)單色光的發(fā)射光譜 穩(wěn)定在相應(yīng)的波長范圍內(nèi) 不因光照強(qiáng)度的變化而發(fā)生 偏移 注 圖 a b 中曲線從上到下依次為 50 40 30 20 10 lx Note The curves from top to bottom are in order 50 40 30 20 10 lx 圖 2 LED 紅光和藍(lán)光的發(fā)射光譜分析 Fig 2 Spectroscopy of LED red and blue light 2 2 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄感官品質(zhì)影響 感官品質(zhì)是消費者購買櫻桃番茄時最基本的指標(biāo) LED 紅藍(lán)弱光照射下櫻桃番茄貯藏過程中的感官品質(zhì)變 化見表 2 表 2 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄感官品質(zhì)的影響 Table 2 Effect of red and blue LED weak light irradiation on sensory quality of cherry tomato during storage 貯藏時間 Storage time d 處理 Treatment 0 5 10 15 20 紅光 Red light 9 0 0 0a 8 2 0 5a 7 3 0 9a 6 6 0 4a 6 1 0 2a 藍(lán)光 Blue light 9 0 0 0a 8 4 0 6a 7 1 0 8a 6 5 0 5a 5 7 0 6a 對照 無光 Control 9 0 0 0a 8 0 0 3a 6 4 0 9b 6 0 0 1b 4 7 0 2b 注 同一列中不同字母表示差異顯著 P 0 05 Note The different letters in the same column indicate significant differences P 0 05 由表 2 可見 整個貯藏期間 櫻桃番茄的感官評分 隨貯藏時間的延長而降低 貯藏期前 5 d LED 紅光和藍(lán) 光處理組與對照組之間的差異不顯著 且感官評分均在 8 分以上 貯藏 10 20 d 過程中 光照組感官評分顯著優(yōu) 于對照組 P 0 05 紅光處理優(yōu)于藍(lán)光處理組 但二 者差異不顯著 P 0 05 貯藏至 10 d 時 紅光處理組 果實顏色普遍開始轉(zhuǎn)色 藍(lán)光處理組部分果實轉(zhuǎn)色 但 對照組僅個別果實有轉(zhuǎn)色現(xiàn)象 且多數(shù)果實開始出現(xiàn)果 肉軟化 果實蒂部出現(xiàn)不同程度的皺縮 貯藏 20 d 時 LED 紅光處理組和藍(lán)光處理組的果實顏色均鮮艷有光 澤 僅個別果實出現(xiàn)軟化現(xiàn)象 而對照組果實果肉軟化 程度嚴(yán)重 表皮出現(xiàn)凹陷和褐色斑點 商品價值降低嚴(yán) 重 感官評分降至 4 7 分 溫度是影響番茄貯藏效果的重要因素 不同成熟度 的番茄果實適宜貯藏溫度不同 溫度較低容易發(fā)生冷害 研究表明成熟度較高的紅色櫻桃番茄在 5 下貯藏 25 d 18 及 4 貯藏 28 d 19 保鮮效果較好 也有研究表明 3 種成 熟度 果色分別為黃色期 粉色期和紅色期 櫻桃番茄 5 下 MA 貯藏 18 d 均沒有發(fā)生冷害 20 需要較長時間 貯藏 如出口 長途運輸?shù)?的番茄的采收成熟度在 八成熟左右 在后期的貯藏過程中會正常后熟或者通 過乙烯處理催熟 本文 的研究結(jié)果表明八成熟櫻桃番茄 4 低溫下 貯藏后期發(fā)生冷害 出現(xiàn)褐斑 不能正常轉(zhuǎn) 紅 而 LED 紅藍(lán)光處理能夠防止冷害的發(fā)生 保持良好 的營養(yǎng)品質(zhì) 其原因可能是 LED 紅藍(lán)光照射能夠利于維 持正常新陳代謝 提高櫻桃番茄對逆境的抵抗力 關(guān)于 LED 光照射對櫻桃番茄低溫貯藏過程中的低溫冷害影響 規(guī)律和機(jī)理尚需進(jìn)一步研究 2 3 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄維生素 C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 影響 維生素 C 是果蔬主要的營養(yǎng)成分之一 是衡量果蔬 營養(yǎng)價值的重要指標(biāo) LED 紅藍(lán)弱光照射下櫻桃番茄貯 藏過程中的維生素 C 變化見圖 3 圖 3 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄維生素 C 含量的影響 Fig 3 Effect of red and blue LED weak light irradiation on vitamin C content of cherry tomato during storage 從圖 3 可看出 貯藏過程中 對照組和光照處理組 的櫻桃番茄維生素 C 含量均隨貯藏時間的延長而呈現(xiàn)下 降趨勢 這與 Fagundes C 等 18 的研究結(jié)果一致 主要是 由于在貯藏過程中櫻桃番茄果實中富含的維生素 C 易被 氧化分解 21 整個貯藏期間 藍(lán)光處理下的櫻桃番茄維 生素 C 含量最高 其次為對照組 紅光處理組維生素 C 含量最低 3 個處理之間差異顯著 P 0 05 貯藏至 20 d 時 紅光處理組的維生素 C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)從最初的 31 65 mg 100 g 降低到 21 63 mg 100 g 損失率達(dá) 31 66 對照組的維生素 C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至 23 16 mg 100 g 損失率為 26 82 藍(lán)光處理組的櫻桃 番茄貯藏末期維生素 C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 24 01 mg 100 g 損 失率僅為 24 13 本研究中藍(lán)光照射處理能有效減少櫻桃番茄在貯藏 期間維生素 C 含量的損失 原因可能在于藍(lán)光能通過影 響光受體的平衡從而影響維生素 C 代謝酶的活性 從而 減少櫻桃番茄在貯藏期間維生素 C 含量的損失 這與劉 曉英等 7 蒲高斌等 8 對番茄果實采前藍(lán)光處理的影響效 果一致 關(guān)于 LED 紅光照射處理造成櫻桃番茄貯藏過程 中的維生素 C 含量下降的原因需進(jìn)一步深入探究 第 9 期 雷 靜等 LED 紅藍(lán)弱光照射保持櫻桃番茄冷庫貯藏品質(zhì) 251 2 4 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄糖含量的影響 櫻桃番茄中糖類物質(zhì)含量的高低是影響其食用風(fēng)味 和品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo) 糖含量的變化還可作為果實貯藏過 程中衰老程度的指標(biāo) 22 LED 紅藍(lán)弱光照射下櫻桃番茄 貯藏過程中的還原糖和可溶性總糖含量的變化見圖 4 圖 4 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄糖類物質(zhì)含量的影響 Fig 4 Effect of red and blue LED weak light irradiation on saccharides content of cherry tomato during storage 由圖 4 可見 貯藏初期 八成熟櫻桃番茄在后熟作 用下 果實中的還原糖 圖 4a 及可溶性總糖 圖 4b 含量隨貯藏時間呈上升趨勢 在貯藏 10 d 時 3 組處理 均達(dá)到最大值 其中紅光處理組糖類物質(zhì)含量最高 可 溶性總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高至 6 83 藍(lán)光其次 對照組最低 三者差異顯著 P 0 05 但隨貯藏時間延長 對照組 和藍(lán)光處理組還原糖及可溶性總糖的含量開始急劇下 降 紅光處理組下降趨勢則相對平緩 整個貯藏期間 紅光處理組櫻桃番茄的糖含量一直高于對照組 在貯藏 后期下降趨勢明顯低于對照組 且差異顯著 P 0 05 紅光和藍(lán)光均能促進(jìn)貯藏期櫻桃番茄糖類物質(zhì)的生成 尤以紅光最為顯著 并且紅光保持糖類物質(zhì)含量的效果 更好 并能有效減緩糖含量的降低速度 本研究中櫻桃番茄的糖含量在貯藏前期增加 貯藏 后期降低 與 Fagundes C 等 18 的研究結(jié)果一致 八成熟 的櫻桃番茄處于綠熟期 貯藏前期有機(jī)酸的轉(zhuǎn)化 22 或者 淀粉降解導(dǎo)致糖類物質(zhì)含量升高 23 貯藏后期櫻桃番茄 進(jìn)入衰老階段 糖類作為呼吸基質(zhì)為果實提供能量 導(dǎo) 致其含量逐漸降低 本研究中貯藏前期紅光和藍(lán)光照射可 能通過促進(jìn)低成熟度果實蔗糖代謝合成相關(guān)酶的活性 24 導(dǎo)致糖的合成增加 貯藏后期紅光則可能是能夠通過降 低果蔬呼吸代謝相關(guān)酶的活性 使呼吸速率下降 從而 抑制糖類物質(zhì)的減少 25 而藍(lán)光卻沒有這種作用 由此 可見 紅光和藍(lán)光均有利于櫻桃番茄糖類物質(zhì)的保持 減緩糖的降低速度 LED 紅光照射的效果更為顯著 2 5 LED 紅藍(lán)弱光照射對 櫻桃番茄可滴定酸含量的影響 LED 紅藍(lán)弱光照射下櫻桃番茄貯藏過程中的可滴定 酸含量的變化見圖 5 由圖 5 可見 櫻桃番茄的可滴定 酸含量隨貯藏時間的延長而呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢 紅光處理組櫻桃番茄的可滴定酸含量一直處于較高水 平 其次是藍(lán)光 最后是對照組 經(jīng)差異顯著分析 各 組之間差異顯著 P 0 05 可滴定酸是果蔬貯藏初期 的主要呼吸基質(zhì) 可合成 ATP 或轉(zhuǎn)化為糖 在貯藏過程 中可滴定酸含量呈現(xiàn)下降的趨勢 22 Fagundes C 等 18 研 究表明 櫻桃番茄冷藏過程中可滴定酸含量顯著下降 而本研究結(jié)果有所不同 貯藏過程中可滴定酸含量并沒 有持續(xù)下降 貯藏初期紅藍(lán)弱光照射能夠顯著提高可滴 定酸的含量 后期下降也較為緩慢 原因可能是 LED 光 影響了酸轉(zhuǎn)化酶和降解酶的活性 7 另外 也可能是由于 本研究中櫻桃番茄成熟度較低 其有機(jī)酸的合成和分解 代謝途徑與成熟度較高的櫻桃番茄不同引起 圖 5 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄可滴定酸含量的影響 Fig 5 Effect of red and blue LED weak light irradiation on titratable acid content of cherry tomato during storage 2 6 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄可溶性固形物含量的 影響 可溶性固形物是可溶的糖 酸及其他小分子物質(zhì) 酚 氨基酸 可溶性果膠 維生素 C 礦物質(zhì)等 的總 稱 26 與糖含量直接相關(guān) 其含量反映果實的成熟程度 3 LED 紅藍(lán)弱光照射下櫻桃番茄貯藏過程中的可溶性固形 物的變化見圖 6 圖 6 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄可溶性固形物含量的影響 Fig 6 Effect of red and blue LED weak light irradiation on soluble solids content of cherry tomato during storage 由圖 6 可見 櫻桃番茄的可溶性固形物含量在貯 藏初期升高 隨貯藏時間的延長 櫻桃番茄的可溶性 固形物含量逐漸保持平穩(wěn) 但處理組的可溶性固形物 含量始終顯著高于對照組 P 0 05 貯藏 20 d 時 對照組的櫻桃番茄可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至 6 4 處理組仍保持較高水平 且光照處理組與對照組差異 顯著 P 0 05 本試驗的研究結(jié)果與其他研究人員的研究結(jié)果有所 不同 Liu 等 6 研究表明紅光 太陽光 UV C 等間歇定 時照射均不影響番茄果實貯藏過程中可溶性固形物的含 量 且可溶性固形物含量在貯藏過程中變化較小 然而 本研究結(jié)果與劉曉英等 7 的研究結(jié)果相似 其研究表明全 育期持續(xù)藍(lán)光照射可顯著提高櫻桃番茄中可溶性固形物 的含量 研究結(jié)果不同的原因可能是品種 成熟度 處 理方式和時間 光源類型的不同造成的 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 http www tcsae org 2016 年 252 2 7 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄番茄紅素含量的 影響 櫻桃番茄特有的紅色是由番茄紅素所產(chǎn)生的 8 番茄 紅素還具有重要的醫(yī)療保健作用 12 番茄果實成熟和后 熟過程中番茄紅素含量會逐漸增加 18 適宜的保鮮條件 可延緩櫻桃番茄中的番茄紅素下降 27 由表 3 可見 櫻桃番茄的番茄紅素含量隨貯藏時間 的延長呈現(xiàn)增加趨勢 貯藏 20 d 時番茄紅素含量約是剛 采摘的番茄中番茄紅素的 2 倍 與對照相比 紅光處理 15 d 后顯著提高了櫻桃番茄貯藏后期番茄紅素的含量 P 0 05 藍(lán)光處理與對照相比番茄紅素含量差異不顯 著 P 0 05 本試驗的研究結(jié)果與其他研究者的結(jié) 果相一致 Liu 等 6 研究表明不管光照與否 番茄中番 茄紅素含量在貯藏過程中均顯著升高 而且紅光照射比 UV C 和陽光照射提高的番茄紅素都多 6 陳強(qiáng)等 28 研 究認(rèn)為紅光相比于藍(lán)光能顯著提高番茄果實中番茄紅 素的含量 果實中的光敏色素通過紅光誘導(dǎo)調(diào)節(jié)番茄紅 素的合成 從而改善番茄果實的著色 Alba R 等 12 研 究認(rèn)為紅光能提高番茄紅素還可能是由于光敏素影響 了乙烯合成 而乙烯對于調(diào)節(jié)番茄紅素的合成至關(guān)重 要 因此 紅光可能是調(diào)控番茄貯藏過程中番茄紅素合 成和積累的特殊調(diào)控因子 具體的影響機(jī)制還需進(jìn)行進(jìn) 一步的研究 表 3 LED 紅藍(lán)弱光照射對櫻桃番茄番茄紅素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響 Table 3 Effect of red and blue LED weak light irradiation on lycopene of cherry tomato during storage g g 1 貯藏時間 Storage time d 處理 Treatment 0 5 10 15 20 紅光 Red light 3 30 0 12a 4 02 0 17a 4 75 0 15a 5 64 0 17a 6 34 0 11a 藍(lán)光 Blue light 3 30 0 12a 3 94 0 27a 4 63 0 18a 5 58 0 19a 6 17 0 11b 對照 無光 Control 3 30 0 12a 4 01 0 12a 4 68 0 29a 5 60 0 21a 6 19 0 27b 注 同一列中不同字母表示差異顯著 P 0 05 Note The different letters in the same column indicate significant differences P 0 05 3 結(jié) 論 1 研制的 LED 光照裝置能夠精確地發(fā)射出紅光和 藍(lán)光 其發(fā)射光譜波長分別為 635 和 455 nm 能夠精確 地發(fā)射出紅光和藍(lán)光 保證了試驗過程中照射光質(zhì)的精 確性 2 LED 紅藍(lán)單色弱光照射能夠促進(jìn)綠熟期櫻桃番茄 在 4 貯藏過程中更好地完成后熟 延緩成熟衰老 保持 營養(yǎng)成分 與對照相比 LED 紅光和藍(lán)光弱光照射處理 可顯著促進(jìn)櫻桃番茄還原糖和可溶性總糖的合成 P 0 05 保持可溶性固形物及可滴定酸的含量 抑制其下 降趨勢 藍(lán)光處理能更有效地抑制維生素 C 的氧化降解 而紅光處理則能更好地促進(jìn)番茄紅素的合成 保持較高 的感官指標(biāo) 提高其貯藏品質(zhì) LED 紅藍(lán)弱光處理具有安全 節(jié)能 簡便等特點 在櫻桃番茄采后流通保鮮中有潛在的應(yīng)用價值和前景 參 考 文 獻(xiàn) 1 李海達(dá) 吉家曾 鄭桂建 等 不同 LED 補(bǔ)光光源對櫻桃 番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 J 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014 41 14 37 40 Li Haida Ji Jiazeng Zheng Guijian et al Effects of different LED light supplement on the yield and quality of Cherry tomato J Guangdong Agricultural Science 2014 41 14 37 40 in Chinese with English abstract 2 Liu Changhong Cai Luyun Lu Xianying et al Effect of postharvest UV C irradiation on phenolic compound content and antioxidant activity of tomato fruit during storage J Journal of integrative agriculture 2012 11 1 159 165 3 胡曉亮 周國燕 王春霞 等 海藻酸鈉和溶菌酶復(fù)合涂 膜對櫻桃番茄貯藏的保鮮效果 J 食品與發(fā)酵工業(yè) 2011 37 10 193 196 Hu Xiaoliang Zhou Guoyan Wang Chunxia et al Research of alginate and lysozyme compound coating on fresh keeping of cherry tomatoes J Food and Fermentation Industries 2011 37 10 193 196 in Chinese with English abstract 4 Pataro G Sinik M Capitoli M M et al The influence of post harvest UV C and pulsed light treatments on quality and antioxidant properties of tomato fruits during storage J Innovative Food Science 2 National Engineering and Technology Research Center for Preservation of Agricultural Products Tianjin Tianjin Key Laboratory of Postharvest Physiology and Storage of Agricultural Products Tianjin 300384 China Abstract Tomatoes are rich in compounds including carotenoids vitamin C Vc and flavonoids which are believed to be beneficial to human health The increasing growth in the consumption of fresh cherry tomato Lycopersicon esculentum Mill has driven the demand for developing new green postharvest technology to maintain the quality during cherry tomato s storage period and shelf life Blue and red lights among visible light regions may be still useful for the photosynthesis of some fresh products that are not fully mature during storage Light emitting diodes LEDs technologies could provide some opportunities to develop new equipment and method for controlling postharvest quality of cherry tomato treated by different light sources during storage and shelf life Mature green breaker stage tomatoes were harvested and treated continuously with red and blue LED weak light at 4 for up to 20 d Untreated tomatoes the control were kept in the dark for the same period The effects of the treatments on the sensory quality levels of appearance color odor and decay Vc reducing sugar total soluble sugar total soluble solids titratable acid and lycopene were evaluated throughout the storage The results showed that LED irradiation apparatus used in the experiment was stable and reliable LED red and blue lamps could emit the designated light spectrum and not drift as the change of light intensity The sensory quality was maintained at high level in all treatment during early storage period After 10 d storage the cherry tomatoes irradiated by LED red and blue light began to change color to yellow and red and had significantly better sensory quality than the control treatment P 0 05 and LED red light had better effect than LED blue light On the 20 th day the cherry tomatoes in the control showed inferior sensory quality involving flesh severe softening apparent browning pitting on the peel and fungal decay spot while the tomatoes irradiated by LED red and blue light kept good sensory quality P 0 05 LED blue light irradiation could significantly inhibit the decrease of Vc content P 0 05 in cherry tomato during storage compared with the control treatment while the cherry tomatoes irradiated by LED red light showed lower Vc content than the control LED red and blue light irradiation could lead to the accumulation of reducing sugar and total soluble sugar in cherry tomato during the early stage