LED紅藍(lán)弱光照射保持櫻桃番茄冷庫貯藏品質(zhì)

雷 靜，張 娜，閻瑞香，許立興，李 瑩，關(guān)文強(qiáng)※

（1. 天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心，天津 300384）

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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)研究中心，天津 300384）

為了探究單色光對(duì)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(duì)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(yàn)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(duì)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(shí)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(shí)，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(duì)照差異不顯著（P＞0.05）。綜合來看，與對(duì)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(jià)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。

貯藏；品質(zhì)控制；照射；LED；櫻桃番茄

0 引言

櫻桃番茄又名圣女果，屬茄科番茄屬的一個(gè)變種[1]，其果實(shí)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(duì)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(shí)，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(yùn)輸[3]。因此，通過適宜采后處理方法保持果實(shí)的新鮮狀態(tài)、延長貨架時(shí)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，且不同的流通途徑要求的采收成熟度差異較大，加上貯運(yùn)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(diǎn)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(duì)于收獲期番茄果實(shí)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(duì)全生育期櫻桃番茄果實(shí)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(shí)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(shí)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(duì)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(duì)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(bào)道紅光定時(shí)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番茄果實(shí)貯藏過程中的營養(yǎng)品質(zhì)的研究尚未見報(bào)道。

本文采用LED紅藍(lán)單色弱光分別對(duì)冷藏櫻桃番茄果實(shí)進(jìn)行持續(xù)照射，研究不同光質(zhì)LED燈照射對(duì)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(yàn)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(shí)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)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(jì)，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(tái)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(jì)，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(gè)托盤放15個(gè)果實(shí)），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(duì)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(gè)托盤，共45個(gè)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(duì)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(gè)果實(shí)，3次重復(fù)。

圖1 LED光照裝置圖Fig.1 Schematic diagram of LED irradiation equipment

1.2.2 測定項(xiàng)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(píng)價(jià)

參考胡曉亮等[3]的方法，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。選7人建立感官評(píng)分小組，評(píng)定的指標(biāo)包括外觀、色澤、氣味和腐敗情況，每項(xiàng)指標(biāo)最高9分，最低1分，利用加權(quán)法計(jì)算總分。每項(xiàng)加權(quán)系數(shù)0.25，根據(jù)總分評(píng)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation standard for sensory quality of cherry tomato

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?？扇苄怨绦挝锖浚翰捎檬殖终凵鋬x（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(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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（α=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(huì)影響發(fā)射光譜的波長范圍，從而影響光照效果。采用光譜儀對(duì)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(yàn)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。

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(duì)櫻桃番茄感官品質(zhì)影響

感官品質(zhì)是消費(fèi)者購買櫻桃番茄時(shí)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(duì)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

由表2可見，整個(gè)貯藏期間，櫻桃番茄的感官評(píng)分隨貯藏時(shí)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(duì)照組之間的差異不顯著，且感官評(píng)分均在8分以上。貯藏10～20 d過程中，光照組感官評(píng)分顯著優(yōu)于對(duì)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(shí)，紅光處理組果實(shí)顏色普遍開始轉(zhuǎn)色，藍(lán)光處理組部分果實(shí)轉(zhuǎn)色，但對(duì)照組僅個(gè)別果實(shí)有轉(zhuǎn)色現(xiàn)象，且多數(shù)果實(shí)開始出現(xiàn)果肉軟化，果實(shí)蒂部出現(xiàn)不同程度的皺縮。貯藏20 d時(shí)，LED紅光處理組和藍(lán)光處理組的果實(shí)顏色均鮮艷有光澤，僅個(gè)別果實(shí)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，而對(duì)照組果實(shí)果肉軟化程度嚴(yán)重，表皮出現(xiàn)凹陷和褐色斑點(diǎn)，商品價(jià)值降低嚴(yán)重，感官評(píng)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(shí)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(shí)間貯藏（如出口、長途運(yùn)輸?shù)龋┑姆训牟墒粘墒於仍诎顺墒熳笥遥诤笃诘馁A藏過程中會(huì)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(duì)逆境的抵抗力，關(guān)于LED光照射對(duì)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(duì)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(jià)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(duì)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(duì)照組和光照處理組的櫻桃番茄維生素C含量均隨貯藏時(shí)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(shí)中富含的維生素C易被氧化分解[21]。整個(gè)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(duì)照組，紅光處理組維生素C含量最低，3個(gè)處理之間差異顯著（P＜0.05）。貯藏至20 d時(shí)，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(duì)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(duì)番茄果實(shí)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。

2.4 LED紅藍(lán)弱光照射對(duì)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(shí)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(duì)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(shí)中的還原糖（圖4a）及可溶性總糖（圖4b）含量隨貯藏時(shí)間呈上升趨勢，在貯藏10 d時(shí)，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(duì)照組最低，三者差異顯著（P＜0.05）。但隨貯藏時(shí)間延長，對(duì)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(duì)平緩。整個(gè)貯藏期間，紅光處理組櫻桃番茄的糖含量一直高于對(duì)照組，在貯藏后期下降趨勢明顯低于對(duì)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(shí)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(shí)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(duì)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(shí)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(duì)照組，經(jīng)差異顯著分析，各組之間差異顯著（P＜0.05）?？傻味ㄋ崾枪哔A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(duì)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(duì)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(shí)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(duì)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(shí)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(duì)照組（P＜0.05）；貯藏20 d時(shí)，對(duì)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(duì)照組差異顯著（P＜0.05）。

本試驗(yàn)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(shí)照射均不影響番茄果實(shí)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(shí)間、光源類型的不同造成的。

2.7 LED 紅藍(lán)弱光照射對(duì)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(shí)成熟和后熟過程中番茄紅素含量會(huì)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(shí)間的延長呈現(xiàn)增加趨勢，貯藏20 d時(shí)番茄紅素含量約是剛采摘的番茄中番茄紅素的2倍。與對(duì)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(duì)照相比番茄紅素含量差異不顯著（P＜0.05）。本試驗(yàn)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(shí)中番茄紅素的含量，果實(shí)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(shí)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(duì)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。

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表3 LED紅藍(lán)弱光照射對(duì)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 μg·g-1

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(yàn)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(duì)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(diǎn)，在櫻桃番茄采后流通保鮮中有潛在的應(yīng)用價(jià)值和前景。Xie Jing, Cai Nan, Han Zhi. Effect of weak light illumination on qualities of fruits and vegetables in cold storage[J]. Food Science, 2008, 29(3): 471－474. (in Chinese with English abstract)

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Red and blue LED weak light irradiation maintaining quality of cherry tomatoes during cold storage

Lei Jing1, Zhang Na2, Yan Ruixiang2, Xu Lixing1, Li Ying1, Guan Wenqiang1※
(1. Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Sciences, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China; 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)

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 20thday, 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 of storage, and reducing sugar and total soluble sugar content reached the highest on the 10thday. The contents of reducing sugar and total soluble sugar in cherry tomatoes decreased gradually between the 10thand the 20thday, while it was higher in the tomatoes irradiated by LED red and blue weak light than that in the control during the whole storage (P<0.05). Compared to the control, LED red and blue light irradiation could significantly delay the decrease of total soluble solids content and titratable acid content in cherry tomato (P<0.05), and LED red light had significantly higher effect than LED blue light (P<0.05). LED red light irradiation could lead to significantly higher lycopene content on the 20thday, while there was no significant difference between LED blue light and the control during storage. In comparison with the control treatment, LED red and blue weak light irradiation was beneficial for controlling the sensory and nutritional quality of cherry tomato at 4℃ , completing the ripening process, and keeping the normal postharvest physiological metabolism. LED red weak light irradiation had the best effect among the treatments. In conclusion, LED red and blue weak light irradiation, as a simple and effective postharvest method, has the potential of application in the postharvest quality control of cherry tomato. The results provide the basis for sensory and nutritional quality control of fresh fruits and vegetables during cold storage.

storage; quality control; irradiation; LED; cherry tomato

10.11975/j.issn.1002-6819.2016.09.035

S641.2; S229+.3

A

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(bào)，2016，32(9)：248－254.

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

2015-12-16

2016-03-17

國家自然科學(xué)基金（31271949）；天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目（13ZCZDNC01500）；天津市高等學(xué)校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目（TD12-5049）

雷 靜，女，陜西渭南人，研究方向?yàn)檗r(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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，300134。Email：canthyteuk@163.com

※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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，300134。Email：gwq18@163.com