不同光源对大白菜贮藏过程中质构特性的影响

李春彦，刘思佳，王慧恒，刘 旭，王拓一

（齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江齐齐哈尔 161000）

大白菜（Brassica chinensisL.）属十字花科，味道鲜美又富有营养，且价格低廉，素有“菜中之王”的美称，是我国北方地区冬天的主要蔬菜[1]。经过长时间贮藏，大白菜容易出现脱帮、失水、腐烂等问题[2]，严重影响贮藏品质。

贮藏条件对食品品质有着重要的影响，其中温度、光照和贮藏时间是主要影响因素，但是光照对作物的影响更重要，也更复杂[3-4]。光是植物生长重要的环境信号，调控植物的形态建成和新陈代谢过程[5]。刘帅等[6]的研究结果显示，蓝光可以提高红地球葡萄的可溶性固形物和还原糖含量；刘思佳等[7]研究表明，红光和蓝光可以使白菜在贮藏过程中脂肪维持较高含量；张亚芬等[8]研究发现，适当增加绿光及远红光，可以使栀子叶中黄酮、多酚、游离氨基酸的积累增多；马桂芹等[9]研究结果表明，黄光有利于青蒜苗中干物质积累，黄光及蓝光有利于含氮化合物的形成；丁晓浩等[10]研究结果表明，蓝光有助于多肉形成花青素，红光有助于多肉茎干的伸长。研究表明，光源照射可显著影响果蔬的产量和品质[11-12]。目前LED 红、蓝、白光对茄子[11]、葡萄[12-13]、莴苣[14]和番茄[15]等果实品质的研究已经广泛展开，但是针对采后贮藏过程中光对贮藏品质的影响研究还很缺乏。

质构仪主要是检测果蔬的硬度、弹性、脆性、黏度、咀嚼性等[16-18]。质构仪质地多面分析（TPA）则是模拟人牙齿咀嚼食物，对试样进行两次机械压缩，来测定探头对试样的压力以及其它相关质地参数[19]。大白菜在贮藏过程中硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性发生一系列变化，这与大白菜贮藏过程中脂肪、pH、氨基酸等组分及指标的变化有关，这些变化直接影响了大白菜的品质[20]。不同的光贮藏条件影响大白菜的贮藏品质。本研究通过质构仪分析不同光照贮藏条件下大白菜的硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性，探索不同光照对大白菜质构特性的影响规律，进而获得有利于提升大白菜贮藏品质的光照条件，为大白菜的光照贮藏提供理论和技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大白菜来源于黑龙江省齐齐哈尔市梅里斯区长胜村蔬菜种植基地，品种为‘北京新三号’。基地前茬为香瓜，香瓜收获后，8—10 月种植大白菜。

1.2 仪器与设备

TMS-PRO 质构仪，美国博乐飞公司；灭菌剪刀、灭菌烧杯、保鲜膜、自制光照保鲜柜。

1.3 试验方法

新鲜大白菜样品采摘后，去除表面的污泥，分为五组，每组三棵。将五组大白菜样品分别存入具有白光、红光、蓝光、绿光和黑暗五种不同光贮藏条件的果蔬保鲜柜中，其中白光强度范围为290～460 lux，红光强度范围为250～540 lux，绿光强度范围为290～540 lux，蓝光强度范围为280～520 lux，黑暗光强度范围为0～3 lux，保鲜柜的温度为4 ℃，湿度维持在70%。

1.4 大白菜质构特性测定

分别取五种不同光源下贮藏的大白菜茎部组织，用无菌剪刀各取一小块，分别放入五个灭菌的烧杯中，利用质构仪对大白菜的硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性进行测定。采用TMS-75 mm 圆盘挤压探头进行质构压缩测试时，初始速度为15 mm/min，初始力为15 N，形变百分量为20%。每个样品平行测定3 次，取平均值。

1.5 数据处理

实验数据采用“平均值±标准差”形式表示。数据采用单因素方差分析法（One Way ANOVA），分析软件为SPSS 22.0。

2 结果与分析

2.1 不同光源贮藏条件下大白菜的硬度

硬度是评价果蔬品质的重要指标。利用质构仪对不同光源下预处理的大白菜进行质构分析，结果见图1。由图可以看出，在白光、红光、蓝光、绿光、黑暗五种光贮藏条件下贮藏60 d，大白菜的硬度呈先上升后下降的趋势，在贮藏到30 d 时，大白菜的硬度相比最初有明显增加，其中白光贮藏下白菜的硬度最高，随后逐渐下降。在贮藏期达到60 d 时，红光贮藏下白菜的硬度较高，白光次之。前30 d 硬度上升可能是由于水分散失、组织的木质化造成的，而30～60 d 硬度的下降主要是由于大白菜组织纤维细胞发生降解或受到病菌侵蚀，原有结构受到破坏，加速组织衰老和软化所致[21]。

图1 不同光源对大白菜硬度的影响Fig.1 Effects of different light sources on the hardness of Chinese cabbage

2.2 不同光源贮藏条件下大白菜的弹性

弹性反映的是果蔬受压后迅速恢复形变的能力[22]。利用质构仪对不同光源下预处理的大白菜进行质构分析，结果见图2。由图可以看出，在白光、红光、蓝光、绿光、黑暗五种贮藏光下，大白菜的弹性呈逐渐下降趋势。在贮藏期达到30 d 时，黑暗光与绿光贮藏下大白菜的弹性最高，下降速度最慢；在贮藏期达到60 d 时，黑光和白光贮藏条件下大白菜的弹性较高。随着贮藏时间的增加，大白菜的弹性逐渐下降，在贮藏过程中受压后迅速恢复形变的能力不断减弱，说明大白菜的品质逐渐下降[22]。

图2 不同光源对大白菜弹性的影响Fig.2 Effects of different light sources on elasticity of Chinese cabbage

2.3 不同光源贮藏条件下大白菜的胶黏性

胶黏性是探头表面脱离样品黏着作用所做的功[22-23]。利用质构仪对不同光源下预处理的大白菜进行质构分析，结果见图3。由图可以看出，在白光、红光、蓝光、绿光、黑暗五种光贮藏条件下，大白菜的胶黏性在不同光源下的变化不同。在贮藏期达到30 d时，红光、白光贮藏下大白菜的胶黏性与最初相比，有明显增加；而蓝光光源下则略有增加，黑暗与绿光下大白菜的胶黏性略微下降。在贮藏期达到60 d 时，五种光贮藏条件下大白菜的胶黏性比较，红光下大白菜的胶黏性达到最高，白光次之。可见红光与白光下，大白菜的组织结构保持较好。

图3 不同光源对大白菜胶黏性的影响Fig.3 Effects of different light sources on gelatinability of Chinese cabbage

2.4 不同光源贮藏条件下大白菜的咀嚼性

咀嚼性体现的是咀嚼果实时所需的能量[21]。利用质构仪对不同光源下预处理的大白菜进行质构分析，结果见图4。由图可以看出，在白光、红光、蓝光、绿光、黑暗五种光贮藏条件下，大白菜的咀嚼性整体呈下降趋势。在贮藏期达到30 d 时，黑暗条件下的大白菜咀嚼性最高；在贮藏期达到60 d 时，白光贮藏下大白菜的咀嚼性最高，红光次之。咀嚼性下降说明大白菜贮藏过程中品质下降，这可能与弹性、硬度的变化有关。

图4 不同光源对大白菜咀嚼性的影响Fig.4 Effects of different light sources on chewiness of Chinese cabbage

3 结论与讨论

本文以大白菜为研究对象，探索了不同光照贮藏条件对大白菜组织质构特性的影响。研究结果显示，随着贮藏时间的增加，大白菜的质构特征变化明显，其弹性、咀嚼性总体呈下降趋势。与蓝光、绿光、黑暗相比，红光与白光贮藏条件下的弹性和咀嚼性下降缓慢，硬度也较高；黑暗和白光贮藏条件下大白菜的弹性较高；红光下大白菜的胶黏性达到最高，白光次之；白光贮藏条件下大白菜的咀嚼性最高，红光次之。可见，利用白光和红光对大白菜进行光贮藏，更有利于维持大白菜的组织质构特性，保持其贮藏品质，延长大白菜贮藏时间。