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168 2025年中国家用电器技术大会 论文集 UVB对采后生菜和双孢菇品质影响的研究 周新 颜孙洁 王喆 合肥美的电冰箱有限公司 230601 摘 要 UVB 是一种去化学无污染的果蔬保鲜技术 由于其绿色 经济 安全的特性 U VB 在食材保鲜和营养提升研究方 面受到了越来越多关注 本文以生菜和双孢菇作为典型食材 研究了冷藏环境下U VB 处理对采后绿色蔬菜和菌菇品质 失重 率 褐变指数 及营养成分 叶绿素含量 维生素 D 含量 的影响 结果表明 U VB 可以有效保持生菜和双孢菇外观品质 并提 高其营养物质含量 U VB 处理组 0 5 0 75 1 1 5kJ m 2 感官指标和营养指标均优于无光对照组 且1 kJ m 2 1 5kJ m 2 UVB 能最大限度维持了生菜和双孢菇的感官和营养品质 贮藏 7 天后 1 kJ m 2 和1 5kJ m 2 UVB 处理组生菜失重率分别为 5 57 和 4 15 低于对照组 2 0 2 和2 5 5 双孢菇褐变指数分别低于 7 天对照组 1 9 54 和1 9 0 表 明 U VB 处理能保持贮藏期间生菜 重量 延缓双孢菇褐变 此外 经 1 kJ m 2 和1 5kJ m 2 UVB 处理后 生菜 7 天叶绿素含量提升率分别为 6 2 57 和6 0 07 U VB 有效 抑制了叶绿素降解 同时 U VB 处理诱导双孢菇中维生素 D 的合成 表明 U VB 处理刺激麦角甾醇的转化 综上 将 U VB 光照技术 应用于冰箱能有效保持绿色蔬菜和菌菇外观色泽 并提高其营养含量 未来 U VB 光照保鲜技术处在食品工业中具有很大的潜力 关键词 UVB 绿色蔬菜 菌菇 冷藏 采后保鲜 Effect of Ultraviolet B Treatment on the Postharvest Quality of Lettuce and Agaricus Bisporus at Refrigeration Temperature Zhou Xin Yan Sunjie W ang Zhe Hefei Midea Refrigerator Co Ltd 230601 Abstract UVB is a chemical free and pollution free preservation technology for fruits and vegetables Recently UVB has warrented increasing attention in the research of food preservation and nutrient enhancement due to its characteristics of green economic and safe This paper focused on the effects of UVB treatment on the postharvest quality weight loss rate browning index and nutritional components chlorophyll content vitamin D content under refrigeration conditions where lettuce and Agaricus bisporus were chosen as typical ingredients for research The results showed that UVB could effectively maintain the appearance quality of lettuce and Agaricus bisporus and increase the nutrient content The sensory and nutritional indicators of UVB treatment groups 0 5 0 75 1 1 5kJ m 2 were better than those of the control group Meanwhile 1 1 5kJ m 2 UVB treatment maximized the sensory and nutritional quality of lettuce and Agaricus bisporus After 7 days of storage the weight loss rate of lettuce of 1 kJ m 2 and 1 5kJ m 2 UVB treatment groups was 5 57 and 4 15 which were 20 2 and 25 5 lower than that of the control group respectively Meanwhile the browning index of Agaricus bisporus was lower than that of the control group by 19 54 and 19 0 respectively after 7 days This indicated that UVB treatment could maintain the weight of lettuce and delay the browning of Agaricus bisporus during stroage In addition the increase rate of chlorophyll content in 7 day lettuce were 62 57 1kJ m 2 and 60 07 1 5kJ m 2 which released that UVB effectively inhibiting the degradation of chlorophyll UVB treatment also induced the synthesis of vitamin D in Agaricus bisporus indicating that UVB stimulated the conversion of ergosterol In conclusion the application of UVB illumination technology in refrigerators can effectively reserve the appearance color of green vegetables and mushrooms as well as enhance the nutritional content In the future the UVB illumination preservation technology has great potential in the food industry Keywords Ultraviolet B Vegetables Mushroom Cold storage Postharvest quality 第一作者简介 周新 男 1987年2月生 毕业于湖南农业大学食品科学专业 现任合肥华凌股份有限公司健康技术高级研究员 主 要从事果蔬保鲜技术研究 电子邮箱为zhouxin911 第一部分 冰箱 冷柜及冰箱压缩机相关技术 第一部分 冰箱 冷柜及冰箱压缩机相关技术 169 1 引言 近年 随着经济高速发展 当代人生活水平逐步 提高 对于日常摄入的食物品质和营养含量也提出了 更高要求 绿色蔬菜及食用菌富含维生素 膳食纤维 氨基酸等营养成分 是人体摄取营养重要的来源之一 然而 绿色蔬菜和食用菌采摘后会持续进行呼吸代谢 和能量代谢 这导致两者在贮藏期间外观品质较难保 持 同时内部营养成分也易发生损耗流失 大大削弱 其商业价值降低 1 以生菜和双孢菇为例 生菜属 于菊科莴苣属草本作物 富含维生素 C 膳食纤维莴苣 素等保健成分 这些成分有利于辅助治疗神经衰弱 促进血液循环等 然而 生菜的高含水量和旺盛的代 谢活动导致其在贮藏期间易发生病菌侵染 黄化及褐 变 2 3 双孢菇 富含蛋白质 纤维素 人体必需矿物 元素和微量元素等营养成分 具有抗癌 降血压的功 效 此外 有报道还表明双孢菇可作为维生素D的合 成来源之一 打破维生素D仅能通过人体自身合成或 摄入动物性食物局限 4 然而 由于双孢菇组织结构 细嫩 含水量高呼吸速率和代谢旺盛 且表面缺少角 质层保护 故极易受到机械损伤或微生物侵染 导致 表皮褐变 营养流失 5 综上 有必要开发新技术保 持贮藏期间绿色蔬菜和菌菇外观品质 并降低其营养 流失 目前 越来越多研究聚焦在果蔬光照保鲜技术上 并且已取得较多成果 一方面在保鲜角度 Zhan 等 6 研究发现持续高强度光照能够有效抑制鲜切生菜褐 变 维持其品质稳定 Ma等 7 对比研究蓝光 464nm 和红光 660nm 照射对西兰花品质影响 发现红光更 有利于保持西兰花的品质 抑制黄化 此外 Peng 等 8 研究表明绿光照射能延长了西兰花货架期 且由于 LED 光源的发热量低 更适合与低温冷藏环境结合 另一方面 在营养改善角度 张珂嘉等 9 研究发现红蓝 处理提高生菜维生素C 可溶性蛋白 可溶性糖总氨 基酸含量 朱凯 10 研究蓝光处理对杏鲍菇品质影响时 发现蓝光处理有利于保持杏鲍菇表面色泽 并延缓了 贮藏期间 V C 总酚和类黄酮的下降 然而 以上光照保 鲜技术研究多集中在可见光 红蓝光为主 对采后果 蔬的保鲜及营养品质改善 紫外光处理对食材的品质 改善仍有较大研究空间 紫外光 U V 作 通 常 分 为 UVA 315mm 400nm UVB 280mm 315nm 和 UVC 100mm 280nm U VC 由于其强杀菌作用最早用于采后果蔬保鲜 相关研究 也表明适量剂量U VC 照射也能诱导果蔬产生活性物 质 11 12 然 而 U VC 的波段对生物体伤害较大 且UVC照射期间生成的活性氧会促进果蔬光氧化 反应 生成的自由基易损伤果蔬组织 导致品质劣 变 13 因此 U VB 作为一种对生物伤害较小 能量 相对适中的紫外波段 关于其在采后果蔬保鲜的应用 已经吸引了越来越多的关注 UVB 可以激活果蔬防 御机制并提高氧化应激防御能力 从而有效维护果蔬 细胞内部稳定 提高其采后品质 14 15 此外 由于 果蔬对U VB 的高敏感性 U VB 已被证实可以诱导果 蔬体内次生代谢改变 从而增加类黄酮类物质合成 增强抗氧化酶活性 调控叶绿素降解酶反应 促进麦 角甾醇合成维生素D等 16 17 Takshak 等 18 研究 发现UVB可以通过激活苯丙烷途径 刺激类黄酮类 物质生成 Aianla 等 19 研究发现U VB 照射可以抑 制青花菜贮藏期间黄化 保持外观绿色 此外 U VB 同样被证实能够延缓双孢菇贮藏期间褐变 以及提 高其维生素D 2 含量 20 21 综上 U VB 处理可以有 效维持采后绿色蔬菜和菌菇品质 并改善其营养成 分含量 因此研究U VB 光照保鲜效果具有重要应用 意义 本文研究了冷藏环境下U VB 处理对采后绿色 蔬菜和菌菇品质及营养的影响 考虑到绿色蔬菜和 菌菇品种较多 选取生菜和双孢菇作为典型食材进 行研究 分别观察U VB 处理对生菜和双孢菇贮藏后 外观 失重率 叶绿素含量 褐变指数 维生素D含 量变化 为U VB 光照技术在冰箱保鲜应用提供参考 依据 本研究的目的是通过低温结合U VB 光照技 术开发一种绿色经济有效的保鲜技术 延长果蔬货 架期 2 材料与方法 2 1 材料与设备 2 1 1 材料 新鲜生菜 外观鲜嫩 表面有光泽 不脱水 无皱 缩 无异味 无腐烂 无冻害 无病虫害 无机械损伤 成 熟度一致 新鲜双孢菇 外观鲜嫩 无异味 无腐烂 无 机械损伤 大小接近 生菜和双孢菇均购置于中国广州 当地市场 2 1 2 设备 电子天平 产自梅特勒 托利多仪器 上海 有限公 司 高效液相色谱仪 产自梅特勒 托利多仪器 上海 有 限公司 电热鼓风干燥箱 H2100R 离心机 产自 Cence 有限 公司 UV 1900 紫外可见分光光度计 产自日本 Shimadzu 公司 CR 400 色差计 产自德国 Konica Minolta 有限公司 170 2025年中国家用电器技术大会 论文集 2 2 测试方法 2 2 1 样品处理 选取外观无损伤的生菜 随机分为 5 组 每组样 品置于保鲜盒中进行U VB 光照处理 照射剂量分别 为0 5kJ m 2 0 75kJ m 2 1 1 5kJ m 2 无光处理组为对 照组 样品照射处理及后续贮藏均在 4 0 5 冰箱中 进行 贮藏 7d 后取样测试失重率 叶绿素和类胡萝卜 素 每种指标重复测试 3 次 双孢菇U VB 照射处理及后续贮藏处理同生菜 贮藏7天后取样测试L 值 褐变指数和维生素 D 每 种指标重复测试 3 次 2 2 2 外观拍照 分别在第0d和第7天对生菜和双孢菇外观进行 拍照记录 2 2 3 失重率 分别在第0天和第7天对生菜进行称重 精确到 0 01g 失重率用样品第7天和第0天重量差值占第 0 天重量的百分比表示 2 2 4 叶绿素含量及提升率 生菜叶绿素含量测定参考N Y T 3082 2017 分 别在第 0d 和第 7 d 测定生菜叶绿素含量 叶绿素提升 率计算公式为 叶绿素提升率 C 7 C 0 100 C 0 式中 C 0 生菜第0天叶绿素含量 单位为mg 1000g C 7 生菜贮藏第 7 天叶绿素含量 单位为 mg 1000g 2 2 5 亮度和褐变指数 参考Zheng等方法测定双孢菇褐变指数 22 在 双孢菇菌盖表面随机选取1 0 处 分别测定 L a 和 b 值 并计算褐变指数 计算方式如下 褐变指数 100 a 1 75L 5 645L a 3 012b 31 0 172 式中 L 表示亮度 a 表示红绿色 b 表示黄蓝色 2 2 6 维生素 D 参考 GB 5009 82 2016 第四法 高效液相色谱 法 测定双孢菇维生素 D 含量 2 2 7 数据分析 试验采用完全随机设计 每组样品进行 3 组重复 实验 采用 SPSS 24 0 软件进行统计分析 采用 Origin Lab 9 0 软件进行 作图 P 0 05 代表有显著性差异 3 结果与讨论 3 1 UVB 对生菜外观和失重率的影响 外观变化可以直观反映贮藏期间果蔬的新鲜程度 变化 如图 1 所示 贮藏 7 天后 对照组生菜叶片有明 显萎蔫 而经过U VB 处理的各组生菜外观相对硬挺 这说明 U VB 可以有效延缓菠菜品质下降 失重率是评价果蔬新鲜度的另一个重要指标 受植物呼吸作用和蒸腾作用共同影响 同时与果蔬采 后处理条件和贮藏条件紧密相关 如图2所示 贮藏 7 天 后 U VB 处理组生菜失重率均低于对照组 且随着 辐照剂量的增加 失重率明显降低 其中 1 5kJ m 2 处 理组生菜失重率显著低于对照组 2 5 5 P 0 05 这 说明辐照剂量为 1 5kJ m 2 UVB 可有效维持采后生菜在 贮藏期间的品质 该实验结果与周伟 23 研究结果一 致 低剂量 UV 照射能延缓上海青贮藏期间水分流失 贮藏期间增加光照促进蔬菜光合作用 有效降低呼吸 强度 减缓蔬菜中大分子化合物分解速率 从而降低其 失重率 图1 不同UVB处理对生菜外观的影响 第一部分 冰箱 冷柜及冰箱压缩机相关技术 171 图2 不同UVB处理对生菜7d失重率影响 3 2 UVB 对生菜叶绿素提升率的影响 绿色蔬菜的黄化是其成熟与衰老的显著标志之 一 与自身叶绿素的合成和降解密切相关 24 图3的 柱状图和折线图分别表示贮藏7天后不同处理组叶 绿素含量和叶绿素提升率 由图分析可知 贮藏7天 后 UVB 处理组生菜叶绿素含量显著高于7天对照 组 P 0 05 当辐照剂量为1 0kJ m 2 1 5kJ m 2 时 7 天 生菜叶绿素提升率较高 分别为6 0 07 和6 2 57 且 两 组间差异不明显 上述结果表明辐照剂量为1 0kJ m 2 1 5kJ m 2 UVB 能够有效抑制贮藏期间生菜在黄化 保 持其绿色 这可能是由于U VB 抑制叶绿素降解关键 酶活性 同时光照处理促使果蔬呼吸消耗较低 使叶绿 素降解速度减缓 25 26 3 3 UVB 对双孢菇外观和褐变指数的影响 如图 4 所示 贮藏7天后 双孢菇表面相比第0d 均出现了明显褐色斑点 这可能是由于多酚氧化酶 导致的酶促褐变 27 然而 相比于7天对照组 经过 UVB 处理的各组样品表面斑点较少 这说明 U VB 可以 降低双孢菇贮藏期间的褐变 保持其品质 白 度 L 通常可评价双孢菇表面颜色亮度 并 用于计算褐变指数 通常定义 当 L 值 86 时为好 品 质 当 L 值介于80 85为可接受品质 28 如图5 图3 不同UVB处理对生菜7天叶绿素含量和叶绿素提升率的影响 图4 不同UVB处理对双孢菇外观的影响 172 2025年中国家用电器技术大会 论文集 所示 贮藏7天后 各U VB 处理组L 值显著高于对 照 组 P 0 05 但组间差异不明显 褐变指数同样表 明 U VB 处理可以有效抑制双孢菇表面褐变 当辐照 剂量为 1 5kJ m 2 褐变指数低于 7 天对照组 1 9 0 该 结果与柏诗琪研究一致 20 这可能是因为U VB 处 理显著抑制了双孢菇采后多酚氧化酶 酪氨酸酶 漆 酶 苯丙氨酸酶和部分抗氧化酶等的活性及其表达 从而有效抑制了黑色素的合成 延缓了双孢菇采后褐 变 29 此外 适度紫外处理能杀灭部分微生物 从而抑 制病原菌引起非酶促褐变 一定程度上延缓双孢菇表 面褐变 30 图5 不同UVB处理对双孢菇L 值和褐变指数的影响 3 4 UVB 对双孢菇维生素 D 的影响 如图 6 所示 贮藏7天后 对照组未检出维生素 D 而经过 U VB 处理后 随着 U VB 辐照剂量增加 双孢 菇中维生素D含量显著增加 P 0 05 其 中 1 5kJ m 2 处理组维生素D含量为1 6 13 g 100g鲜重 其次 是 1 0kJ m 2 处理组 11 01 g 100g鲜重 和0 75kJ m 2 处理组 8 97 g 100g鲜重 该结果与屠婕红等研究 一致 16 表 明 U V B照射可以促进采后人工食用菌维 生素D的合成 上述结果可能是由于食用菌中含有丰 富的麦角甾醇 经紫外光照射后可转化为维生素D 4 图6 不同UVB处理对双孢菇7d维生素D含量的影响 同时 不同紫外照射波长会影响麦角甾醇转化效果 当 紫外光波长低于 280nm 时易促使生成速甾醇 而波长高 于 315nm 时则会促使生成光甾醇 UVB波段是利于维 生素 D 发生光化学合成的最佳区域 31 已有研究表明 麦角甾醇转化为维生素 D 的最佳波长为 295nm 32 综 上 选 择 1 5kJ m 2 处理组更有利于促进双孢菇维生素 D 合成 4 结论 UVB 是一种绿色 经济 安全的保鲜技术 可以在 冷藏过程中有效维持绿色蔬菜和菌菇的外观色泽和新 鲜度 延长其保鲜期 同时经过U VB 光照处理的绿色 蔬菜和菌菇表现出更好的营养品质 包括延缓了生菜 的叶绿素降解 诱导了人工栽培菌菇中维生素D的合 成 实现维生素 D 的 0 突破 本研究为 U VB 技术在 冰箱保鲜中应用提供了理论依据 1 U VB 技术可以抑制绿色蔬菜在冷藏期间叶绿 素降解 减少水分流失和营养物质消耗 更好地延长其 保鲜期 2 U VB 技术可以延缓双孢菇在冷藏期间外观褐 变 并促进维生素 D 的合成 实现维生素 D 从无到有 参考文献 1 李惠娟 短波紫外线处理对蘑菇采后褐变作用机理 的研究 D 天津商业大学 2014 2 班兆军 张晶琳 袁秋萍 等 不同包装膜对生菜贮藏 期品质的影响 J 食品科技 2018 43 05 31 36 3 侯一曼 文尚胜 蔡明兴 等 基于 Taguchi 方法的 LED 光质对生菜保鲜效果的影响 J 照明工程学报 2018 29 02 60 64 4 杨开 李珅 孙培龙 紫外光与脉冲强光照射麦角甾 醇转化 VD2 研究 J 核农学报 2019 33 03 498 508 5 李惠娟 短波紫外线处理对蘑菇采后褐变作用机理 的研究 D 天津商业大学 2014 6 Zhan L Li Y Hu J et al Browning inhibition and quality preservation of fresh cut romaine lettuce exposed to high intensity light J Innovative Food Science Emerging Technologies 2012 14 70 76 7 Ma G Zhang L Setiawan C K et al Effect of red and blue LED light irradiation on ascorbate content and expression of genes related to ascorbate metabolism in postharvest broccoli J Postharvest Biology and Technology 2014 94 97 103 8 Jin P Yao D Xu F et 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Horticulture Research 2021 8 1 194 15 Usall J Ippolito A Sisquella M et al Physical treatments to control postharvest diseases of fresh fruits and vegetables J Postharvest Biology and Technology 2016 122 30 40 16 屠婕红 盛静 童梦楠 等 紫外光照射增加栽培食 用菌中维生素 D2 含量的研究 J 营养学报 2018 40 03 288 293 17 刘长虹 中短波紫外线调节采后番茄品质及相关次 生代谢的效应与机理 D 浙江大学 2012 18 Takshak S Agrawal S B Defense potential of secondary metabolites in medicinal plants under uv b stress J Journal of Photochemistry and Photobiology B Biology 2019 193 51 88 19 Aiamla or S Kaewsuksaeng S Shigyo M Yamauchi N Impact of UV B irradiation on chlorophyll degradation and chlorophyll degrading enzyme activities in stored broccoli Brassica oleracea L Italica Group florets Food Chemistry 2010 120 645 651 20 柏诗琪 UV B 辐照调控采后双孢蘑菇氧化应激防 御机制研究 D 南京财经大学 2024 21 Roberts JS Teichert A Mchugh TH Vitamin D formation from post Harvest UV B treatment of mushrooms Agaricus bisporus and retention during storage Food Chemistry 2008 5 4541 4544 22 ZHENG Huanhuan LIU Wei 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