一种通过红紫LED光照保鲜鲜切鸡毛菜的方法与流程

本发明涉及一种鸡毛菜保鲜方法，特别是一种通过可见光led光照保鲜鲜切鸡毛菜的方法。

背景技术：

光是植物最重要的环境因素之一，可见光(400～800nm)中红光和蓝紫光对高等植物有不同的刺激作用。例如红光可以诱导光合器官的合成，植株开花和淀粉积累等；而蓝紫光可以调节气孔的开放等。目前可见光在果蔬的采后中的应用研究已经成为热点，但在复合光方面大部分研究针对的是蔬菜本身的生理特性，采用红蓝光等提升蔬菜本身的各项生理指标，对蔬菜的总菌方面关注较少，对可见光中的紫光(400nm～430nm)杀菌研究较少，对可见光中的紫光杀菌结合红光提升蔬菜本身生理特性的研究尚属空白。本实验采用红紫复合led灯光，结合菌落总数、总叶绿素、抗氧化酶含量变化等指标，探索红紫光保鲜在保证植物生理活性的同时，还能有效抑制蔬菜的菌落总数，为蔬菜采后尤其是鲜切加工后的无毒无残留杀菌提出了新的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是提供通过led光照保鲜鲜切鸡毛菜一种的方法，该方法能显著延长鲜切鸡毛菜货架期，并有效延缓其品质变化。

本发明通过以下技术步骤来实现：

(1)挑选新鲜脆挺，大小均一，无病虫害，颜色鲜艳明亮且有蔬菜的清香气味的已经鲜切过的去根鸡毛菜。在流动的清水中不停清洗，去除菠菜表面的泥土颗粒，而后捞出沥干，于10±1℃、相对湿度45～55％的条件下晾干30min；

(2)将挑选好的鲜切鸡毛菜盛放于透明塑料托盘中并用包装材料为高透光防雾膜包裹，每包80g，将包装好的鲜切鸡毛菜置于温度为2-6℃、湿度为90％(±5％)、led灯垂直照射的环境下贮藏；

(3)光参数的确定：使用光强测定仪(st-513)测定。405nm、660nm双波长复合led灯下垂直30cm处透过防雾膜的辐照度5.1w/m2，光子通量密度19.75μmol/m-2·s-1，峰值波长405nm，半波宽17.3nm，主波长610.2nm，色纯度64.2％。

(4)模拟太阳光照射，每天光照12h，照射时间为每天的6:00～18:00。采后贮藏环境温度4℃，并以饱和氯化钾溶液维持贮藏湿度在90％rh左右。

将包装好的鲜切鸡毛菜置于温度为4℃、湿度为90％(±5％)、led灯垂直照射的环境下贮藏。

模拟太阳光光照时长，每天连续光照12h。

采用可见光波段的405nm、660nm双波长复合led。

详细的技术方案为：

(1)挑选新鲜脆挺，大小均一，无病虫害，颜色鲜艳明亮且有蔬菜的清香气味的已经鲜切过的去根鸡毛菜。在流动的清水中不停清洗，去除菠菜表面的泥土颗粒，而后捞出沥干，于10±1℃、相对湿度45～55％的条件下晾干30min；

(2)将挑选好的鲜切鸡毛菜盛放于透明塑料托盘中并用包装材料为高透光防雾膜包裹，每包80g，将包装好的鲜切鸡毛菜置于温度为2-6℃、湿度为90％(±5％)、led灯垂直照射的环境下贮藏；

(3)光参数的确定：使用光强测定仪(st-513)测定。405nm、660nm双波长复合led灯下垂直30cm处透过防雾膜的辐照度5.1w/m2，光子通量密度19.75μmol/m-2·s-1，峰值波长405nm，半波宽17.3nm，主波长610.2nm，色纯度64.2％。

(4)模拟太阳光照射，每天光照12h，照射时间为每天的6:00～18:00。采后贮藏环境温度4℃，并以饱和氯化钾溶液维持贮藏湿度在90％rh左右。

采摘的鸡毛菜需要精心筛选，挑选大小均一，无虫害腐烂，避免因为鸡毛菜局部霉烂影响到正常部分的品质恶化，同时也为了保证后续的销售品质。挑选后的鲜切鸡毛菜需用200ppm的次氯酸消毒，同时操作应尽量迅速，避免微生物的二次污染。鲜切鸡毛菜置于led灯下垂直30cm处，这样是为了使鲜切鸡毛菜充分接受光照，达到更好达保鲜效果。

将清洗过的鲜切鸡毛菜在10±1℃、相对湿度45～55％的条件下晾干30min，避免由于温度过高，时间过长，加快鲜切菠菜的呼吸作用和蒸腾作用，导致叶片失水过多，呈现萎蔫。

愈伤后的高等植物细胞受到外源照射的刺激后，会激活不同的防御机制，以此中和照射带来的损伤，照射时间越长，机体的抗逆进程越强烈

将包装好的鲜切菠菜于4℃冰箱冷藏保藏。

本发明将鲜切鸡毛菜在led光照后，可以有效杀菌，延缓鲜切鸡毛菜的变质，维持感官品质，延长货架期，提高经济价值，具有较强的商业推广价值。

附图说明

图1405nmled绝对光谱曲线；

图2660nmled绝对光谱曲线；

图3405、660nm双波长复合led绝对光谱曲线；

图4不同类型光源对鲜切鸡毛菜感官的影响；

图5不同类型光源对鲜切鸡毛菜菌落总数的影响；

图6不同类型光源对鲜切鸡毛菜失重率的影响；

图7不同类型光源对鲜切鸡毛菜可溶性固形物的影响；

图8不同类型光源对鲜切鸡毛菜总叶绿素的影响；

图9不同类型光源对鲜切鸡毛菜vc的影响；

图10不同类型光源对鲜切鸡毛菜总sod活力的影响；

图11不同类型光源对鲜切鸡毛菜总pod活力的影响；

图12第8天不同类型光源条件下样品品质图。

具体实施方式

为使本发明实现的操作流程与创作特征易于明白了解，以充分公开一种延缓鲜切菠菜的变质的方法，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

本发明首先确定uv-a处理鲜切菠菜的最佳光照总量，随后通过不同的照射方式处理鲜切菠菜，结合腐败菌数量、水分变化、超氧化物歧化酶等抗氧化指标，综合探讨uv-a对鲜切菠菜的保鲜效果，为延长鲜切菠菜的货架期提供新思路。

实施例1

1实验材料与方法

1.1实验试剂及仪器

1.1.1实验试剂

聚乙烯保鲜薄膜；碳酸钙、石英砂、丙酮、草酸、抗坏血酸、2，6-二氯靛酚盐、无水乙醇，国药集团化学试剂有限公司；平板计数琼脂培养基(pca)，青岛海博生物技术有限公司；

1.1.2实验仪器与设备

高速冷冻离心机：h-2050r-1型，长沙湘仪离心机有限公司冰箱：bcd-252mhv型，苏州三星电子有限公司；紫外可见分光光度计：uv-1102型，上海天美仪器有限公司；光强测定仪：st-513，先驰光电股份有限公司；超净工作台：vs-1300l-u，上海康福特环境科技有限公司；led灯(9w/0.6m)：山东贵翔光电有限公司。

1.2试验方法

1.2.1鸡毛菜处理方法

鸡毛菜购于农工商超市，要求新鲜脆挺，大小均一，无病虫害，颜色鲜艳明亮且有蔬菜的清香气味。蔬菜为露天种植，采摘时温度约25℃，湿度约85％rh，由农户采摘后30min内直接送至实验室。

1.2.2光参数的确定

使用光强测定仪(st-513)测定。405nmled灯下垂直30cm处透过防雾膜的辐照度5.1w/m2，光子通量密度20.12μmol/(m2·s)，峰值波长405nm，半波宽17.4nm，主波长436.64nm，色纯度98.3％；660nmled灯下垂直30cm处透过防雾膜的辐照度4.9w/m²，光子通量密度20.02μmol/m-2·s-1，峰值波长660nm，半波宽22.6nm，主波长637.2nm，色纯度98.0％；405nm、660nm双波长复合led灯下垂直30cm处透过防雾膜的辐照度5.1w/m2，光子通量密度19.75μmol/m-2·s-1，峰值波长405nm，半波宽17.3nm，主波长610.2nm，色纯度64.2％。各灯的绝对光谱曲线见附图1，附图2和附图3。

1.2.3led光照方式及环境变量

尝试模拟阳光光照时间，每天光照12h，照射时间为每天的6:00～18:00。采后贮藏环境温度4℃，并以饱和氯化钾溶液维持贮藏湿度在90％rh左右。

1.3指标测定

1.3.1感官

邀请12名具有叶菜感官评价经验的人员组成评定小组，在实验期间对各个样品的色泽、形态、气味进行合理打分，三个指标每个满分十分，总计满分三十分。取小组成员打分的平均值为最终评分，具体评价标准见表1。

表1感官评分表格

1.3.2总菌的测定

参照gb4789.2-2016。

1.3.3失重率

式中：

x——失重率，％；

w0——贮藏前鸡毛菜的重量，g；

w1——经不同类型光照处理后的鸡毛菜重量，g。

1.3.4可溶性固形物

取5g样品研磨充分以后，3500r/min条件下离心10min，取一滴上清液滴在手持糖度计的检测镜上，盒上盖板，保证无气泡产生，并在明亮光源下读取刻度尺读数(％)，记下读数，重复三次。

1.3.5总叶绿素含量

参照ny/t3082-2017标准，按照式(2)计算总叶绿素含量，使用分光光度法测定总叶绿素含量。

1.3.6vc含量

参照郁杰等的实验方法，使用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定vc含量。

1.3.7sod含量

参照总超氧化物歧化酶(t-sod)测试盒中的羟胺法，方法如下：将样品研磨后在3500r/min条件下离心10min后取上清液1ml加入测定管中，并依次加入75mmol/l磷酸盐缓冲液(ph7.8)1ml、0.1mol/l盐酸羟胺溶液0.1ml、75mmol/l黄嘌呤溶液0.1ml和0.037u/l黄嘌呤氧化酶0.1ml，对照管以1ml蒸馏水代替，充分混匀。将测定管放入37℃水浴恒温30min后取出，加入显色剂2ml混匀，静置10min。使用紫外分光光度计，波长550nm双蒸水调零并比色，重复三次。

1.3.8pod含量

参照胡瑞斌等的方法，方法如下：将样品研磨后在3500r/min条件下离心10min后取上清液0.5ml加入试管中，并依次加入3.0ml25mmol/l愈创木酚溶液和200μl0.5mol/lh2o2溶液迅速混合启动反应，同时开始计时。将混合液倒入比色皿中，以蒸馏水为参比，在反应到达15s后记录反应体系在波长470nm处吸光度值，将其作为初始值，后每隔1min记录一次，连续测定取得至少6个点的数据，重复三次。

2结果与分析

2.1不同类型光源对鲜切鸡毛菜感官的影响

感官是消费者选购叶菜时最直观的判断标准，由附图4可知，在本实验中随时间推移感官评分整体呈下降趋势，但光照组感官的整体水平一直高于ck组，且在第4天开始逐渐显现出显著差距(p<0.05)，在第6天打开对照组包装时已经能明显闻到异味。在实验结束时，光照组与对照组差距达到最大，但光照组之间的感官并没有显著差距。结合总菌、叶绿素、失重率等指标分析，ck组的评分低主要方面有菌落繁殖过多引起的异味产生，叶片黄化、萎蔫造成的感官分数下降等。而光照组在抑制黄化、减少菌落产生的异味等方面有显著的作用。

2.2不同类型光源对鲜切鸡毛菜菌落总数的影响

微生物是叶菜的自然污染物，在田间种植时容易富集在蔬菜表面，但由于蔬菜表面的蜡质起到了隔绝作用，而且蔬菜生长过程中对微生物的抵御活动旺盛，微生物难以造成实质危害。但采后的运输和生产加工环节的大量机械伤害破坏了叶菜的防御体系，造成了营养物质外流，微生物大量繁殖等现象；加之生产运输过程中接触的设备污染，会使叶菜产品产生二次侵害。市售鸡毛菜大部分是鲜切加工后出售，因此对其采后的微生物控制尤为重要。已有研究表明，405nm紫光有显著的杀菌效果[11]，且可见光杀菌无毒无残留，对人体伤害极小，是一种新的采后环保杀菌方式。由图5可知，在实验中对照组的菌落总数一直高于紫光和红紫光组，第4天时开始菌落总数差距显著(p<0.05)。对照组和红光组的菌落总数整体呈上升态势，在第12天时分别达到了9.00logcfu/g和8.02logcfu/g，与红紫光组的6.77logcfu/g和紫光组的6.53logcfu/g的菌落总数都达到了差异极显著的程度(p<0.01)。相反，与第0天的6.32logcfu/g的菌落总数相比，红紫光组和紫光组在第12天的菌落总数并没有显著增长(p>0.05)。这是由于紫光的照射会使得细菌原卟啉类物质将光的能量转移到周围氧气上，形成了多线态氧。多线态氧具有强氧化性，会对细菌的细胞核、细胞膜以及细胞器等造成损伤，进而达到杀菌和控制叶菜表面菌落总数的目的。

尽管如此，紫光的穿透力不强，贮藏期间只能杀灭叶片表面菌落，无法杀灭叠放的叶片的内部菌落，导致实验期间总菌没有显著降低(p>0.05)，菌落总数一直维持在6logcfu/g左右。

2.3不同类型光源对鲜切鸡毛菜失重率的影响

在贮藏过程中，叶菜的失重率变化主要是由于水分散失和营养成分的损耗造成的。水分是植物生长不可或缺的物质，当水分降低过多，植物会发生水分胁迫，进而造成光合速率降低、叶片能量耗散效率下降等现象。由图6可知实验中不同类型光照下的鸡毛菜失重率整体均呈上涨趋势，红光组略低于其他组，但始终没有与其他组有显著差距(p>0.05)。这是由于采后蔬菜的失重主要是由于蒸腾作用和呼吸作用所带来的水分散失造成的。当叶片内水的蒸汽压与外界产生蒸气压差时，水分会通过气孔大量散失。而光照会刺激气孔的开放，尤其以蓝紫光效果最为明显，实验中气孔的大量开放使得叶菜在贮藏情况下水分散失与对照组相差不大。另外实验中鸡毛菜在采摘以后没有其他能量摄取来源，无法补充植物消耗干物质所带来的重量损失，最终使得光照组和对照组的失重率相差不大。

2.4不同类型光源对鲜切鸡毛菜可溶性固形物的影响叶菜中的可溶性固形物主要包括可溶性糖，维生素等能溶于水的物质，其含量反映了植物的生理状况以及品质,并且可溶性糖含量的提升同时也会延缓叶菜的衰老与品质劣变。由图7可知，光照组的可溶性固形物含量一直维持在一个稳定的水平，对照组的可溶性固形物含量整体呈下降趋势，且第8天和第12天的对照组和光照组之间的可溶性固形物含量差异显著(p<0.05)。这是由于光照会激活光合作用，将植物体内不易溶的淀粉等降解为可溶性物质，促进可溶性糖的产生，增加植物可溶性糖等的含量，进而维持可溶性固形物含量的稳定。

2.5不同类型光源对鲜切鸡毛菜总叶绿素的影响叶绿素是一种含有镁离子的四吡咯化合物，在叶菜采后贮藏中，黑暗的情况下会导致氢离子取代镁离子，使植物叶片出现褐变、变黄等现象；相反光照会激发mg离子螯合酶的活性，增加叶绿素含量。因此采后光照对于抑制叶片黄化有相当重要的作用。由图8可知实验中光照组整体呈下降趋势，但对照组下降更加剧烈，并且从第2天开始与红紫光组的叶绿素含量始终有显著差异(p<0.05)，与红光组在第2天和第6天到第12天均有显著差异(p<0.05)，这是由于黑暗环境下会抑制叶绿素的基因表达，而适量的光照会激发光合作用和叶绿素的合成。虽然实验中给光照组提供了光照，但是图8中显示光照组叶绿素含量也在不断下降，这可能是由于实验中提供的光照强度不足，使得叶片仅能提升少量的叶绿素合成量。

2.6不同类型光源对鲜切鸡毛菜vc的影响

维生素c也被称作抗坏血酸，是叶菜贮藏期间重要的抗氧化物质，vc含量低会加快蔬菜的劣变[23]，但光合作用等生理反应可以维持vc含量。由图9可知实验中光照组在前6天vc含量逐渐上升，在第6天含量达到最高后逐渐下降，而对照组呈缓慢下降趋势，这期间从第4天到第12天光照组vc含量均与对照组vc含量差异显著(p<0.05)，这是由于光照会刺激vc的合成，但随着贮藏时间的推移，由于氧化物质的生成等因素，vc会被不断的消耗以减少氧化物质对蔬菜组织的破坏，同时叶片生成的vc难以补充消耗掉的vc数量，最终使得vc含量整体呈下降趋势。这与其他文献中的蔬菜实验结果相同，例如芹菜[2，生菜。

2.7不同类型光源对鲜切鸡毛菜氧化酶的影响

在强光照射下，植物内部会产生多线态氧(reactiveoxygenspecies,ros)，对植物组织结构造成破坏，随后植物组织的抗氧化系统会相应增加氧化酶含量以抵抗氧化伤害。本实验中光照强度仅20μmol/(m2·s)，并不会对鸡毛菜构成光损伤胁迫，因此氧化酶含量受光照影响较小。此外，贮藏过程中叶片老化活性氧的含量会随之增加，植物会产生更多抗氧化酶的以减少叶片损伤。由图10和图11可得实验中的四个组氧化酶含量呈相同的上涨趋势以应对衰老产生的多线态氧，且光照组与对照组氧化酶含量的组间差异不显著(p>0.05)，印证了本实验的光不会对叶片造成抗逆反应这一推测。因此，在连续光照的情况下，光既能保持叶片品质和杀菌的同时也不会对叶片造成光损伤。

综合实验结果表明：与无光照的对照组相比，各色光照下的鸡毛菜在采后贮藏中均显现出了显著的延长保鲜的效果。由图12可以直观的看到：在第8天时光照组各组叶片大多舒展脆挺，而对照组叶片已经萎蔫，光照组的感观品质已经明显整体优于对照组的感官品质。而在光照组中，红紫光的感官品质最优，红光组其次，紫光组最差。这表明紫光虽然可以在贮藏过程中杀菌，但在结合红光后保鲜效果更佳。此外，光照还会对总叶绿素、vc含量和可溶性固形物含量等方面对叶菜品质有所提升，但对失重率几乎没有影响；紫光对菌落总数控制方面效果显著。通过氧化酶指标的分析可知本实验采用的20μmol/(m2·s)左右的光照强度对叶菜不会造成光损伤。综上所述，与对照组相比，使用红紫led在提升鸡毛菜采后贮藏品质的同时较好地抑制了微生物的繁殖，为解决鸡毛菜采后贮藏时间短、品质劣变较快等问题提出了合理的解决方案。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。