蓝莓，又名越橘、蔷薇果，富含花青素、维C、纤维素等营养物质，具有抗氧化、改善视力、降低癌变风险等效用，有“浆果之王”的美誉 [1] 。蓝莓在采后贮藏过程中因其旺盛的呼吸代谢会出现褐变、腐烂、营养成分流失等现象，这严重制约了蓝莓市场的消费和可用性 [2] 。因此，采取合适的采后处理保持蓝莓的营养品质，延长货架期具有现实意义。目前常见的蓝莓贮藏保鲜手段主要有低温冷藏、涂膜、紫外线处理（Ultraviolet-C，UV-C）、1-甲基环丙烯（1-MCP）保鲜剂和气调保鲜 [3-5] 等。虽然这些方法都具有一定的保鲜效果，但都有一定的局限性，比如存在安全隐患、投资成本大、能源消耗高等问题。光辐射技术具有绿色安全、可控性强、操作便捷等优点，在延缓采后果蔬劣变衰老、保质保鲜方面效果出众 [6] 。
发光二极管（Light Emitting Diode，LED）辐照保鲜可通过选择特定波长、光照强度等方式对果蔬的呼吸作用进行调节，延缓其生理代谢过程，达到延长贮藏期的目的[7] 。孔德慧等 [8] 研究发现，鲜切番茄经蓝光照射可显著提高抗坏血酸含量和抗氧化能力。Jiang 等 [9] 发现LED 红光可有效保持采后西兰花的感官品质，增强抗氧化酶的活性，同时抑制叶绿素降解酶基因的表达。Xu 等 [10] 研究发现，草莓经蓝光处理后，苯丙氨酸解氨酶、UDP-糖类黄酮-3-O-糖基转氨酶等酶活性显著增强，这促进了花青素的合成。此外，LED 光照处理还应用于降低果蔬的褐变、失重率和微生物数量等 [11-13] 方面。然而，目前关于LED光照应用于采后蓝莓的研究鲜有报道。本文旨在探究不同光照处理（红光、蓝光和白光）对蓝莓贮藏品质的影响，为开发采后蓝莓保鲜新技术和LED 光照在蓝莓的实际应用中提供理论依据和技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
“蓝丰”蓝莓，购于哈尔滨市红旗乡蓝莓小镇，选取果粒饱满、表面无病虫害及裂纹的蓝莓果实，置于透气性良好的PP 塑料包装盒中暂存，并用垫有泡沫棉及冰袋的规格为60 cm×40 cm×40 cm 的瓦楞纸箱中集中运输。
氢氧化钠、碘酸钾、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、30% H2O2 溶液、愈创木酚溶液、邻苯二酚，天津光富精细化工研究所；甲醇、乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH 值为5.5），西陇科学股份有限公司；三氯乙酸、硫代巴比妥酸，天津市东丽区天大化学试剂厂。
1.2 仪器与设备
LED 红蓝白光源果蔬保鲜冷藏箱（实验室自制）；TGL-20B 离心机，上海安亭科学仪器厂；L5S紫外可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；DPP800W 探针式温度传感器，深圳益欧科技有限公司；Master RI 手持式折光仪，上海仪电分析仪器有限公司；CT3-10K 质构仪，Bookfield 公司。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
挑选无机械损伤、表皮光滑且规格差距相近的蓝莓果实，使用聚乙烯袋（0.2 mm，50 cm×35 cm）进行包装，放置于60 cm×80 cm 的托盘中。将蓝莓分为4 组，每组30 颗，置于温度为4 ℃，相对湿度（85±3）%的冷藏箱内，采用LED 红、蓝、白光作为辐照源，LED 灯管与实验果品距离30 cm。对照组：直接放置于黑暗处；红光处理组：LED 红光（波长620 nm，光通量2.543 lm）照射12 d；蓝光处理组：LED 蓝光（波长460 nm，光通量1.209 lm）照射12 d；白光处理组：LED 白光（波长450 nm，光通量98.42 lm）照射12 d。贮藏过程中每隔2 d 取一次样，测定样品的相关品质指标。
1.3.2 光照分布及均匀性测定
将光照接收平面30 cm 处的LED 光设定为蓝光[光强为2.241 µmol/(m2.s)]冷藏平面设置5 个光强测点，测定冷藏室接收面的光照均匀性。
1.3.3 色差的测定
采用CR-410 色差仪测定蓝莓表面的L*、a*和b*值，每颗果实选取3 个取样点，结果取平均值。
1.3.4 质构的测定
参考谢晶等 [14] 的方法，采用质构仪进行测定。设定探头直径2 mm，触发力为5 g，进给量4 mm，进给速度0.5 mm/s，上升速度1 mm/s。根据力-位移曲线图得到样品的硬度、内聚性、弹性和咀嚼性4 项质构参数。
1.3.5 可滴定酸含量的测定
采用NaOH 滴定法 [2] 测定。
1.3.6 可溶性固形物
各试验组取蓝莓果肉5 g，放在研钵中研碎均匀，然后进行离心处理，取滤液用折光仪测定。每组测量5 次，取平均值。
1.3.7 抗坏血酸含量的测定
参考徐瞳晖 [15] 的方法进行测定。
1.3.8 花青素含量的测定
取2.0 g果肉组织和少许体积分数为1%的盐酸-甲醇溶液混合研磨，采用紫外分光光度计法 [16] 测定，在波长600 nm 和530 nm 处测量提取液的吸光度值，以两种波长的吸光度差值表示花青素含量，每组测量5 次，取平均值。
1.3.9 丙二醛（MDA）含量的测定
采用硫代巴比妥酸法 [16] 测定丙二醛含量，称取1.0 g 果肉组织和少量5.0 mL 100 g/L 三氯乙酸溶液，研磨、离心，取上清液加入2.0 mL 0.67% TBA 溶液，煮沸20 min 后再次离心，分别测定上清液在450 nm、532 nm 和600 nm 处的吸光值，丙二醛的计算公式如下：
式中：
D——丙二醛含量，µmol/g；
c——提取液中丙二醛浓度，µmol/L；
V——提取液总体积，mL；
Vs——样品提取液体积，mL；
m——样品质量，g；
A450——上清液在450 nm 处的吸光度值；
A532——上清液在532 nm 处的吸光度值；
A600——上清液在600 nm 处的吸光度值。
1.3.10 氧化酶活性的测定
PPO、POD 活性的测定参考曹建康等 [17] 的方法，并略有修改。PPO 反应体系为0.1 mL 酶提取液和1 mL 邻苯二酚溶液，每隔1 min 记录反应液在420 nm处的吸光度值；POD 反应体系为3 mL 25 mmol/L 愈创木酚、0.1 mL 酶提取液和0.2 mL 0.5 mol/L H2O2，每隔1 min 记录反应液在470 nm 处的吸光度值。
1.4 数据处理与分析
所有数据进行3 次平行测定，采用Excel 2019和SPSS 19 软件进行数据处理和显著性分析，采用Origin 2021 软件进行相关图像绘制。
2 结果与讨论
2.1 光照分布及均匀性
为了研究平面距离对光源光照特性的影响，在蓝莓冷藏平面设置5 个光强测点，不同距离下光接收平面光强测点分布如图1 所示。图中的5 个光强测点均匀分布在长为28 cm、宽为21 cm 的平面内。不同测点光照强度如表1 所示，结果表明各光照点之间光强较均匀，其中监测点3 区域内光强略高于同一平面内其余监测点的光强值，这是由于LED 光照在此区域内受光源散射角的影响较小，而1、2、4、5 区域受其影响相对较大。总体而言，距离LED 光源越远，光照强度越弱，反之，光照强度则越强，光照强度在各个直线距离相等的点上光强一致。本试验结果为后续LED 光照冷藏蓝莓研究提供了试验基础。
表1 不同测点光照强度
Table 1 Intensity of light at different measuring points
图1 光强测点分布图
Fig.1 Distribution of light intensity measurement points
2.2 不同LED光照对蓝莓色差的影响
色差是反映果实在贮藏过程中外观色泽变化的直接指标 [18] 。L*值代表果皮的明亮度，其值越大亮度越亮，a*值代表红绿度，其值越小样品越绿，b*值代表黄蓝度，其绝对值越小样品越蓝 [19] 。由图2a可知，随着贮藏时间的延长，L*值呈下降趋势，黑暗组在12 d 有最小值63.64，与光照组均有显著差异（P＜0.05）；贮藏结束时，蓝光组的L*值显著高于其他组（P＜0.05）。如图2b 所示，白光和黑暗处理组果皮a*值整体呈上升趋势，而蓝光与红光组的a*值呈下降趋势，第8 天时，红光组a*值大幅降低，至终点时仅为1.27，这表明红光对a*值影响更显著（P＜0.05）。此外，各处理组的b*值均有所上升（图2c），黑暗和蓝光处理组上升幅度最大，贮藏终点时蓝光组的b*值从最初的-5.95 上升至-5.48，高于白光和红光处理的-5.87 和-5.63。以上结果说明，蓝光和红光处理有利于蓝莓原有色泽的保持，其中蓝光效果更为显著。这与池铭等 [18] 研究红、白、蓝光对桃果皮色差的影响结果相似。
图2 不同波长LED 光照方式对蓝莓L*（a）、a*（b）、b*（c）值的影响
Fig.2 Effect of different wavelengths of LED light methods on L＊(a),a＊(b),and b＊(c) values of blueberry
注：不同小写字母表示样品间有显著性差异（P＜0.05），下同。
2.3 不同LED光照对蓝莓质构特性的影响
不同光源对冷藏蓝莓质构特性的影响如图3 所示。硬度是判断果肉品质、衡量果实衰老及耐性品质的重要指标，整个贮藏过程果实硬度持续下降，贮藏12 d 时，蓝光、红光和白光组蓝莓硬度分别为2.72、2.64 和2.42 kg/cm2，均高于黑暗处理的2.38 kg/cm2。Chen 等 [20] 研究发现，蓝莓在贮藏过程中由于水溶性果胶（WSP）含量、碳酸钠可溶性果胶（SSP）含量和纤维素含量的降低导致了蓝莓的软化。经蓝光处理的蓝莓硬度最大，说明蓝光辐照有利于蓝莓细胞壁结构成分和水溶性果胶的保留，保持果实硬度。贮藏6 d 时，果肉的内聚性明显下降，弹性也急速下降，其中蓝光和红光组的弹性终点相似，蓝莓果实弹性损失率为32.89%和34.87%，明显高于黑暗组的42.88%。由此可得，蓝、红光处理可有效延缓果实内部结合力的下降和组织软绵，较好地保持果实完整性 [21] 。蓝莓的咀嚼性在冷藏期间呈下降趋势，白光、红光和蓝光处理组在试验终点的咀嚼性分别为1.21、1.42 和1.71 mJ，比黑暗对照组提高了11.01%、30.27%和56.89%，这表明蓝光处理能更好维持果实的食用风味口感。
图3 不同波长LED 光照方式对蓝莓质构特性的影响
Fig.3 Effect of different wavelengths of LED light methods on the textural properties of blueberry
2.4 不同LED光照对蓝莓可滴定酸含量的影响
可滴定酸是影响果实风味品质的重要因素。如图4 所示，蓝莓的可滴定酸含量随贮藏时间的延长呈先降低后升高的趋势，贮藏至10 d 时，红光、蓝光和白光的可滴定酸含量有最低值，分别为0.94%、1.16%和0.67%，这是由于贮藏初期有机酸逐渐降解成糖类，酸含量逐渐下降，果实也由原先的酸涩逐渐变甜而可口；贮藏后期所有处理组可滴定酸含量呈上升趋势，按照Huang 等 [22] 的说法，LED 光照抑制了果实酸转化酶和降解酶的活性，可滴定酸含量有所增加。12 d 时，蓝光组蓝莓果实可滴定酸含量达到了1.27%，比黑暗、红光和白光组分别提高了22.12%、18.02%和23.19%，这说明蓝光组更有利于原有酸度的保持，风味最佳。
图4 不同波长LED 光照方式对蓝莓可滴定酸含量的影响
Fig.4 Effect of different wavelengths of LED light methods on the titratable acid content of blueberry
2.5 不同LED光照对蓝莓可溶性固形物含量的影响
可溶性固形物主要指组织中的可溶性糖、酸及其他小分子物质，其含量反映了果实的成熟度 [11] 。如图5 所示，在贮藏期间，蓝莓果实的可溶性固形物含量整体呈下降趋势，贮藏终点时，蓝光、红光、白光和黑暗组的可溶性固形物质量分数分别为13.16%、12.78%、12.29%和12.07%，这是因为采后蓝莓的呼吸速率较高，可溶性固形物作为底物在呼吸过程中被消耗，含量下降。此外，蓝光组的可溶性固形物含量始终显著高于其他处理组（P＜0.05），由此推断蓝光可有效抑制可溶性固形物的降解，这表明持续蓝光照射可显著提高蓝莓幼果中可溶性固形物的含量 [23] 。
图5 不同波长LED 光照方式对蓝莓可溶性固形物含量的影响
Fig.5 Effect of different wavelengths of LED light methods on soluble solids content of blueberry
2.6 不同LED光照对蓝莓抗坏血酸含量的影响
在植物中，抗坏血酸（维生素C）参与生长和发育过程，特别是植物激素的合成、细胞分裂、光合作用，以及对生物和非生物胁迫的防御反应 [24,25] 。由图6 可知，整个贮藏期间，抗坏血酸含量呈下降趋势，这是因为蓝莓体内的抗坏血酸易被氧化分解。贮藏前期抗坏血酸含量下降迅速，6 d 后呈缓慢降低趋势。黑暗处理组的抗坏血酸含量显著低于红、白光处理组（P＜0.05），相关研究也表明，黑暗条件下会促进维生素C 的分解代谢 [26] 。贮藏至12 d 时，红光组的抗坏血酸含量最高，从最初的4.95 mg/100 g降低至3.54 mg/100 g，损失率仅为17.79%，保留效果最好，白光组次之，蓝光组的抗坏血酸含量为3.72 mg/100 g，与黑暗组无显著差异（P＞0.05）。
图6 不同波长LED 光照方式对蓝莓抗坏血酸含量的影响
Fig.6 Effect of different wavelengths of LED light methods on the ascorbic acid content of blueberry
2.7 不同LED光照对蓝莓花青素含量的影响
花青素是蓝莓生物活性成分的重要组成部分，其含量也影响颜色的变化 [27] 。由图7 可知，总体上各处理组蓝莓的花青素呈现先上升后下降的趋势，这可能因为在贮藏初期，蓝莓处于未完熟状态，随后体内花青素会进行一段时间的合成。经蓝光处理的蓝莓果实中花青素含量持续增加，在第10 天达到最大值47.58 mg/g，此时含量分别为红光和白光处理组的2.57 倍和2.93 倍，这说明蓝光可有效推迟花青素合成的峰值时间，增加其含量。这与Wang 等 [28] 的研究结果不同，其研究表明昼夜蓝光照射并未明显对蓝莓花青素及颜色产生显著影响。研究结果不同的原因可能是品种、成熟度、处理方式和时间的不同造成的。贮藏12 d 时，红光、白光和黑暗组花青素含量仅分别为17.64、14.68和13.11 mg/g。此外，红光处理初期也会增加蓝莓花青素含量，但在第8 天急速下降，最终与白光和黑暗组趋近。
图7 不同波长LED 光照方式对蓝莓花青素含量的影响
Fig.7 Effect of different wavelengths of LED light methods on anthocyanin content of blueberry
2.8 不同LED光照对蓝莓丙二醛含量的影响
丙二醛（MDA）是蓝莓采后细胞膜脂过氧化反应而形成的有毒代谢产物，其含量是判断植物细胞衰老的重要标志 [19] 。由图8 可知，与黑暗组相比，各光照处理组的丙二醛含量均有较大幅度增加，且红光组的丙二醛含量水平始终最高。贮藏结束时，红光、白光和蓝光组丙二醛含量分别为1.15、0.94和0.88 µmol/g，由此推断红光处理最易导致采后蓝莓组织细胞膜的损伤，加速细胞衰老。相比而言，蓝光组MDA 含量增加值显著低于其他光照组（P＜0.05），这说明蓝光处理更能抑制蓝莓膜脂过氧化作用，减少丙二醛的产生，延缓其衰老过程 [29] 。
图8 不同波长LED 光照方式对蓝莓丙二醛含量的影响
Fig.8 Effect of different wavelengths of LED light methods on malondialdehyde content of blueberry
2.9 不同LED光照对蓝莓PPO、POD活性的影响
多酚氧化酶（PPO）是导致蓝莓鲜果褐变、色泽变暗的关键酶 [30] 。如图9a 所示，贮藏期间蓝莓的PPO 活性呈上升趋势。与黑暗组相比，不同光照处理均能延缓PPO 活性的升高，其中蓝光组PPO活性显著低于红光和白光组（P＜0.05）。蓝光和红光组的PPO 活性变化趋势一致，贮藏第6 天有最小值18.63 和22.18 U/(min.g)，均显著低于黑暗组（P＜0.05）。至贮藏终点时，蓝光、红光和白光组PPO 活性分别为黑暗组的65.54%、78.05%和88.15%。由此说明，白光处理对蓝莓果实PPO 活性的刺激更显著，而蓝光组更能有效抑制PPO 活性的升高，从而有效降低酚类化合物的氧化速率 [31]，减小蓝莓鲜果颜色的变化。
图9 不同波长LED 光照方式对蓝莓PPO（a）、POD（b）活性的影响
Fig.9 Effect of different wavelengths of LED light methods on PPO (a) and POD (b) activities of blueberry
过氧化物酶（POD）是植物活性氧清除系统中的一种重要酶，其活性标志着果实成熟衰老的程度 [32] 。如图9b 所示，整个贮藏过程中，黑暗、红光和蓝光组POD 活性上升较为平稳缓慢，无显著差异（P＞0.05），而白光处理组的蓝莓POD 活性大幅增强，在贮藏后期尤为明显；贮藏第12 天时，白光组的POD 活性从最初的7.24 U/(min.g)增加到17.02 U/(min.g)，显著高于蓝光组的8.41 U/(min.g)和红光组的8.24 U/(min.g)。Zhan 等 [33] 的研究表明，酶活性取决于蛋白质的天然结构，可能的原因是红光处理导致了POD 的结构变化，诱导其酶活性的增加。这也说明，与白光相比，蓝光、红光和黑暗贮藏更能延缓POD 活性高峰的到来，且其活性始终保持在相对较低的水平。
3 结论
本研究探讨了不同波长LED 蓝光、红光、白光和黑暗条件对采后冷藏蓝莓的营养成分和感官品质的影响。结果表明，蓝光和红光处理能有利于蓝莓原有色泽的保持，蓝光处理有利于蓝莓果实硬度的保持，延缓可滴定酸、可溶性固形物、抗坏血酸和花青素含量的降解，抑制丙二醛物质的产生，延缓其衰老过程。同时，蓝、红光照辐射可显著抑制PPO、POD 活性的增加，减少蓝莓果实的褐变程度，蓝光效果更加显著。因此，蓝光处理可有效保持采后蓝莓贮藏期间的营养品质，延长货架期。这一研究也为蓝莓采后保鲜技术提供了一定的参考和理论支撑。
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