文章鉴读|山东省农科院农产品所果蔬加工与贮藏创新团队王延圣副研究员：抗坏血酸联合乳酸链球菌素复合涂膜保鲜采后双孢蘑菇研究

食品工业科技编辑部

2024-12-23

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摘要

为明确抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜处理对采后双孢蘑菇子实体贮藏保鲜的效果，以采后双孢蘑菇为试材，采用0.8 g/L抗坏血酸+0.4 g/L乳酸链球菌素+5.4 g/L卡拉胶的复合保鲜剂浸泡30 s处理。结果表明，复合保鲜剂能够有效地减少贮藏期间双孢蘑菇子实体的腐烂率和失重率，延缓组织褐变，维持较高的硬度水平；同时，能够延缓类黄酮、内源V_C、可溶性糖和可溶性蛋白质的降解，进一步研究表明其能够维持双孢蘑菇组织较强的ABTS⁺、DPPH自由基清除能力。该复合保鲜剂较好维持了采后双孢蘑菇的贮藏品质，为新型食用菌保鲜剂的开发提供了一定的理论指导。

双孢蘑菇（Agaricus bisporus）又名白色蘑菇、纽扣蘑菇，是世界上分布范围最广和最受欢迎的食用菌之一。双孢蘑菇含水量高、组织柔嫩，外表面无保护结构，在采收过程中极易受伤，受伤处又极易受到微生物的侵害，导致子实体出现褐变、异味和腐烂等一系列品质下降问题，造成巨大的经济损失。

目前，利用动植物和微生物体内本身存在或代谢产生的天然物质进行保鲜已经有了较多的研究。抗坏血酸，是植物体内一种具有强抗氧化性的多羟基化合物，对活性氧具有很好的清除能力，对果蔬有较好保鲜效果。研究发现，抗坏血酸能够减缓珍稀食用菌竹荪蛋失重率的上升，抑制多酚氧化酶（PPO）活性，使PPO活性峰值延缓出现4 d，同时能够保持竹荪蛋的色泽，维持可溶性蛋白含量。乳酸链球菌素，是乳酸链球菌产生的一种多肽物质，因其可抑制大多数革兰氏阳性菌被广泛应用于贮藏保鲜中。有报道称，乳酸链球菌素能够抑制平菇的失重率、丙二醛（MDA）含量的上升，维持PPO活性处于较低水平，阻止了可溶性固形物含量和感官品质的下降；对滑子菇也具有良好的保鲜效果。卡拉胶是一种亲水性胶体，具有良好的粘附性，同时对人体无毒无害，作为涂膜保鲜剂中的成膜剂而被广泛应用。鉴于国内双孢蘑菇种植规模的不断加大以及人们对饮食安全需求的提高，开发安全、便捷和高效的天然复合保鲜剂逐渐成为双孢蘑菇物流保鲜领域研究的一大热点。

本文以卡拉胶为成膜剂、抗坏血酸为抗氧化剂以及乳酸链球菌素为抑菌剂制备复合涂膜生物保鲜剂，以白度值、腐烂指数、失重率、硬度、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、类黄酮含量、内源V_C含量、ABTS⁺和DPPH自由基清除率等为评价指标，研究复合保鲜剂对双孢蘑菇贮藏品质的影响，以期为双孢蘑菇等食用菌新型天然保鲜剂的开发提供一定的借鉴指导。

结果与分析

2.1 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对采后双孢蘑菇感官品质的影响

2.1.1 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对褐变的影响

白度值，可表示褐变程度，白度值越大，表示颜色越白，褐变越轻，而双孢蘑菇采后极易褐变，因此选用白度值作为子实体褐变程度的评判指标。由图1可知，复合保鲜剂组和CK组的双孢蘑菇白度值随着贮藏时间的延长而逐渐下降。但是复合保鲜剂组在贮藏期内均高于CK组，其数值均在80以上，这对于消费者来说是可以接受的。另外，两组间的差距随贮藏时间增加逐渐变大。具体而言，复合保鲜剂组第8 d较第0 d仅下降了10.3%，这明显要低于CK组（降幅26.3%）；另外，在第8 d保鲜剂组高出CK组21.2%，这说明复合保鲜剂能够延缓双孢蘑菇褐变进程。

图 1 复合保鲜剂对双孢蘑菇白度的影响

Figure 1. Effects of compound preservative on whiteness of Agaricus bisporus

注：同一天字母相同者表示差异未达到显著水平（P>0.05）；字母不同者表示差异达到显著水平（P<0.05）；图2~图10同。

2.1.2 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对腐烂指数的影响

由图2可知，总体而言，复合保鲜剂组和CK组双孢蘑菇腐烂指数随贮藏时间延长而逐渐增大，但是复合保鲜剂组始终要低于CK组。其中，复合保鲜剂组腐烂指数在2~8 d内涨幅为23.9%，要明显低于CK组的31.6%；另外，研究发现两种处理间的差距在第6 d达到最大，即复合保鲜剂组低于CK组37.2%。以上说明复合保鲜剂可以降低双孢蘑菇腐烂程度，延长贮藏期。

图 2 复合保鲜剂对双孢蘑菇腐烂指数的影响

Figure 2. Effects of compound preservative on decay index of Agaricus bisporus

2.1.3 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对失重率的影响

一般认为，双孢蘑菇失重率达5.0%及以上即被视作失去商品价值。抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对失重率的影响如图3所示。在贮藏期内，复合保鲜剂组和CK组失重率均呈上升趋势，其中，CK组在贮藏第6 d就已超出5.0%，在第8 d更是高达7.7%；而复合保鲜剂组在控制失重率方面表现良好，即2~8 d均在5.0%以下，且均低于CK组。说明复合保鲜剂有利于减少子实体水分的流失，延缓失重率的增加。

图 3 复合保鲜剂对双孢蘑菇失重率的影响

Figure 3. Effects of compound preservative on weight loss of Agaricus bisporus

2.1.4 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对硬度的影响

如图4所示，两组处理双孢蘑菇硬度随贮藏时间延长呈下降趋势，说明子实体细胞壁、细胞膜和细胞膨压水平和状态逐渐变差，但其中复合保鲜剂组下降缓慢，并始终高于CK组，并保持较高的水平，尤其是在第4 d（441.7 g），高出CK组38.3%。结合图3失重率的变化，推测CK组在2~4 d内硬度迅速下降的原因可能是子实体失去的水分为细菌滋生提供了有利条件，进而导致几丁质酶等细胞壁降解酶活性增加，加速蘑菇组织软化。而复合保鲜剂具有抑菌活性成分，在一定程度上能够延缓双孢蘑菇硬度的下降。

图 4 复合保鲜剂对双孢蘑菇硬度的影响

Figure 4. Effects of compound preservative on hardness of Agaricus bisporus

2.2 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对采后双孢蘑菇营养品质的影响

2.2.1 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对可溶性糖含量的影响

可溶性糖可调节机体生长、成熟、衰老等多个生理过程，与贮藏性等品质密切相关。如图5所示，可溶性糖含量随着贮藏时间延长而逐渐减少，而复合保鲜剂组损失最小。复合保鲜剂组在整个贮藏期内均高于CK组，特别是贮藏初期（0~4 d），复合保鲜剂能够明显抑制可溶性糖含量的下降，在第2 d复合保鲜剂组要高出CK组30.9%，这可能是因为复合保鲜剂组前期失水较少，代谢平衡还未被完全打破，作为能量提供者的可溶性糖也因此消耗较少。

图 5 复合保鲜剂对双孢蘑菇可溶性糖含量的影响

Figure 5. Effects of compound preservative on soluble sugar content of Agaricus bisporus

2.2.2 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对可溶性蛋白质含量的影响

可溶性蛋白质作为机体中关键营养和渗透调节物质、以及代谢酶重要组成成分，参与调节多种生理活动，其含量高低能够反映出机体组织的状态。由图6可知，可溶性蛋白质含量一直呈下降趋势，其中，CK组变化幅度最明显并且损失最多，在第8 d仅为第0 d的30.8%；而复合保鲜剂组含量变化缓慢并维持较高的水平，损失幅度低于CK组23.0%，另外，复合保鲜剂组第8 d的含量和CK组第4 d基本一致。综上说明了复合保鲜剂能够延缓可溶性蛋白质的降解。

图 6 复合保鲜剂对双孢蘑菇可溶性蛋白质含量的影响

Figure 6. Effects of compound preservative on soluble protein content of Agaricus bisporus

2.2.3 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对类黄酮含量的影响

类黄酮具有清除自由基、抗氧化的作用，与机体成熟衰老、抗性形成等生理代谢密切相关。由图7可知，双孢蘑菇类黄酮含量在前4 d内先急剧上升后缓慢上升，于第4 d达到峰值，高于当天CK组34.1%；而在贮藏期4~8 d内先缓慢下降后急剧下降，这可能因为在贮藏后期自由基逐渐积累，类黄酮参与了自由基清除代谢，另外，膜过氧化作用进一步加剧，子实体细胞膜结构破坏严重，加上机体失水过多，以及微生物代谢产物积累导致贮藏环境呈弱酸性，从而抑制了类黄酮积累，但尽管如此，复合保鲜剂组类黄酮含量依然始终高于CK组。

图 7 复合保鲜剂对双孢蘑菇类黄酮含量的影响

Figure 7. Effects of compound preservative on flavonoid content of Agaricus bisporus

2.2.4 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对内源V_C含量的影响

V_C具有很强的还原性，是机体内清除自由基的主要代谢物质之一。对贮藏期内双孢蘑菇内源V_C含量进行了检测，结果如图8所示，双孢蘑菇内源V_C含量总体呈下降趋势。但是复合保鲜剂组内源V_C含量在2~8 d内均高于对照组，在第4 d两试验组间差距最大，即复合保鲜剂组含量达到峰值，是当天内CK组的1.2倍，较贮藏前提高了2.2%。以上说明复合保鲜剂能够促进内源V_C的产生和积累。

图 8 复合保鲜剂对双孢蘑菇内源V_C含量的影响

Figure 8. Effects of compound preservative on endogenous V_C content of Agaricus bisporus

2.3 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对采后双孢蘑菇抗氧化的影响

2.3.1 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对ABTS⁺自由基清除率的影响

由图9可知，随着贮藏时间的不断延长，ABTS⁺自由基清除率呈现先短暂上升后下降的趋势。复合保鲜剂组和CK组均有所上升，但复合保鲜剂组上升幅度要高于CK组；虽然在第2 d后该能力开始下降，但是复合保鲜剂组下降速度要远低于CK组。另外，复合保鲜剂组在整个贮藏期内均高出CK组，在第2 d达到峰值（90.3%），高出当天CK组5.3%。说明复合保鲜剂可有效延缓双孢蘑菇ABTS⁺自由基清除能力的降低。

图 9 复合保鲜剂对双孢蘑菇ABTS⁺自由基清除率的影响

Figure 9. Effect of compound preservative on ABTS⁺ free radical scavenging rate of Agaricus bisporus

2.3.2 抗坏血酸结合乳酸链球菌素涂膜对DPPH自由基清除率的影响

由图10可知，双孢蘑菇DPPH自由基清除率呈现逐渐下降趋势，其中，CK组下降较为迅速，其贮藏末期是第0 d的57.3%，而复合保鲜剂组是缓慢下降，较贮藏初期仅下降了25.2%。另外，复合保鲜剂组始终高于CK组，其与CK组间的差距在贮藏第6 d达到最大，高出CK组16.5%，并且在贮藏末期，涂有复合保鲜剂的双孢蘑菇对DPPH自由基清除率依然高达66.1%。以上表明复合保鲜剂能够在延缓机体DPPH自由基清除能力的下降。

图 10 复合保鲜剂对双孢蘑菇DPPH自由基清除率的影响

Figure 10. Effects of compound preservative on DPPH free radical scavenging rate of Agaricus bisporus

结论

本研究使用配方为抗坏血酸0.8 g/L、乳酸链球菌素0.4 g/L和卡拉胶5.4 g/L的复合涂膜保鲜剂浸泡双孢蘑菇后，在4 ℃低温和PET无孔保鲜盒包装下贮藏至第8 d。与蒸馏水处理组相比较，复合保鲜剂能够延缓双孢蘑菇褐变和腐烂进程，降低失重率，维持较高的硬度水平，同时能够延缓可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降；另外，能够促进类黄酮和内源V_C的有效积累，并提高对ABTS⁺和DPPH自由基的清除率，降低氧化损伤，最大程度地保证双孢蘑菇在流通、销售过程中具有较好的商品价值。

本实验围绕双孢蘑菇低温贮藏条件下感官品质、营养品质和抗氧化性的变化进行了分析，未来将针对次级产物代谢和能量水平等方面展开系列研究，以便能够全面的揭示抗坏血酸联合乳酸链球菌素涂膜处理对双孢蘑菇的保鲜作用机理，为食用菌新型天然复合保鲜剂的研发提供理论基础。

引用本文：商立超，赵凤春，弓志青，等. 抗坏血酸联合乳酸链球菌素复合涂膜保鲜采后双孢蘑菇研究[J]. 食品工业科技，2022，43（20）：346−351. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022010071.

Citation:SHANG Lichao, ZHAO Fengchun, GONG Zhiqing, et al. Preservation of Postharvest Agaricus bisporus by VC/Nisin Composite Coating[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(20): 346−351. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022010071.

基金项目:山东省重大科技创新工程项目（2021CXGC010809）；山东省农业科学院农业科技创新工程项目（CXGC2022A36，CXGC2022B07）；山东省食用菌创新团队产后加工岗位专家项目（SDAIT-07-09）。

通信作者简介

王延圣，中共党员，博士，副研究员，山东省农科院农产品所果蔬加工与贮藏创新团队负责人，山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才、山东省科技特派员、山东省社区教育专家、国家食药同源产业科技创新联盟理事。主要从事农产品加工资源开发与利用、果蔬物流保鲜等方面的研究工作。近年来主持国家自然科学基金青年项目、国家重点研发计划子课题、山东省自然科学基金、山东省科技成果转移转化项目、山东省科技型中小企业创新能力提升项目等课题10余项；获得山东省和天津市科学技术进步二等奖各1项；以第一作者或者通讯作者发表论文20余篇，授权国家发明专利7项，参与编写专著2部，参与制定国家标准1项。在果蔬贮藏加工关键技术开发及产业推广方面具有丰富的经验，研发的技术和产品在多个企业得到转化应用。

（以上信息来自作者本人）

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