
研究背景
香菇(Lentinus edodes)属于腐生型真菌,其风味独特,富含蛋白质、氨基酸﹑维生素、膳食纤维、多糖以及各种活性因子,是一种典型的食药两用珍贵菌种,被誉为“菇中皇后”,深受消费者喜爱。新鲜香菇采摘后,仍是有机活体,生命代谢活动在正常有序地进行。然而,鲜香菇含水量高达90%左右,呼吸和蒸腾作用强烈,加上其组织柔嫩,且表面无保护结构,极易受到机械损伤,引起酶促和非酶促褐变、失水、开伞、微生物侵染等现象,常温下货架期只有2~3 d。基于低温基础上的气调保鲜是常见的食用菌保鲜方法,由于安全性高、效果好而越来越受到推崇。
气调保鲜是通过改变贮藏环境中的气体含量,使之形成高CO2和低O2状态,以抑制果蔬呼吸作用和生理代谢活动,从而延长果蔬贮藏期的保鲜技术。根据气调方式的不同,气调保鲜可分为控制气调(Controlled Atmosphere,CA)和自发气调(Modified Atmosphere,MA);CA是借助于机械设备,通过人为控制贮藏气体成分来实现保鲜目的;而MA主要通过自发气调包装(MAP),借助呼吸作用来调节O2和CO2比例的平衡。研究表明,气调贮藏保鲜在香菇、双孢蘑菇、杏鲍菇、茶树菇等的保鲜方面有较好效果,然而,香菇保鲜在控制气调和自发气调的对比研究鲜见报道。
李顺峰团队在前期研究基础上,采用气调保鲜箱高CO2控制气调保鲜(20% CO2、5% O2;4±1 ℃,RH 85%)和PE膜自发气调包装(4±1 ℃)对香菇进行贮藏,对比研究不同气调保鲜方式对香菇品质、营养、理化性质的影响,探究较好的香菇气调保鲜方式,以期为生产中香菇保鲜提供理论依据。
1 PE包装和高CO2保鲜对香菇感官评分的影响
新鲜的香菇肉质肥厚,菌盖有弹性,颜色为灰褐色,有较浓的香菇味。在贮藏过程中,随着机体生理生化反应的进行,香菇逐渐出现褐变、发硬或变软、弹性消失、异味等现象,最终失去食用价值。由图1可知,各处理组香菇感官评分均随着贮藏时间的延长逐渐下降,其中对照组香菇感官评分下降最快,贮藏12 d时便失去食用价值;T1组感官评分最高,且显著高于T2组和对照组(P<0.05),较T2处理延长香菇保质期达4 d以上。其主要原因是PE膜自发气调包装的强阻隔作用,使环境内的湿度与香菇湿度很快达到平衡,很大程度降低了香菇水分的散失;且由于香菇的呼吸作用形成的低O2高CO2环境,有效抑制了香菇的呼吸作用,同时减慢了氧化褐变的速率,故较长时间保持了较好的感官品相。

2 PE包装和高CO2保鲜对香菇蛋白质含量的影响
蛋白质含量的高低影响着香菇的营养价值,也在一定程度上反映了机体的抗氧化水平。由图2可知,香菇蛋白质含量随着贮藏期的延长呈下降趋势,两处理组香菇贮藏前期(8 d内)蛋白质下降速度较贮藏后期(8 d后)缓慢,其主要原因可能是处理组香菇贮藏后期的蛋白质分解代谢高于贮藏前期。整个贮藏期内T1组蛋白质含量最高,T2组次之,对照组最低,说明PE膜自发气调包装较高CO2控制气调保鲜能更好地抑制蛋白质的分解,维持较高的蛋白质含量。

3 PE包装和高CO2保鲜对香菇还原糖含量的影响
还原糖作为机体呼吸作用的主要底物,是评价香菇品质的重要指标之一,其与呼吸代谢强弱及腐烂程度也有一定关系。如图3所示,不同处理组香菇还原糖含量整体呈下降趋势,这是由于机体呼吸作用不断消耗糖类物质,又没有外界营养补充,导致香菇的还原糖含量下降。T1组还原糖含量在贮藏前4 d缓慢升高,原因可能是香菇体内大分子化合物的分解,促进了小分子还原糖质量分数上升,PE包装使香菇的呼吸作用减弱,还原糖的生成量高于消耗量。整个贮藏期内T1组香菇还原糖含量高于T2组,对照组最低,这一研究结果与于珂等的研究结果一致,说明PE膜自发气调包装较高CO2控制气调保鲜能更好地抑制香菇的呼吸代谢,保持较高的还原糖含量。

4 PE包装和高CO2保鲜对香菇AsA含量的影响
由图4可知,不同处理组香菇AsA含量在贮藏期内均呈先下降后上升趋势。贮藏前期的AsA含量下降可能与子实体后熟衰老、品质劣变有关,由AsA的分解代谢强于合成代谢所致。后期AsA含量上升这一结果与王莉梅等的研究结果并不一致,可能与菇体失水有关,T2组和对照组出现最低点在12 d,而T1组则推迟4 d。在贮藏前4 d,各处理组香菇AsA含量差异不明显,原因可能是低温下香菇成熟衰老进程缓慢,前期AsA分解代谢与合成代谢速度相当,变化不明显。8 d后T1组香菇AsA含量高于T2组,对照组含量最低,表明PE膜自发气调包装可能通过抑制AsA分解或促进AsA合成,较好地保持了香菇的营养。

5 PE包装和高CO2保鲜对香菇总酚含量的影响
酚类物质的氧化是香菇采后褐变的主要原因,严重影响香菇的商品价值和外观品质。由图5A可知,对照组的总酚含量迅速下降,且低于两气调处理组,原因可能是对照组香菇体内总酚被氧化成黑褐色的醌类化合物,而气调处理则抑制了总酚的氧化。T1组和T2组香菇的总酚含量在贮藏前期出现缓慢上升趋势,这可能与香菇自身后熟特性有关;贮藏后期均逐渐下降,8 d后T1组总酚含量高于T2组,这说明PE膜自发气调包装可能通过抑制氧化过程,在贮藏后期维持了较高的总酚含量,这一结果与韩春然等研究结果相似。
类黄酮属于次生代谢产物,具有抗氧化作用,可以延缓香菇的衰老进程。由图5B可知,各处理组类黄酮含量均呈先上升后下降趋势,在8 d时达到峰值,贮藏前期类黄酮含量的增加可能与香菇的后熟促进次生代谢有关,贮藏后期类黄酮被氧化使之含量下降。贮藏期间T1组类黄酮含量高于T2组和对照组,表明PE膜自发气调包装可能通过延缓香菇氧化衰老,维持了较高的类黄酮含量。

6 PE包装和高CO2保鲜对香菇MDA含量的影响
MDA是细胞膜脂过氧化的主要产物,可以损伤香菇的生物膜,降低膜脂的不饱和度而引起膜流动性降低,造成膜系统损伤,其含量可间接反映膜脂过氧化的程度。由图6可知,对照组香菇MDA含量在贮藏前期迅速上升后下降,于12 d后上升又下降,分别在4 d和16 d形成峰值,原因可能是对照组香菇在贮藏前期和后期均出现膜脂氧化损伤高峰。与对照组相比,两气调处理显著抑制了MDA的产生(P<0.05)。T1和T2组贮香菇藏前期(8 d内)MDA含量逐渐下降且两者无显著差异,8 d后均缓慢上升至16 d时逐渐下降,且T1组较T2组MDA含量低,表明PE膜自发气调包装能够减缓香菇贮藏后期的膜脂过氧化进程。

7 PE包装和高CO2保鲜对香菇POD、PPO和PAL活性的影响
各处理贮藏过程中POD、PPO和PAL活性变化见图7A、7B和7C。随着贮藏时间的延长,对照组POD活性迅速升高,显著高于其他两处理组(P<0.05),而T1组和T2组则上升缓慢,两者在贮藏16 d内没有明显差异,20 d时T2组显著高于T1(P<0.05)。各处理PPO活性在贮藏前期无明显差异,均呈稳定状态;贮藏4 d后,对照组PPO活性迅速升高至16 d后下降,其显著高于其他两处理组(P<0.05),T1组PPO活性除了贮藏16 d时高于T2组,在贮藏8、12和20 d时均低于T2组。对照组和T2组PAL活性随着贮藏时间的延长逐渐升高,12 d后缓慢下降,贮藏后期又逐渐升高,且两者在贮藏前期差异不显著,贮藏8 d后对照组明显高于T2组;T1组PAL活性缓慢上升至16 d后下降,且在供试贮藏期内低于对照组和T2组。POD、PPO和PAL均属于褐变酶类,其中PPO是酶促褐变的关键酶,POD、PAL对酶促褐变有促进作用。对照组香菇POD、PPO和PAL活性在贮藏期内迅速升高,表明这些酶参与了香菇的采后衰老过程,香菇贮藏后期的褐变主要是由酶促褐变引起的。T1组和T2组三种酶活性较对照组有不同程度的下调,表明PE膜自发气调包装和高CO2控制气调保鲜可以不同程度地抑制褐变相关酶活性,进而延缓香菇的衰老进程。

8 结论
PE膜自发气调包装和高CO2控制气调保鲜可以不同程度地提高低温条件下香菇的贮藏品质,维持营养物质和抗氧化物质含量,缓解膜脂过氧化产物的积累,抑制褐变相关酶活性的升高。PE膜自发气调包装保鲜香菇的各项指标均优于高CO2控制气调保鲜,在保鲜过程中效果更佳。因此,通过高阻隔膜自发气调包装提高香菇的贮藏品质是一种高效、绿色的方法。




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