不同氧分壓對金針菇貯藏保鮮效果的影響

王成濤，王昌濤，劉 柳，王 靜，曹雁平，孫寶國*

(北京工商大學化學與環境工程學院，北京 100048)

不同氧分壓對金針菇貯藏保鮮效果的影響

王成濤，王昌濤，劉 柳，王 靜，曹雁平，孫寶國*

(北京工商大學化學與環境工程學院，北京 100048)

為研究不同氧氣配比對金針菇貯藏保鮮效果的影響，在PE聚乙烯塑料袋(20cm×30cm，厚度0.5～1mm)中放入100g金針菇，分別按0、20%、40%、60%、80%、100%氧氣配比充氣包裝(以氮氣調節其氣體組成)，包裝袋封口后放入溫度為0～3℃的冷庫進行貯藏，同時設立空氣包裝的金針菇于室溫或低溫貯藏作為對照。每隔3～5d取樣一次，評定其水分損失率、多酚氧化酶(PPO)活力、丙二醛含量、游離氨基酸含量、還原糖含量和感官指標等。結果表明，在氧氣配比為80%的包裝時，其PPO酶活力、丙二醛、游離氨基酸含量最低，水分損失和還原糖損失最少，感官變化最小，貯藏保鮮效果最好。采用高氧氣調包裝(HOAP)金針菇貯藏保鮮35d仍有較好的商品品質。

金針菇；貯藏；保鮮；高氧氣調包裝(HOAP)

金針菇學名毛柄金錢菌，又稱冬菇、智力菇等，因其菌柄細長，似金針菜，故稱金針菇。金針菇屬于真菌門擔子菌綱傘菌目口磨科金錢菌屬，學名為Flammulina velutipes (Fr.) Sing，是我國廣泛種植的食用菌，因其味道鮮美，營養豐富，深受人們喜愛[1]。

金針菇以鮮食為主，部分加工為罐頭產品或干制。新鮮金針菇因其含水量大(90%以上)、呼吸作用強，容易褐變，常規貯藏貨架期很短；金針菇采收后存在明顯的后熟作用特征，主要表現在菌蓋伸張、菌褶發育、菌柄伸長、纖維化、孢子形成與彈射等方面，后熟作用直接影響其商品價值。目前，食用菌保鮮方法主要有冷藏保鮮、低氧氣調貯藏(modified atmosphere packaging，MAP)、化學保鮮劑、輻射保鮮、臭氧(O3)保鮮法等[1-6]。在食用菌的氣調保鮮中，以低O2高CO2的AMAP法應用較多，但這種方法有一定的缺陷[3-4]，在低氧環境中，食用菌進行無氧酵解，積累乙醛、乙醇等異味物質，不僅對食用菌本身產生毒害，影響風味，而且會促進一些厭氧致病菌的生長繁殖，影響食用安全。

高氧氣調包裝(high oxygen atmospheres packaging，HOAP)保鮮技術是延長食品和食用菌貯藏期的另一個選擇[7-10]。1996年，英國學者Day[8]首次將高氧(70%～100%)應用于鮮切果蔬貯藏，認為高氧(大于70% O2)能抑制蔬菜的酶促褐變，阻止厭氧性發酵，抑制微生物生長。HOAP有望成為一種全新概念的氣調貯藏新技術[8-10]，國內外有關HOAP在果蔬貯藏保鮮中的應用研

究逐漸增多。本實驗旨在探討不同氧氣分壓(配比)對金針菇貯藏保鮮效果的影響，研究金針菇保鮮適宜的氧氣配比，為延長金針菇貯藏期，提高其附加值提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

新鮮金針菇(當天采摘，產地為北京郊區菇場，4℃預冷12h)；真空食品包裝袋(PE聚乙烯塑料，20cm× 30cm，袋厚約為0.5～1mm，有良好真空性、阻氧性、阻濕性)。

鄰苯二酚、硫代巴比妥酸(TBA)、3,5-二硝基水楊酸等(均為分析純) 北京國藥集團化學試劑有限公司。

FS-300塑料封口機 北京市迪隆天雅包裝機械有限公司。

1.2 實驗設計與分組

在真空食品包裝袋中放入100g金針菇、10g膨潤土吸濕劑、6g活性炭，向袋內充入不同比例的氧氣和氮氣的混和氣、密封，使袋內氧氣含量分別為0、20%、40%、60%、80%、100%，封口器封口包裝后，放入0～3℃冷庫貯藏，每隔3～5d抽樣評定與檢測一次，評定其水分損失率、多酚氧化酶(PPO)活力、過氧化物酶活力、丙二醛(MDA)含量、褐變程度、游離氨基酸含量、還原糖含量等理化指標和感官品質。

1.3 指標測定

1.3.1 水分損失率

金針菇含水量參照GB 12100—1989《淀粉水解產品含水量測定方法》測定。

式中：m1為入庫時金針菇含水量；m2為取樣時金針菇含水量。

1.3.2 多酚氧化酶(PPO)活力

稱取1g切成小段的金針菇樣品置于研缽中，加入0℃預冷的少許石英砂、2.0mL 0.1mol/L pH7.0的PBS，冰浴研磨勻漿，用5.0mL PBS分3次沖洗研缽及玻璃棒，濾液8000r/min離心(4℃)15min，其上清液用于PPO活力、MDA、游離氨基酸含量、還原糖含量等測定。

PPO活力測定采用鄰苯二酚比色法[11]：l0mL帶塞試管中加入0.4mL鄰苯二酚(0.1mol/L，25℃保溫)、2.5mL醋酸緩沖液(pH5.0，25℃)，混勻，加入0.5mL酶提取液作為反應體系，于410nm每隔l0s測定一次光密度值(OD)，測定3min，重復測定3次，并以醋酸緩沖液代替粗酶液做空白對照。

PPO酶活力定義：1min增加0.01光密度值為一個PPO酶活單位。

1.3.3 丙二醛(MDA)含量[12]

帶塞試管中加入3.5mL 0.5g/100mL TBA溶液、2.5mL上清液，混合，沸水浴加熱20min，8000r/min離心15min，上清液分別于450、532、600nm波長處測定其OD值，并以磷酸緩沖液做對照。

1.3.4 游離氨基酸含量

采用茚三酮溶液顯色法[11]，使用分光光度計于570nm波長處測定其吸光度。

1.3.5 還原糖含量

采用3,5-二硝基水楊酸法[12]。

1.3.6 褐變度

參照段穎[13]方法測定。按樣品:蒸餾水(V/V)=1:20，將蒸餾水沸騰后放入樣品，約30s后冷卻研磨，10000r/ min離心5min，取2mL上清液定容至l0mL后，于410nm波長處比色。

褐變度=100×OD410

1.4 感官評定

參照肖功年方法[14]稍作修改，由經過培訓的10人組成感官評定小組，根據金針菇的色澤、形態、氣味和表面冷凝水打分評定，計算其總分和平均值。滿分10分，其中形態與氣味各占3分，色澤與冷凝水各占2分。

表1 感官品質評定標準Table 1 Sensory quality standard of needle mushroom

2 結果與分析

2.1 水分損失率

圖1 金針菇貯藏過程中水分損失率Fig.1 Water loss of needle mushroom during fresh-keeping storage at different experimental conditions

最初10d的水分損失率變化不大，隨著貯藏時間的

延長，水分損失率隨時間的延長逐漸增加(圖1)。雖然各實驗組水分損失率相差不大，但也可以看出80%氧氣配比的金針菇水分損失率相對較低。室溫貯藏的充入空氣包裝的一組，在貯藏10d左右，袋內存在明顯的液體(水)，金針菇明顯發生褐變，開袋有明顯異味，已失去食用和價值。失鮮不僅是質量的損失，而且菇體收縮變形、起皺、質地變硬，引起其結構、色澤、風味等方面發生變化，直接影響到食用菌的食用價值和商品價值。

2.2 多酚氧化酶活力

多酚氧化酶可催化含酚基化合物的氧化生成醌類，醌類再經一系列脫水、聚合等反應生成黑色物質，是導致食品發生褐變的主要酶。在鮮菇體因后熟透性變大的細胞中或受損傷時，該酶可催化酪氨酸發生氧化作用，產生暗褐色黑色素[20]。因此多酚氧化酶活性反映了金針菇貯藏保鮮過程中的衰老程度。

低溫貯藏試驗組的前28d，多酚氧化酶活力相差不大，但在貯藏30～37d多酚氧化酶的活力明顯升高，其中以80%氧氣配比的多酚氧化酶的活力最低(圖2)，說明高氧有利于抑制貯藏過程中多酚氧化酶的活力，抑制金針菇的衰老進程。室溫貯藏過程中，菇體內多酚氧化酶活力增加很快，因而菇體衰老、褐變很快，在15d時已完全失去商品價值。

圖2 金針菇貯藏過程中多酚氧化酶活力的變化Fig.2 PPO activity in needle mushroom during fresh-keeping storage at different experimental conditions

2.3 丙二醛含量的變化

研究[15-16]表明菇體的丙二醛(MDA)含量與膜質過氧化作用呈顯著或極顯著正相關。鮮菇在貯藏過程中菇體內存在的POD(過氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶) 能分解消除代謝產生的自由基，使體內的氧化還原反應處于平衡。隨著貯藏時間延長，POD、SOD活性下降，使菇體處于逆境條件下，胞內自由基的產生與消除之間平衡遭到破壞，膜脂飽和脂肪酸雙鍵受自由基的攻擊而被過氧化，氧化終產物為丙二醛。丙二醛會破壞細胞膜系統，電解質滲透率增加，導致胞內物質外滲，發生氧化產物的積累，造成對菇體的傷害，并變色、變味。

圖3 金針菇貯藏過程中丙二醛含量的變化Fig.3 MDA content in needle mushroom during fresh-keeping storage at different experimental conditions

由圖3可以看出，在貯藏的前20d，丙二醛含量變化較小，菇體保持較好的品質；但20d以后各實驗組丙二醛含量逐漸增加，金針菇的膜脂化程度逐漸增加，金針菇的鮮度降低，各實驗組之間在30d左右丙二醛含量差異最為明顯，至37d趨于一致。

2.4 游離氨基酸含量變化

圖4 金針菇貯藏過程中游離氨基酸含量的變化Fig.4 Free amino acid content in needle mushroom during freshkeeping storage at different experimental conditions

圖4 表明，在貯藏過程中室溫貯藏的實驗組，其游離氨基酸增加很快；冷藏各實驗組菇體內游離氨基酸逐漸增加，其中以80%氧配比組的游離氨基酸增加最為緩和，但增加幅度各組差異并不明顯。由于食用菌內存在蛋白酶，蛋白酶催化肽鍵水解形成胨、肽，最終水解成氨基酸。因此鮮菇在貯藏過程中，由于后熟作用會引起菇體蛋白質含量下降，游離氨基酸含量的增加，從而改變其原有風味。另外，產生的部分游離氨基酸還可被氧化成醌類有色物質，促進菇體褐變。

2.5 還原糖含量變化

在貯藏過程中金針菇進行有氧呼吸，消耗菇體內營養物質，葡萄糖、甘露糖和海藻糖(菌糖)是菌絲體和子實體呼吸作用的主要底物。隨著貯藏時間的延長，呼吸作用把糖類氧化生成H2O和CO2，使菇體失重，影響風味。圖5表明，各實驗組隨著貯藏時間的延長，其

還原糖含量呈明顯下降趨勢；在貯藏的前20d各實驗組差異并不十分明顯，但到貯藏后期(第30天后)還原糖含量差異明顯，其中以80%氧氣配比的包裝實驗組，其殘存還原糖含量為最高。另外，貯藏過程中多聚糖種類也發生變化，粗纖維質量分數隨時間的延長而增加，菇體結構組織內的維管束細胞壁貯藏過程不斷沉積木質素，造成菇體纖維化，質地變得粗糙，影響其口感。

圖5 金針菇貯藏過程中還原糖含量的變化Fig.5 Reducing sugar content in needle mushroom during freshkeeping storage at different experimental conditions

2.6 褐變度和菌柄變化

剛入庫鮮樣的褐變度為5.37，HOAP保鮮30d時20%氧配比的褐變度為9.12，80%氧配比的褐變度為8.82，表明貯藏過程中金針菇褐變度隨氧氣含量(氧分壓)的增加而有一定程度的增加。高氧調包裝貯藏過程中金針菇菌柄伸長現象并不明顯，這與低氧氣調貯藏和常溫貯藏菌柄伸長的一些報道不同[3,5]，其影響機制有待進一步研究。

2.7 感官品質評定

圖6 金針菇貯藏過程中感官評分變化Fig.6 Sensory score change of needle mushroom during fresh-keeping storage at different experimental conditions

由于貯藏過程中，前期金針菇各項指標變化較小，后期變化較大，所以前4次每隔5d測定一次，以后每隔3d測定一次評定；由經過培訓的10人組成感官評定小組，參照肖功年等[14]的方法進行評定打分。在室溫空氣中貯藏的金針菇在第10天已出現明顯的褐變和異味，貯藏第20天時已經全部腐爛；0～3℃冷庫貯藏各實驗組，金針菇的感官評定得分呈現明顯下降趨勢，但冷藏各實驗組貯藏至第20天，金針菇的感官變化并不明顯。貯藏至第35天，冷藏各實驗組感官變化明顯，其中40%氧配比的金針菇色澤最差，菌蓋和根部為棕褐色，80%氧配比的金針菇色澤最好，整個菇體(菌蓋、莖和根部)基本為乳白色，異味不突出，這一結果與本實驗化學和生化結果有較好的一致性。

圖7 不同氧氣配比條件下低溫冷藏至35d時的金針菇Fig.7 Photos of needle mushroom during fresh-keeping storage in high oxygen atmosphere packages with 80% and 100% oxygen for 35 days

綜合以上水分損失率、多酚氧化酶活力、丙二醛含量、褐變度和菌柄變化、感官評定等結果，認為采用PE聚乙烯塑料袋(20cm×30cm，厚度0.5～1mm)封裝100g金針菇，將袋內氧含量(配比)提高至80%以上、放置適量食品吸濕劑及冷藏(0～3℃)，有利于延長金針菇貯藏保鮮期。有研究認為鮮菇采收后的后熟作用與其代謝產物——乙烯有關[15,17]，乙烯可促進子實體成熟、衰老，進而直接影響鮮菇的商品價值。本研究也發現氧配比為80%～100%實驗組，水分損失率、PPO酶活力、褐變度、游離氨基酸等指標明顯降低，感官評定分數最高，說明高氧貯藏條件有利于抑制多酚氧化酶等褐變相關酶的活力，減緩子實體呼吸作用及衰老、后熟過程。但80%高氧配比有利于提高金針菇保鮮效果的分子機制還有待于后續進一步研究。

3 結 論

本實驗研究不同氧氣配比對金針菇貯藏保鮮效果的影響。在PE聚乙烯塑料真空袋中放入100g金針菇，并按0～100%的氧氣配比充氣包裝(氮氣調節組成)，0～3℃冷藏。結果表明，在80%以上氧配比貯藏時其PPO酶活性和褐變度最低，游離氨基酸和還原糖減少量最小，水分損失率最少，感官變化最小，貯藏保鮮綜合效果最好，貯藏35d仍有較好的商品品質。

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Effect of Oxygen Pressure on Fresh-keeping of Needle Mushroom

WANG Cheng-tao，WANG Chang-tao，LIU Liu，WANG Jing，CAO Yan-ping，SUN Bao-guo*
(College of Chemical and Environmental Engineering, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China)

The effect of oxygen pressure on fresh keeping of needle mushroom was studied. A total of 100 g needle mushroom was placed in polyethylene (PE) bags with adjusted oxygen amount of 0, 20%, 40%, 60%, 80% and 100% and stored at 0－3℃. Water loss, polyphenol oxidase (PPO) activity, free amino acids, reducing sugar, malondialdehyde (MDA) and sensory index were determined in an interval of 3－7 days. Needle mushroom samples at room temperature and in air-package at 0－3 ℃ were used as the control. Results indicated that the activity of PPO, the amount of free amino acids, water loss, reduction of reducing sugar, and sensory change were the lowest in package with 80% oxygen.

needle mushroom；storage；fresh-keeping；high oxygen atmosphere package (HOAP).

TS201.3

A

1002-6630(2010)18-0385-05

2009-12-03

“十一五”國家科技支撐計劃項目(2008BADAIB07-11)；國家“973”計劃項目(2007CB707802)

王成濤(1969—)，男, 副教授，博士，研究方向為食品生物技術與功能性天然產物。E-mail：wct5566@163.com

*通信作者：孫寶國(1961—)，男，教授，博士，研究方向為食品香料與風味化學。E-mail：sunbg@btbu.edu.cn