短波紫外線輻照對杏鮑菇保鮮效果的研究

陸健東，王丹鳳，錢炳俊，鄧 云，趙艷云

（上海交通大學食品科學與工程系,上海 200240）

短波紫外線輻照對杏鮑菇保鮮效果的研究

陸健東，王丹鳳，錢炳俊，鄧 云，趙艷云

（上海交通大學食品科學與工程系,上海 200240）

用不同劑量短波紫外線輻照新鮮杏鮑菇,然后在2℃下貯藏,研究短波紫外線對杏鮑菇保鮮的可行性。結果表明,短波紫外線3 kJ·m-2輻照處理,能夠顯著抑制杏鮑菇失重率和丙二醛含量的上升,延緩總糖和抗氧化物活性的下降,并使杏鮑菇抗氧化物活性維持在較高水平,從而有效地保持了杏鮑菇的品質和營養價值,延長了杏鮑菇低溫貯藏的保鮮期。表明短波紫外線處理對杏鮑菇采后低溫保鮮具有潛在的應用價值。

杏鮑菇；短波紫外線；保鮮

杏鮑菇（Pleurotus eryngii）又名刺芹側耳,是一種集食用和藥用價值于一身的大型珍稀食用菌類。杏鮑菇富含蛋白質、多糖、維生素、氨基酸等營養成分,人體必需氨基酸占其氨基酸總量的42.0%［1］。新鮮杏鮑菇含水量高,采后一段時間仍保持著機體活性,進行著呼吸作用和酶的生化反應,會出現褐變、失重等一系列變化［2］,導致其在室溫下僅有1～3 d的貨架期,嚴重影響杏鮑菇的流通,并且造成大量不必要的經濟損失。

利用γ射線、電子束輻照技術保鮮食用菌,國內外已有報道［3-6］。輻照能有效延緩食用菌的褐變、腐爛、營養元素損失,延長其保鮮期。但是γ射線成本高,同時存在放射危險,電子束輻照功率低,輻照處理能力不能適應大規模需求。因此,極大地限制了它們在食用菌保鮮中的廣泛應用。

短波紫外線即UV-C（280～100 nm）［7-8］,相比γ射線和電子束輻照,是一種成本更低、安全性更高且更容易推廣普及的技術。研究顯示,UVC能夠顯著延長雞腿菇［9］、香菇［10-11］的保鮮時間,提高白玉菇的貨架期品質［12］。迄今,國內鮮見有關UV-C處理對杏鮑菇品質變化影響的報道。我們采用不同劑量UV-C對供試杏鮑菇進行輻照處理,研究其低溫貯藏期間品質變化,以期為展開杏鮑菇UV-C輻照貯藏保鮮研究提供理論基礎。現將有關研究結果報道如下。

1　材料與方法

1.1供試材料

杏鮑菇采自上海佳豐生物科技有限公司食用菌基地,選取菌蓋完整、菇肉肥厚、無破損、無畸形、表面光潔無病害、大小和成熟度一致的子實體為試驗材料。

供試儀器有PBI checkmate 9900氣體分析儀（丹麥PBIDansensor公司）,Seven-Multi pH計（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）,UV-1800分光光度計（島津國際貿易上海有限公司）和Master-M手持式糖度計（日本愛巖有限公司）。

供試試劑有三氯乙酸、硫代巴比妥酸（TBA）、甲醇（國藥集團化學試劑有限公司）,1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）（梯希愛上海化成工業發展有限公司）,抗壞血酸（上海凌峰試劑有限公司）。

1.2處理設計

供試的杏鮑菇采后進行預冷12 h,然后分揀,隨機分成4組。其中3組分別進行短波紫外線2, 3和4 k J·m-2［13］處理。輻照后將杏鮑菇立即裝入低密度聚乙烯（LDPE）保鮮袋包裝,每袋裝樣量為（300±10）g。另外1組未輻照直接裝入LDPE保鮮袋包裝做對照（CK）。所有樣品置于溫度為（2±1）℃,濕度為（90±5）%的冷庫中貯藏。分別于0,3,7,14,21,28和35 d取樣檢測,試驗重復3次。

l.3 測試指標與方法

1.3.1失重率

失重率/%=（W0-WT）/W0×100。

式中：W0代表樣品的原始重量；WT代表貯藏一段時間后樣品的重量。

1.3.2頂空氣體分析

貯藏期間樣品袋中的O2和CO2含量采用氣體分析儀在每個試驗日測定。

1.3.3丙二醛（MDA）含量

參照姜天甲等［10,14］測試方法。

1.3.4pH值、可溶性固形物含量

取10 g杏鮑菇鮮樣均質后離心（5 000 g,20 min）,取上清液測pH值［15］,用手持式糖度計測定可溶性固形物含量。

1.3.5DPPH法測定抗氧化物活性

抗氧化物提取參照Wu等［16］的方法并稍作改進。取杏鮑菇鮮樣10 g,倒入液氮及含0.1 m L·L-1HCl的丙酮溶液后研磨,上清液轉移至藍蓋瓶中,沉淀加入700 m L·L-1的含0.1%m L·L-1HCl的丙酮溶液繼續研磨,上清液轉移到上述藍蓋瓶中,重復3次,合并所有上清液與沉淀,室溫下超聲30 min,后將混合液離心（8 000 g,10 min）,收集上清液并于40℃下旋轉蒸發,產物用水定容到50 m L,即為抗氧化物粗提物。得到的粗提物參照Brand-W illiams等［17］的試驗方法進行抗氧化物活性測定。

2　結果與分析

2.1失重率

采后杏鮑菇在貯藏過程中,由于自身呼吸和蒸騰作用會導致子實體組織中水分及水溶性營養成分的散失,失重率不斷增加。由圖1可以看出,整個貯藏過程中,CK組杏鮑菇失重率均高于經UV-C輻照處理的杏鮑菇,并且在貯藏35 d時差異達顯著（P＜0.05）,但是各UV-C處理間無顯著性差異。表明UV-C處理對杏鮑菇貯藏過程中水分散失和呼吸作用有一定的抑制作用,從而降低了貯藏過程中的失重率。此結果與姜天甲等［10-11］利用UV-C對香菇品質影響的研究一致。

2.2O2和CO2含量

杏鮑菇貯藏期間包裝袋內O2和CO2含量的變化如圖2所示,O2含量總體呈下降趨勢,CO2含量呈上升趨勢,這是由貯藏期間杏鮑菇的呼吸作用和包裝袋氣體通透性綜合所致。O2和CO2變化UV-C 4 kJ·m-2處理組較其他3組變化明顯,可能與UV-C輻照會對杏鮑菇造成損傷有關,并且損傷程度會隨輻照劑量增大而增加［9］。

圖1　不同劑量UV-C處理對杏鮑菇不同貯藏天數失重率變化的影響

圖2　不同劑量UV-C處理對杏鮑菇不同貯藏天數O2和CO2含量變化的影響

2.3M DA含量

MDA是杏鮑菇膜脂過氧化的中間產物,會嚴重損傷其生物膜,造成細胞膜系統的損害,從而加快其衰老變質的速度。貯藏期間MDA含量的變化如圖3所示。整個貯藏過程中,所有4組杏鮑菇MDA含量逐漸增加。貯藏7 d,CK的MDA含量均低于UV-C處理,可能與UV-C輻照會對杏鮑菇造成損傷有關［18］,從而加速了前期杏鮑菇的脂質過氧化反應。7 d以后,與CK組相比,UV-C 2,3, 4 kJ·m-2處理能夠抑制MDA的增加速度,21 d時2,3,4 kJ·m-2處理MDA含量僅為CK組的67.34%,61.62%和51.64%,UV-C處理組與CK間的差異達到顯著水平。這一結果與W ilson等［19］報道的低劑量UV-C能夠刺激植物機體產生有益反應,可用于采后病害防御相契合。說明UV-C處理能夠抑制杏鮑菇的脂質過氧化,降低MDA在貯藏期間的積累。

圖3　不同劑量UV-C處理對杏鮑菇不同貯藏天數MDA含量變化的影響

2.4pH值

pH值能夠從食用菌體內微生物活動和酶活性2方面來影響食用菌的褐變,反過來講,使杏鮑菇貯藏期間維持在一定的pH值能夠有效抑制食用菌體內微生物活性,并且能有效抑制酶促褐變反應。鮮菇的pH值接近中性,由圖4可以看出,貯藏期間pH值呈現先升高后降低的變化趨勢。經3 k J· m-2輻照處理的杏鮑菇由于在有效殺菌的同時,又保持了杏鮑菇組織的相對完好,所以pH值變化幅度最小。經UV-C 4 k J·m-2處理的杏鮑菇由于表皮組織受到了一定程度的輻照破壞,使得細菌更易侵入,所以其pH值變化幅度大于前者, UV-C 2 kJ·m-2處理組,尤其CK由于微生物大量作用,其pH值變化幅度較UV-C 3和4 k J·m-2處理組更大。

2.5固形物含量

研究表明,杏鮑菇多糖能增強機體的免疫能力,降低機體膽固醇含量,防止動脈硬化,同時兼具抗病毒,抗癌功效［20-21］,因此杏鮑菇貯藏過程中糖類物質也應作為其品質好壞的一個衡量指標。圖5反映了CK與不同劑量輻照處理杏鮑菇貯藏期間其可溶性固形物含量的變化趨勢。從圖5中可以看出,相比CK和UV-C 2,4 k J·m-2處理,UV-C 3 k J·m-2處理能更有效地維持杏鮑菇可溶性固形物含量,與CK差異達顯著,這說明UV-C 3 kJ· m-2輻照處理能有效保持杏鮑菇貯藏品質。

圖4　不同劑量UV-C處理對杏鮑菇不同貯藏天數pH值變化的影響

圖5　不同劑量UV-C處理對杏鮑菇不同貯藏天數可溶性固形物含量變化的影響

2.6抗氧化物活性

食物中的抗氧化物能夠保護其自身的氧化損傷,從而保持其原有品質。此外,抗氧化物到達人體后能夠清除自由基,起到抗衰老、防癌等作用。也正是因此,食物中的抗氧化物長期以來備受各國學者的關注。本研究中利用DPPH法測定了不同UV-C處理貯藏期間杏鮑菇子實體抗氧化物的活性,結果如圖6所示。

圖6　不同劑量UV-C處理對杏鮑菇不同貯藏天數抗氧化物活性變化的影響

從圖6中可以看出,由于UV-C 4 kJ·m-2處理對杏鮑菇產生了一定的機械損傷,使得貯藏7 d時其抗氧化物活性相對較低,但是7 d過后,由于UV-C刺激,使杏鮑菇產生了有益反應,其抗氧化物活性開始升高,并顯著高于CK組。整個貯藏過程中,UV-C 2 k J·m-2處理抗氧化物活性同CK無顯著差異。UV-C 3 k J·m-2處理,由于輻照劑量既未對杏鮑菇機體產生較大的機械損傷,又同時刺激了杏鮑菇機體的有益反應,因此整個貯藏期間,其抗氧化物活動均較CK組高。14 d時,抗氧化物含量為CK組的127.47%,差異達極顯著水平（P＜0.01）。

3　小結和討論

UV-C 3 kJ·m-2處理劑量的輻照能夠顯著抑制杏鮑菇的失重,抑制杏鮑菇的脂質過氧化,降低MDA在貯藏期間的積累,并能使杏鮑菇抗氧化物活性維持在相對較高的水平。說明UV-C輻照能有效維持杏鮑菇的品質和營養價值,從而具有延長杏鮑菇低溫保鮮時間的潛在價值。

［1］ 顏明娟,江枝和,蔡順香.杏鮑菇營養成分的分析［J］.食用菌,2002（2）：11-12.

［2］ ?ngela F,Amilcar L A,Beatriz M,et al.Effect of gamma and electron beam irradiation on the physico-chem ical and nutritional properties of mushrooms：a review［J］.Food Chem,2012, 135（2）：641-650.

［3］ 謝福泉,謝寶貴,林遠崇,等.60Co-γ輻照對草菇生理生化指標及保鮮效果的影響［J］.食用菌學報,2005,12（2）：41-46.

［4］ Wani A M,Hussain P R,Meena R S,et al.Effect of gamma irradiation and sulphitation treatments on keeping quality of white button mushroom Agaricus bisporus（J.1ge）［J］. International Journal of Food Science&Technology,2009,44（5）：967-973.

［5］ Koorapati A,Foley D,Pilling R,et al.Electron beam irradiation preserves the quality of white button mushroom（Agaricus bisporus）slices［J］.J Food Sci,2004, 69：25-29.

［6］ Duan Z,Xing Z,Shao Y,et al.Effect of electron beam irradiation on postharvest quality and selected enzyme activities of the white button mushroom,Agaricus bisporus［J］.J Agric Food Chem,2010,58（17）：9617-9621.

［7］ 閆巖,酈和生,任志峰.紫外殺菌技術的研究現狀［J］.石化技術,2011,18（4）：60-63.

［8］ United States Food and Drug Administration 21Part 179.39.2002,Code of federal regulations-ultraviolet radiation for the processing and treatment of food［S］.

［9］ 李波,蘆菲,余小領,等.短波紫外線照射對雞腿菇保鮮的影響［J］.農業工程學報,2009,25（6）：306-309.

［10］ 姜天甲,陸仙英,蔣振暉,等.短波紫外線處理對香菇采后品質的影響［J］.農業機械學報,2010,41（2）：108-112.

［11］ Jiang T,Jahangir M M,Jiang Z,et al.Influence of UV-C treatment on antioxidant capacity,an tioxidant enzyme activity and texture of postharvestshiitake（Lentinusedodes）mushrooms during storage［J］.Postharvest Biology and Technology, 2010,56（3）：209-215.

［12］ 周春梅,王欣,劉寶林,等.短波紫外線處理時間對白玉菇自發氣調保鮮的影響［J］.食品與發酵工業,2011,37（3）：230-234.

［13］ Fernandes?,Antonio A L,Oliveira M B P P,et al.Review Effect of gamma and electron beam irrad iation on the physicochemical and nutritional properties of mushrooms：A review［J］.Food Chem istry,2012,135（2）：641-650.

［14］ 蔣德安.植物生理實驗手冊［M］.成都：四川科技出版社,1998.

［15］ Jafri M,Jha A,Bunkar D S,et al.Quality retention of oyster mushrooms（Pleurotus■orida）by a combination of chem ical treatments and modified atmosphere packaging［J］.Postharvest Biology and Technology,2012,76：112-118.

［16］ Wu Ruyi,Frei B,Kennedy JA,et al.Effects of refrigerated storage and processing technologies on the bioactive compounds and antioxidant capacities of‘Marion，and‘Evergreen，blackberries［J］.1WT-Food Science and Technology,2010, 43（8）：1253-1264.

［17］ Brand-Williams W,Cuvelier M E,Berset C.Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity［J］.1ebensmittel-Wissenschaft und Technologie,1995,28：25-30.

［18］ Ribeiro C,Canada J,Alvarenga B.Prospects of UV radiation for application in postharvest technology［J］.Emirates Journal of Food and Agriculture,2012,24（6）：586-597.

［19］ W ilson C L,Upchurch B,El Ghaouth A,et al.Using an online UV-C apparatus to treat harvested fruit for controlling postharvest decay［J］.Hort Technology,1997,7（3）：278-282.

［20］ 潘崇環,孫萍.珍稀食用菌栽培與名貴野生菌的開發利用［M］.北京：中國農業出版社,2004：93.

［21］ 黃年來.中國大型真菌原色圖鑒［M］.北京：中國農業出版社,1998：201-202.

（責任編輯：吳益偉）

S 646

A

0528-9017（2014）03-0348-04

文獻著錄格式：陸健東,王丹鳳,錢炳俊,等.短波紫外線輻照對杏鮑菇保鮮效果的研究［J］.浙江農業科學,2014（3）：348-351.

2013-12-01

農業部948項目（2013-S18）；上海交通大學-青浦基金項目（2011012）

陸健東（1986-）,男,上海崇明人,助理農藝師,研究方向為食品加工與安全。E-mail：ludj5566@126.com。