李琛 翁楨
摘要[目的]研究貯運環境與平菇品質變化的關系。[方法]在不同溫濕度及氣調條件下,測試平菇品質變化規律。[結果]溫度和濕度是影響平菇品質的重要因素,0 ℃、相對濕度90%±5%條件下,儲存4 d平菇重量損失率為1.49%,且僅發生輕微褐變;20 ℃、相對濕度55%±5%條件下,貯存至2 d失重率達到6.2%,貯存至3 d失重率達到14.6%,褐變明顯。鮮食平菇的VC含量在貯存3 d后出現明顯降低,且常溫條件下VC含量下降更迅速。所有試驗組的多糖含量隨時間延長均呈現下降趨勢,且低溫組較常溫組下降幅度平緩,而常溫組中氣調組降低較慢。[結論]得出鮮食平菇在不同貯運條件下品質變化的規律,為鮮食平菇的貯運保鮮和延長保質期提供了參考依據。
關鍵詞平菇;貯運;環境條件;品質
中圖分類號S646.1+4文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)12-03696-04
基金項目林業公益性行業科研專項(201304506);東北林業大學國家級大學生創新訓練項目(Cx20127)。
作者簡介李琛( 1979- ),女,黑龍江哈爾濱人,講師,博士,從事果蔬保鮮及貯運研究。
平菇又名白平菇,是我國食用菌行業中生產速度最快的一種菌類。平菇色澤乳白,營養豐富,味道鮮美,富含鐵、多種維生素和其他礦物質,這些營養成分對人體起到積極作用[1]。新鮮的平菇在室溫下貯藏的時間受溫度和空氣濕度的影響較大,常溫下采摘2~3 d,即出現萎蔫、褐變、開傘及菌柄伸長等現象[2],溫度在3~5 ℃,空氣相對濕度在80%左右時,鮮菇僅可貯存7 d[3-4]。因此,鮮食平菇的貯運方法是蔬菜保鮮研究的熱點,可降低其品質下降速度,延長保存期,對平菇的產業化發展和長途運輸是十分有利的。
1貯運過程中平菇品質影響因素
1.1溫度溫度對平菇的呼吸作用和蒸騰作用有很大影響,正常生理溫度范圍內,隨著溫度升高,呼吸作用和蒸騰作用增強,水分子運動加快,使平菇含水率降低,并且加速平菇內部物質消耗,縮短保質期。
1.2濕度濕度與蒸騰作用有密切關系,平菇貯藏時,影響其蒸騰速度的重要因素是空氣濕度的飽和差,飽和差越大,蒸騰速度越大。失水不僅導致原生質脫水,細胞結構發生異常,還會引起水解酶活性增加,加速貯藏性物質降解。失水過多會降低鮮食平菇的新鮮度,使平菇形態萎蔫、疲軟,價值下降[5-6]。
1.3呼吸作用呼吸作用是平菇子實體采摘后的主要生命作用。在有充分O2的環境中,呼吸底物(如葡萄糖)已被徹底氧化,產生水和二氧化碳,降低O2含量,呼吸強度下降。但在O2含量低于2%的環境中,會引起缺氧呼吸,呼吸底物不能被充分氧化,結果形成乙醛和酒精等物質,這些物質對細胞有毒害作用,因此缺氧呼吸對平菇保鮮也是不利的[7]。平菇中的干物質包括糖類、淀粉、維生素、果膠物質、含氮化合物和酶等,采摘后干物質總量保持不變,貯藏性物質含量不斷減少,最終造成果蔬品質和耐貯性、抗病性下降。呼吸作用越強,呼吸消耗就越大,使平菇的營養物質和有機物質減少,水分含量下降,造成品質下降。
1.4機械損傷物流運輸過程中產生的擠壓、振動、沖擊和摩擦對平菇的損傷也是較嚴重的,長距離的低頻或高頻振動增加了菇體間相互摩擦及碰撞,引起疲勞損傷,大強度的水平沖擊及跌落使平菇容易產生卷邊、開裂、碎裂等情況[8]。外界激勵對平菇產生的機械損傷直接降低其硬度,引起呼吸作用增強,促進酶的活性,加速平菇的褐變和腐爛。
2材料與方法
2.1材料樣品選用新采摘平菇,選擇大小、形狀、顏色等外觀基本一致的8~9成熟平菇,去除開裂和卷邊等病、傷個體后洗凈瀝干。主要試劑:濃硫酸(分析純),無水乙醇(分析純),5%苯酚溶液,葡萄糖標準液,抗壞血酸(分析純),3%磷酸溶液,8%乙酸溶液,混酸(30 ml 3%磷酸溶液和70 ml 8%乙酸溶液于500 ml容量瓶中定容),結晶牛血清白蛋白(BSA),生理鹽水。主要設備:T6紫外可見分光光度儀,北京普析通用儀器有限責任公司;XRite SP60積分球分光光度儀,美國愛色麗股份有限公司;GDW高低溫濕熱試驗箱,上海一實試驗設備廠;HH數顯恒溫水浴鍋,金壇市金城國盛試驗儀器廠;LG2000 高速粉碎機,瑞安百信藥機器廠;TDL40B 離心機,上海安亭科學儀器廠;FA2004B電子天平,上海金科天美貿易有限公司;MAPWP500復合氣調保險包裝機,蘇州森瑞保鮮設備有限公司。
2.2試驗原理及方法
2.2.1溫濕度試驗。原理:在不發生凍害的溫度范圍內,通過降低儲運環境溫度來抑制新鮮食用菌的呼吸代謝速率,使其在一定時間內保持平菇子實體的鮮度和品質,抑制腐敗微生物和細菌活動及相關酶活性的作用。
方法:將洗凈瀝干的新鮮平菇以每組約30 g,分為11組,每組用電子天平稱重,記錄數據。其中4組進行常溫試驗模擬銷售期的實際情況,20 ℃、相對濕度55%±5%。7組進行低溫試驗模擬冷藏保鮮狀態,0 ℃、相對濕度90%±5%,每天各取一組進行品質及感官評定。
2.2.2氣調試驗。原理:平菇有機體的有氧呼吸過程中吸進空氣中的O2,放出CO2,通過控制氣體環境,降低O2濃度和增加環境中的CO2氣體含量抑制呼吸,減緩代謝,延緩菇體開傘和老化程度,控制平菇子實體表面的氣生菌絲情況,達到保鮮目的,從而延長平菇的保鮮期,保持其商品價值[9]。
方法:取已經處理的試樣,分為11組,每組用電子天平稱重,記錄數據,并充入1.5%的O2和20%的CO2后密封。其中7組進行常溫氣調試驗,4組進行低溫氣調試驗,每天各取一組進行品質及感官評定。
2.2.3平菇褐變比較。原理:應用判定鏡面對所測樣品的各種顏色反射和CIE色空間坐標圖原理來綜合分析試樣與標準(基準試樣)之間的顏色差異變化情況。用數據表示L*、a*、b*顏色差異,△L*、△a*、△b*分別表示分析試樣與標準值之差。數據中△L*為正值表示試樣比標準(原樣)偏白,△L*為負值表示試樣比標準(原樣)偏黑;△a*為正值表示試樣比標準(原樣)偏紅,△a*為負值表示試樣比標準(原樣)偏綠;△b*為正值表示試樣比標準(原樣)偏黃,△b*為負值表示試樣比標準(原樣)偏藍。
方法:取不同試驗條件下的平菇樣本約20 g,放入高速組織搗碎機中,加水150 ml搗碎,將混合物經紗布過濾,取濾渣平鋪于測色基板,上覆蓋玻璃板,再用積分球儀式分光度儀測定樣品與標準之間的誤差,記錄數據[10]。
2.2.4平菇質量損失。原理:平菇在采后的貯運環境中由于溫度濕度等原因造成失水,利用對溫度、濕度、氣體成分等的控制,根據前后質量差得出平菇在貯運過程中的含水量變化情況。
方法:試驗前將平菇樣本等量分組(每組約30 g),利用電子天平稱量并記錄每組試驗前的重量。每日對各不同環境條件中的平菇試樣測量質量,將質量差除以試驗前記錄的試樣質量,得出質量損失率。
安徽農業科學2014年2.2.5抗壞血酸(VC)含量測定。原理:VC在紫外區波長246 nm處有最大的吸收波長,且線性良好,直接采用紫外分光光度法。
方法:取平菇樣本30 g于高速組織搗碎機中,加入60 ml混酸和200 ml蒸餾水,將搗碎液放于離心機中提取10 min左右,取上清液過濾,取過濾液6 ml于石英比色皿中在246 nm波長下測定吸光度[11-12]。
2.2.6多糖含量測定。原理:參照NYT1676-2008標準,利用苯酚-硫酸顯色法,多糖在硫酸的作用下先水解成單糖,并迅速脫水生成糖醛衍生物,然后與苯酚生成橙黃色化合物。多糖類物質濃度越高,反應液顏色越深,并在紫外區波長490 nm處有最大的吸收波長,且線性良好[13-14]。
方法:將平菇樣本30 g,于高速粉碎機粉碎,將上清液過濾后取1 ml于試管中,加入1 ml 0.5%苯酚溶液,再快速加入5 ml濃硫酸,振蕩搖勻至反應完全,將試管放入水中冷卻。取反應液6 ml于石英比色皿中,放入紫外分光光度計中于490 nm波長下測定吸光度,記錄數值[15-17]。
2.2.7可溶性蛋白含量測定。原理:平菇試樣中含有嘌呤、嘧啶等核酸類吸收紫外光的物質,在波長280 nm處來測量蛋白質含量時,會有較大的干擾。核酸在波長260 nm處的光吸收比280 nm更強,但蛋白質卻恰恰相反,因此可利用波長280及260 nm的吸收差來計算蛋白質的含量。利用下列經驗公式計算:
蛋白質濃度(mg/ml)=1.45A280-0.74A260
式中,A280為蛋白質溶液在波長280 nm的吸光度值;A260為蛋白質溶液在波長260 nm的吸光度值。
方法:取平菇樣本30 g,加入生理鹽水經高速粉碎機粉碎后,離心機提取10 min,取上清液過濾,取過濾液6 ml于石英比色皿中分別在波長280和260 nm下測定溶液吸光度,記錄數值[18]。
3結果與分析
3.1不同試驗條件下平菇褐變情況試驗前測得試樣初始色度值:常溫試驗組為L* 68.45、a*為+8.21、b*為+21.70;低溫試驗組為L*69.09、a*為+8.26、b*為+21.02。隨著貯存時間延長,平菇試樣顏色變化情況如圖1所示。
3.2不同試驗條件下平菇失重率變化分別對常溫非氣調、常溫氣調、低溫非氣調、低溫氣調條件下,平菇試樣的失重率情況進行測定,結果如圖2所示。
由圖2還可見,常溫低濕條件下失重率明顯上升,說明平菇重量下降迅速,其原因與平菇呼吸強度和蒸騰作用有關系,質量損失主要是由平菇試樣所含水分蒸發所引起的。新鮮的平菇含有大量水分(含水量>90%),在采收前蒸騰散失的水分可從培養基中吸收水分補償,但采收后貯藏期間的水分蒸騰是單向的,平菇組織內部與外部環境之間水分含量的相對差別較大,平菇內水分不斷向外界環境輸出,由于散失的水分得不到自然補充,而造成失重、失鮮、代謝機能紊亂及耐貯性和抗病性降低等[20-21]。冷藏高濕條件下,平菇處在一個相對密閉的儲存環境中,蒸騰出來的水汽受冷凝結在自身周圍,逐漸形成一個近于飽和的水汽層,水分蒸發就會減緩甚至停止。因此,平菇與貯藏環境之間的溫度差及相對濕度對平菇水分蒸發有很大影響。
3.3不同試驗條件下平菇VC含量變化分別對常溫非氣調、常溫氣調、低溫非氣調、低溫氣調條件下平菇試樣的VC含量變化情況進行測定,結果如圖3所示。
圖3不同試驗條件下平菇試樣VC含量對比由圖3可以看出,在前3 d常溫試驗組各組別的平菇試樣VC含量均沒有出現明顯的下降,第3天過后,平菇試樣VC含量開始出現下降,常溫非氣調組在第3、4天時,VC含量分別為1 g試樣中含0.053、0.023 mg;常溫氣調組在第3、4天時,VC含量分別為1 g試樣中含0.060、0.046 mg。
前3 d低溫組的平菇試樣,VC含量基本保持不變;第4天時,VC含量均為1 g試樣中含0.57 mg;第5天時低溫非氣調組1 g試樣中VC含量為0.044 mg,而低溫氣調組1 g試樣中VC含量為0.06 mg,低溫非氣調組的VC含量比低溫氣調組降低了27.17%,而后曲線趨于平緩,因此第5天是低溫下試樣VC含量降低的一個重要拐點。與低溫非氣調試驗組樣本相比,低溫氣調試驗組平菇樣本在7 d內良好地保持了平菇子實體中的VC含量,低溫和氣調共同抑制了平菇內的抗壞血酸的氧化反應。
平菇子實體中VC含量發生變化的根本原因在于,隨著貯存時間的延長,平菇纖維素酶的活性逐步增強,纖維素酶加速細胞壁纖維素降解,導致平菇軟化出水進而腐敗變質,從而使平菇中的抗壞血酸更易與氧接觸,VC含量降低。而低溫可以抑制平菇子實體中抗壞血酸氧化酶的活性,減緩抗壞血酸氧化反應發生,延長平菇保鮮期。并且氣調環境可以控制平菇試樣的呼吸作用,減少O2攝入量,抑制氧化反應發生。因此,低溫氣調的貯運環境對保持平菇中的抗壞血酸含量十分有效。
3.4不同試驗條件下平菇多糖含量變化分別對常溫非氣調、常溫氣調、低溫非氣調、低溫氣調條件下,平菇試樣的多糖含量變化情況進行測定,結果如圖4所示。
由圖4可以看出,由于多糖的顯色反應影響因素較多,所以曲線波動較大,但可以看出所有曲線均呈現下降趨勢,且低溫組較常溫組下降幅度平緩,而常溫組中氣調組多糖含量降低較慢,第4天時較非氣調組高18.09%。其原因在于,平菇子實體中包含的葡萄糖、甘露糖和海藻糖(菌糖)是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O2和CO2,此外,貯存過程的多聚糖種類發生變化,造成菇體纖維化,從而影響平菇的感官品質。低溫較明顯地抑制了呼吸作用的強度及相關反應酶的活性,氣調雖然也有抑制呼吸作用強度的功效,但常溫下平菇子實體細胞可能進行無氧呼吸同樣消耗糖類物質,所以控制溫度可以有效抑制多糖的消耗,使平菇多糖含量保持穩定水平。
圖4不同試驗條件下平菇試樣多糖含量對比3.5不同試驗條件下平菇蛋白質含量變化分別對常溫非氣調、常溫氣調、低溫非氣調、低溫氣調條件下,平菇試樣的蛋白質含量變化情況進行測定,結果如圖5所示。
由圖5可以看出,各組試樣中蛋白質含量在試驗期間內并未出現明顯的下降趨勢。說明平菇在外觀已喪失商品價值的同時,內部的蛋白質含量并沒有受到影響或影響較小,需要延長試驗周期才能得到明確的變化趨勢,也說明在貯藏時間較短的情況下平菇的營養消耗以VC和糖類物質為主。
4結論
在常溫條件下,平菇容易變質,且表面褐變嚴重。低溫可大大減緩平菇的呼吸速度,降低新陳代謝速率,延長保鮮時間,提升運輸儲存過后的商品價值。
高濕度條件可以減少平菇子實體的水分蒸發,但在常溫下高濕度會導致平菇的快速變質,低溫高濕適合平菇儲藏。
在常溫條件下氣調保鮮效果并不是十分明顯,但當低溫和氣調聯合使用時,平菇品質保持效果較好。氣調保鮮可以延長平菇保存期3~4 d,當在3 d內的短途運輸時,低溫高濕可以起到較好的保鮮效果;當需要7 d以上的運輸時,低溫高濕輔助氣調是很好的保鮮方案。
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