熊榮園
(南充職業技術學院,四川 南充 637000)
杏鮑菇(Pleurotus eryngii),又名“刺芹側耳”,其質地脆嫩、組織肥厚、菌肉結實,子實體全部可食,適合鮮食或加工為半成品。杏鮑菇富含蛋白質、氨基酸、多糖、維生素等營養成分,具有較高營養價值[1-3]。近年來,杏鮑菇的產量在不斷提高,2019年杏鮑菇的工廠化年產量可達114.39萬噸,占食用菌工廠化年產量的34.13%[4]。新鮮的杏鮑菇含水量較高,采后仍會進行強烈的呼吸代謝作用,消耗營養物質,產生褐變,從而影響其食用價值和商品價值。杏鮑菇采后貯藏品質受呼吸作用、氧氣、溫度、濕度、微生物等因素的影響,為提高杏鮑菇的采后品質,各種貯藏保鮮技術不斷涌現。因此,通過對采后杏鮑菇的生理變化以及物理、化學、生物方面的保鮮技術研究進行綜述,以供參考。
呼吸作用是杏鮑菇在采收后進行的最主要的生理活動。杏鮑菇采后雖然失去了水分和無機物的供應,但仍是活體,其呼吸代謝的營養物質來源于其采摘前所儲存的糖類、蛋白質等營養成分。杏鮑菇呼吸代謝產生的有機酸以及其他化合物的積累容易造成生理傷害,消耗基質釋放呼吸熱,使貯藏環境溫度升高,加速衰老腐敗。杏鮑菇的采后呼吸代謝強度與成熟度、環境溫度、pH、氣體成分等有關。新鮮的杏鮑菇在常溫下,呼吸作用非常旺盛,3 d~4 d就會出現褐變、軟腐等生理變化[5]。謝麗源等[6]發現低溫可延緩杏鮑菇貯藏過程中的呼吸作用,抑制杏鮑菇開傘、失重、褐變、營養物質的流失等品質劣變及衰老的進程。
杏鮑菇采后發生褐變的原因主要是酶促作用,即酚類物質被氧化聚合生成黑褐色的物質。杏鮑菇子實體中多酚氧化酶活性較高,子實體中富含酪氨酸和含酪氨酸的蛋白質,在有氧條件下極易引起褐變[7]。在杏鮑菇采后貯藏期間,隨著貯藏時間的延長,在不同貯藏溫度下,多酚氧化酶的活性均逐漸增強,且貯藏溫度越高,多酚氧化酶活性增強速度越快[6]。在pH為3.5時,杏鮑菇子實體內的多酚氧化酶活性最強,易使菌體褐色加重[8]。在杏鮑菇貯藏期間,需要避免多酚氧化酶的最適pH而有效抑制其活性。除了多酚氧化酶,杏鮑菇中還含有過氧化物酶、漆酶等,也會催化多酚類物質等氧化而產生褐變。
新鮮杏鮑菇含水量高,可達85%以上,杏鮑菇采后進行呼吸作用,組織變得疏松,呼吸放熱,加快水分蒸發,從而導致杏鮑菇失水嚴重。在常溫環境中,杏鮑菇在1 d內的失水質量可達10%以上[9],杏鮑菇失水進而導致其外形萎蔫和干癟,使得杏鮑菇的感官品質、耐貯性及商品價值降低。李翔等[10]發現杏鮑菇在冷藏(4℃)條件下,可以明顯降低失水率,延緩其腐爛變質,從而延長保鮮期。石建春等[11]采用不同包裝材料保鮮杏鮑菇,發現0.030 mm的PP袋或0.025 mm的PE袋包裝,可有效地減少子實體的水分散失,可預防杏鮑菇的失重以及質量劣變。
杏鮑菇的營養成分較多,含大量的蛋白質、氨基酸、多糖、水分以及微量元素等,而這些成分為微生物提供了豐富的碳源、氮源、水分等營養條件。采后的杏鮑菇生理上處于受脅迫狀態,特別是在機械損傷的部位易受微生物侵染,其主要致病菌以真菌為主,包括曲霉屬(Aspergillus)、青霉屬(Penicillium)、木霉屬 (Trichoderma)、鏈孢霉屬 (Aspergillus)、酵母菌屬(Fermentum) 等屬真菌,細菌性致病菌主要是假單胞桿菌(Pseudomonas sp.)等。貯藏溫度過高、通風不好而受霉菌侵染,在相對高的濕度條件下(80%~90%),杏鮑菇易發生霉爛變質,貨架期僅為1 d~2 d[10]。胡晶晶[12]從污染的杏鮑菇菌袋中分離出主要細菌性病害菌是假單胞桿菌(Pseudomonas sp.)和北京泛菌(Pantoea beijingensis sp.),真菌性病害菌分別是木霉屬(Trichoderma)、可可毛色二孢菌(Lasiodiplodia theobromae) 和脈孢霉屬 (Neuropara)。
針對杏鮑菇采后發生的生理生化變化,用于杏鮑菇的物理保鮮技術主要有:低溫保鮮、氣調保鮮、減壓保鮮、輻照保鮮、納米材料保鮮以及物理混合保鮮技術等。低溫可以降低杏鮑菇的呼吸強度,減緩褐變,從而達到保鮮的目的,如真空包裝的杏鮑菇在2℃下貯藏20 d,仍具有一定的商品價值[13]。真空預冷采用聚乙烯膜包裝的杏鮑菇,在低溫下貯藏30 d,其強度、硬度和耐嚼性等品質都較好[14]。李志剛等[15]發現在適當壓力范圍內減壓貯藏可以有效延緩杏鮑菇的成熟與衰老進程,從而較好地保持杏鮑菇的品質,同時延長杏鮑菇的貯藏期。陸建東等[16]采用短波紫外線3 kJ·m-2輻照處理杏鮑菇,結果表明該處理能夠顯著抑制杏鮑菇的失重率以及丙二醛含量的上升,延緩杏鮑菇總糖含量的降低,維持抗氧化物活性處于較高水平,從而有效保證杏鮑菇的品質和營養價值,延長杏鮑菇低溫貯藏的保鮮期。黃乙寧[17]發現采用納米保鮮袋包裝杏鮑菇,具有一定的保鮮效果,特別是杏鮑菇在常溫下貯藏12 d,納米材料顯著優于普通材料的保鮮效果。在低溫下,邢淑婕等[18]采用200 μg·L-1臭氧處理杏鮑菇,結果表明臭氧處理10 min的保鮮效果最好。
化學保鮮主要是利用化學藥物保持杏鮑菇鮮度,延長貯藏時間,如硫酸鈉、硼砂、山梨酸及其鹽類等。傳統的化學保鮮劑存在一定的毒副作用以及藥劑殘留風險,易受到人們的質疑。杏鮑菇的保鮮多是利用一些易降解、少殘留、較安全的保鮮劑來進行。如具有抗氧化活性的原兒茶酸與殼聚糖復合溶液作為保鮮劑涂膜杏鮑菇,儲存15 d后,能有效減少杏鮑菇呼吸速率、褐變、失重、丙二醛含量等,而保證杏鮑菇的貯藏品質[19]。趙梅等[20]研究發現0.3%的納米殼聚糖復合液在降低杏鮑菇的失重率、抑制呼吸強度以及多酚氧化酶的活性、減緩細胞膜透性的增加、延緩可溶性固形物和維生素C的降解等方面的效果最好。張莉等[21]將杏鮑菇用400 μL·L-1的乙醇進行熏蒸處理,其呼吸強度、褐變度被顯著抑制,貯藏品質最好,杏鮑菇能延長至14 d。
2.3.1 微生物菌體及其代謝產物的保鮮
用于杏鮑菇保鮮的微生物可與有害微生物競爭糖類、蛋白質等營養物質,從而抑制有害微生物的生長,達到防腐保鮮、保證杏鮑菇品質的目的。微生物菌體產生的一些具有抗性的物質如細菌素、溶菌酶、蛋白酶、過氧化氫和有機酸等,可以抑制或殺死有害微生物。細菌素是乳酸菌代謝過程中分泌的一類蛋白質類化合物,如乳酸鏈球菌肽,由乳酸鏈球菌[Streptococcus lactis(Lister)Lohnis]的某些菌株分泌出的抑制性物質,可在消化道中被分解,且無毒無害,能有效抑制采后果蔬出現的細菌的生物活性,如常見的大腸桿菌(Escherichia coli)、沙門氏菌屬(Salmonella) 等[22]。提取多種微生物的次級代謝產物制成保鮮劑可以浸漬或噴灑食用菌,在食用菌表面形成一層防腐層,抑制有害微生物的生長繁殖,可以延長新鮮食用菌的品質。目前乳酸菌及其代謝產物的生物保鮮已有了較深的研究和較為廣泛的應用。如Zheng等[23]利用植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)發酵酸菜、泡菜的工藝來防腐保鮮杏鮑菇,結果表明,乳酸菌能快速定植在杏鮑菇上成為優勢菌群,而且保鮮效果安全有效。
2.3.2 生物天然提取物的保鮮
生物天然提取物無毒無害,一般都可被生物降解,不會對食用菌及環境造成二次污染。大多數天然提取物,具有較好的抑菌、抗菌活性和較好的成膜性,可形成一層致密的薄膜,防止微生物的感染與侵入,隔絕氧氣,防止水分蒸發,降低酶活性,抑制呼吸代謝作用,延緩乙烯產生,降低生理活動強度,防止芳香成分揮發,從而延緩食用菌的組織衰老和腐敗變質,保持食用菌的質量和穩定性。如大蒜素就是一種具有廣譜類抑菌作用的生物活性物質,陳會燕等[24]研究表明,在常溫下,利用0.6%的NaCl和大蒜素,按不同比例混合制成復合保鮮劑來保鮮杏鮑菇,在杏鮑菇的感官、失重率等品質方面能表現出較好的保鮮效果。生物天然提取物的保鮮方式主要有涂膜劑、浸蘸、噴灑、熏蒸等。在低溫下,錢磊等[25]利用羧甲基殼聚糖與滑菇肽(即從滑菇子實體干品中提取的粗蛋白)制成的復合保鮮劑涂膜保鮮杏鮑菇,發現可較好地抑制杏鮑菇品質的劣變。
2.3.3 遺傳基因生物技術的保鮮
利用基因工程的手段改變控制食用菌的完熟基因、衰老調控基因、抗病基因、抗褐變基因和抗冷基因來保鮮食用菌。目前,杏鮑菇利用基因工程技術進行保鮮的相關報道不多,主要集中在木質素的合成關鍵酶基因的克隆、表達等方面,木質素含量變化是杏鮑菇貯藏過程中品質發生劣變的一個指標。李丹青、王艷等[26-27]克隆杏鮑菇中木質素合成途徑的關鍵酶基因PAL、4CL,運用熒光定量PCR技術對低溫貯藏的杏鮑菇檢測關鍵酶基因的表達模式,結果發現在前12 d貯藏期間,不同貯藏溫度下克隆的PePal、Pe4cl1、Pe4cl3和PePod基因表達水平曲線與苯丙氨酸解氨酶PAL、過氧化物酶POD活性、木質素的含量曲線有相似的趨勢,并推測這些基因在杏鮑菇采后冷藏過程中對木質化起著重要的作用。
我國從20世紀90年代開始引種栽培杏鮑菇,隨著產量的不斷增長,現在已經是杏鮑菇生產和出口大國[28]。杏鮑菇的保鮮目前主要是以物理保鮮為主,化學保鮮為輔,微生物保鮮技術目前只限于實驗室的條件下實施,需要進一步研究從實驗室轉移到生產貯藏過程的可行性以及安全性評估。我國批準使用的天然微生物防腐保鮮劑,只有乳酸球菌素和納他霉素等少數幾種,整體發展緩慢,生物提取物成分較復雜,保鮮物質有待突破;基因工程技術保鮮還有待進一步研究。杏鮑菇的生物保鮮技術的詳細保鮮機理和機制一旦被進一步研究確定,其應用前景無比廣闊。