饒克誠,黃 文,2,王 益,史德芳,高 虹,劉 瑩,2,
(1.華中農業大學食品科學技術學院,湖北武漢 430070;2.果蔬加工與品質調控湖北省重點實驗室,湖北武漢 430070;3.湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所,湖北武漢 430064)
食用菌是可食用的大型真菌,俗稱蘑菇,又稱菇、蕈、芝、耳等。全世界目前發現食用菌2000 余種,能大面積人工種植的只有40~50 種。我國是食用菌生產大國,主要栽培品種有香菇、平菇、金針菇、杏鮑菇和雙孢菇等[1],2020 年總產量達到4016.43 萬噸,食用菌產業是我國農業種植業的重要組成部分[2]。食用菌味道鮮美,富含蛋白質、維生素、礦物質、多糖、三萜和黃酮等營養物質,是深受消費者喜愛的健康食品[3]。
隨著經濟發展,消費者對食用菌的色澤大小等感官品質和營養等內在品質有著更高要求,對安全性追求也越來越高。但當前市場上食用菌品質參差不齊,經常出現以次充好的現象,消費者對食用菌品質了解也較為匱乏。亟待對食用菌進行品質分級,實行以質論價和優質優價,這不僅有利于滿足消費者需求,還能規范市場交易環境,提升食用菌產業競爭力。目前對食用菌品質提出指標雖多但不系統,無法全面準確描述和評價其品質。且食用菌采后流通過程中易發生品質劣變影響口碑,這一現象不容忽視。目前我國食用菌產業結構較為單一,主要以鮮食為主,食用菌加工率僅為6%,且食用菌產地多為農村地區,運輸跨度大,對食用菌品質產生極大影響[1]。新鮮食用菌含水量高,新陳代謝旺盛,缺乏保護組織,易受到機械損傷和微生物侵染,導致失水、褐變和腐爛等品質劣變[4],使其商品價值下降,食用菌的不耐貯藏性極大限制其異地銷售,制約我國食用菌行業健康發展。食用菌采后主要通過物理、化學和生物保鮮技術來維持其品質。目前食用菌商業化保鮮以物理保鮮為主,主要是低溫和自發氣調保鮮技術等,通過降低菇體生理代謝水平,抑制酶活性等來維持其品質,相較于其它保鮮技術,低溫和自發氣調等物理保鮮技術具有操作簡單和安全性高等優勢;化學保鮮技術包括化學保鮮劑和臭氧等,生物保鮮技術包括生物涂膜和植物提取物等,化學和生物保鮮技術能抑制微生物侵染,延緩菇體腐爛,但化學保鮮技術易殘留帶來安全隱患,生物保鮮技術成本較高,目前均較少應用于食用菌商業化保鮮[5]。隨著科技水平發展,各種新型食用菌保鮮技術不斷出現,并且更加節能、高效和安全,但很多仍處于實驗研究階段,而傳統保鮮技術存在高能耗和高成本等局限。因此,深入研究食用菌品質評價因素和保鮮技術迫在眉睫。
本文介紹了食用菌品質評價因素研究進展,以在世界上種植范圍最廣的雙孢菇為例對近年來應用于食用菌的保鮮技術進行綜述,并為食用菌品質評價因素和保鮮技術的開發做出展望,以期為食用菌實現準確高效的品質分級,并在此基礎上研究保鮮技術提供新思路,從而促進食用菌產業發展。
感官品質評價直接反映了消費者的喜愛程度,規范了食用菌的品質。食用菌感官品質評價指標包括色澤、質構、大小、形態、風味和滋味6 項。
食用菌采后極易發生褐變、軟化、開傘和風味劣變等感官品質劣變現象,影響食用菌的商品價值。食用菌表面色澤均勻、維持其固有色澤及無斑點最佳;質構要求菇體硬度高、彈性好、無木質化;較好的食用菌形態和大小要求朵形大小適中、開傘適宜、菌蓋圓整和菌柄粗壯,無畸形和空心;食用菌風味以具有清新菇香味無異味為佳,滋味以味道鮮甜為佳[6-7]。
目前采用的感官品質評價會受到感官評定員的感覺靈敏度和培訓水平等因素的干擾,受主觀意識影響較大,提出的感官指標雖多卻不系統,導致評價結果缺乏完整性和精確性[8]。近年來質構儀、色差儀、電子鼻和電子舌等感官仿生儀器的廣泛應用較好解決了這些問題,具有結果客觀準確、可量化、靈敏度高和重現性好的優勢,在未來食用菌感官評價中具有較大的應用潛力。不過, 感官仿生技術的應用還具有一定的局限性,相關研究也還處于初步階段, 未來尤其應關注感官仿生技術預測模型的通用性驗證。儀器的成本也是限制其發展的重要原因,需加強便攜式感官仿生儀器的研發,為消費者評估食用菌感官特性狀況提供更高的便捷性。模糊數學法、主成分分析、因子判別分析和聚類分析等作為感官特性評價的有效方法可相互結合應用于食用菌,使評價結果更加科學可靠,且可篩選出影響食用菌品質的關鍵特征指標,便于進行品質分類[9-10]。
一般認為蛋白含量高、多糖含量高、酚類和黃酮類活性物質含量高、嘌呤含量低、營養均衡的食用菌品種適合食用[11]。
食用菌蛋白是絕佳的膳食蛋白來源。羅曉莉等[12]測定了8 種云南食用菌蛋白含量,發現除白參菌、金耳和黑木耳外,其它食用菌均屬于蛋白質食品,且香菇、姬松茸和白參菌的必需氨基酸比例更接近理想蛋白質模式。水分含量是影響食用菌風味和口感的關鍵因素,食用菌采后失水過多會導致新鮮度下降。食用菌多糖、黃酮類和多酚類等活性物質能有效調節身體機能,含量高的食用菌品種適合食用。食用菌的營養價值特點與其類群存在一定聯系。徐傲[11]發現傘菌目、肉座菌目食用菌蛋白質、維生素、礦物質、多糖、氨基酸含量高,但嘌呤含量也整體偏高,而木耳目、牛肝菌目、猴菇目和銀耳目營養成分和嘌呤含量偏低。食用菌未開傘時采收最好,此時營養物質含量較高[7]。食用菌采后生長發育所需能量源于菇體自身物質,貯藏過程中菇體蛋白質、多糖、纖維素和不飽和脂肪酸等含量下降,內在品質下降。目前只對食用菌內在品質指標中水分和灰分等的范圍作了簡單描述,《綠色食品 食用菌》(NY/T 749-2018)[13]中規定,食用菌鮮品水分含量≤90%,灰分含量≤8.0%,但蛋白質和多糖等指標的等級標準尚未提出,未來需要對食用菌營養成分利用主成分分析和聚類分析等方法進行全面綜合分析以便于質量分級。目前食用菌品質劣變進程中營養物質和積累的中間代謝產物研究還不夠深入,基于蛋白質、多糖等營養物質代謝過程的研究將是未來食用菌品質特性機制研究的重要方向,代謝組學、蛋白組學等研究方法潛力巨大。
食用菌安全性主要受農藥、重金屬、添加劑和微生物污染影響。在我國獲得登記可用于食用菌的農藥有效成分只有7 種,菇農亂用農藥常有發生,且木屑、棉籽殼等食用菌栽培基質中也可能含有農藥,導致食用菌易發生農藥殘留[14]。食用菌對于鎘、鉛、汞等金屬元素有較強的富集吸收性能[15],由于產地環境惡化和栽培基質濫用,重金屬含量超標成為食用菌質量安全中較突出的問題。目前熒光增白劑、二氧化硫、工業檸檬酸和甲醛等添加劑在食用菌中濫用現象較多[14]。食用菌栽培過程中,堆肥、高溫、高濕的環境有利于微生物生長,導致食用菌易受微生物侵染,使食用菌加速腐敗,且食用菌易感染的真菌曲霉屬和粉紅單端孢霉等會分泌毒素,危害人體健康[16]。針對食用菌農藥殘留問題,采用生物酶降解、光解、控制溫度和濕度以及調整土壤粒徑等安全有效的技術手段降解農藥已處于實驗室研究階段,應加快研發使其應用于農藥降解[17]。針對重金屬超標問題,研究表明可采用有效的農藝措施如施用符合標準的肥料或添加有益的金屬元素來拮抗重金屬元素[18],未來需進一步加強食用菌對重金屬的耐受機制和分子水平研究,并加強篩選和培育低重金屬富集特性的食用菌新品種。針對添加劑和微生物污染問題,應加強添加劑用量確定研究和開發高效的處理工藝來降低添加劑用量,加強研究食用菌栽培環境及栽培工藝對其微生物污染風險的影響,建立完善的食用菌添加劑使用規范和有效預防微生物污染的食用菌栽培規范。
2.1.1 低溫保鮮 低溫保鮮是最常用的保鮮技術,能有效抑制食用菌生理代謝和微生物生長,降低呼吸強度和菇體內酶活性,減少營養損失和水分散失,抑制褐變和軟化,延長貯藏保鮮期[6]。不同食用菌最適貯藏溫度不同,一般食用菌最適貯藏溫度為0~5 ℃。研究表明低溫貯藏雙孢菇可顯著降低呼吸強度,提升保鮮效果[19]。低溫保鮮操作簡便,保鮮效果較好,已廣泛應用于食用菌保鮮。但需防止溫度頻繁波動導致冷害等不良影響,且低溫不能抑制所有微生物,為進一步提高食用菌保鮮效果需與其它保鮮技術結合使用。
在低溫保鮮基礎上,人們開發出真空預冷和冰溫保鮮技術。真空預冷技術將食用菌置于真空環境中,使菇體中水分快速蒸發吸收熱量,與傳統預冷方式相比可更快實現降溫,且菇體內外冷卻均勻,且低壓環境還能抑制微生物繁殖,應用前景廣闊[20]。
冰溫保鮮技術是將貯藏溫度控制在組織冰點以上和0 ℃以下范圍內,在不破壞果蔬組織的同時能較好保持果蔬的營養成分和新鮮度[21-22]。目前食用菌的冰溫保鮮技術研究較少,且部分食用菌不耐低溫,針對不同種類食用菌能否使用冰溫保鮮以及對冰溫溫度的確定還需進一步研究。但冰溫貯藏后期果蔬易發生冷害和凍害,且冰溫保鮮需要專用設備對溫度精準控制,較難推廣應用。
2.1.2 輻射保鮮 輻射保鮮技術是使用射線或光照影響照射食用菌,殺死菇體表面有害微生物,抑制食用菌生理代謝,延長保鮮期[23]。現將輻射保鮮技術在雙孢菇上的應用總結如表1 所示。γ射線和電子束通過破壞微生物的DNA 防止細胞分裂,且水分經輻射生成多種游離基和過氧化氫與微生物細胞內物質作用,導致微生物細胞死亡;短波紫外線破壞微生物細胞的DNA 或RNA 分子結構,阻礙蛋白質和酶合成,起到殺菌效果;超聲使細胞內容物強烈振蕩,破壞微生物細胞膜和細胞壁,對微生物起到殺滅作用;LED 光保鮮是新型技術,其滅菌機制尚未明晰,在食用菌上研究較少,可作為未來食用菌保鮮研究的一個方向[24-28]。輻射保鮮技術在使用時需合理控制處理劑量和時間,避免輻射處理過度造成食用菌損傷使其品質下降。研究表明電子束處理劑量為2.0 kGy 時可延長雙孢菇貯藏期,但劑量為4.0 kGy 時會加速營養成分降解產生負面影響[25]。輻射保鮮技術殺菌效果較好,具有無殘留、用時短、安全性高和效果顯著的優點,但對設備和操作人員要求較高,運行成本較高,阻礙了其推廣應用。未來需加強輻射保鮮技術與其他保鮮技術的聯合應用研究,減少使用劑量避免對食用菌營養成分的破壞,同時節約成本,來加速其推廣應用。

表1 輻射保鮮技術在雙孢菇保鮮中的應用Table 1 Application of radiation preservation technology in preservation of Agaricus bisporus
2.1.3 氣調保鮮 氣調保鮮通過調節貯藏環境中氧氣和二氧化碳等氣體成分比例,降低果蔬呼吸強度,抑制微生物生長,提高貯藏效果[29]。氣調貯藏可分為兩類,即人工氣調和自發氣調。
人工氣調通常是降低環境中氧氣濃度并提高二氧化碳濃度,抑制食用菌生理代謝,提高保鮮效果。劉云云[30]研究發現采用9.6% O2+6.9% CO2+83.5%N2的氣調包裝可較好保持雙孢菇的色澤和硬度。但食用菌呼吸強度較高,采用傳統氣調易形成厭氧環境,導致無氧呼吸增強,過多消耗營養物質,產生乙醇和乙醛等異味物質,因此近年來高氧氣調和短時厭氧處理興起。研究表明80% O2+20% N2氣調包裝雙孢菇可使其保持較好貨架品質[31]。任浩[32]采用氮氣對雙孢菇進行6 h 厭氧處理可顯著降低呼吸速率,起到較好保鮮效果。人工氣調需對氣體成分嚴格控制,貯藏效果較好,但對設備要求較高且成本高昂,較難推廣應用。
自發氣調操作簡便且成本低,目前已應用于食用菌商業化保鮮,自發氣調是利用果蔬自身呼吸作用來降低包裝中氧氣濃度和提高二氧化碳濃度,抑制果蔬呼吸和微生物生長。自發氣調包裝技術能否推廣應用的關鍵在于包裝材料的透氣性和透濕性等性能。目前食用菌氣調保鮮包裝材料以聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)等較為常見,但這些材料透氣性和透濕性較低,易引發CO2過度積累和水汽在膜表面結露。當包裝材料的透氣性和透濕性不能達到最優時,可采用激光打孔等形成微孔來提高保鮮效果[33]。食用菌貯藏品質還受到包裝材料厚度影響,包裝膜厚度過大不利于氣體滲透,而厚度過小則機械性能差[34]。因此,開發同時具備較高的氣體滲透分離性能和機械性能的無缺陷復合膜極為迫切。包裝引起乙烯積累會影響食用菌成熟,但目前對膜材料的氣體滲透性研究多集中于氧氣、二氧化碳和水蒸氣,對乙烯滲透性的研究較少,未來需加強相關研究。在傳統包裝材料基礎上,通過添加一些活性成分或納米材料,能夠起到更好的抗菌和保鮮效果。Wrona 等[35]發現將綠茶提取物和焦亞硫酸鈉+檸檬酸添加到包裝中能有效保持鮮切雙孢菇的感官品質。Cai 等[36]研究發現,向聚乙烯醇(PVA)中分別添加1%納米SiO2和TiO2制成復合納米包裝材料,能有效降低雙孢菇水分散失和微生物數量。自發氣調操作簡便,成本低,便于貯運流通,但大部分包裝材料不可降解,易造成環境污染。目前可降解的聚乳酸(PLA)和聚己二酸對苯二甲酸丁二酯(PBAT)等材料已處于研究階段,但這些材料成本較高,且氣體滲透等性能也亟待提升[37]。未來需加強開發易降解、選擇透過性高和成本低的包裝材料。
2.1.4 其他保鮮技術 失水處理保鮮是指在溫和條件下通過電扇、鼓風機等設備處理果蔬,適當減少其水分含量,可降低果蔬脆性減少機械損傷發生,降低生理代謝活動,抑制微生物生長,起到保鮮作用[38]。研究表明使用電扇對香菇進行9%失水處理可保持較高的抗氧化酶活性,保鮮效果較好[39]。失水處理操作簡單,綠色環保,但失水處理會導致經濟損失,且目前失水處理在食用菌中僅限于對香菇保鮮的研究,失水率低且保鮮效果好的失水處理工藝可作為未來食用菌保鮮的一個研究方向。
磁場保鮮是通過低強度磁場穩定果蔬細胞膜結構,降低膜通透性和水分散失,對果蔬組織電解質、分子組成結構以及細胞膜膜脂、蛋白質等的電磁性質造成影響,抑制氧化酶活性,抑制腐敗菌生長繁殖,達到保鮮目的[40]。楊末堯[41]發現2 mT 的靜磁場和交變磁場處理雙孢菇能有效降低微生物總量,且交變磁場處理的雙孢菇保鮮效果更好。磁場保鮮處理不會產生有害物質,操作簡單,成本較低。目前磁場保鮮技術在食用菌保鮮領域研究較少,未來需要進一步對不同參數的磁場進行系統性研究,并探索其保鮮機制,從而為開發出可應用于商業化的磁場保鮮技術提供實驗基礎。
電場保鮮是將果蔬置于電場內來改變果蔬的電荷分布與水分活度,影響生物體酶的活性,從而達到保鮮目的,具有能耗低和環保綠色的優點[42]。Yan等[43]發現,高壓靜電場(3000 V,50 Hz)處理雙孢菇能夠提高超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性,更好保持雙孢菇的微觀結構,延長其貨架期。但高壓靜電場電壓強度大,對設備和貯藏環境要求較高,且存在安全性問題,限制了產業化應用,而新興的低壓靜電場技術能較好解決這些問題[44]。但目前食用菌電場保鮮技術研究較少,未來需加強低壓靜電場對食用菌保鮮效果的系統研究以期實現商業化應用。
2.2.1 化學保鮮劑保鮮 化學保鮮劑保鮮是利用化學試劑浸泡、噴淋或熏蒸等處理食用菌,殺滅菇體表面微生物,抑制菇體內酶活性和呼吸作用,延緩菇體衰老,延長保鮮期[45]。目前常用的化學保鮮劑有1-甲基環丙烯(1-MCP)、二氧化氯及復合保鮮劑等,其在雙孢菇上的應用如表2。1-MCP 是一種常見且高效的乙烯抑制劑,能有效競爭乙烯受體結合位點,不可逆地阻斷與成熟和衰老相關基因轉錄的信號轉導,延緩引起果蔬成熟的生化反應,1-MCP 具有無毒、無殘留、低量和高效的優點[46]。二氧化氯是公認的安全和高效殺菌劑,其殺菌機理可能為滲透和氧化細胞表面定位的蛋白質,提高細胞膜通透性,氧化破壞DNA、RNA 和蛋白等,影響微生物代謝[47]。復合化學保鮮劑通過幾種成分的協同增效作用,可減少單一成分添加,避免使用過量,同時提升保鮮效果。除了上述幾種化學保鮮劑,有研究報道乙醇熏蒸處理也可用于保鮮,乙醇能夠高效殺滅微生物,抑制酚類物質生成和褐變相關酶活性來延緩褐變,抑制呼吸作用和乙烯生成[48]。乙醇處理操作簡便,成本低,安全性高,有望實現推廣應用。化學保鮮劑處理能有效延緩食用菌品質劣變,保鮮成本低,操作簡單,便于聯合使用,但一些保鮮劑如亞硫酸鹽等易殘留引起安全問題,因此開發綠色高效的化學保鮮劑是未來的研究方向。

表2 化學保鮮劑在雙孢菇保鮮中的應用Table 2 Application of chemical preservatives in preservation of Agaricus bisporus
2.2.2 臭氧保鮮 臭氧保鮮是利用臭氧的強氧化性破壞微生物的細胞膜和細胞壁,并滲透進細胞內使蛋白質變性,破壞酶系統,影響其正常生理代謝從而殺死微生物,臭氧還能消除乙烯、乙醛等呼吸作用產生的有害物質,縮小食用菌表面氣孔,降低呼吸強度,延長食用菌保鮮期[52]。臭氧處理可通過臭氧溶液浸泡或氣體熏蒸實現。采用臭氧處理食用菌,具有無殘留、無污染、成本低、操作簡單的優點。Wang 等[52]發現,雙孢菇經2.77 mg/L 臭氧熏蒸15 min,能減少失水和氧化損傷,抑制菌落總數上升,延長8~10 d 的貨架期。但臭氧濃度過高會使食用菌代謝紊亂,降低貯藏品質[39]。目前臭氧處理食用菌研究還處于實驗室研究階段,臭氧的最佳處理濃度和保鮮機理尚未形成定論,將其應用于商業化保鮮還需進一步深入研究。
2.2.3 酸性電解水和等離子體活化水保鮮 電解水是將稀鹽溶液或稀鹽酸溶液電解而得到的酸性和堿性電解水的總稱,酸性電解水具有低pH 和高氧化還原電位,含有氯氣和次氯酸等殺菌物質,對大腸桿菌O157:H7 和單核增生李斯特菌等微生物都有抑制作用,研究表明低濃度酸性電解水就具有較強的殺菌作用,可作為有效的消毒劑用于果蔬保鮮[53-54]。Wu等[53]使用低濃度酸性電解水(有效氯的質量濃度為16.86 mg/L)浸泡鮮切雙孢菇,能有效降低菌落總數,延緩褐變和軟化。等離子體活化水是指水被低溫等離子體處理后,富含活性氧(ROS)和氮物質(RNS)的水溶液,導致氧化還原電位和電導率變化,可作為新型果蔬殺菌劑。Zhao 等[55]發現使用處理電壓為2.8 kV的等離子體活化20 min 得到的等離子體活化水,可有效減少雙孢菇表面大腸桿菌數量,起到較好保鮮效果。電解水和等離子體活化水保鮮技術具有無污染、制取方便、成本低和短時高效的優點。但酸性電解水作為含氯消毒劑和等離子體活化水中存在活性氧化劑會引發人們對其安全性的擔憂,未來需對其潛在的毒理學作用進行全面評估,建立和完善相關標準和技術參數以期實現在食用菌保鮮上的推廣應用。
2.3.1 生物涂膜保鮮 生物涂膜保鮮是利用生物體中提取的多糖類(殼聚糖、海藻酸鈉和黃原膠等)、脂類(蜂膠、蜂蠟和米糠蠟等)和蛋白類(大豆蛋白、乳清蛋白和玉米蛋白等)等物質涂抹或噴淋在果蔬表面,風干后形成保護膜,起到殺菌作用,減少水分蒸發,抑制呼吸強度,提升貯藏品質[56]。商立超[57]以卡拉膠、VC和乳酸鏈球菌素對雙孢菇進行涂膜處理,可有效維持雙孢菇營養成分和抗氧化能力。近年來,國內外開發出一些新型涂膜劑。Liu 等[58]將殼聚糖化學改性制備出殼聚糖-原兒茶酸接枝共聚物,發現其對李斯特菌和沙門氏菌等的抑制效果及對杏鮑菇保鮮效果明顯優于殼聚糖。生物涂膜保鮮具有效果好、安全性高的優點,但蛋白質和多糖親水性較強,在高濕度環境下易吸潮發黏,限制其應用,因此需合理調節多糖和蛋白質等的比例來調節膜的阻氣性、抗水性和機械強度等性質,滿足不同食用菌保鮮的需求,起到更好的保鮮作用。且涂膜保鮮對原料和衛生條件要求較高,導致成本高昂,目前較少應用于食用菌商業化保鮮。
2.3.2 植物提取物保鮮 植物提取物保鮮是從天然植物中提取具有生物活性的物質,這些物質具有廣譜的抑菌和抗氧化作用,起到對食用菌的保鮮作用。目前主要集中于香辛料和植物精油的研究。用于保鮮的香辛料包括生姜、大蒜、肉桂和迷迭香等。研究表明大蒜和生姜提取液浸泡處理雙孢菇可延緩褐變和營養損失,延長雙孢菇貯藏期[59]。Hu 等[60]發現,4-羥基肉桂酸能與底物羥基競爭酶活性位點抑制酪氨酸酶活性,抑制雙孢菇褐變。精油的主要活性成分為肉桂醛、檸檬醛和丁香酚等,對霉菌等有很好的抑制作用[61]。Qu 等[62]研究發現使用20 μL/L 薄荷精油熏蒸處理雙孢菇,能降低褐變相關基因的表達,提高抗氧化能力,延緩雙孢菇衰老。植物提取物保鮮技術安全性高,效果好,但目前對其有效保鮮成分純化不夠精細,用量確定也有待完善,且價格較高。因此,未來需加強植物提取物的提取技術研究,探索確定其用量并加強與其他保鮮技術結合的應用研究,實現有效降低成本來加速其應用推廣。
2.3.3 微生物防腐劑保鮮 微生物防腐劑是從微生物體內提取或利用微生物代謝獲取,能抑制有害微生物生長,延緩果蔬腐爛。常見的微生物防腐劑有乳酸鏈球菌素、納他霉素和ε-聚賴氨酸。乳酸鏈球菌素能殺滅革蘭氏陽性菌;納他霉素能抑制大部分霉菌、酵母和真菌的生長,還能減少真菌毒素的生成;ε-聚賴氨酸具有廣譜抑菌性,其中對霉菌、細菌、革蘭氏陰性和陽性菌抑制作用最強[63]。在實際應用中為提高抑菌活性,降低用量,微生物防腐劑常與其它保鮮劑或保鮮技術聯合使用。Jiang[64]采用0.5 mmol/L納他霉素和純氧聯合處理雙孢菇,保鮮效果優于單一處理組。微生物防腐劑具有綠色安全和天然高效的優點,但生產技術要求高,且提煉技術仍需提高,導致成本高昂,較難推廣應用。因此需加強其提取技術研究,并加強微生物防腐劑與其他保鮮技術的聯合應用研究。
2.3.4 拮抗菌保鮮 拮抗菌保鮮技術是通過拮抗菌產生抗菌素、競爭營養物質和空間來抑制有害微生物,控制果蔬采后病害,起到保鮮作用[65]。常用的拮抗菌主要有細菌、霉菌和酵母菌等,來源廣泛,可避免長期使用化學藥劑導致病原菌產生抗藥性,且比化學保鮮劑更加安全。細菌中的枯草芽孢桿菌是優良的拮抗菌,可產生70 多種抗菌物質,且具有安全性高、繁殖快、營養簡單和貯藏時間長的優點,可高效抑制食用菌的綠霉病害[66]。目前拮抗菌在多種果蔬保鮮上已有實驗研究,但在食用菌保鮮上研究較少,需加強拮抗菌對食用菌的保鮮機理及其用量參數研究。拮抗菌發酵液對菌種的活力和安全性要求較高,技術要求較高導致成本高昂,未來可考慮將其制成穩定耐貯存的干粉狀固體制劑,進一步優化拮抗菌固體制劑工藝和配方來降低成本,加速其推廣應用。
隨著生活水平的提高,人們對食用菌的品質和安全問題越來越重視,建立科學系統的品質評價方法和開發出高效、安全、成本低的保鮮技術極為迫切。目前我國食用菌安全標準不完善,雖然食用菌品質評價指標較多,但未系統提出各個指標的等級標準和統一的食用菌品質評價標準,品質評價以有損檢測為主,評價方法較為單一,亟待建立可定量、系統的品質評價方法。
食用菌保鮮技術研究雖取得了一些成果,但商業化應用中仍以低溫氣調包裝保鮮為主,保鮮效果不能滿足食用菌產業需要,且各種保鮮技術仍有不足,需要優化改進。比如,低溫保鮮需要冷庫等設備且能耗大,需加強管理減少溫度波動;輻射保鮮需嚴格控制輻射劑量,運行管理成本和操作要求較高;氣調保鮮效果較好,但人工氣調需要氣調庫等設備,成本高昂,自發氣調亟待研發出無污染高選擇性的包裝材料;失水處理會導致經濟損失,需開發失水率低且高效的處理工藝;化學保鮮技術中一些保鮮劑易殘留引發安全問題,而臭氧需控制其濃度減少對食用菌的傷害,安全性高且處理劑量合理的化學保鮮技術可進行應用推廣;生物保鮮成本較高,且部分生物保鮮劑如植物精油穩定性不好,適合挑選穩定性高的生物保鮮劑與其它保鮮技術聯合使用降低成本。目前食用菌保鮮技術的研究不夠深入,應用于商業化的保鮮技術仍較少,新的保鮮技術推廣效果較差,而成熟保鮮技術仍存在許多缺陷。
在食用菌品質評價因素方面,建議強化以下四方面:一是逐步建立起與國際接軌的食用菌質量安全標準。同時收集品質高的常見食用菌,對其色澤、質地和氣味等進行感官評價,測定形態和開傘度等感官特性,蛋白質和多糖等內在品質指標,以及農藥、重金屬、添加劑殘留和微生物數量等安全性指標,采用色差儀和質構儀分析色澤和質構,氣相色譜和液相色譜法測定風味和滋味物質。通過對食用菌感官品質、內在品質和安全性指標進行主成分分析和聚類分析等,明確影響食用菌品質的關鍵特征指標,制定食用菌品質評價標準。二是應進一步驗證感官仿生技術和無損檢測技術評價模型的重復性和通用性,加強相應便攜式儀器的開發。三是加強基于蛋白質、多糖等營養物質代謝過程的代謝組學和蛋白組學研究。四是加強生物酶和光降解農藥等綠色安全的農藥消解技術、食用菌耐受重金屬的機制、食用菌添加劑用量確定和高效處理工藝、食用菌栽培環境及栽培工藝對其微生物污染風險影響的研究。
基于食用菌產業保鮮技術現狀,建議強化以下四方面:一是在產地開設加工廠,并提出成熟規范的采摘與分級、清洗消毒和真空預冷等食用菌采后預處理技術集成,通過有效的預處理避免食用菌采后二次污染。二是新技術的應用研究。一方面,加強包裝材料乙烯滲透性研究,開發兼具高選擇性、高機械強度和易降解的新型包裝材料,研發裝備傳感器的智能包裝材料監控貯藏環境的溫濕度等信息也可作為未來的一個研究方向。另一方面,基于天然無毒的生物活性物質和拮抗菌等開發新型綠色安全的保鮮劑。此外,應加強磁場保鮮和電場保鮮等新型技術處理參數和保鮮機理研究,加速新型保鮮技術應用推廣。三是對現有成熟技術的優化,對低溫保鮮和輻射保鮮等設備進行改進,降低能耗、成本和操作難度,提高生物保鮮劑的提取技術降低成本,加速成熟技術應用。四是復合保鮮技術應用研究,應重點加強輻射保鮮和生物保鮮等成本較高的保鮮技術與其他保鮮技術的復合應用研究,通過多種保鮮劑或保鮮技術相結合起到協同增效作用,彌補單一保鮮技術的缺陷,減少投資,提升貯藏效果。