李琛 翁桢
摘要[目的]研究贮运环境与平菇品质变化的关系。[方法]在不同温湿度及气调条件下,测试平菇品质变化规律。[结果]温度和湿度是影响平菇品质的重要因素,0 ℃、相对湿度90%±5%条件下,储存4 d平菇重量损失率为1.49%,且仅发生轻微褐变;20 ℃、相对湿度55%±5%条件下,贮存至2 d失重率达到6.2%,贮存至3 d失重率达到14.6%,褐变明显。鲜食平菇的VC含量在贮存3 d后出现明显降低,且常温条件下VC含量下降更迅速。所有试验组的多糖含量随时间延长均呈现下降趋势,且低温组较常温组下降幅度平缓,而常温组中气调组降低较慢。[结论]得出鲜食平菇在不同贮运条件下品质变化的规律,为鲜食平菇的贮运保鲜和延长保质期提供了参考依据。
关键词平菇;贮运;环境条件;品质
中图分类号S646.1+4文献标识码A文章编号0517-6611(2014)12-03696-04
基金项目林业公益性行业科研专项(201304506);东北林业大学国家级大学生创新训练项目(Cx20127)。
作者简介李琛( 1979- ),女,黑龙江哈尔滨人,讲师,博士,从事果蔬保鲜及贮运研究。
平菇又名白平菇,是我国食用菌行业中生产速度最快的一种菌类。平菇色泽乳白,营养丰富,味道鲜美,富含铁、多种维生素和其他矿物质,这些营养成分对人体起到积极作用[1]。新鲜的平菇在室温下贮藏的时间受温度和空气湿度的影响较大,常温下采摘2~3 d,即出现萎蔫、褐变、开伞及菌柄伸长等现象[2],温度在3~5 ℃,空气相对湿度在80%左右时,鲜菇仅可贮存7 d[3-4]。因此,鲜食平菇的贮运方法是蔬菜保鲜研究的热点,可降低其品质下降速度,延长保存期,对平菇的产业化发展和长途运输是十分有利的。
1贮运过程中平菇品质影响因素
1.1温度温度对平菇的呼吸作用和蒸腾作用有很大影响,正常生理温度范围内,随着温度升高,呼吸作用和蒸腾作用增强,水分子运动加快,使平菇含水率降低,并且加速平菇内部物质消耗,缩短保质期。
1.2湿度湿度与蒸腾作用有密切关系,平菇贮藏时,影响其蒸腾速度的重要因素是空气湿度的饱和差,饱和差越大,蒸腾速度越大。失水不仅导致原生质脱水,细胞结构发生异常,还会引起水解酶活性增加,加速贮藏性物质降解。失水过多会降低鲜食平菇的新鲜度,使平菇形态萎蔫、疲软,价值下降[5-6]。
1.3呼吸作用呼吸作用是平菇子实体采摘后的主要生命作用。在有充分O2的环境中,呼吸底物(如葡萄糖)已被彻底氧化,产生水和二氧化碳,降低O2含量,呼吸强度下降。但在O2含量低于2%的环境中,会引起缺氧呼吸,呼吸底物不能被充分氧化,结果形成乙醛和酒精等物质,这些物质对细胞有毒害作用,因此缺氧呼吸对平菇保鲜也是不利的[7]。平菇中的干物质包括糖類、淀粉、维生素、果胶物质、含氮化合物和酶等,采摘后干物质总量保持不变,贮藏性物质含量不断减少,最终造成果蔬品质和耐贮性、抗病性下降。呼吸作用越强,呼吸消耗就越大,使平菇的营养物质和有机物质减少,水分含量下降,造成品质下降。
1.4机械损伤物流运输过程中产生的挤压、振动、冲击和摩擦对平菇的损伤也是较严重的,长距离的低频或高频振动增加了菇体间相互摩擦及碰撞,引起疲劳损伤,大强度的水平冲击及跌落使平菇容易产生卷边、开裂、碎裂等情况[8]。外界激励对平菇产生的机械损伤直接降低其硬度,引起呼吸作用增强,促进酶的活性,加速平菇的褐变和腐烂。
2材料与方法
2.1材料样品选用新采摘平菇,选择大小、形状、颜色等外观基本一致的8~9成熟平菇,去除开裂和卷边等病、伤个体后洗净沥干。主要试剂:浓硫酸(分析纯),无水乙醇(分析纯),5%苯酚溶液,葡萄糖标准液,抗坏血酸(分析纯),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),结晶牛血清白蛋白(BSA),生理盐水。主要设备:T6紫外可见分光光度仪,北京普析通用仪器有限责任公司;XRite SP60积分球分光光度仪,美国爱色丽股份有限公司;GDW高低温湿热试验箱,上海一实试验设备厂;HH数显恒温水浴锅,金坛市金城国盛试验仪器厂;LG2000 高速粉碎机,瑞安百信药机器厂;TDL40B 离心机,上海安亭科学仪器厂;FA2004B电子天平,上海金科天美贸易有限公司;MAPWP500复合气调保险包装机,苏州森瑞保鲜设备有限公司。
2.2试验原理及方法
2.2.1温湿度试验。原理:在不发生冻害的温度范围内,通过降低储运环境温度来抑制新鲜食用菌的呼吸代谢速率,使其在一定时间内保持平菇子实体的鲜度和品质,抑制腐败微生物和细菌活动及相关酶活性的作用。
方法:将洗净沥干的新鲜平菇以每组约30 g,分为11组,每组用电子天平称重,记录数据。其中4组进行常温试验模拟销售期的实际情况,20 ℃、相对湿度55%±5%。7组进行低温试验模拟冷藏保鲜状态,0 ℃、相对湿度90%±5%,每天各取一组进行品质及感官评定。
2.2.2气调试验。原理:平菇有机体的有氧呼吸过程中吸进空气中的O2,放出CO2,通过控制气体环境,降低O2浓度和增加环境中的CO2气体含量抑制呼吸,减缓代谢,延缓菇体开伞和老化程度,控制平菇子实体表面的气生菌丝情况,达到保鲜目的,从而延长平菇的保鲜期,保持其商品价值[9]。
方法:取已经处理的试样,分为11组,每组用电子天平称重,记录数据,并充入1.5%的O2和20%的CO2后密封。其中7组进行常温气调试验,4组进行低温气调试验,每天各取一组进行品质及感官评定。
2.2.3平菇褐变比较。原理:应用判定镜面对所测样品的各种颜色反射和CIE色空间坐标图原理来综合分析试样与标准(基准试样)之间的颜色差异变化情况。用数据表示L*、a*、b*颜色差异,△L*、△a*、△b*分别表示分析试样与标准值之差。数据中△L*为正值表示试样比标准(原样)偏白,△L*为负值表示试样比标准(原样)偏黑;△a*为正值表示试样比标准(原样)偏红,△a*为负值表示试样比标准(原样)偏绿;△b*为正值表示试样比标准(原样)偏黄,△b*为负值表示试样比标准(原样)偏蓝。
方法:取不同试验条件下的平菇样本约20 g,放入高速组织捣碎机中,加水150 ml捣碎,将混合物经纱布过滤,取滤渣平铺于测色基板,上覆盖玻璃板,再用积分球仪式分光度仪测定样品与标准之间的误差,记录数据[10]。
2.2.4平菇质量损失。原理:平菇在采后的贮运环境中由于温度湿度等原因造成失水,利用对温度、湿度、气体成分等的控制,根据前后质量差得出平菇在贮运过程中的含水量变化情况。
方法:试验前将平菇样本等量分组(每组约30 g),利用电子天平称量并记录每组试验前的重量。每日对各不同环境条件中的平菇试样测量质量,将质量差除以试验前记录的试样质量,得出质量损失率。
安徽农业科学2014年2.2.5抗坏血酸(VC)含量测定。原理:VC在紫外区波长246 nm处有最大的吸收波长,且线性良好,直接采用紫外分光光度法。
方法:取平菇样本30 g于高速组织捣碎机中,加入60 ml混酸和200 ml蒸馏水,将捣碎液放于离心机中提取10 min左右,取上清液过滤,取过滤液6 ml于石英比色皿中在246 nm波长下测定吸光度[11-12]。
2.2.6多糖含量测定。原理:参照NYT1676-2008标准,利用苯酚-硫酸显色法,多糖在硫酸的作用下先水解成单糖,并迅速脱水生成糖醛衍生物,然后与苯酚生成橙黄色化合物。多糖类物质浓度越高,反应液颜色越深,并在紫外区波长490 nm处有最大的吸收波长,且线性良好[13-14]。
方法:將平菇样本30 g,于高速粉碎机粉碎,将上清液过滤后取1 ml于试管中,加入1 ml 0.5%苯酚溶液,再快速加入5 ml浓硫酸,振荡摇匀至反应完全,将试管放入水中冷却。取反应液6 ml于石英比色皿中,放入紫外分光光度计中于490 nm波长下测定吸光度,记录数值[15-17]。
2.2.7可溶性蛋白含量测定。原理:平菇试样中含有嘌呤、嘧啶等核酸类吸收紫外光的物质,在波长280 nm处来测量蛋白质含量时,会有较大的干扰。核酸在波长260 nm处的光吸收比280 nm更强,但蛋白质却恰恰相反,因此可利用波长280及260 nm的吸收差来计算蛋白质的含量。利用下列经验公式计算:
蛋白质浓度(mg/ml)=1.45A280-0.74A260
式中,A280为蛋白质溶液在波长280 nm的吸光度值;A260为蛋白质溶液在波长260 nm的吸光度值。
方法:取平菇样本30 g,加入生理盐水经高速粉碎机粉碎后,离心机提取10 min,取上清液过滤,取过滤液6 ml于石英比色皿中分别在波长280和260 nm下测定溶液吸光度,记录数值[18]。
3结果与分析
3.1不同试验条件下平菇褐变情况试验前测得试样初始色度值:常温试验组为L* 68.45、a*为+8.21、b*为+21.70;低温试验组为L*69.09、a*为+8.26、b*为+21.02。随着贮存时间延长,平菇试样颜色变化情况如图1所示。
3.2不同试验条件下平菇失重率变化分别对常温非气调、常温气调、低温非气调、低温气调条件下,平菇试样的失重率情况进行测定,结果如图2所示。
由图2还可见,常温低湿条件下失重率明显上升,说明平菇重量下降迅速,其原因与平菇呼吸强度和蒸腾作用有关系,质量损失主要是由平菇试样所含水分蒸发所引起的。新鲜的平菇含有大量水分(含水量>90%),在采收前蒸腾散失的水分可从培养基中吸收水分补偿,但采收后贮藏期间的水分蒸腾是单向的,平菇组织内部与外部环境之间水分含量的相对差别较大,平菇内水分不断向外界环境输出,由于散失的水分得不到自然补充,而造成失重、失鲜、代谢机能紊乱及耐贮性和抗病性降低等[20-21]。冷藏高湿条件下,平菇处在一个相对密闭的储存环境中,蒸腾出来的水汽受冷凝结在自身周围,逐渐形成一个近于饱和的水汽层,水分蒸发就会减缓甚至停止。因此,平菇与贮藏环境之间的温度差及相对湿度对平菇水分蒸发有很大影响。
3.3不同试验条件下平菇VC含量变化分别对常温非气调、常温气调、低温非气调、低温气调条件下平菇试样的VC含量变化情况进行测定,结果如图3所示。
图3不同试验条件下平菇试样VC含量对比由图3可以看出,在前3 d常温试验组各组别的平菇试样VC含量均没有出现明显的下降,第3天过后,平菇试样VC含量开始出现下降,常温非气调组在第3、4天时,VC含量分别为1 g试样中含0.053、0.023 mg;常温气调组在第3、4天时,VC含量分别为1 g试样中含0.060、0.046 mg。
前3 d低温组的平菇试样,VC含量基本保持不变;第4天时,VC含量均为1 g试样中含0.57 mg;第5天时低温非气调组1 g试样中VC含量为0.044 mg,而低温气调组1 g试样中VC含量为0.06 mg,低温非气调组的VC含量比低温气调组降低了27.17%,而后曲线趋于平缓,因此第5天是低温下试样VC含量降低的一个重要拐点。与低温非气调试验组样本相比,低温气调试验组平菇样本在7 d内良好地保持了平菇子实体中的VC含量,低温和气调共同抑制了平菇内的抗坏血酸的氧化反应。
平菇子实体中VC含量发生变化的根本原因在于,随着贮存时间的延长,平菇纤维素酶的活性逐步增强,纤维素酶加速细胞壁纤维素降解,导致平菇软化出水进而腐败变质,从而使平菇中的抗坏血酸更易与氧接触,VC含量降低。而低温可以抑制平菇子实体中抗坏血酸氧化酶的活性,减缓抗坏血酸氧化反应发生,延长平菇保鲜期。并且气调环境可以控制平菇试样的呼吸作用,减少O2摄入量,抑制氧化反应发生。因此,低温气调的贮运环境对保持平菇中的抗坏血酸含量十分有效。
3.4不同试验条件下平菇多糖含量变化分别对常温非气调、常温气调、低温非气调、低温气调条件下,平菇试样的多糖含量变化情况进行测定,结果如图4所示。
由图4可以看出,由于多糖的显色反应影响因素较多,所以曲线波动较大,但可以看出所有曲线均呈现下降趋势,且低温组较常温组下降幅度平缓,而常温组中气调组多糖含量降低较慢,第4天时较非气调组高18.09%。其原因在于,平菇子实体中包含的葡萄糖、甘露糖和海藻糖(菌糖)是呼吸作用的主要底物。随着贮藏时间的延长,呼吸作用把糖类氧化生成O2和CO2,此外,贮存过程的多聚糖种类发生变化,造成菇体纤维化,从而影响平菇的感官品质。低温较明显地抑制了呼吸作用的强度及相关反应酶的活性,气调虽然也有抑制呼吸作用强度的功效,但常温下平菇子实体细胞可能进行无氧呼吸同样消耗糖类物质,所以控制温度可以有效抑制多糖的消耗,使平菇多糖含量保持稳定水平。
图4不同试验条件下平菇试样多糖含量对比3.5不同试验条件下平菇蛋白质含量变化分别对常温非气调、常温气调、低温非气调、低温气调条件下,平菇试样的蛋白质含量变化情况进行测定,结果如图5所示。
由图5可以看出,各组试样中蛋白质含量在试验期间内并未出现明显的下降趋势。说明平菇在外观已丧失商品价值的同时,内部的蛋白质含量并没有受到影响或影响较小,需要延长试验周期才能得到明确的变化趋势,也说明在贮藏时间较短的情况下平菇的营养消耗以VC和糖类物质为主。
4结论
在常温条件下,平菇容易变质,且表面褐变严重。低温可大大减缓平菇的呼吸速度,降低新陈代谢速率,延長保鲜时间,提升运输储存过后的商品价值。
高湿度条件可以减少平菇子实体的水分蒸发,但在常温下高湿度会导致平菇的快速变质,低温高湿适合平菇储藏。
在常温条件下气调保鲜效果并不是十分明显,但当低温和气调联合使用时,平菇品质保持效果较好。气调保鲜可以延长平菇保存期3~4 d,当在3 d内的短途运输时,低温高湿可以起到较好的保鲜效果;当需要7 d以上的运输时,低温高湿辅助气调是很好的保鲜方案。
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