双孢蘑菇贮藏期影响因素的研究

倪焱　马紫英　魏要武　聂建　杨永莲　莫美华

摘要双孢蘑菇营养丰富，保健功能强，但由于双孢蘑菇的含水量高、组织柔软，在贮藏过程中极易受到损伤及腐败，如贮藏温度、湿度、pH、气体成分、金属离子等外部因素以及一些内部因素等都会影响双孢蘑菇的贮藏时间。主要综述了影响双孢蘑菇贮藏期的各种影响因素，以期为双孢蘑菇的保鲜技术提供借鉴、参考与新的思路。

关键词双孢蘑菇；贮藏期；腐败

中图分类号S646文献标识码A文章编号0517-6611（2014）09-02719-03

基金项目国家自然科学基金项目（31272218）；广州市应用基础研究项目（2012J4100125）；广东省科技计划项目（2011B02030 3007）；广东省省部产学研项目（2012B091100302）；广东省农业科技推广专项（201201138）。

作者简介倪焱（1989- ），女，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向：农产品加工及贮藏工程。*通讯作者，副教授，博士，从事食用真菌学研究。

双孢蘑菇又名白蘑菇，是目前在全世界栽培量最广最大的菇类。它的营养丰富，味道鲜美，富含多糖、粗纤维、多种矿物质、蛋白质以及18种游离氨基酸，其中人体必需的8种氨基酸占氨基酸总量的40%以上[1]。然而双孢蘑菇由于含水量高，组织柔软，极不耐贮藏，且在贮藏及运输过程中极易出现失水、开伞和褐变，甚至腐败的现象，严重降低了鲜菇的商品价值。为了延长双孢蘑菇的贮藏期，必须了解贮藏期有哪些因素会造成双孢蘑菇褐变、腐败等劣变现象。笔者就影响双孢蘑菇贮藏期的外部因素和内部因素2个方面进行了综述。

1影响双孢蘑菇贮藏期的外部因素

1.1温度在贮藏期，温度对双孢蘑菇的贮藏时间有着显著的影响。在一般的温度范围内，随着温度的升高，菇体的生理代谢活动也会随之增强，营养物质的消耗增加，呼吸强度提高，菇体也会更容易发生腐败劣变。Debabandya等研究发现，双孢蘑菇在3.5～15.0 ℃的贮藏条件下，温度越低越能延长货架期，并能有效防止褐变的发生[2]。但有时在低温条件下，易产生冻害作用。双孢蘑菇在2 ℃下贮藏时会发生冷害，而在4 ℃贮藏未见其冷害现象发生，故贮藏温度并不是越低越好[3]。且贮藏温度的稳定性对鲜菇的品质有着同样重要的作用。Kablan等将双孢蘑菇贮藏在4 ℃，然后在第2天将贮藏温度从4 ℃上升到14 ℃，保存2 d，之后降回4 ℃保存1 d，在12 d的贮藏期内如此重复3次，发现温度的波动能明显加快双孢蘑菇品质的下降[4]。低温也能够有效降低双孢蘑菇的呼吸作用，从而减缓菇体的生理活动，延缓衰老。石启龙等的研究发现，双孢蘑菇为呼吸跃变型蔬菜，低温处理能够延缓呼吸跃变出现的时间，并能显著降低呼吸峰值[5]。

1.2相对湿度空气中的湿度与双孢蘑菇的保鲜有着密切的关系。食用菌在采后，所含水分高达85%～90%，如果保持较高的相对湿度就可以减弱蒸发作用，避免水分过分散失，使机体维持新鲜壮实的外观，保持较强的抗病力。许英超等研究了双孢蘑菇分别在相对湿度70%、80%、90%、100%的条件下各种理化指标的变化，结果表明，随着贮藏环境相对湿度的增加，双孢蘑菇失重减少，褐变程度与多酚氧化酶（PPO）活性降低。但在相对湿度为100%条件下，双孢菇在贮后第8天表面发黏，严重影响其感官品质和商品价值，这有可能是因为微生物的生长所造成的病理性伤害。综合考虑各指标，双孢菇采后贮藏最适相对湿度为93%～100%[6]。VALERIE等同样认为，高湿环境（96%）有利于减少双孢蘑菇水分的流失，降低蒸腾作用[7]。Mahajan等发现，双孢蘑菇在4 ℃贮藏时，将空气相对湿度由76%提高到96%，能使蒸腾速率降低87%[8]。

1.3pHpH主要是对双孢蘑菇菇体内的酶活和微生物菌群有影响。多酚氧化酶（PPO）是影响果蔬褐变的一种关键性酶，它是一类酶的统称。一般在文献中用的较多的名称是PPO和酪氨酸酶，但并没有对它们下定义以进行严格的区分[9-10]。双孢蘑菇PPO同时具有单酚酶活性和双酚酶活性，在25 ℃下最适反应pH有2个，分别为5.3和7.0[11]。双孢磨菇PPO的最适pH在中性左右，所以在贮藏中往往会采用酸处理来降低环境的pH，避开双孢磨菇PPO的最适pH，从而起到保鲜的作用。Sedaghat等发现，用1%的柠檬酸或苹果酸处理双孢蘑菇后能有效延长食用菌的保鲜时间[12]。金属离子是许多酶的辅助因子，这些酶必须和金属离子构成全酶的时候才具有活性。在柠檬酸和植酸的酸性环境中，由于低pH能部分沉淀一些金属离子，所以也可抑制酶的活性[13]。在酸性环境中也能有效抑制微生物的生长。Simon.A等研究认为，柠檬酸对嗜温菌和假单胞菌有极显著的影响，用10 g/L柠檬酸清洗过双孢蘑菇的表面后，能使嗜温菌和假单胞菌菌群降低2.5个对数单位，随着贮藏时间的延长菌群数量的减少率会有所降低，到第17天时，嗜温菌和假单胞菌分别降低1.3和1.2个对数单位[14]。通过了解双孢磨菇与褐变相关的酶的最适pH以及这些酶的特性，在贮藏时加以运用，就能够起到很好的保鲜作用。

1.4气体成分

1.4.1氧气（O2）。氧气会影响机体的生命活动，它是进行有氧呼吸必不可少的成分，随着氧气浓度的改变，对机体也会产生显著性的影响。随着氧气浓度的增加，呼吸作用的加强，生命活动加快，也同时加速了双孢磨菇的成熟和衰老。双孢蘑菇属于呼吸跃变型果蔬，在1%、3%、5%、7%、9%、12%、15%的氧气浓度下，随着浓度的增加，双孢蘑菇的呼吸峰值越大，呼吸峰越提前，褐变越明显[15]。且氧气对菇盖的生长有明显的刺激作用并造成蘑菇开伞[16]。在贮藏环境中，氧气的浓度主要会影响双孢蘑菇的呼吸作用和微生物的生长。在低氧环境中能抑制双孢蘑菇的呼吸作用，减缓食用菌的新陈代谢速度，从而延缓衰老。环境中2%～5%的氧气浓度一般是蘑菇贮藏的安全浓度，但当氧气浓度低于这一临界值时就有可能发生低氧伤害，产生无氧呼吸[4]。张晓聪研究发现，氧气浓度越低，双孢蘑菇贮藏期间的内部白度下降越缓慢。但是低氧环境在双孢蘑菇贮藏后期容易造成无氧伤害，导致表皮黄化[10]。因为当氧气供应量不足时，会发生无氧呼吸，糖酵解产生的丙酮酸发生脱羧反应后生成乙醛，乙醛再被NADH还原为乙醇，或直接还原为有机酸，这些物质的积累会对细胞产生毒害作用毒，加速腐败变质。低氧环境中，也会造成厌氧细菌的大量繁殖，加速了食用菌的腐败变质。GonzalezFandos.E等发现，在无孔聚氯乙烯包装中，9 ℃条件下，袋内0.15%的氧气会伴随着厌氧菌的产生[17]。同样，高氧环境也能抑制双孢磨菇的呼吸作用。刘战丽等发现，60%～100%高氧环境可显著抑制双孢蘑菇硬度的下降、菇肉和菇皮的褐变以及细胞膜透性的增加[18]。Barker等推测，高氧能夠抑制呼吸是由于高氧环境能阻碍三羧酸循环中的柠檬酸盐和α酮戊二酸盐的生成[19]。

1.4.2二氧化碳（CO2）。和氧气一样，二氧化碳也是与机体呼吸有关的气体成分，不同浓度的二氧化碳同样会对机体的生命活动产生影响。在低温下，低浓度的二氧化碳能够延迟双孢蘑菇的开伞时间，所以认为二氧化碳对菇体的形态有调节作用。但也有人认为这种现象是菇体对二氧化碳的生物应答反应[20]。为了延缓双孢磨菇的衰老，延长其货架期，往往通过高浓度的二氧化碳来抑制双孢蘑菇的呼吸。但过高的二氧化碳会引起二氧化碳中毒。当二氧化碳浓度超过20%，果蔬就易产生无氧呼吸，无氧呼吸过程中积累的乙醛、乙醇等异味物质还会影响其风味[18]。许英超等研究了分别在5%、10%、15%、20%、25%、30%的二氧化碳浓度下，双孢蘑菇的各种理化性质变化，其中5%、10%二氧化碳处理的失重率和硬度下降相对较高，10%、15%和20%二氧化碳处理下的双孢蘑菇的呼吸强度峰值比5%、25%的30%二氧化碳的要低，出峰时间要晚，而30%二氧化碳处理下的双孢蘑菇表皮褐变严重[15]。二氧化碳伤害导致褐变的机理可能是：环境中高浓度二氧化碳向细胞内扩散，使细胞内积累过量的CO2-3，这部分CO2-3与具有维持细胞内膜完整性功能的Ca2+结合形成CaCO3，从而使有效的Ca2+减少，导致内膜系统的紊乱和瓦解，膜透性加大。二氧化碳伤害主要取决于细胞内二氧化碳水平，而细胞内的二氧化碳浓度主要取决于气体浓度作用时间及植物器官对气体渗透的阻力，气体渗透的阻力主要取决于组织结构而与生化途径无关[21]。

1.5金属离子金属离子是一些与褐变有关的酶的关键物质，减少或者避免与这些离子接触，也能有效减少褐变的发生。Mn2+、Zn2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+等是催化促进褐变的酶活性的金属离子[22]。当铁含量超过2 mg/kg，就会导致双孢蘑菇褐变发生，时间越长，褐变越明显，质量下降越严重。双孢蘑菇自身的铁元素含量为226 mg/kg，锌元素的含量为24 mg/kg，较其他菇种如香菇、平菇、金针菇等高得多，且双孢蘑菇组织脆弱，极易破损，这可能也是造成双孢蘑菇极易褐变的原因之一。所以双孢蘑菇在采收时要轻拿轻放，在贮藏和运输过程中禁用铁、铜器具，可用塑料、纸制、木制、铝制及竹、草编织容器盛放[1，23]。

1.6微生物对双孢蘑菇的影响微生物也是影响鲜菇腐败变质的一种因素，在氧气、二氧化碳、温度和pH合适的情况下，都会有利于微生物的生长，所以抑制微生物的生长，也主要以控制以上的条件来达到保鲜的目的。导致双孢蘑菇采后腐败的主要微生物是假单胞菌[23]。它是导致双孢蘑菇发生细菌性褐斑病的主要病原菌，该菌只侵染子实体的表面组织，不危害菌肉，感染深度一般不超过2～3 mm。且褐斑病的发生与假单胞菌的菌群数量也有关系，SolerRivas等发现，当假单胞菌的菌群数量达到7.6×106 cuf/ml时，才能引起褐斑病[24]。被感染后，菌盖表面出现圆形或椭圆形褐色凹陷斑。褐斑病不仅发生在菇场内，采摘后的子实体在加工、包装、运输和销售过程中的褐变有时也与褐斑病有关，尤其是在低温高湿的条件下，严重影响蘑菇的商品性状，缩短保鲜食用菌的货架期[25]。但张晓聪认为，白色双孢蘑菇采后的褐变与其表面的微生物关系不大，微生物并非是引起蘑菇褐变的直接原因，而是随着蘑菇的衰老，机体抵抗力下降，引起微生物滋生[10]。

1.7采收期双孢菇的采收时期也会对其贮藏期产生影响。王赵改在采收双孢蘑菇W192时，选取菌盖直径在2～3、3～4、4～5 cm的3组双孢蘑菇进行对比，发现盖直径在3～4 cm的这组双孢蘑菇延后3 d左右才出现呼吸高峰，丙二醛含量始终较低，含水量在贮藏前期较高，白度值在贮藏后期保持较好，开伞率在贮藏后期低于其他2组，体现出更好的耐贮藏性[26]。

2影响双孢蘑菇贮藏期的内部因素

2.1内源性抗氧化系统双孢蘑菇在贮藏过程中，由于受到环境因素的影响，包括时间、温度、pH等各种贮藏条件，尤其是在不合适的逆境中存放时，都会导致膜的透性增加，膜脂的过氧化作用、活性氧自由基的积累，如超氧阴离子自由基（O-2 ·）、过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（·OH）、单线态氧（1O2）等，但同时也会激发菇体自身的抗氧化活性，从而减少鲜菇受到伤害。内源抗氧化系统包括抗氧化酶系统[超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶等]和非酶类抗氧化系统[类胡萝卜素（CAR）、还原型谷胱甘肽（GSH）、黄酮类化合物、铁氧还蛋白、甘露糖醇、维生素C和E等]，他们的实质是对氧自由基的清除[27]。内源性抗氧化系统是菇体的自我保护系统，它能够抵抗活性氧簇的毒害作用。通过提高抗氧化酶系统的活性，能有效延长双孢蘑菇的贮藏期。张芳研究了在（1±05）℃、（4±0.5）℃、（8±0.5）℃条件下贮藏的双孢蘑菇，发现贮藏温度越低，活性氧清除酶系统的相关酶（SOD、CAT）活性越高，O-2 ·和H2O2积累越少[28]。这也可以佐证双孢蘑菇为什么适宜在低温下贮藏。在抗氧化酶系统中，SOD被认为是关键性的抗氧化物酶，因为它使O-2 ·歧化为H2O2，之后由POD和CAT清除掉H2O2[29]。这些抗氧化系统相互协调，能够及时清除氧自由基，使活性氧自由基始终维持在较低水平，有效防止自由基对细胞产生毒害作用，从而延长了双孢蘑菇的贮藏期。

2.2褐变褐变其实质是指在菌体内发生的一切产生褐色物质的化学反应。双孢蘑菇的褐变往往会影响到它的外观及口感，且其营养成分也会遭到破坏，这些都造成了它的商品价值降低。褐变从其发生机理上可分为酶促褐变和非酶褐变。

2.2.1酶促褐变。酶促褐变是指在有氧条件下，酚类物质在酶的催化作用下，被氧化成醌，这些醌类物质最后聚合成褐色物质，最终导致褐变的发生。这个过程是菇体防止外界伤害的自我保护系统[30]。多酚氧化酶（PPO）被认为是影响褐变的主要的酶类，不同果蔬褐变的发生及其褐变的程度都与PPO的活性大小有着密切的关系，褐变常伴随PPO活性的增高且褐变程度与PPO活性呈正相关。从吴进菊等的研究可以发现，在常温和中性pH条件下，双孢蘑菇PPO活性最高，比金针菇 PPO活性高15倍多，比杏鲍菇和香菇等菇种的PPO的活性更要高得多[31]。但新鲜的双孢蘑菇并不会发生褐变，这是由于酚类底物及酶的区域化分布有关。当受到逆境的伤害后，往往会打破这种区域化分布，从而导致了褐变的发生。朱继英等用电镜观察双孢蘑菇细胞的亚结构，发现随着贮藏期的延长，组织细胞细胞壁及细胞内膜结构迅速降解，维持細胞内和酚类物质呈区域化分布的膜系统被完全打破，这是导致其组织褐变的直接原因[32]。

2.2.2非酶褐变。非酶褐变是指在没有酶的参与下发生褐变的一种反应。它不仅影响了双孢蘑菇的颜色变化，而且还会伴随着一定的化学反应，所以会导致外观、口感及味道的变化。非酶褐变主要是由羰基与氨基发生反应引起的颜色变化最终生成黑蛋白素。刘吟发现，双孢蘑菇在贮藏期，其维生素C含量与褐变度呈显著负相关，认为由维生素C氧化引起的非酶褐变可能是造成双孢蘑菇褐变的重要因素之一，并同时推测还原糖也参与了非酶褐变[33]。张军认为，维生素C引起褐变的机制是由于维生素C经过复杂的生化反应后生成醛类物质，醛类物质经过聚合反应生成褐色物质，且醛类物质还可以和菌体内的氨基酸发生美拉德反应[34]。另外，酚类底物除了可以和PPO发生褐变反应外，其自身也会被O2缓慢氧化成有色物质[35]。

3结语

在双孢蘑菇的贮藏保鲜过程中，这些影响因素都是相辅相成的，要综合考虑各种因素对其品质的影响，采取相应的措施，有效延长双孢蘑菇的贮藏期。在选择合适的温度、湿度、环境pH等客观条件的同时，了解这些客观因素对双孢蘑菇贮藏期的影响，以及由内部因素导致双孢蘑菇发生褐变腐败的机理，将会更有利于对保鲜技术的综合利用及调控。

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