不同浓度壳聚糖保鲜剂对秀珍菇的保鲜效果*

宋金耀，徐 银，谢振林，林 倩，倪 敏

（江苏农林职业技术学院生物工程系，江苏 镇江 212400）

不同浓度壳聚糖保鲜剂对秀珍菇的保鲜效果*

宋金耀，徐 银，谢振林，林 倩，倪 敏

（江苏农林职业技术学院生物工程系，江苏 镇江 212400）

以秀珍菇（Pleurotus geesteranus）为材料，以贮藏期间的质量损失率、呼吸强度、电导率及感官指标为观测项目，研究了不同浓度（0.1%、0.2%、0.5%和1%）的壳聚糖保鲜剂对秀珍菇的保鲜效果。试验结果表明：0.2%壳聚糖保鲜剂（18℃～20℃）能有效延长食用菌的贮藏时间，有利于保持商品品质。

壳聚糖保鲜剂；秀珍菇；保鲜

秀珍菇（Pleurotus geesteranus） 不仅鲜嫩可口，深受广大消费者欢迎[1]，而且营养丰富，含有丰富的铁、锰、锌、铜、硒等微量元素[2]，蛋白质含量接近于肉类，含有17种以上氨基酸。

采收后的秀珍菇由于组织柔软，含水量高，呼吸强度大，在存放过程中易滋生腐败菌等微生物，菇体易发生老化、纤维化，从而出现开伞、褐变等变质现象，进而降低食用菌营养价值和商品价值[3]。近年来，国内外对果蔬保鲜剂的研究发展很快，其中以化学保鲜剂的应用最为普遍。随着消费者对化学保鲜剂安全性的担忧，国内外研发出多种保鲜剂的新类型——天然保鲜剂。此类保鲜剂高效、无毒、低成本、操作简单，具有极显著的保鲜效果。本研究使用新型天然保鲜剂壳聚糖。

壳聚糖（chitosan，CTS） 又名脱乙酰甲壳素，是甲壳素脱乙酰基后的产物，又称聚甲壳糖、甲壳胺、聚氨基葡糖、可溶性甲壳素、粘性甲壳素等。壳聚糖化学名称是聚（1，4）-苷-2-氨基-β-D-葡萄糖，是由大部分2-氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖和少量2-乙酰氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖通过β-（1，4）糖苷键连接的二元线性聚合物，是自然界中存在的众多天然多糖中唯一丰富的碱性多糖。壳聚糖具有成膜性，当该物质喷涂于果蔬表面，待溶剂挥发后，被处理的果蔬表面形成一层透明的无色薄膜，即壳聚糖分子形成层层交联的膜层。该膜层具有通透性、阻水性，可以对各种气体分子增加穿透阻力，形成了一种微气调环境。一方面能阻止外界的空气进入膜层内；另一方面使果蔬组织内的CO2含量增加，O2含量降低，抑制果蔬的呼吸代谢强度和水分散失，减缓果蔬组织和结构衰老，从而有效延长果蔬的采后寿命[4]。壳聚糖同时具有很强的抗氧化性，有激发和抑制有益酶和有害酶作用。壳聚糖有良好的人体安全性和广谱抗菌性，高分子量的壳聚糖通过-NH3+与微生物细胞壁的唾液酸磷脂等阴离子的相互吸引作用束缚微生物的自由度，从而阻碍微生物代谢和繁殖[5]。对壳聚糖进行化学修饰，增加结构单元抗菌因子-NH3+的密度，可以合成出具有良好人体安全性和抗菌性能的壳聚糖衍生物。壳聚糖与生物体具有良好的亲和相容性，对人体具有一定的生理保健功能，为可食性物质。

目前，根据壳聚糖大分子所固有的生物相容性、生物可降解性、吸附性、成膜性、杀菌性等特性，将壳聚糖应用于保鲜食品，延长食品货架期的研究报道也越来越多。本实验探讨了不同浓度的壳聚糖保鲜剂对秀珍菇贮藏过程中理化、感官指标的影响。

1　材料、仪器与方法

1.1材料、仪器

秀珍菇：取自江苏农林职业技术学院食用菌教学工厂；从菇房采收后4 h以内的新鲜秀珍菇，子实体完整，无病虫害，菌盖边缘内卷，无异味。保鲜材料：壳聚糖（济南得贝海洋生物工程有限公司，DAC≥85%）；NaOH、草酸、冰乙酸，南京化学试剂有限公司；八水合氢氧化钡，西陇化工股份有限公司；电导仪，上海精密科学仪器有限公司制造，DDS-11C电导率仪。

1.2试验方法

1.2.1预处理方法

（1）壳聚糖保鲜液的制备

取定量的壳聚糖，用1%乙酸溶解，1%氢氧化钠调整到pH5.4，加水配制到所需浓度。确定壳聚糖保鲜液的浓度[6-7]。

A：0.1%壳聚糖，壳聚糖2 g、乙酸11.2 mL、少量水（溶解后定容至2 000 mL）。

B：0.2%壳聚糖，壳聚糖4 g、乙酸22.4 mL、少量水（溶解后定容至2 000 mL）。

C：0.5%壳聚糖，壳聚糖10 g、乙酸56 mL、少量水（溶解后定容至2 000 mL）。

D：1%壳聚糖，壳聚糖20 g、乙酸112 mL、少量水（溶解后定容至2 000 mL）。

（2）供试材料预处理

将整修好的鲜秀珍菇分5份，每份分为8个小样本，编号1～8，用感量为0.001 g的天平称重并记录，分别在壳聚糖保鲜液（0.1%、0.2%、0.5%、1%）和蒸馏水中浸洗30 s，晾干菇体表面水珠，放在滤纸上，置于培养皿中，并蒙上保鲜膜，使其进行自发气调保鲜[8]。每次随机抽取1份用于测定，各项指标每隔1 d测定1次。重复3次。

1.2.2指标测定

（1）失重率

食用菌菇体失重率（P，%）测定[9]：分别测定保鲜前重量W1，保鲜后重量W2，菇体失重率公式为：

P=(W1-W2/W1)×100%

（2） 感官检查

形态[10]：5分，菇体完整，有弹性，大小一致均匀；3分，菇体有破碎，较有弹性，大小大致相同；1分，菇体破碎，尚有弹性，大小不一致。

色泽[11]：新鲜无褐变80分；半数个体菌褶及菌柄轻微褐变60分；明显褐变40分；严重褐变20分；商品性界定为50分。

气味[11]：无异味A，有异味B，有臭味C，腐臭严重D。

（3） 电导率

原生质层是细胞控制物质进出的屏障，其半透膜性质是细胞维持正常生命活动的基础条件。果蔬组织后熟衰老过程中，细胞质膜功能活性下降，膜通透性增加，出现细胞内电解质向外渗漏。植物组织在受到各种不利的环境条件（如干旱、低温、高温、盐渍和大气污染）危害时，细胞膜的结构和功能首先受到伤害，细胞膜透性增大[13]。通过测定果蔬组织浸提液或外渗液的电导率，可以了解果蔬细胞膜通透性变化，反映果蔬抗逆性强弱或受到伤害的程度。一般利用相对电导率表示细胞膜渗透率以及细胞膜受到伤害的程度。

分别定量量取150 mL保鲜液及蒸馏水，置于烧杯中，测空白电导值K1。分别准确称量5 g样品分别置于与之相对应的保鲜液及蒸馏水中，浸泡30 min，然后开始测定实验电导值K2[12]。电导率值（M，μs/cm·g·mL）公式为：

M=（K2-K1)/W·V

式中：W为样品质量；V为浸提液体积。

（4）呼吸强度

呼吸强度是反应植物生理代谢的一项重要生理指标，通过测定植物的呼吸速率强弱可判断该时期植物的生长代谢状况及抗逆性强弱。呼吸作用是果蔬保鲜的重要指标和控制参数，抑制其呼吸强度是保鲜作用的要求之一。

测定采用小篮子法[12]。呼吸强度（R，mgCO2/g·h）公式为：

R=C×(V1-V2)/(W×t）

式中：C为1 mL草酸相当于CO2的毫克数（mg）；V1为空白滴定草酸用量（mL）；V2为样品滴定草酸用量（mL）；W为样品重（g）；t为测定时间（h）。

2　结果与分析

2.1菇体质量的变化

不同浓度壳聚糖处理后，秀珍菇贮藏期间失重率的变化见表1。

表1　不同浓度壳聚糖处理后秀珍菇贮藏期间失重率的变化Tab.1　Changes in mass loss rate of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

由表1可以看出，试验期间对照的失重率一直高于壳聚糖保鲜剂各浓度处理的失重率，其中0.2%壳聚糖保鲜剂处理的菇体失重率明显较低。贮藏4 d时，对照的失重率是壳聚糖保鲜剂各处理的1.17倍～2.1倍；贮藏8 d时对照的失重率是壳聚糖保鲜剂各处理的1.17倍～1.97倍。由此可看出，壳聚糖保鲜剂所具有的成膜机制阻止了水分的散失，能有效降低菇体的失重率，有利于提高贮藏过程中菇体的品质。

2.2感官品质的变化

2.2.1色泽

不同浓度壳聚糖处理后，秀珍菇贮藏期间色泽的变化情况见表2。

表2　不同浓度壳聚糖处理后秀珍菇贮藏期间色泽的变化Tab.2　Changes in color of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

由表2可以看出，壳聚糖保鲜剂能有效的抑制褐变，延缓色泽品质的下降速度。由于壳聚糖溶解得不是很充分，所以经保鲜剂（尤其是浓度较大的，如0.5%、1%壳聚糖）处理的鲜菇，第2天的色泽不是很理想，但随着贮藏时间的延长，保鲜效果也变得越明显。浓度为0.2%的壳聚糖保鲜剂，其保鲜效果最好，第5天才出现轻微褐变，对照第3天就出现了轻微褐变；对照贮藏5 d色泽就低于商品性界限，而0.2%壳聚糖保鲜剂处理后7 d才低于商品性界限，比对照推迟了2 d。

2.2.2形态

不同浓度壳聚糖处理后，秀珍菇贮藏期间形态的变化情况见表3。

表3　不同浓度壳聚糖处理后秀珍菇贮藏期间形态的变化Tab.3　Changes in morphology of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

由表3可以看出，经壳聚糖保鲜剂处理的菇体形态明显优于对照组的形态。因为在采收后菇体仍继续旺盛呼吸，且快速成熟和衰老，从而导致失水、褐变、菌盖开裂，进而腐烂、枯水，失去商品性能。对照组第4天就出现菇体破碎、弹性降低的现象，而试验组0.2%壳聚糖保鲜剂处理的第6天才出现此现象，比对照延迟了2 d。对照蒸馏水处理的菇体，到第6天菇体破碎严重，已开始腐败，失去了弹性，已无形态可言。

2.2.3气味

异味的出现是微生物活动的结果，是食用菌腐败变质的标志。不同浓度壳聚糖处理后，秀珍菇贮藏期间气味的变化情况见表4。

由表4可见，对照组第2天出现异味，第4天出现臭味，第6天开始严重腐臭。而处理组出现异味的时间较晚，1%壳聚糖保鲜剂处理组在第2天出现异味；0.1%、0.5%壳聚糖保鲜剂处理组在第4天出现异味；而0.2%壳聚糖保鲜剂处理组在第5天才出现异味，比对照延迟3 d出现异味，在第7天出现臭味，比对照组延迟3 d出现臭味。试验证明壳聚糖保鲜剂可明显抑制食用菌腐烂。

表4　不同浓度壳聚糖处理后秀珍菇贮藏期间气味的变化Tab.4　Changes in smell of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

2.3电导率的变化

不同浓度壳聚糖处理后，秀珍菇贮藏期间电导率的变化见表5和图1。

表5　不同浓度壳聚糖处理后秀珍菇贮藏期间电导率的变化Tab.5　Changes in electrical conductivity of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

图1　不同浓度壳聚糖处理后秀珍菇贮藏期间电导率的变化Fig.1　Changes in electrical conductivity of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

由图1可以看出，经壳聚糖保鲜剂处理的菇体电导率明显小于对照组。壳聚糖保鲜剂具有良好的成膜特性，能改变细胞膜的通透性，从而具有良好的保水性。对照组菇体随着贮藏天数的增加，菇体细胞开始出现变质、腐败现象，从而导致细胞破损，胞内物质溶出。而壳聚糖保鲜剂处理的菇体，因其在细胞膜上形成致密的保护膜，细胞的完整率提高，胞内物质溶出率降低，电导值较小。

2.4呼吸强度的变化

不同浓度壳聚糖处理后，秀珍菇贮藏期间呼吸强度的变化情况见表6和图2。

表6　不同浓度壳聚糖处理后秀珍菇贮藏期间呼吸强度的变化Tab.6　Changes in respiratory intensity of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

图2　不同浓度壳聚糖处理后秀珍菇贮藏期间呼吸强度的变化Fig.2　Changes in respiratory intensity of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

在贮藏期间，对照组秀珍菇的呼吸强度变化不大，在整个贮藏过程中下降幅度平缓；而保鲜剂处理后的秀珍菇呼吸强度下降幅度较大。由图2可以看出，保鲜剂处理后的菇体，在贮藏开始第2天呼吸强度下降较快，尤其是0.2%壳聚糖保鲜剂处理的菇体。

3　结论与讨论

通过检测分析秀珍菇贮藏期间的各项外观品质、失水率、电导率、呼吸强度等指标，从不同浓度壳聚糖保鲜剂的试验结果可以看出，0.2%壳聚糖保鲜剂处理的菇体贮藏期间，感官指标、失重率、电导率、呼吸强度等指标均优于其他浓度的壳聚糖保鲜剂及对照蒸馏水，显示出较高的实用价值。

化学保鲜剂的使用历史悠久，效果显著，但因其潜在的安全性问题而倍受质疑。近年来已逐渐被新型保鲜方法所取代。气调保鲜，虽然操作简单，能有效控制菇体环境的CO2和O2，减缓子实体内营养物质的消耗速率，从而延缓子实体的成熟、衰老过程，但环境中的相对湿度较低，菇体易产生较多气生菌丝，影响菇体的感官品质。同时，相关设备要求较高，投入资本较大。而用壳聚糖制成的纯天然果蔬保鲜剂，保鲜效果显著，安全可靠，可满足食用菌贮藏、运输和销售等环节的保鲜需求。

本试验中发现壳聚糖的溶解效果不太理想，而且壳聚糖保鲜液的浓度越高，壳聚糖颗粒在菇体表面残留越明显。此问题需会同生产厂商在后续试验中予以解决。

[1]翁伯琦，江校和，林勇.不同培养料对秀珍菇子实体蛋白质营养评价的影响[J].食用菌学报，2002，9（2）：10-13.

[2]于加平，赵荣，林瑶，等.杏鲍菇秀珍菇榆黄蘑中微量元素的光谱测定[J].食用菌学报，2009（4）：71-72.

[3]段颖，耿胜荣，韩永斌，等.蘑菇保鲜剂的筛选及其保鲜效果[J].食品与发酵工业，2004，30（5）：143-146.

[4]那海秋，刘宝忠，张德智.壳聚糖的性质、制备及应用[J].辽宁化工，1997，26（4）：194-196.

[5]水茂兴，陈美慈，马国瑞，等.两种壳聚糖的不同配比对草莓保鲜效果的影响[J].东海海洋，2001，19（2）：48-53.

[6]杨铬铎.几丁质/几丁聚糖及其衍生物在食品中的应用[J].食品科学，2001（5）：97-99.

[7]徐清海.壳聚糖常温保鲜南果梨的研究[J].辽宁农业科学，2000（3）：19-21.

[8]姚亚平，冯志勇，郭倩.秀珍菇保鲜技术研究[J].食品科学，2005，26（2）：231-233.

[9]谢福泉，谢宝贵，林远崇，等.60Co辐照对草菇生理生化指标及保鲜效果的影响[J].食用菌学报，2005，12（2）：41-46.

[10]朱峰.复合保鲜剂对食用菌保鲜效果的试验初报[J].食用菌学报，2004（3）：43-44.

[11]刘微，朱小平，侯东军，等.丝瓜伤流液对食用菌的保鲜效果[J].中国农学通报，2004，20（2）：63-64.

[12]刘永军，郭守华，杨晓玲.植物生理生化实验[M].北京：中国农业科技出版社，2002：123-124，156-158.

[13]邵荣，许琦.壳聚糖抗菌性能的研究[J].食品科学，2007，28（9）：121-124.

Effects of Chitosan on the Preservation of Pleurotus geesteranus

SONG Jin-yao,XU Yin,XIE Zhen-lin,LIN Qian,NI Min
(Department of Bioengineering,Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry,Nanjing 212400,China)

In this paper,the effects of different concentrations of chitosan（0.1%，0.2%，0.5%，1%）on the preservation of Pleurotus geesteranus were studied by measuring the mass loss rate,respiratory intensity,electrical conductivity and sensory organ during the storage.The results showed that the 0.2%chitosan preservatives(18℃-20℃)could effectively extend the fresh time,and keep the quality of commodities.

chitosan;Pleurotus geesteranus;fresh

〈病虫害防治〉

S646.1A1003-8310（2015）05-0068-05

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.05.017

江苏省农业三项工程项目（SX（2010）218）。

宋金耀（1961-），男，硕士，教授，主要研究方向生物化学与植物生理学。E-mail:jysongcn@sina.com

2015-06-30