植物精油对金针菇保鲜效果的研究

林群英,蒋 蔚,吴亮亮,孙晓明,张卫明,石宝俊,4

(1.南京野生植物综合利用研究院, 江苏 南京 210042; 2. 南京林业大学 化学工程学院, 江苏 南京210037;3. 浙江师范大学 行知学院, 浙江 金华 321004; 4.亿利耐雀生物科技有限公司, 江苏 南京 210038)

植物精油对金针菇保鲜效果的研究

林群英1,蒋 蔚2,吴亮亮1,孙晓明3,张卫明1,石宝俊1,4*

(1.南京野生植物综合利用研究院, 江苏 南京 210042; 2. 南京林业大学 化学工程学院, 江苏 南京210037;3. 浙江师范大学 行知学院, 浙江 金华 321004; 4.亿利耐雀生物科技有限公司, 江苏 南京 210038)

为开发天然绿色的食用菌专用型保鲜剂，对4种植物精油抑制黑曲霉(Aspergillusniger)、产黄青霉(Penicilliumchrysogenum)、绿色木霉(Trichodermaviride)和木霉(Trichodermasp.)等病原真菌的效果进行分析，并以金针菇为材料进行初步保鲜效果评价。研究结果显示，薰衣草精油对黑曲霉的抑制率最高，为17.86%，柠檬醛对产黄青霉及木霉的抑制率最高，分别为16.69%和34.41%，而茴香油则对绿色木霉的抑制率最高，达17.39%。经柠檬醛处理的金针菇在保鲜过程中，失重率、褐变度被显著抑制，还原糖含量增加，CAT活性降低的趋势被减缓。这些指标均显示柠檬醛具有较好的保鲜效果，是开发天然绿色保鲜剂的良好材料。

植物精油；抗真菌活性；食用菌；保鲜效果

我国是食用菌生产大国，年产量占全球80%以上，随着工厂化的继续扩张，年总产量仍呈上升趋势。由于食用菌主要以新鲜子实体为主要的消费形式，水分含量高及娇嫩易损伤的物理特性，其保鲜要求较其他果蔬类高。目前最常用且有效的保鲜技术主要有低温保藏及气调保鲜。除工厂化生产可较易采用以上两种方式外，一般的散户种植难以实施。而我国食用菌生产中散户和家庭作坊式生产仍不在少数，亚硫酸钠等化学保鲜剂亦有应用[1]。为保证食用菌新鲜产品可进行有效流通，开发方便简单且天然绿色的保鲜技术是十分必要的。

植物精油具有挥发性，对多种细菌及真菌具有较好的抑制能力，已开始在果蔬保鲜中应用。柠檬醛或丁香叶油溶液浸泡荔枝果实可有效抑制其腐烂和果皮褐变，保持果实品质[2]。用植物精油在20 ℃下熏蒸葡萄果实后预冷、包装、贮臧，可有效延长其保质期[3]。此外，精油结合纳米技术已用于保鲜剂的研发[4]。随着应用日益广泛，植物精油在食用菌中的保鲜亦已有报道[5]。肉桂精油为主要有效成分的保鲜剂用于香菇贮藏保鲜，可延长保质期和贮藏期[6]。为开发天然绿色的食用菌专用型保鲜剂，本研究对4种植物精油抑制病原真菌的效果进行分析，并以金针菇为材料进行初步保鲜效果评价。

1 材料与方法

1.1 材料

食用菌病原真菌：黑曲霉(Aspergillusniger)、产黄青霉(Penicilliumchrysogenum)、木霉(Trichodermasp.)、绿色木霉(T.viride)，菌种保存于本实验室。

植物精油：柠檬醛及桉叶素分别经分子蒸馏和冷冻离心处理，纯度为95%；茴香油和薰衣草精油购自伊犁华纯薰衣草芳香生物科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 病原真菌孢子混悬液制备

各病原菌接种于PDA培养基内，28 ℃下培养7 d，产生孢子后即可用于试验。用接种针刮取病原真菌孢子，转至含1%吐温-80水溶液中，充分混匀，利用血球计数板计算孢子浓度，将孢子浓度调整为2×106cfu/mL。

1.2.2 植物精油对4种病原真菌的抑制率测定

将浓度为0.1 mg/mL植物精油0.5 mL均匀涂布在PDA平板，以无菌水和0.01% NaClO分别作为阴性和阳性对照。再将在真菌孢子混悬液中浸润过的滤纸片(直径为5 mm)，小心接种至平板中央，20 ℃下培养5～7 d，测定各菌落直径大小，计算植物精油的抑制率。各试验设置3重复。

1.2.3 化合物保鲜效果初步评价

采用喷洒和挥发两种施用方式进行。喷洒方式：选取金针菇新鲜子实体100 g，精油浓度为1%，均匀喷洒至子实体表面，置于阴凉处晾干，用保鲜盒装好。挥发方式：吸取0.2 mL的精油滴在直径为1 cm的滤纸片上，放置在平皿内，连同100 g新鲜金针菇放置在保鲜盒内。20 ℃下放置4 d，观察记录金针菇外观等变化，感官评分标准主要为外观，分别用5、4、3、2、1表示(表1)[7]。采用重量法和比色法分别测定失重率和褐变度[8]。

1.2.4 化合物保鲜效果初步评价

根据各植物精油对霉菌的抑制率试验结果，对效果最佳的精油进行保鲜效果初步评价。柠檬醛以挥发的方式对金针菇进行保鲜试验，每100 g金针菇放置分别加入0.1 mL、0.2 mL柠檬醛，20 ℃下放置4 d，每天测定失重率、褐变度、可溶性还原糖和CAT酶活性[8-9]，观察柠檬醛用量与保鲜效果的关系。

表1 金针菇气味及外观感官测定标准

2 结果与分析

2.1 植物精油对霉菌的抑制作用

植物精油对4种霉菌有较好的抑制作用，抑制率均高于阳性对照0.005%的NaClO(图1A～D)。薰衣草精油对黑曲霉的抑制率最高，为17.86%，其次是柠檬醛和茴香油，抑制率均为为14%，0.005%的NaClO对黑曲霉未表现出抑制作用(图1A)。柠檬醛对产黄青霉及木霉的抑制率最高，分别为16.69%和34.41%(图1B，D)，而茴香油则对绿色木霉的抑制率最高，达17.39%(图1C)。薰衣草精油对产黄青霉、绿色木霉及木霉的抑制率较其他3种精油低。综合比较不同精油对4种霉菌的抑制率，柠檬醛的抑制效果最好，其次是茴香精油，桉叶素次之，薰衣草精油的效果最差。

2.2 精油不同施用方式对保鲜效果的影响

根据外观感官的测定结果，与空白对照相比，通过两种方式施用精油均显示出一定的保鲜效果。因精油具有挥发性，本研究对挥发和喷洒两种施用方式进行比较。研究结果显示，挥发比直接喷洒的效果更佳。柠檬醛通过挥发方式进行保鲜，金针菇在20 ℃下放置4 d后，子实体的外观达5，即未发性改变，新鲜度最好，失重率最小，为3.02%，褐变度最低，为2.0(表2)。而经喷洒柠檬醛水溶液处理的金针菇子实体失重率提高了0.38%，褐变度增加了1.40。其余3种精油对金针菇的保鲜情况相似，挥发方式处理的子实体失重率及褐变度均低于经喷洒处理的样品。可见，挥发是精油保鲜金针菇更适宜的施用方式。

2.3 柠檬醛对金针菇保鲜过程中主要生理指标的影响

2.3.1 柠檬醛对金针菇失重率的影响

在常温条件(20 ℃)下，柠檬醛可降低金针菇保鲜过程中的失重率。与对照组相比，经柠檬醛处理的金针菇失重率在保鲜期间始终较低，在放置3天后，失重率比对照组低了2.37%，具显著性差异(图2)。

A.黑曲霉; B.产黄青霉; C. 绿色木霉; D.木霉

施用方式外观失重率(%)褐变度CK—35．394．6柠檬醛挥发53．022．0喷洒33．403．4茴香精油挥发43．382．6喷洒33．813．6薰衣草精油挥发43．663．4喷洒44．364．0桉叶素挥发34．103．8喷洒34．464．4

图2 柠檬醛对金针菇保鲜过程中失重率的影响

2.3.2 柠檬醛对金针菇褐变度的影响

褐变度是指示食用菌新鲜程度的常用参数。柠檬醛经挥发方式处理金针菇可有效减缓褐变度，在保鲜试验期间，褐变度一直处于较低水平。褐变度由1.62上升至2.3，而对照组则由1.62提高至3.08(图3)。

图3 柠檬醛对金针菇保鲜过程中褐变度的影响

2.3.3 柠檬醛对金针菇可溶性还原糖含量的影响

经柠檬醛处理的金针菇的可溶性还原糖含量较对照组高，特别在保鲜试验后期，两者之间的含量差异十分显著，柠檬醛保鲜处理的金针菇还原糖含量为0.42%，比空白对照组高了44%(图4)。

图4 柠檬醛对金针菇保鲜过程中可溶性还原糖的影响

2.3.4 柠檬醛对金针菇过氧化氢酶活性的影响

过氧化氢酶(CAT)是生物体内重要的保护酶之一，可抵御外界不良环境。柠檬醛可减缓CAT酶活性的下降。在保鲜试验期间，CAT酶活性均处于下降趋势，经柠檬醛处理的金针菇CAT酶一直高于对照组。常温(20 ℃)下放置3天后，CAT活性比对照组高了15 U/g(图5)。

图5 柠檬醛对金针菇保鲜过程中CAT活性的影响

3 小结与讨论

植物精油具有良好的抑菌及保鲜作用，是开发天然绿色保鲜剂的良好材料。本研究对四种植物精油在食用菌保鲜的作用进行了初步研究。结果显示，柠檬醛对产黄青霉等病原真菌具有良好的抑制作用[10]，通过挥发方式可达到良好的食用菌保鲜效果。已有的研究报道证实酚类及肉桂醛类等精油对病原真菌抑制效果最好，与本研究结果相一致[11]。精油具有良好的挥发性，是显著区别于浸泡或喷洒类保鲜剂的一大特点。由于食用菌外表极为娇嫩，在采收前适当调低空气相对湿度有助于延长子实体的保鲜期。植物精油可通过挥发方式进行保鲜处理，不会对食用菌造成水分含量过高的负担，更利于保鲜。由于精油易挥发，结合适宜的包装技术或者缓释技术，将会更好地发挥其保鲜效果[12]。本研究仅对植物精油特别是柠檬醛的抑菌和保鲜进行了初步的研究，为开发商用性保鲜剂，有必要进一步对施用方式或剂型等更多方面进行全面的研究，以实现开发天然绿色保鲜剂的目的。

[1] 张建华. 白灵菇化学保鲜技术研究[J]. 现代农业科技, 2011(11): 151-152.

[2] 蒋跃明, 段学武, 吴富旺, 等. 一种用植物精油保鲜荔枝的方法: 201110280521.3[P]. 2011-09-20.

[3] 杨震峰, 陈伟, 吴月燕. 一种植物精油保鲜南方葡萄的方法: 201410154062.8[P]. 2014-04-11.

[4] 胡静, 王旭歌, 肖作兵, 等. 一种天然纳米精油保鲜剂及其制备方法和应用: 201410233583.2[P]. 2014-05-30.

[5] GAO M, FENG L, JIANG T. Browning inhibition and quality preservation of button mushroom (Agaricusbisporus) by essential oils fumigation treatment[J]. Food Chem, 2014, 149: 107-13.

[6] 秦文, 李安静. 一种香菇贮藏保鲜剂及其制备方法: 201310135159.X[P]. 2013-04-18.

[7] 卢赛红, 王春晖, 彭运祥, 等. L-半胱氨酸和氯化钙在金针菇保鲜上的应用[J]. 中国食用菌, 2010, 29 (5): 52-54.

[8] 张莉, 刘林德, 丁涓, 等. 平菇复合保鲜剂的筛选及保鲜效果[J]. 食品科学, 2011, 32 (2): 314-317.

[9] 李冠喜, 华国栋, 朱朋波, 等. 双孢菇对壳聚糖保鲜剂的响应及其保鲜技术优化[J]. 东北农业大学学报, 2012, (5): 110-116.

[10] 王建清, 杨艳, 金政伟, 等. 小茴香等7种植物蒸馏提取物的抑霉菌效果[J]. 天津科技大学学报, 2011, 26 (1): 10-13.

[11] 李文茹, 施庆珊, 莫翠云, 等. 几种典型植物精油的化学成分与其抗菌活性[J]. 微生物学通报, 2013, 40 (11): 2128-2137.

[12] ALIKHANI-KOUPAEI M, MAZLUMZADEH M, SHARIFANI M, et al. Enhancing stability of essential oils by microencapsulation for preservation of button mushroom during postharvest[J]. Food Sci Nutr, 2014, 2 (5): 526-33.

StudyonPreservationEffectofPlantEssentialOilonFlammulinavelutipes

Lin Qunying1, Jiang Wei2, Wu Liangliang1, Sun Xiaoming3, Zhang Weiming1, Shi Baojun1,4*

(1. Nanjing Institute for Comprehensive Utilization of Wild Plants, Nanjing 210042, China；2. College of ChemicalEngineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; 3. Xingzhi College, Zhejiang NormalUniversity, Jinhua 321004, China; 4. Elionnature Biotech Co., Ltd., Nanjing 210038, China)

To explore natural green preservatives for mushrooms, inhibition of pathogenic fungi includingAspergillusniger,Penicilliumchrysogenum,TrichodermavirideandTrichodermasp. by four plant essential oils was detected. And the preliminary evaluation of preservative effect onFlammulinavelutipeswas also carried out. The results showed that lavender essential oil was the best in inhibition ofA.niger, with inhibitory rate of 17.86%. The inhibitory rates of citral toP.chrysogenumandTrichodermasp. were highest, 16.69% and 34.41%, respectively. And fennel oil inhibitedT.viridewith the highest rate at 17.39%. The weight loss rate and browning degree ofF.velutipestreated with citral were significantly inhibited. The content of reducing sugar increased, and the decreasing trend of CAT activity was slowed down by citral. These indexes showed that citral had good preservation effect, and could be a good material for developing natural green antistaling agent.

plant essential oil; antifungal activities; edible mushroom; preservation

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.06.003

2017-04-18

国家科技支撑计划资助项目(2015BAD16B07)。

林群英(1979—)，女，博士，副研究员，研究方向：食用菌栽培与应用研究。E-mail: linqunying1007@126.com

*通讯作者：石宝俊(1967—)，男，博士，副研究员，研究方向：植物化学。E-mail: jacksonshi@126.com

S646.1+5

A

1006-9690(2017)06-0010-04