潘晓玉,刘晔,宋静雅,2,阎文飞,李文香,程凡升*
(1.青岛农业大学食品科学与工程学院,山东青岛266109;2.青岛农研生物科技有限公司,山东青岛266109)
滑子菇(Pholiota nameko),又名珍珠菇、滑菇、光帽鳞伞,日本叫纳美菇[1],属于珍稀品种,原产于日本[2]。滑子菇体小、出菇多、产量高,适宜在我国东北地区气候条件下栽培。滑子菇含有丰富的蛋白质等营养物质,有提高机体免疫功能、提高智力等作用[3]。滑子菇采后其生命活动仍继续进行,随着贮藏时间的延长,滑子菇会出现品质腐败、失重、开伞、木质化、腐烂、组织呈水浸状、菌柄生长与褐变等现象,影响滑子菇的商品性和货架期,最终失去食用价值[3-5]。人们采用的保鲜方法有低温冷藏、气调、抗氧化剂等,在应用上存在操作复杂、成本高等缺点[6]。涂膜保鲜是果蔬贮藏的重要辅助技术,能起到延长果蔬货架期的作用[7]。化学保鲜主要是通过化学试剂对果蔬进行保鲜处理,这些化学试剂统称为保鲜剂。目前常用的化学保鲜方法(如亚硫酸盐)虽价格低廉,但存在安全隐患[8]。所以,选择安全、合适、实用的采后保鲜方法可减缓滑子菇鲜菇品质的降低,使其保持良好商品性和营养价值,延长货架期[9,10]。
钙可以调节细胞内各类酶的活性及其代谢,在植物体内起第二信使的作用。钙能够降低果实水分散失,提高果实组织对病原菌的抗性,其作用机制在于不但能维持细胞壁和细胞膜的结构与功能使其免受破坏,降低组织的电导率,调节果实呼吸代谢,控制乙烯生成,还能抑制多聚半乳糖醛酸酶(PG)、1-氨基环丙烷羧酸(ACC)氧化酶等的活性。已有实验表明,用外源钙对葡萄柚果实进行处理,可以达到调控果实膳食纤维含量、维持果实品质、延长果实货架期寿命的目的[11]。肖红梅等[12]研究发现,一定含量的氯化钙溶液涂膜处理草莓,可延缓其衰老,降低腐烂率。严成[13]研究发现,丙酸钙可以延长牛肉的储藏时间。本文以氯化钙为保鲜剂,研究了其对滑子菇的保鲜效果,旨在探索滑子菇保鲜的较为新型、高效、安全的方法,为生产上应用复合涂膜保持采后滑子菇品质、延长货架期提供适用技术和科学依据。
滑子菇购于青岛市城阳果蔬批发市场,选取新鲜、成熟度一致、大小适中、无机械伤、无病虫害及霉变的滑子菇作为试验材料。
精密分析天平、可见分光光度计、高速低温离心机、恒温水浴锅等。
1.3.1 样品处理
将购入的滑子菇随机分成两组:处理组和对照组。处理组浸泡于5%的氯化钙溶液中,对照组浸泡于蒸馏水中,分别浸泡10 min 后捞出,自然风干。
1.3.2 测定指标与方法
采用Zalewska M 等[14]的方法测定贮藏期间滑子菇的失重率、褐变度、开伞率;采用愈创木酚法测定过氧化物酶(POD 活力)[15];采用紫外分光光度计法测定过氧化氢酶(CAT 活力)[16];采用分光光度计法测定丙二醛(MDA)含量[17];采用紫外快速测定法测定抗坏血酸含量[18];参照Jiang[19]的方法测定谷胱甘肽还原酶(GR)活性。所有测定均设置3 个重复。
采后滑子菇因为呼吸作用和蒸腾作用失重萎缩,影响外观,因此失重率作为一项重要指标,可以直观反映滑子菇的质量变化[20]。由图1 可以看出,滑子菇的失重率在贮藏前期(前5 d)随着贮藏时间的延长而迅速增大,与未处理的对照组相比,经氯化钙处理的滑子菇失重率相对较低。在贮藏过程中两组滑子菇的失重率都在第5 d达到峰值,分别为7.50%和4.67%。对照组在贮藏第7~9 d失重率有所下降,处理组的滑子菇失重率始终小于对照组,可以看出氯化钙处理能减少滑子菇自身质量的损失。
图1 滑子菇贮藏过程中失重率的变化Fig.1 The changes of the weight loss of P.nameko during storage
褐变度是判断食用菌贮藏效果的一个重要指标,食用菌的褐变主要由酶促褐变和非酶褐变引起的[21]。由图2可以看出,在贮藏过程中,滑子菇的褐变度整体呈上升的趋势,对照组褐变度在第5~7 d 急剧上升,由0.466 上升到0.671,与对照组相比,氯化钙处理组褐变度上升速度较缓慢,在第9 d 对照组和处理组滑子菇的褐变度分别达到峰值0.73 和0.64,表明氯化钙能够延缓菇体的褐变。
图2 滑子菇贮藏过程中褐变度的变化Fig.2 The changes of the browning degree of P.nameko during storage
图3 滑子菇贮藏过程中开伞率的变化Fig.3 The changes of the opening rate of P.nameko during storage
菌盖开伞是食用菌衰老的表现特征之一[22]。由图3可以看出,贮藏过程中滑子菇的开伞率呈上升趋势,对照组的滑子菇第2~3 d 开伞数急速增加,开伞率由40%上升到90%,之后开伞率趋于缓慢并在第5 d 全部开伞,而氯化钙处理组在贮藏第9 d 开伞率达到80%,且在贮藏过程中开伞率始终小于对照组,表明氯化钙处理能抑制滑子菇的开伞。
图4 滑子菇贮藏过程中POD 酶活力的变化Fig.4 The changes of the POD activity of P.nameko during storage
图5 滑子菇贮藏过程中GR 活力的变化Fig.5 The changes of the GR activity of P.nameko during storage
GR 酶即谷胱甘肽还原酶,缺失谷胱甘肽还原酶会使细胞对氧化剂和抗生素更为敏感[25]。由图5 可以看出,在贮藏过程中对照组和处理组的GR 酶活力变化趋势基本相同,均在第2 d 急剧下降,第3 d 降至最低,分别为0.4 U/g·FW 和0.5 U/g·FW,并在第5d 有所回升,贮藏第6 d 又有下降。在此过程中氯化钙处理组酶活始终高于对照组,但效果不明显。
MDA 会破坏细胞膜系统,使电解质渗透率增加,导致胞内物质外渗,发生氧化产物的积累,对滑子菇体造成伤害,其含量越高说明滑子菇细胞膜受损程度越严重[26,27]。由图6 可知,各组滑子菇的MDA 含量在贮藏期间均呈上升趋势,对照组MDA 含量在第1~2 d 增加较快,从0.35 μmol/L 到0.57 μmol/L,第3~7 d 上升速度较缓慢,说明滑子菇贮藏前期膜脂过氧化速度快。氯化钙处理组MDA 也持续积累,但仅在第3~5 d 积累速度加快,由0.29 μmol/L 上升到0.52 μmol/L,且整个贮藏期MDA 的积累量始终少于对照组,表明氯化钙处理可以降低膜的过氧化性,延缓滑子菇衰老。
图6 滑子菇贮藏过程中MDA 含量的变化Fig.6 The changes of the MDA content of P.nameko during storage
过氧化氢酶(CAT)是一种酶类清除剂,又称为触酶,是以铁卟啉为辅基的结合酶[28]。它可促使H2O2分解为分子氧和水,清除体内的H2O2,从而使细胞免于遭受H2O2的毒害,是生物防御体系的关键酶之一[29]。由图7 可以看出,CAT 酶活力呈现先上升后下降的趋势,对照组与处理组同时在第3 d 达到峰值,分别为172 U/g·FW、176 U/g·FW,前期上升可能是因为滑子菇体对外界环境的抵抗,表明氯化钙处理后可以加强其与外界环境的抵抗能力。贮藏后期氯化钙处理组CAT 酶活力急剧下降,说明CAT酶清除自由基的能力下降,滑子菇积累H2O2的速度加快。
图7 滑子菇贮藏过程中CAT 酶活力的变化Fig.7 The changes of the CAT activity of P.nameko during storage
抗坏血酸具有清除自由基和抗氧化的能力,外源抗坏血酸常作为一种保鲜添加剂被广泛应用[29]。由图8 可以看出,两组处理在贮藏期间抗坏血酸的含量均呈现下降趋势,对照组在第2 d 下降较快,由21.75 mg/g 迅速降至11.32 mg/g,说明对照组在贮藏前期抗坏血酸流失较快。与对照组相比,处理组在贮藏前7 d 抗坏血酸都处于较高水平,在第9 d 氯化钙处理组抗坏血酸含量降至5.78 mg/g,仅比对照组高0.75 mg/g,说明处理组滑子菇清除自由基能力较好,增强了滑子菇的抗氧化能力,保留了滑子菇的抗坏血酸,延缓了滑子菇的衰老。
图8 滑子菇贮藏过程中抗坏血酸含量的变化Fig.8 The changes of the ascorbic acid content of P.nameko during storage
滑子菇营养价值极高,但储存时间极短,采收后2~3 d 就会发生开伞、失水萎缩等现象,而且极易腐烂。实验结果证明,使用5%氯化钙溶液处理后的滑子菇子实体,失重率和开伞率明显低于对照组,腐烂衰败程度也较轻。菇体采收后,生理活动会继续进行,子实体内各种酶的催化作用会导致营养物质消耗加快。POD、CAT、GR 为植物主要的抗氧化酶类,组成了滑子菇体内抗氧化保护酶系统[30],与植物体内活性氧代谢密切相关[31-33]。POD 和CAT等酶活性下降,使组织内活性氧、自由基含量提高,自由基的大量生成使生物膜发生膜脂过氧化,影响细胞的功能,导致细胞内物质外渗增加,加速果蔬的衰老[34]。实验结果表明,经氯化钙处理的滑子菇,其POD 酶活力峰值推迟2 d 出现,且GR 酶活力均低于对照组,表明氯化钙处理后可增强滑子菇抗氧化的能力,从而延缓衰老。MDA 含量积累速度减弱,且在整个贮藏期间MDA 含量均显著低于对照组,表明氯化钙处理可有效减缓细胞的脂膜过氧化程度。与对照组相比氯化钙处理组滑子菇抗坏血酸含量流失较慢,并且在贮藏第9 d 抗坏血酸含量仍然高于对照组,说明经氯化钙处理后的滑子菇子实体清除自由基能力较好。整个贮藏期间氯化钙处理组滑子菇子实体品质较好,开伞率较低,表明氯化钙处理可以有效的增强滑子菇的抗氧化能力,延缓其衰老,延长贮藏期。