刘达玉,孙 杰,边 杨,刘海强,李 翔
(成都大学生物工程学院,四川 成都 610106)
采用室温散存的方法进行杏鲍菇的物流和营销,干耗和褐变在1 d~2 d内就会发生,严重影响杏鲍菇的商品价值,造成菇农无钱可赚,甚至亏本[1]。薄膜保鲜袋贮藏虽然可以取得一定的效果,但是,普通薄膜袋难以实现杏鲍菇呼吸强度尽可能低而又不发生无氧呼吸[2]。并且,这种保鲜袋在贮藏过程中会发生结露现象,而露水会加速菇体褐变腐烂。随着纳米技术的快速发展,新型纳米材料应运而生[3-5]。新型纳米保鲜袋以优质聚酯材料为基础,在制袋过程中可添加纳米分子筛材料,或者纳米SiO2、纳米TiO、和防雾母粒等材料,可增加或降低保鲜袋的透湿、透气性能,防止结露现象的发生,使其与抑制杏鲍菇呼吸作用相匹配,无露水产生,更好地实现气调贮藏,在果蔬保鲜中已经表现出良好效果[6-8]。采用3种不同保鲜袋,即普通聚酯保鲜袋、高阻隔和低阻隔纳米保鲜袋,在低温下真空贮藏杏鲍菇,研究纳米保鲜袋对杏鲍菇贮藏品质的影响[9],旨在测定纳米保鲜袋的气调冷藏效果、提升杏鲍菇的保鲜水平。
采用江苏省某保鲜科技有限公司生产的普通聚酯(PE)保鲜袋、高阻隔和低阻隔纳米3种保鲜袋。
杏鲍菇来自成都郫县食用菌生产基地,采收后立即预处理,并真空预冷至2℃后,进行分拣。选取菇体完整、直径中等、大小均匀、表面光洁、无病虫害、成熟度一致的杏鲍菇。分别用高阻隔和低阻隔纳米薄膜保鲜袋对杏鲍菇进行真空包装。每袋装2 000 g,真空度在0.07 MPa以上,提起袋口并扎牢,确保袋子不漏气,使杏鲍菇不因真空变形。以普通薄膜保鲜袋包装的杏鲍菇为对照样品(CK),置于温度为2℃、相对湿度为90%的冷库中贮藏,定期取样观察和测定相关生理生化指标。由于每次取样会改变样品保鲜条件,为了减小误差,事先应准备足够的杏鲍菇保鲜平行样品,每个保鲜袋取样后的杏鲍菇将不再放回贮藏。
杏鲍菇干耗失重测定采用前后计量干耗百分率来表示,其感官品质评定根据杏鲍菇菇体表面的症状来确定,分别从表面色泽、质地、气味、褐变程度、水烂程度进行评价。细胞膜渗透率的测定采用电导率法。杏鲍菇白度值L采用色度仪直接测定读取。质构曲线(硬度) 的测定采用TA-TXplus型物性测试仪测定,选择P/2号探头,采取下压模式,设定Strain 30%,探头测试速度为0.8 mm·s-1,测试前和测试后速度分别为 1.0 mm·s-1和 10.0 mm·s-1,绘出硬度曲线取最大峰值(kg),数值越大表明杏鲍菇的硬度也越大。每组定期随机取3个杏鲍菇样品,分别测定每个杏鲍菇样品菇表自上而下3个部位的硬度。
纳米保鲜袋对杏鲍菇失重率的影响,结果见图1。
未包装的杏鲍菇在室温下,存放期间失重尤为明显,一方面是贮藏过程中由杏鲍菇呼吸作用导致的干物质消耗,另一方面是由杏鲍菇蒸腾作用引起的水分蒸发,其中,后者是杏鲍菇贮藏期间失重的主要原因。采摘后,杏鲍菇失水严重不仅会在重量上造成巨大损失,影响其经济效益,而且在食用品质上也会导致失鲜,甚至无法食用。室温散存杏鲍菇1 d内失水率可达5%以上[1],其表现为菇体皱缩、萎蔫,甚至变质。因此,控制贮藏过程中杏鲍菇的失重率显得极其重要。
如图1所示,不同保鲜袋包装的杏鲍菇在贮藏过程中其失重率均呈上升趋势。当贮藏到第49天时,采用普通PE保鲜袋包装、低阻隔和高阻隔纳米保鲜袋包装的杏鲍菇失重率分别是0.78%、0.83%和0.72%,均低于1%。说明薄膜包装和冷藏协同处理能够有效抑制杏鲍菇贮藏过程中蒸腾作用,减少内含物消耗和水分散失,一定程度上较好地保持了杏鲍菇的品质。3种保鲜袋均对杏鲍菇水分蒸发有较好的防止效果,尤其以高阻隔纳米保鲜袋效果更为显著。
图1 不同保鲜袋处理下杏鲍菇失重率的变化Fig.1 Weightlessness rate changes of Pleurotus eryngii with different storage bags
纳米保鲜袋对杏鲍菇细胞膜渗透率的影响结果见图2。
图2 不同保鲜袋对杏鲍菇细胞膜渗透率的变化Fig.2 Cell membrane permeability changes of Pleurotus eryngii with different storage bags
细胞膜对维持杏鲍菇细胞的生理代谢功能起着关键作用,杏鲍菇在不良环境胁迫下,其细胞膜的功能特性也会受到一定的破坏,通常表现出杏鲍菇细胞膜渗透率增大、电解质的外渗速度加快,导致其提取液的电导率增大。通过测定杏鲍菇细胞膜通透性的增加程度,可以判断杏鲍菇衰老情况,甚至腐烂的程度。
如图2所示,随着杏鲍菇贮藏保鲜时间的延续,各处理组杏鲍菇的细胞膜渗透率均出现增加的情况,说明杏鲍菇品质均有所下降;对3种保鲜袋细胞透性效果比较,高阻隔纳米保鲜袋优于普通PE保鲜袋和低阻隔纳米保鲜袋,说明杏鲍菇耐受高氧低二氧化碳的能力强,不易发生无氧呼吸;并且,高阻隔纳米保鲜袋的杏鲍菇在外观褐变、白度值方面也完全优于其他2种保鲜袋,后者在贮藏后期,甚至出现局部轻度黄烂现象,进一步说明了细胞透性与杏鲍菇外观品质存在高度的关联性。通过保鲜过程中细胞透性变化曲线可知,贮藏后期(28 d~49 d) 细胞膜渗透率的增大速率比贮藏前期(0~28 d) 要快,而各处理组细胞膜渗透率的增幅相差较大,贮藏21 d,细胞膜渗透率最大相差3.4%,贮藏至49 d,细胞膜渗透率最大相差5.4%;在贮藏过程中杏鲍菇细胞膜的破坏主要发生在贮藏后期,即随着贮藏时间的延长,杏鲍菇老化进程有所加剧。因此,杏鲍菇采用高阻隔纳米保鲜袋更有利于冷藏保鲜,优质贮藏期应该在20 d左右,一般贮藏期应该30 d以内为佳,之后继续贮藏会使细胞膜渗透率上升并加快,菇体品质下降较多,丧失商品价值,甚至出现局部自溶现象。
杏鲍菇贮藏期间的褐变变化可通过测定其白度L值。杏鲍菇在贮藏过程中表层很快发生褐变,通常夏季在1 d~2 d内便可明显出现,尤其表现出白度L值降低,严重影响外观质量和营养品质,导致商品价值下降。纳米保鲜袋对杏鲍菇褐变度的影响结果见图3。
图3 不同保鲜袋贮藏杏鲍菇白度值的变化Fig.3 Whiteness changes of Pleurotus eryngii with different storage bags
如图3所示,杏鲍菇的L值随着贮藏时间的延长而有所降低,杏鲍菇纳米真空气调冷藏30 d,高阻隔袋白度L值由83.79降至75.50,低阻隔袋白度L值由83.79降至 71.71,PE袋贮藏白度L值降至73.19。L值的减小直接反映了杏鲍菇表面色泽的褐变程度。结合感官评定,如果白度L值75为一个商品标准,则高阻隔纳米袋更适合杏鲍菇贮藏保鲜,贮藏时间可延长至30 d左右,低阻隔袋则不宜用于杏鲍菇的贮藏。
杏鲍菇的硬度是衡量贮藏品质的重要指标之一,其硬度的维持主要取决于细胞壁的机械强度和细胞的膨压,而机械强度、细胞的膨压与杏鲍菇新鲜度或衰老腐烂程度直接相关,在杏鲍菇采后衰老的过程中硬度会逐渐下降,硬度下降说明杏鲍菇的品质逐步降低,耐贮性变差。纳米袋杏鲍菇的硬度质构曲线如图4和图5所示,
图4 新鲜杏鲍菇样品的质构曲线Fig.4 Texture curve of fresh sample of Pleurotus eryngii
从图4和图5可以看出,新鲜杏鲍菇与未期软腐杏鲍菇的质构曲线差别极大。杏鲍菇的弹性随着贮藏时间的延长逐渐变小,贮藏末期的杏鲍菇基本上完全失去了弹性。若样品具有一定弹性,则探头回缩的时候,样品仍会给探头一定的作用力。因此,质构图在出现第1个波峰后,作用力不会陡降为0,后续还有一些较小的波峰,且在探头脱离被测样品的瞬间还会受到1个向下的阻力,即质构图中出现的负值;而贮藏末期软腐的样品,如图5所示,由于已经失去了弹性,因此,探头回抽时感受不到样品给的作用力。在出现第1个波峰后,作用力就直线下降为0,且在探头脱离被测样品的瞬间,受到的阻力也会变得极小。由此可见,根据质构曲线指示的压力大小及其变化,可用于衡量贮藏杏鲍菇的新鲜程度。
图5 末期软腐杏鲍菇样品的质构曲线Fig.5 Texture curve of Pleurotus eryngii samples at the end stage of soft-rotting
对不同保鲜袋贮藏的杏鲍菇,利用质构仪每隔7 d测定1次质构曲线,如同图4和图5的质构曲线图,以质构曲线最大波峰作用力来表示杏鲍菇硬度,得到贮藏时间与硬度的关系,如图6所示,
图6 不同保鲜袋条件下杏鲍菇菇表硬度的变化Fig.6 Hardness changes of Pleurotus eryngii with different storage bags
由图6可以看出,随着贮藏保鲜时间的延长,各处理组杏鲍菇的菇表硬度均出现大幅度下降(0~28 d),随后变化较为平缓。这是由于贮藏过程中随着杏鲍菇细胞壁组织结构破坏、细胞膨压逐渐减小所导致。而在贮藏后期,由于部分样品软腐,硬度已经很低,所以,贮藏后期杏鲍菇硬度表现为下降缓慢。
还需说明的是,杏鲍菇硬度的表达可以有多种方式。本文采用质构仪测定,不同的穿刺探头,测出来的硬度值相差甚大。这是因为探头的横截面积越大,要达到同样的压强所需的压力也就越大,部分文献测出来的硬度值要比本文的大得多,那是由于选用不同(如P/6)探头的缘故。杏鲍菇的硬度与新鲜度直接相关,在本试验条件下,可以根据杏鲍菇的硬度值判定其新鲜程度;感官评定对照表明,硬度值为1 000 g以上的杏鲍菇为新鲜,硬度值介于500 g~1 000 g之间者为较新鲜,硬度值低于500 g者为不新鲜。如果参照上述硬度值新鲜分类标准,杏鲍菇采用纳米保鲜袋可贮藏30 d左右。
本文探讨了不同类型保鲜袋对杏鲍菇贮藏保鲜的影响,对贮藏过程中杏鲍菇的失重率、细胞膜渗透率、白度值、质构曲线(硬度)等指标进行了测定。使用不同保鲜袋包装的杏鲍菇在贮藏过程中,其失重率均呈上升趋势。贮藏49 d时,采用普通PE袋、低阻隔和高阻隔纳米保鲜袋包装的杏鲍菇失重率分别为 0.83%、0.78%和 0.72%,均低于 1%。在贮藏过程中,各处理组杏鲍菇的细胞膜渗透率整体呈逐渐上升的趋势。其中,贮藏后期(28 d~49 d),细胞膜渗透率的增大速率比贮藏前期要快;贮藏49 d,使用普通PE袋、低阻隔和高阻隔纳米保鲜袋包装的杏鲍菇细胞膜渗透率分别为20.87%、18.12%和16.46%。高阻隔袋贮藏的杏鲍菇30 d时白度L值由83.79仅降至75.50。在28 d内的贮藏中,各处理组杏鲍菇的硬度均大幅度下降,但高阻隔袋贮藏的杏鲍菇硬度仍在500 g以上。综合分析各项指标,使用高阻隔纳米袋贮藏杏鲍菇具有明显优势,其贮藏期可达30 d左右,但贮藏更长时间则不具备商用价值。