大数据智能编码系统与食用菌冷链物流保鲜技术

赵 扬，张 莉

（1.扬州工业职业技术学院 商学院，江苏 扬州 225127；2.扬州大学商学院，江苏 扬州 225127）

食用菌因其营养丰富，富含多种氨基酸，成为现代人健康饮食的首选。中国可栽培的食用菌有40多种，国际贸易和国内消费总量都很大，主要以新鲜食用菌为主[1]。随着食用菌产业的飞速发展，人们对食用菌的营养健康，特别是食品安全的要求越来越高，在食用菌的进出口贸易中，食用菌的安全检疫项目也越来越多。种类繁多的食品添加剂、产品检疫程序和各种农药残留物检测，再加上越来越多的食用菌加工方式和品种的更新，食用菌产品的分类管理成为了一个大问题，信息的多样化和海量的数据管理成为了现实问题。

同时，随着国际经济全球化进程加快，食用菌国际贸易总量连年增长。急需一个快速高效的物流系统来保障正常的运输和销售。但在运输和存储过程中如何防止食用菌营养成份的流失、保持生鲜品质成为了一个重要问题。

1 食用菌大数据智能编码系统

近年来，大数据技术为对食用菌信息的有效管理提供了支撑，智能化信息编码技术在大数据平台下可以完成对海量数据的分类和有效管理[2]。大数据智能编码也为食用菌产品的科学分类和数据共享提供了基础，可以有效提高数据的利用率。

1.1 食用菌编码现状

我国已经有许多食品分类编码，涉及食品安全、居民健康膳食、税收等多个领域。其中就包括有食用菌的分类编码，但这些食品分类编码的标准并不统一，这就造成了食用菌分类体系和数据编码的不统一，各种食用菌分类和数据编码方式都有一套体系标准。如在海关报税时，规定了“鲜或冷藏的伞菌属蘑菇”的税号编码是“07095100”，其中明确说明了编码中的税号07.09、07.10、07.11 及07.12 所称“蔬菜”，包括食用的蘑菇、块菌、油橄榄、辣椒、茴香菜等15 种蔬菜，并对食用菌类商品给出了明确的归类。

而在国家税务总局公告2016 年第23 号《关于全面推开营业税改增值税试点有关税收征收管理事项的公告》附件中，也有对食用菌编码的具体说明，按照篇、类、章、节、条、款、项、目、子目、细目等进行合并编码，表1 仅给出了涉及食用菌的相关分类编码。

表1 商品和服务税收分类与编码Tab.1 Taxation classification and coding of goods and services

1.2 编码系统设计思路

可以看出，编码的不统一给人们对食用菌的分类和认知产生了差异，造成了“信息孤岛”，信息不能共享，同时各个体系编码又相互交叉，容易产生数据信息紊乱。因此，有必要建立一个统一的食用菌大数据编码系统，用于食用菌的分类的编码。

该系统的设计数据存储主要依据大数据技术[3]，利用BigTable、HBase 等列值数据库来进行海量数据的分布式存储，HBase 可以用来存储非结构化和半结构化的松散数据，满足食用菌各种分类体系中不同的异构数据需求，解决传统关系型数据库的数据规模扩展问题。由于原来的各种食用菌编码体系中，编码类型的数据种类均不统一，各编码体系中采用的关系型数据库由于丰富的数据类型和存储方式，统一每个系统的数据类型几乎不可能。对此，HBase 数据库的优势就体现出来，它采用的是简单数据模型，可能将各种编码体系中的所有数据编码，统一存储为未经解释的字符串，以一种统一的未定义的数据字符串来解决异构数据的编码问题，从而统一编码查询的标准、查找编码的速度快，可扩展性强，容易进行分布式扩展。

2 食用菌冷链物流保鲜技术的研究

冷链物流是一种以低温环境下进行的生鲜农产品物流运输方法，食用菌从田间地头的采摘到产品的包装运输和销售等各个环节，全程采用低温控制，延缓食用菌的变质衰老进程，从而延产品储藏期限。冷链物流保鲜技术主要有是预冷处理、低温存储和气调保鲜等[4]。

2.1 材料与设备

试验材料：主是以产量较高的香菇、平菇和双孢菇，如图1 所示。

图1 所示的三种菌要求手工采摘、菌株成熟达到采摘出品标准，菇柄完好，无病、伤、烂和浸水现象；采摘后2 h 内进入实验室放置备用。

食用菌专用保鲜袋：用时裁成30 cm×20 cm 规格，用封口机重新封合[5]。

主要试验药品与试剂：氢氧化钠、三氯乙酸、过氧化氢(30%) 等，纯度规格均为分析纯。

试验仪器与设备：阿贝折光仪、pHS-3C 型pH计、GY-1 硬度计、BS224s 电子天平、752 型紫外可见分光光度计等，其它实验用离心机、水浴锅、冰箱和耗材等。

2.2 试验比较指标

2.2.1 呼吸类型比较

储藏方法是将同1 d 采摘的食用菌用专用保鲜袋包装，每袋装100 g，每个处理重复3 次，置于设定好温度的冰箱中（1℃~5℃储藏。比较方法则以刚采摘食用菌的呼吸强度为初始值，以后每10 d 测一次呼吸强度，储藏60 d 后绘制呼吸强度变化曲线，确定各品种食用菌的呼吸类型[6]。

2.2.2 品质变化的比较。

采用与呼吸类型比较方法同样的方法进行储藏。储藏过程中，对不同品种食用菌感官品质（腐烂程度、硬度、颜色等）、营养成分（总糖、总酸、VC、可溶性固形物等） 以及水份含量进行测定，每个指标平均测3 次，每10 d 测一次，汇总数据比较指标变化情况。

2.2.3 储藏特性比较。

温度的影响：采用与呼吸类型比较方法同样的方法进行储藏。比较方法是不作任何其它保鲜处理分别置于常温（20±2）℃和低温（0±1）℃保存。常温下储藏的食用菌每5 d 统计并测定各指标，冰箱里储藏的食用菌每10 d 统计并测定其指标。

2.3 检测指标及分析方

硬度：采用GY-1 型硬度计法计数，单位Pa，每次取3 个点位测量后取平均值。

失重率（e，%） 计算公式为：

式中：m1为食用菌原重（g）；m2为食用菌现重（g）。

腐烂指数A按食用菌表面霉烂的面积分5 级。

可溶性固形物（TSS） 含量：阿贝折射仪法。

VC 含量：2，6-二氯靛酚法。

总糖：3，5-二硝基水杨酸法。

呼吸强度：静置法。

乙醇：重铬酸钾氧化法。

2.4 结果与分析

2.4.1 温度对3 种食用菌储藏效果的影响

在常温（20±2） ℃和低温（0±1） ℃下，3 种食用菌储藏期的比较试验数据如表2 所示。

表2 三种食用菌不同温度下储藏期的比较Tab.2 Comparison of storage periods of three edible fungi at different temperatures

其中，储藏时长以好菇体率计算，好菇体率<50%计为储藏期结束。好菇体率（GE，%） 计算公式为：

式中：C为腐烂级别；n1为该级别好菇体数（朵）；n2为好菇体总数（朵)。

从试验结果可知，平菇和香菇的储藏期一般为15 d～20 d，而双孢菇储藏时间最长，在温度控制良好的条件下可以达到30 d~40 d。温度是影响食用菌储藏时间的重要因素之一，利用适当低温抑制菌类新陈代谢活动是食用菌储藏保鲜的最基本条件。低温抑制了食用菌内部物质的相互转化，在整个食用菌的冷链物流过程中起着约定性的作用，低温和室温下食用菌储藏效果的差异很大。3种食用菌在低温下储藏期是常温下储藏期的2 倍左右，平菇的适宜储藏温度为（3±1）℃，双孢菇为（0±1）℃，香菇为0~4℃。

2.4.2 3 种食用菌储藏过程中品质比较

不同的食用菌在储藏过程中品质变化也有较大差异，选取其中的硬度指标进行比较。食用菌的硬度指标是衡量储藏质量的一个重要指标。随着储藏时间的延长，食用菌会发生不同程度的软化、褐变，导致菌体营养物质流失。表3 给出了3 种食用菌储藏期间硬度指标变化情况。

表3 三种食用菌储藏期间硬度指标变化情况Tab.3 Changes of hardness index of three edible fungi during storage

由表3 可以看出，新鲜双孢菇质地坚硬，硬度达14.5×105Pa，后期硬度大小与储藏期呈负相关，且3 个品种食用菌在储藏30 d 时，以双孢菇的硬度表现最好，还保持在10.1×105Pa。

2.4.3 3 种食用菌呼吸强度的变化

呼吸作用是影响食用菌耐贮性最重要的因素，因为它是食用菌采摘后最基本、最主要的生理活动，是生命存在的重要标志，它制约和影响其他的生理生化过程，跟食用菌储藏期的长短息息相关。品种不同，食用菌呼吸类型也不尽相同。香菇、平菇和双孢菇3 种食用菌在刚采摘时，因为田间热呼吸强度较大，香菇的呼吸强度最大，可以达到112.7 mg CO2·kg-1h-1，而平菇和双孢菇呼吸强度相对较小，3种食用菌呼吸强度变化如图2 所示。

可以看出，储藏前期，3 种食用菌的呼吸强度下降明显，但在约15 d 后，由于冷藏的低温环境，呼吸作用保持相对平稳状态，表现平衡，尤其是香菇，在后期无明显高低峰数据，但平菇和双孢菇后期有一定下降。可以看出，这3 种食用菌均为非呼吸跃变型菌种，香菇的呼吸强度变化最小。

2.4.4 三种食用菌储藏过程中营养成分比较

不同食用菌其营养成分和口感并不一样。香菇、双孢菇口感要好于平菇，但香菇有天然的特殊气味，鲜香菇的谷氨酸含量不如干香菇；而双孢菇的可溶性固形物含量达40.1%，3 种食用菌在储藏60 d 后，其可溶性固形物含量、总糖含量数值都有所攀升。3 种食用菌储藏60 d 后营养指标测定结果如表4 所示。

表4 三种食用菌储藏60 d 后营养指标测定结果Tab.4 Nutritional results of three edible fungi after storage for 60d

3 总结

在信息化高度发达的今天，大数据、条形码、标准电子数据交换技术已经被广泛用于国际物流行业中。利用大数据智能编码系统，对传统的食用菌分类编码体系数据类型和标准不统一、各系统间对接和信息传递困难的问题，采用了大数据的分布式数据存储技术，有效解决了食用菌各种分类体系中不同的异构数据需求，统一了编码查询的标准，提升了数据共享度。同时，对食用菌冷链物流保鲜技术进行了研究，对比了3 种食用菌的保鲜技术，详细讨论了温度、呼吸强度、营养成份等对食用菌品质的影响。