鸡腿菇的营养成分与保鲜加工研究

2020-08-10 10:10魏晶晶王志鸽张浩然刁治民王慧春
中国果菜 2020年6期
关键词:保鲜多糖

魏晶晶,王志鸽,张浩然,刁治民,王慧春*

(1.青海师范大学,青海西宁 810008;2.青海天湖高原蕈菌研究所,青海西宁 810016)

鸡腿菇又名鸡腿蘑,学名毛头鬼伞(Coprinus comatusS.F.Gray),隶属于真菌门(Eumycota)、担子菌亚门(Basidiomycotina)、层菌纲(Hymenomycetes)、伞菌目(Agaricales)、鬼伞科(Coprinaceae)、鬼伞属(Coprinus)[1-2]。因其子实体未开伞时形似火鸡腿,肉似鸡丝故称“鸡腿菇”,另因菌盖具反卷鳞片如肉刺,民间又有“刺蘑菇”之称[3]。鸡腿菇菇体洁白、肉质细嫩可口、营养丰富,在国内外市场十分畅销,此外鸡腿菇还具有较好的保健和药用价值,其味甘性平、有益脾胃、清心安肺、助消化,同时还具有抗氧化、降血糖、降血脂、防止肝损伤、抗肿瘤、提高免疫力、抑菌等功效,是一种药食同源、极具开发前景的食用菌[4],被联合国粮农组织和世界卫生组织确定为具“天然、营养、保健”3 种功能为一体的16 种珍稀食用菌之一[5]。

鸡腿菇含水量高,组织细腻,但由于菇体表面无明显的保护结构,采后极易失水萎蔫,常温下1~2 d 就会出现失重、萎缩、开伞、菌柄伸长、褐变甚至腐烂的现象,严重降低甚至丧失其商品价值和食用价值[6],因此采后如何延长保鲜储存期且延缓营养成分流失是目前社会关注的焦点。本文通过概述鸡腿菇的营养成分与药理作用,归纳总结了鸡腿菇的贮藏保鲜技术及产品开发现状,旨在为鸡腿菇的深加工和综合利用提供科学依据,为有效控制鸡腿菇的成熟衰老,延长其贮藏寿命和货架期,建立和完善鸡腿菇冷藏保鲜技术体系提供理论依据和技术参考。

1 地理分布与生物习性

鸡腿菇是一种世界性分布的食用菌,在我国主要产于北方各省,河南、河北、山西、山东、安徽、黑龙江、吉林、辽宁、江苏、甘肃、青海、西藏、云南等省区均有种植。野生条件下,鸡腿菇一般在春末及夏秋雨后生于田野、草地、树林下、果园腐殖质肥沃的土壤中,生长基质多为腐熟的农作物秸杆、杂草、树叶、畜粪等,是一种土生草腐菌,多单生,少丛生,单生时一般个体较大成熟后菌褶变黑,边沿液化自溶[7]。鸡腿菇适应能力极强,菌丝具有旺盛的分解能力,特别是对纤维素的分解能力更强,不易受病虫害的侵袭,人工栽培易成功。因此可充分利用各种农作物秸杆、杂草和食用菌菌渣栽培鸡腿菇,从而降低生产成本。

2 营养成分及药理作用

鸡腿菇集营养、保健于一身,具有高蛋白、低脂肪的优良特性。菇体洁白美观,肉质细腻,色、香、味、形俱佳。该菇含有人体所需的多种氨基酸和维生素,有清神宁智,益脾健胃,降血压,降血糖,去血脂,治疗糖尿病、痔疮,调节免疫力等多种功效,是近年来人工开发的具有商业潜力的珍稀食用菌之一[8]。

2.1 营养成分

据测定,每100 g 鸡腿菇干品中,含有蛋白质25.4 g(其含量是牛奶的8 倍、大米的3 倍、小麦的2 倍、猪肉的2.5 倍、牛肉的1.2 倍、鱼的0.5 倍);脂肪3.3 g,总糖58.8 g,纤维素7.3 g,热量346 kcal;还含有钾1661.93 mg、钠34.01 mg、钙106.7 mg、镁191.47 mg、磷634.17 mg 等常量元素和铁1376 μg、铜45.37 μg、锌92.2 μg、锰29.221 μg、钼0.67 μg、钴0.67 μg 等微量元素[9]。鸡腿菇含有20种氨基酸,总量17.2%,其中人体必需氨基酸8 种全部具备[10-12]。菌盖中的氨基酸以天门冬氨基酸、天门冬酞胺、谷氨酸为主,而菌柄则以谷氨酞胺、甘氨酸、苏氨酸、鸟氨酸、8-氨基丁酸、缬氨酸、异亮氨酸和赖氨酸为主[13]。另外,栽培鸡腿菇和野生鸡腿菇所含氨基酸种类也有差别。野生鸡腿菇子实体内含有酪氨酸和组氨酸,而在人工栽培的鸡腿菇子实体中未检出这两种氨基酸[14]。子实体中还含有腺嘌呤、胆碱、精胺、酪胺和色胺等生物碱及甾醇脂等8 种脂肪酸[15]。

有研究发现,鸡腿菇中的营养成分及金属元素的含量与其生长过程密切相关。生长初期水分含量较多,核酸含量最多,中期蛋白质含量最多,后期粗纤维含量较多。其他多种营养成分(如铁、磷、抗坏血酸等)的含量则随着生长时间延长而逐渐提高,但变化幅度不大。此外,在生长初期菌盖和菌柄各种营养成分含量差别不大;之后,各种营养成分含量多为菌柄高于菌盖[16],具体营养成分含量见表1。

2.2 药理作用

2.2.1 降血糖、降血压和改善心律

鸡腿菇含有治疗糖尿病的有效成分,可以改善胰岛血液循环,提高胰岛β 细胞的分泌功能。此外,鸡腿菇菌丝体发酵液能够大幅度降低血糖,降糖作用及显效时间优于中成药“降糖舒”[17]。在研究鸡腿菇发酵液与钒酸钠混合液对肾上腺素造成的高血糖小鼠血糖水平的影响时,发现该溶液能明显抑制小鼠血糖的升高,且鸡腿菇菌丝发酵液对Ⅱ型糖尿病有显著疗效,很可能将其开发为预防和治疗Ⅱ型糖尿病的保健食品和药品[18]。

2.2.2 降血脂

鸡腿菇中脂肪含量和热量都较低,一般脂肪含量为干质量的1.1%~8.3%,平均含量4%,其脂肪组成75%以上为对人体有益的不饱和脂肪酸——亚油酸[19],能降低血脂,多食也不会发胖或引发心血管疾病及动脉硬化等疾病,亚油酸在临床上已用来治疗高血脂和动脉硬化[20]。因此,鸡腿菇可作为降血脂的优质原料。

表1 鸡腿菇的营养成分含量Table 1 The nutrient contents of coprinus comatus

2.2.3 提高免疫活性

近年来研究发现鸡腿菇能提高巨噬细胞的吞噬能力,对自然杀伤细胞有显著激活效果。鸡腿菇的多糖成分也能明显提高小鼠血清溶菌酶活性,而小鼠血清溶菌酶的活力是机体非特异性免疫反应的重要指标。经常食用鸡腿菇可以提高人体免疫机能,增强抗病能力[21-22]。

2.2.4 抑制肿瘤

据《中国药用真菌图鉴》等书记载,鸡腿菇热水提取物对肿瘤以及艾氏腹水瘤的抑制率分别达到100%和90%[23]。鸡腿菇多糖具有提高小鼠溶菌酶活力与防癌抗癌的作用。研究结果表明,鸡腿菇粗多糖对小鼠移植性实体瘤具有明显抑制作用,抑瘤率高达83.9%,可明显延长腹水瘤小鼠的存活期。鸡腿菇还可以抑制人肝癌细胞的体外增生,不同程度地抑制霉菌、细菌的生长等[24-25]。另外,从毛头鬼伞子实体分离得到4 个甾类化合物,化合物4(Tuberoside)有较强抑制人乳腺癌细胞MCF-7 和狗肾细胞MDCK 增殖的活性[26]。

2.2.5 抗氧化活性

大量研究表明,食用菌多糖具有一定的抗氧化活性,可有效清除氧自由基[27]。鸡腿菇子实体经热水浸提、乙醇沉淀、脱蛋白和真空干燥后得到鸡腿菇多糖。经鉴定,该多糖具有一定的抗氧化活性,通过对脱氧核糖体系产生的羟基自由基(·OH)的清除作用和邻苯三酚自氧化系统产生的超氧阴离子自由基(·O2-)的清除作用来进行[28]。

2.2.6 抑菌作用及其毒性

鸡腿菇可产生抗真菌的抗生素,对四联球菌、产气杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌及根霉、青霉和曲霉等霉菌有一定的抑制作用[29]。孟国良等[30]在应用小鼠骨髓细胞姐妹染色单体交换(SCE)及微核试验对鸡腿菇进行遗传毒理检测中,发现鸡腿菇浸提液处理过的小鼠,其骨髓细胞微核率及SCE 频率与阴性对照比较,差异不显著,而与阳性对照组相比,差异极显著,这表明鸡腿菇无致畸变作用。

3 贮藏加工及产品开发

3.1 贮藏保鲜

鸡腿菇是一种天然绿色食品。目前,主要采用罐藏、腌制和干制来延长供应期,鲜销较少,主要原因是远距离贮运过程中易出现开伞、褐变、自溶和纤维木质化等问题,这些对鸡腿菇商品性能影响较大。如自溶破坏了菇体的组织结构,汁液外溢引起微生物滋生,加速了菇体腐败。鸡腿菇自身衰老也会加速对鸡腿菇自溶[31]。因此,要实现较长的果蔬保鲜期,应避免机械损伤、减少微生物的侵害、降低果蔬的呼吸强度,从而实现果蔬较好的贮藏[32]。以下为常用且贮藏效果较佳的保鲜技术。

3.1.1 气调贮藏保鲜技术

气调贮藏保鲜是目前常用的一项蔬菜瓜果保鲜技术,通过制冷和气调设备精确控制贮藏环境中的氮、氧、二氧化碳成分和温湿度,使果蔬呼吸作用降低、营养物质消耗减少,抑制贮藏物的代谢作用和微生物活动,同时抑制乙烯的产生及其生理作用,从而使后熟衰老过程减缓[33],与其他方法相比,气调保鲜具有延长产品贮藏期限,保持产品原有的形态、色泽、风味、质地和营养的特点[34]。

为提高鸡腿菇保鲜质量和延长贮藏期,吴靖娜等[35]采用不同充气比例和装载量的MAP 保鲜方式,通过正交试验研究分析了鸡腿菇在最适温度条件下的感官品质、细胞膜透性和PPO 活力。结果表明,鸡腿菇的最适贮温为(1±0.3)℃;最佳MAP 保鲜工艺为5% O2,8% CO2,装载量120 g。

3.1.2 薄膜包装冷藏

薄膜包装冷藏主要是依据其生物学特性,创造有利于产品贮藏所需的适宜环境条件,降低导致产品质量下降的各种生理生化及物质转变的速度,抑制水分的散失,延缓成熟衰老和生理失调的发生,控制微生物的活动及由病原微生物引起的病害,达到延长新鲜果蔬产品贮藏寿命,减少产品损失的目的[36]。

刘志芳等[37]以人工栽培的新鲜鸡腿菇为试材,研究了薄膜包装冷藏对鸡腿菇采后生理变化的影响。结果表明,鸡腿菇具有明显的呼吸高峰,属于呼吸跃变型蔬菜。在(1±0.5)℃的冷藏温度下,厚度为0.05 mm 的聚乙烯薄膜袋包装既能推迟鸡腿菇呼吸高峰的到来,又能降低峰值,且有效控制了鸡腿菇失重率、褐变度、膜透性和PPO活性的增加,从而延缓了鸡腿菇的衰老进程,有利于其贮藏保鲜。

3.1.3 短波紫外线照射

短波紫外线(UV-C)是指波长介于190~280 nm 的紫外线。UV-C 处理是一种常用的果蔬采后物理处理方法,能穿透微生物的细胞膜,引起DNA 链中相邻的胸腺嘧啶和胞嘧啶之间发生交联,导致DNA 翻译和复制受阻,从而杀灭微生物,抑制相关酶的活性,减少果蔬营养物质的降解,延缓果蔬的衰老进程,是一种安全、绿色的保鲜方法[38]。

李波等[39]以鸡腿菇为试验材料,探讨了短波紫外线(UV-C)照射对鸡腿菇低温(4 ℃)和常温(20 ℃)贮藏保鲜的影响。研究结果表明,适量的UV-C 照射处理能够显著延长鸡腿菇的保鲜时间,鸡腿菇在4 ℃贮藏时的保鲜时间由未经处理的6~7 d 延长至10~11 d,在常温下的保鲜时间由2 d 延长至4 d 以上。适量的UV-C 照射能够抑制鸡腿菇在贮藏期间的衰老作用,降低多酚氧化酶(PPO)活性,从而降低鸡腿菇的呼吸强度,减小细胞膜透性,延缓褐变反应,尤其能有效地抑制菌柄伸长,从而延长鸡腿菇的保鲜时间。

3.2 产品开发

3.2.1 鸡腿菇酸奶

酸奶是一种集营养与保健为一体的功能性食品,它不仅具有独特的风味,且含有大量乳酸菌,可抑制有害杂菌在胃肠内生存,促进消化,防病治病,增进健康[40]。陈江涛[41]以鸡腿菇和牛奶为原料,用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵剂进行乳酸发酵,经正交试验得出最佳工艺参数,菌丝发酵液25%、鲜牛乳75%、蔗糖9%、接种量2%,42 ℃条件下发酵4.5 h。该工艺采用普通酸奶的制作方法,生产出具有菇味清香、酸甜适口、凝乳均匀、色泽淡黄的凝固型鸡腿菇酸奶,具有鸡腿菇和酸奶的双重营养和保健作用。

3.2.2 鸡腿菇发酵酒

鸡腿菇发酵酒不仅保留了鸡腿菇的有效成分,兼具营养及保健疗效,而且香味清淡,酒香浓郁,口感纯正,其感官指标及理化指标均符合国家标准,是一种理想的纯天然保健饮料酒[42]。鸡腿菇发酵酒生产工艺研究中,以鸡腿菇为主要原料,通过正交试验确定了发酵最佳条件,即发酵时间5 d、发酵温度28 ℃、加糖量22%、酵母接种量10%;方差分析结果表明,用0.15%硅藻土+0.2%明胶复合澄清剂对鸡腿菇发酵酒的澄清效果最佳[43]。

3.2.3 鸡腿菇香肠

鸡腿菇与肉结合,制成营养互补的香肠,不仅使鸡腿菇的特殊营养价值与功效得到广泛有效的利用,而且制得鸡腿菇香肠的感官评分方面优于普通香肠,具有广阔的市场前景。

段善海等[44]通过在香肠馅中添加一定量的鸡腿菇,研究该工艺对营养香肠感官评价和质构特性的影响,确定了蔬菜营养肠的最佳配方为猪肉100%、鸡腿菇15%、玉米淀粉10%、复合磷酸盐0.4%、食盐6%、香辛料1%、味素0.3%、水适量。该产品具有独特的风味和良好的营养保健作用,市场前景广阔。

4 发展前景

近年来,鸡腿菇的大量鲜品以及以其为原料制成的营养保健品和药物陆续面市。其中鸡腿菇多糖具有提高机体免疫力、抑制肿瘤生长及调节血糖的作用,为癌症及糖尿病治疗提供了一种可供研究的新原料,被视为极具开发潜力和应用前景的食用菌。目前国内外主要集中在对鸡腿菇多糖的药用价值和多糖发酵培养条件的探究上,缺乏对鸡腿菇多糖成分组成及食用后生理活性的影响研究[29]。因此,今后应对鸡腿菇多糖组成成分、鸡腿菇多糖化学、多糖理化性质、量效关系、构效关系及生物活性作用机理进行深入研究,以期为鸡腿菇的开发与利用提供全面的理论基础。

鸡腿菇成熟快,易自溶,但常温下难以保鲜,已成为产业发展的主要制约因素[23]。目前国内中低温与气调是鸡腿菇贮藏保鲜的主要手段,其它有效技术尚缺乏实际探究,今后应利用微生物学、细胞学等最新技术,揭示鸡腿菇采后的呼吸、生长和衰老机制,为鸡腿菇的贮藏保鲜技术的研究提供理论依据。此外,当前对于鸡腿菇的产品开发,主要集中于酸乳、酿酒、火腿及调味品等几个产品上[45],市场较为单一,因此今后应加强食品加工与开发方面的深入探究,以拓展鸡腿菇市场,提高经济效益,促进鸡腿菇产业的发展。

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