减振包装对双孢菇采后贮运品质的影响

陈代良，韩延超，吴伟杰，邓尚贵，陈杭君，*，郜海燕

(1.浙江海洋大学 食品与药学学院，浙江 舟山 316022；2.浙江省农业科学院 食品科学研究所，浙江 杭州 310021；3.农业农村部果品产后处理重点实验室，浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室，中国轻工业果蔬保鲜与加工重点实验室，浙江 杭州 310021)

双孢菇[(Large) Sing.]又名纽扣蘑菇，不仅味道鲜美、营养丰富，而且还具有较好的药用价值，年产量占世界食用菌总产量的15%。研究表明，双孢菇中的多糖和其他活性成分具有增强机体免疫力、调节人体代谢等功能。然而，由于双孢菇表层结构脆弱，采后运输过程中极易因受到振动胁迫而出现褐变和组织软化等问题，导致营养价值和商品价值的急剧下降。

振动引起的机械损伤是造成果蔬采后损伤的一个重要因素，亦是果蔬采后品质劣变的主要原因之一，不仅会导致营养损失，还会缩短产品的货架期。因此，运输过程中的振动对果蔬采后品质的影响越来越受到研究者的重视。Xu等报道，运输过程中的振动、跌落冲击均会对苹果造成严重伤害，缩短果实的贮藏时间；陈绍军等指出，受到机械损伤后，枇杷的呼吸强度迅速增强，细胞膜遭到破坏，引发生理代谢紊乱和果肉腐烂；俞雅琼发现，机械振动会提高梨的呼吸强度，降低纤维素酶和苯丙氨酸解氨酶的活性。

近年来，生鲜食品电子商务在我国发展迅速，具有良好防护能力的包装设计越来越受到关注。包装是保护果蔬在采后运输过程中免受机械损伤的一种重要方法，在减少果蔬损伤和延长保质期方面发挥着重要作用。Lin等研究发现，缓冲包装能显著降低水蜜桃[(L.) Batsch]总酚的消耗，延缓衰老进程。

本研究针对双孢菇的特点，研发一种有望应用于双孢菇实际生产流通中的特制缓冲包装，通过对菇体进行柔性固定，以期减少振动造成的损伤，从而改善双孢菇的采后贮运品质。

1 材料与方法

1.1 实验材料

供试双孢菇样品采自浙江嘉善宁远农业开发有限公司，品种为A19，基地采收后即运往实验室。先在冷库[温度(4±1)℃，相对湿度90%～95%]预冷16 h，然后挑选菇形圆整、色泽洁白、未开伞、无机械损伤、菌盖直径35～40 mm的双孢菇作为实验材料。

1.2 仪器与设备

邮政4号标准泡沫箱(外部尺寸34 cm×22 cm×18 cm，内部尺寸30 cm×18 cm×14 cm，壁厚2 cm，容量7.5 L)，翼洋泡塑工厂；M/MN-100R型模拟运输振动试验台，睦尼实验设备(上海)有限公司；TA.XT.Plus物性测定仪(以下称为质构仪)，英国Stable Micro Systems公司；Thermo Biofuge Startos型冷冻离心机，美国Thermo Fisher Scientific公司；DK-8D恒温水浴锅，上海精宏实验设备有限公司；WFZ UV-2802型紫外分光光度计，尤尼柯(上海)仪器有限公司；ME103E型电子天平，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；CR-400型手持色差仪(以下称为色差仪)，日本Konic Minolta公司；DDS-307A型电导率仪，上海仪电科学股份有限公司。

1.3 实验方法

将模型运输振动试验台移至冷库中。将供试双孢菇样品分为3组，每组4 kg，均用邮政4号标准泡沫箱盛放。在3组样品中：A组，无缓冲包装，作为对照；B组，使用普通缓冲包装；C组，使用特制缓冲包装。将3组样品同时置于振动台，在3.33 Hz条件下模拟运输振动16 h后，放在冷库中就地贮藏，每3 d取一次样，测量相关品质指标，共贮藏15 d。

特制缓冲包装：以邮政4号标准泡沫箱为容器，根据其内壁尺寸，将厚度为5 mm的EPE(发泡聚乙烯)泡沫垫裁剪成25 cm×16 cm的矩形材料，将该材料均匀地划分为20(4×5)个小单元格。每个小单元格约为4 cm×5 cm，中间挖出1.0 cm×1.5 cm的矩形空洞，并沿矩形顶点四周划开1 cm的口子(图1)。将双孢菇的菌柄固定在孔洞中，放入泡沫箱中，每层双孢菇之间用1 mm厚的EPE泡沫垫隔开。本实验中，每个泡沫箱中约能放置5层双孢菇(图2)。

图1 特制缓冲包装示意图Fig.1 Drawing of special cushioning packaging design

普通缓冲包装：以邮政4号标准泡沫箱为容器，每层双孢菇之间以1 mm厚的EPE泡沫垫隔开。

1.4 指标测定

1.4.1 菌盖色泽

使用色差仪在双孢菇菌盖部位随机测定值，并记录，每组重复5次，取平均值。

1.4.2 硬度

参考Qi等的方法，略有改动，使用质构仪测定硬度：将双孢菇菌柄沿菌盖底端切除，平稳地放置在测试台上，探头对准蘑菇菌盖正中间下压，探头直径2 mm，下压深度10 mm，测试前探头下压速度为2 mm·s，测试后回位速度为5 mm·s，触发力为0.05 N，以测试过程中的最大峰值为硬度。每组样品重复测定3次，取平均值。

1.4.3 细胞膜渗透率

参考曹建康等的方法，略有改动。使用打孔器从双孢菇菌盖上挖取组织后，切成厚度2 mm的均匀薄片。称取2 g该薄片于25 mL试管中，加入25 mL去离子水，在摇床上振荡30 min，然后用电导率仪测定溶液电导率，记为，再放入水浴锅中煮沸10 min，加水到原刻度并冷却至室温，再次测定溶液电导率，记为。同时，测定去离子水的电导率，记为。

按下式计算菇肉细胞膜渗透率(，%)：

1.4.4 总酚含量

参考曹建康等的方法。称取2 g菇肉，加入少许经预冷的1%(体积分数)HCl-甲醇溶液，

在冰浴条件下研磨成匀浆后，转入20 mL刻度试管中，于4 ℃避光提取20 min，收集滤液，在波长280 nm处测定溶液的吸光度，对比用没食子酸制作的标准曲线，得出双孢菇的总酚含量。

1.4.5 维生素C(V)含量

参考曹建康等的方法，使用分光光度法测定双孢菇的V含量。

1.4.6 谷胱甘肽(GSH)含量

参考曹建康等的方法，使用分光光度法测定双孢菇的谷胱甘肽含量。

1.4.7 酶活

参照姜爱丽等的方法测定多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性，参照曹建康等的方法测定过氧化氢酶(CAT)活性。对于上述3种酶，均以单位质量(1 g)样品在单位时间(1 min)内相应波长下吸光值变化1作为1个活性单位(U)，结果以U·g表示。参照Tang等的方法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性，以单位时间(1 min)单位质量(1 g，以鲜重计)果蔬组织的反应体系对氮蓝四唑(NBT)光化还原的抑制为50%时为1个活性单位(U)，结果以U·g表示。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2016软件整理数据，采用IBM SPSS Statistics 20软件对数据进行方差分析和相关性分析，使用Graphpad 8.0软件制图。

2 结果与分析

2.1 对菌盖色泽的影响

褐变是双孢菇采后的常见现象。相较于其他指标，双孢菇外表的洁白程度对消费者的购买行为影响最大。值能够反映物体表面的白度，其值越大，外表颜色越洁白。各组双孢菇在贮藏期间的值均呈下降趋势(图3)，说明振动对双孢菇褐变的影响较大。贮藏期间，C组双孢菇值的下降趋势相对较为平缓，而另2组的值在贮藏前3 d下降较快，且从第3天起，A组和B组双孢菇的值均显著(<0.05)低于C组。至第15天，3组双孢菇的值均差异显著(<0.05)，C组最高，A组最低。以上结果说明，特制缓冲包装的护色效果最好，普通缓冲包装次之。

图2 特制缓冲包装(A)与普通缓冲包装(B)的示意图Fig.2 Schematic diagram of special cushioning packaging (A) and ordinary cushioning packaging (B)

2.2 对硬度和细胞膜渗透率的影响

双孢菇的衰老常伴随软化现象。贮藏过程中，各组双孢菇的硬度总体呈下降趋势(图4)。贮藏3 d时，各组双孢菇的硬度还无显著差异；贮藏15 d时，B组和C组双孢菇的硬度无显著差异，但均显著(<0.05)大于A组。这说明，采用适当的缓冲包装措施能够有效降低双孢菇在贮藏期间的软化速度，但是这种效果有一定的延时性。

细胞膜具有选择透过性，果蔬衰老会导致细胞膜渗透率升高。贮藏过程中，各组双孢菇的细胞膜渗透率均呈上升趋势。贮藏3 d时，各组双孢菇的细胞膜渗透率即有显著(<0.05)差异，C组最低，A组最高；贮藏15 d时，各组双孢菇的细胞膜渗透率仍有显著(<0.05)差异，且同样以C组最低，A组最高。这说明，特制缓冲包装能够有效减少振动胁迫对双孢菇衰老的影响，且其效果优于普通缓冲包装。

同一时间点，各处理上无相同字母的表示差异显著(P<0.05)。下同。At the same storage time， treatments marked without the same letters indicate significant difference at P<0.05. The same as below.图3 不同处理对双孢菇L*值的影响Fig.3 Effect of different treatments on L* value of Agaricus bisporus

图4 不同处理对双孢菇硬度和细胞膜渗透率的影响Fig.4 Effect of different treatments on hardness and cell membrane permeability of Agaricus bisporus

2.3 对总酚、VC和GSH含量的影响

酚类物质是重要的非酶抗氧化物质。贮藏期间，各组双孢菇样品的总酚含量均呈下降趋势。贮藏3 d时，B组和C组双孢菇的总酚含量无显著差异，但均显著(<0.05)高于A组；贮藏15 d时，3组双孢菇的总酚含量均差异显著(<0.05)，C组最大，A组最小(图5)。

V和GSH参与V-GSH循环，有较强的还原性。贮藏15 d时，C组双孢菇样品的V含量分别为B组、A组的1.31、1.56倍，GSH含量分别为B组、A组的1.32、1.61倍，且各组之间差异显著(<0.05)。这说明，特制缓冲包装能够有效降低双孢菇运输过程中非酶抗氧化物质的消耗，且其效果优于普通缓冲包装。

2.4 对PPO、POD、SOD、CAT活性的影响

PPO是诱导双孢菇酶促褐变的主要原因之一。随着贮藏时间延长，各组双孢菇的PPO活性均逐渐增强(图6)。贮藏15 d时，各组双孢菇样品的PPO活性差异显著(<0.05)，A组最高，C组最低。

图5 不同处理对双孢菇总酚、维生素C(VC)和谷胱甘肽(GSH)含量的影响Fig.5 Effect of different treatments on contents of total phenoliccompound， vitamin C (VC) and glutathione (GSH) of Agaricus bisporus

POD在活性氧代谢中起重要作用，同时在双孢菇的酶促褐变过程中也发挥重要作用。贮藏过程中，各组双孢菇样品的POD活性总体呈现先上升后下降的趋势，在贮藏3 d时到达峰值，且各组间无显著差异。贮藏15 d时，各组双孢菇样品的POD活性差异显著(<0.05)，A组最低，C组最高。

SOD能够将超氧阴离子分解为HO，再进一步由CAT将HO分解为水和氧气。贮藏过程中，各组双孢菇样品的SOD活性总体呈先上升后下降的趋势。贮藏3 d时，各组双孢菇样品的SOD活性均到达峰值，A组最高，显著(<0.05)高于其他两组。贮藏15 d时，各组双孢菇样品的SOD活性同样差异显著(<0.05)，但A组最低，C组最高。

贮藏期间，各组双孢菇样品的CAT活性总体呈下降趋势。贮藏3 d时，A组和B组双孢菇样品的CAT活性无显著差异，但均显著(<0.05)低于C组；贮藏15 d时，3组双孢菇样品的CAT活性差异显著(<0.05)，C组最高，A组最低。

综上，在本实验条件下，特制缓冲包装能够有效地防止双孢菇运输过程中抗氧化酶活性的降低，有助于缓解酶促褐变，且其效果优于普通缓冲包装。

3 结论与讨论

运输是果蔬采后的一个重要环节，运输过程中的振动胁迫会对果蔬产生较大损伤。以往，双孢菇的运输都是将其简单地堆放在包装盒内，随着运输过程中车体的晃动，菌体之间相互挤压碰撞，极大地影响其商品价值。采用合适的缓冲内包装能够有效降低果蔬运输过程中受到的损伤。Lin等发现，聚氨酯内包装对水蜜桃的保护效果较好。本实验针对双孢菇的形态特点设计缓冲内包装，通过对菇柄进行柔性固定，限制运输过程中的相对位移，减少菌盖表皮的机械损伤。实验结果表明，采用特制缓冲包装可有效保持双孢菇的菌盖色泽；而无缓冲包装的双孢菇极易受到机械损伤，酚类物质会向受损部位聚集，并最终转化为黑色素。贮藏后期，各组双孢菇样品的硬度均降低，细胞膜渗透率升高，但相较来说，缓冲包装还是能够起到延缓软化和衰老进程的作用的。贮藏末期(15 d)，使用了特制缓冲包装的双孢菇样品的总酚含量要高于其他组样品。这与孙文丽等的研究结果一致。在V和GSH等非酶抗氧化物质指标上，各组也表现出相似的趋势。双孢菇的酶促褐变主要在PPO的作用下进行。本实验中，无缓冲包装的对照组样品的PPO活性最高，引起的酶促褐变也最严重；而特制缓冲包装的应用可极大地延缓与抗氧化相关的酶活性的下降，对维持双孢菇的品质有较好的作用。

PPO，多酚氧化酶；POD，过氧化物酶；SOD，超氧化物歧化酶；CAT，过氧化氢酶。PPO， Polyphenol oxidase; POD， Peroxidase; SOD， Superoxide; CAT， Catalase.图6 不同处理对双孢菇PPO、POD、SOD、CAT活性的影响Fig.6 Effect of different treatments on enzyme activities of PPO， POD， SOD， CAT of Agaricus bisporus

双孢菇物流过程中发生品质劣变，主要是由于菇体间相互挤压和摩擦导致机械损伤，菇体之间接触的机会越多，则损伤程度越高。本实验所设计的特制缓冲包装，可极大地减少菇体之间的相互接触。普通缓冲包装虽然能够在一定程度上减少上下层菇体之间的直接接触，但并不能减少同层双孢菇之间的摩擦和碰撞，因此效果不及特制缓冲包装。同时，由于缓冲材料能够将重力和振动产生的压力分散作用到菇体上，避免了局部压强过大，因此普通缓冲包装的减振效果要好于无缓冲包装。李春飞的研究也显示，加装缓冲材料能够有效保持苹果的贮运品质。