食用菌保鲜技术研究及其在花菇保鲜上的应用

康孟利，宣晓婷，林旭东，尚海涛，凌建刚

（1. 宁波市农业科学研究院农产品加工研究所，浙江宁波 315040；2. 宁波市农产品加工研究中心，浙江宁波 315040；3. 国家蔬菜加工技术研发专业中心，浙江宁波 315040；4. 宁波市农产品保鲜工程重点实验室，浙江宁波 315040）

食用菌是大型真菌的子实体，富含蛋白质、多种氨基酸、多糖类及矿物质等，可抗肿瘤、调节免疫、抗病毒，被人们称为“健康食品”“现代保健食品”[1]。我国是食用菌第一生产大国[2]，总产量为3 842.04 万t[3]，占世界产量的75%以上[4]，已成为继粮食、油料、蔬菜、瓜果后的第五大类种植业[5]。食用菌作为浙江省十大主导优势产业之一，产量77.9 万t，产值54.5 亿元，消费量以每年7%的速度持续上升。花菇是菌中之星、香菇中的上品，素有“山珍”之称，氨基酸含量高出3~4 倍，但采后花菇子实体水分足、组织嫩，在贮运过程中易遭受机械损伤和微生物侵染，极易开伞、褐变甚至腐烂变质，贮藏期仅为2~3 d。目前，鲜菇是国内食用菌最主要的流通方式，南方花菇保鲜期短已成为产业发展的瓶颈。

随着食用菌市场发展，南方花菇产业发展迅速，国际花菇产业基地落户宁波鄞州，融合菌种研发、接种发菌、深加工、精深加工及旅游观光配套产业于一体。虽然前人在食用菌保鲜方面取得一些突破和进展，但在花菇尤其南方花菇研究目前尚处于空白。

1 食用菌采后生理贮运特性

食用菌属于跃变型呼吸，生理后熟现象明显，采后生理活性仍较高，生命力旺盛，菇体会不断分解自身养分，品质下降，表现为失重、开伞、菇柄生长、菇体皱缩、组织水浸状、褐变等[6-7]。不同种类的食用菌因外形及生理特性而保鲜期不同，影响其生理特性的关键因子主要涉及气体、温度、湿度、采收期、机械伤、微生物侵染等。呼吸作用是食用菌生命活动的一个重要标志，呼吸作用会消耗能量，制约了食用菌的寿命。呼吸越强，保鲜期越短，反之则长。由于采后蒸腾作用和新陈代谢，食用菌的水分散失很快，致使菌体枯萎，使鲜度和味道也发生变化。多酚氧化酶POD 游离与羟基的底物结合，致使食用菌发生褐变。食用菌脆嫩多汁、营养丰富，尤其易受腐败微生物的侵染，致使菌体发生病变腐败。食用菌保鲜是指通过物理手段或化学方法降低其新陈代谢的速率，以防止微生物的侵害，使其食用率达到90%以上。

2 食用菌保鲜的主要影响因素

2.1 温度

温度是制约食用菌贮运品质关键因素之一。在贮运过程中，食用菌因蒸腾作用与呼吸作用而使环境温度上升，温度越高，食用菌的代谢活动越强[8]。食用菌在10 ℃时释放的能量是0 ℃时的3.5 倍[9]，调查发现，0~5 ℃是食用菌保鲜的最适宜温度[10]。但草菇例外，高温菌类适宜的贮运温度为13~15 ℃[11-13]，10 ℃以下易发生冻害、自溶。

2.2 湿度

食用菌中的水分含量直接影响菇体的新陈代谢强度，一般湿度控制在90%~100%[9]。湿度低，菌体易发生褐变乃至后熟开伞。

2.3 气体成分

贮运环境中O2和CO2的含量影响食用菌的保鲜效果。当CO2≥5%时，大部分食用菌开伞现象受到抑制，李青[14]研究发现，0.1%O2和25%CO2下明显抑制大部分食用菌开伞现象[9]。

2.4 保鲜材料

国内用于鲜菇保鲜的包装膜主要有高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP） 及聚乙烯（PE） 等[8]。目前，保鲜袋在白玉菇、双孢蘑菇、香菇、平菇、草菇及杏鲍菇等食用菌得到广泛应用[15]，具有操作简便、成本低等优点[16]。研究发现，PE 袋让白玉菇保持较好的感官品质，降低失水率[17]，延长香菇保鲜期[18-20]。陈蔚辉等人[21]研究表明，保鲜袋显著降低金针菇呼吸代谢和蒸腾作用，延长保鲜寿命。李甜竹等人[22]研究发现，PE 保鲜袋显著提升平菇保鲜效果，减缓了硬度增大，降低了蛋白质的损失。纳米包装材料是一种新型的保鲜包装材料，黄艺宁[23]研究发现，采用纳米包装材料对杏鲍菇贮藏，常温下贮藏12 d 优于普通材料。

3 食用菌贮运保鲜技术

3.1 冷藏保鲜

温度影响食用菌鲜度，适宜的温度可降低食用菌的新陈代谢速率。同时，低温抑制菌柄伸长及菌盖开伞，钝化酶的活性和抑制微生物生长，降低呼吸强度，减少失重率及干物质的损耗，抑制蛋白质的分解[24]；适宜的低温可抑制菇体自由基等有害物质的形成及积累[25]；影响细胞壁显微、超微结构，推迟衰老，进而保护细胞壁[26]。研究显示，温度低于2 ℃，可以维持平菇韧性和硬度，抑制其褐变；杏鲍菇的最佳贮藏温度为3 ℃；适当的低温可保鲜蘑菇8 d 左右，温度愈低，保鲜期愈长[27]。

3.2 化学保鲜

化学保鲜是采用化学药剂保持食用菌的品质一种方法，延迟衰老、褐变、开伞等。王赵改等人[28]研究发现，采前喷钙和精胺抑制双孢菇的呼吸强度，降低开伞率，钝化多酚氧化酶活性。卢赛红等人[29]研究显示，在温度5±1 ℃下，使用0.6 mg/kg 半胱氨酸和0.3 g/100 mL 氯化钙的混合液浸泡金针菇1 min，使金针菇保鲜期突破16 d。保鲜剂延缓秀珍菇粗蛋白的降解速度，有效抑制粗纤维含量升高，延长菇体老化时间[30]。

在冷链保鲜未普及前，广泛采用的是化学保鲜法，主要是焦亚硫酸钠（Na2S2O5） 对双孢蘑菇的防腐保鲜护色效果[31]。但SO2残留的会对人体产生毒副作用[32]，在目前我国的食品添加剂使用标准中不可以用于食用菌鲜品中[33]，部分研究也表明非法添加影响双孢蘑菇质量安全性[34]，陶海霞等人[35]探讨了鲜双孢蘑菇中SO2残留量及其在冷藏贮运过程中的变化规律，小于5.0 g/L 时对双孢蘑菇有护色和保鲜效果，且冷藏0~1 d 后无SO2检出，膳食暴露风险可接受。

3.3 涂膜保鲜

因其具有经济、实用、方便等特点，涂膜保鲜已成为食用菌贮运保鲜的有效手段。目前常用的涂膜剂主要有蛋白类（大豆蛋白、乳清蛋白及玉米蛋白等），脂类（脂肪酸蔗糖酯、乙酰单甘脂及矿物油等），多糖类（壳聚糖、卡拉胶及褐藻酸盐等）[36]。祝美云等人[37]研究显示，壳聚糖复合膜可明显保持草菇的感官品质，减少失重率，降低营养损失，壳聚糖复合膜的最佳配比为的壳聚糖∶大豆分离蛋白∶海藻酸钠= 1.0%∶5.0%∶0.6%。李奉国等人[38]采用壳聚糖基复合茶多酚衍生物涂膜平菇，其最佳配方组合为壳聚糖质量∶茶多酚质量为5∶1。邓靖等人[39]在壳聚糖膜添加1.2%肉桂油，可明显提高金针菇的感官评分。Jiang T 等人[40]在香菇上应用海藻酸钠/纳米-Ag、海藻酸钠/纳米-TiO2、壳聚糖- 葡萄糖等多种保鲜剂。Liu J 等人[41]研发了原儿茶酚-壳聚糖型涂膜剂，在杏鲍菇的保鲜效果上优于壳聚糖，可有效地降低呼吸速率和抑制褐变。

近年来，1-甲基环丙烯（1-MCP） 作为一种新型的乙烯抑制剂[42]，适宜的浓度可降低菇体的呼吸强度，减少乙烯释放率，钝化多酚氧化酶PPO 活性，抑制褐变，延长保鲜期[43]。

3.4 气调包装

气调包装在食用菌贮运保鲜技术中得到广泛应用。气调保鲜技术包括减压贮藏（HS）、气调贮藏（CA） 和自发气调贮藏（MA）。自发气调贮藏又称为自发气调包装（MAP）[44]，主要通过置换包装中的气体，使食品置于适宜的气体环境下，降低损耗率，延长保鲜期的一种保鲜包装方法。主要有2 个方面作用：一是食用菌通过呼吸作用来改变气体组分；二是包装薄膜的透气性实现包装袋内与袋外的气体进行置换，进而引起包装内部气体组分发生变化，直接影响食用菌的MAP 效果[45]。

雷桥等人[46]采用厚度0.04 mm 的PE 膜对蘑菇进行气调包装，结果显示，低O2高CO2可有效地降低其呼吸作用，抑制开伞，延缓成熟。吴俊等人[47]考查了气调包装对不同含水率食用菌货架期的影响，结果表明，在1.5%~2.0% O2，15%~20%CO2环境下，浸泡液处理87%~88.5%的侧耳菇和85.5%~87.0%的香菇，保鲜效果良好。Raidr 等人[48]研究发现，采用12.1%~ 18.7%的O2和2.6%~8.5%的CO2气调包装侧耳菇，提升了菇中氨基酸的体内合成率和转移率。薛伟等人[49]通过单因素试验和正交试验确定了贮藏松茸最佳气调条件为温度2~3 ℃，相对湿度（RH） 85%~90%，气体比例O2∶CO2∶N2=3∶20∶77，0.05 mm PVC 包装，松茸可贮藏7 d，延长了1 倍多。还有研究表明，低氧气调在一定程度上能抑制微生物的生长[50]。Capotortoi 等人[51]研究证明，与对照相比，充入O2∶CO2∶N2=5∶10∶85 的MAP 组更能够抑制嗜温菌、酵母菌和霉菌的生长。同时，对护色也有影响，王相友等人[52]发现，温度2.4±0.2 ℃，O2体积分数4.4%~5.3%，CO2体积分数15.0%~17.5%，可以有效抑制双孢菇的组织褐变。Yejj 等人[53]研究4 ℃下2%O2+10%CO2气调环境下可有效延缓香菇呼吸速率的升高和丙二醛含量的累积，能减缓可溶性糖及维C含量的降低，钝化PPO 活性，从而抑制香菇褐变。高浓度CO2会加剧褐变，但CO2可抑制双胞蘑菇中PPO 的活性，保持菇体色泽[54]。MAP 贮藏的蘑菇具有更高的亮度[55]，Daybpf[56]认为70%~100%的高浓度氧会抑制多酚氧化酶的底物平衡，从而达到对食用菌的护色作用。陈晖[57]研究预冷、气调保鲜技术和包装对香菇贮藏效果的影响，均能起到食用菌的保鲜效果，食用菌保鲜最佳浓度为二氧化碳和氧气含量分别为（10.5%~13.5%） 和（2.5%~3.5%）。有研究显示，聚乙烯薄膜保鲜金针菇，抑制呼吸强度，提升鲜度指数，延长贮藏期。利用纳米包装微环境（CO211.5%，O21.6%，RH 89.2%） 优于PE；聚乙烯薄膜+气体吸收剂（1.44 g 脱氧剂、1.2 g 二氧化碳脱除剂、0.5 g 乙烯脱除剂） 明显抑制双孢菇褐变，降低双孢菇呼吸强度，延长双孢菇的贮藏期。

Jacxsensl 等人[58]研究表明，高氧既能避免厌氧反应，又可有效抑制微生物的增长，降低酶促褐变的发生率。Wanget 等人[59]研究显示，80%高氧可显著降低金针菇的失重率，提高抗氧化能力，在3 ℃，RH 85%下贮藏34 d。Liu Z L 等人[60]采用含80%和100%氧气的高氧气调贮藏蘑菇，当O2含量为100%时抑制酶促褐变效果最好。高氧气调早在1996 年就被证明在抑制酶促褐变非常显著，Liyj 等人[61]发现，在温度10 ℃、RH90%的条件下贮藏7 d，50%O2和100%O2气调处理香菇的总酚类物质和自由基数量增加，而3%O2+5%CO2处理香菇的细胞膜导电率高，细胞膜结构完整性遭到破坏。

减压贮藏是继冷藏、气调冷藏之后果蔬保鲜史上第3 次革命，是21 世纪保鲜新技术[62]。经减压冷藏处理的白灵菇、茶树菇、杏鲍菇均能延长保鲜期[63]。

3.5 辐照保鲜

辐照是一种杀菌全面、无二次污染的绿色新型保鲜技术[27]，是通过60Co、137Cs 等放射源产生的γ 射线，或短波紫外线（UV-C），或10 MeV 以下的高能电子束，对食品和农副产品开展加工处理的技术[64]。适量的γ 射线辐射食用菌，延长其货架期，吴海霞等人[65]用0.5~1.0 kGy 的γ 射线延缓平菇货架期至10~12 d；斯琴图雅等人[66]用480 Gy 和750 Gy 剂量的辐照猴头菇，在20 ℃以上延长货架期2~5 d；Fernandes 等人[67]γ 射线辐照对松乳菇、高大环柄菇等多种蘑菇等。Mami Y 等人[68]指出1.0 kGy γ 射线辐照双孢蘑菇，其可溶性固形物含量最高。Akram K等人[69]发现1 kGy γ 射线辐照增强杏鲍菇采后的保鲜效果，而3 kGy 辐照则引起菇体的微小结构发生变化，致使发生褐变、失重以及外观变劣等现象。张娟琴等人[70]发现2.0 kGy 辐照处理双孢蘑菇可有效延长保藏期，辐照后的蘑菇均可以产生较高的抗氧化能力，但维C 含量显著下降。

周春梅等人[71]通过UV-C 处理20 min，可显著抑制白玉菇呼吸强度，延缓PPO 活性峰值的产生，保持较好的感官品质。李波等人[72]采用UV-C 照射处理鸡腿菇，可显著延长的保鲜时间，使4 ℃下保鲜期由原来的6~7 d 延长至10~11 d，常温下保鲜期由2 d延长至4 d 以上。熊巧玲等人[73]采用1.2 kGy 辐照处理白灵菇，维持了较高的可溶性蛋白质含量和硬度，延长了贮藏寿命。

3.6 超高压保鲜

超高压保鲜是一种物理保鲜方法，采用100 MPa以上高静水压对食用菌进行特殊处理，使其色、香、味和营养俱全，延长贮藏保鲜期。相关调查发现，在4 ℃以下，通过对杏鲍菇200 MPa 高压处理9 s 和对双孢菇400 MPa 高压处理15 s，微生物均全部失活，口感松散鲜嫩，蛋白质含量增加。通过对鸡腿菇200 MPa 高压处理10 s，其营养最佳[74]。

3.7 臭氧保鲜

臭氧是一种强氧化剂，具有广谱杀菌，同时具有调节生命活力作用。然而，由于其对果蔬营养成分和人体健康有一定影响，应用受到一定限制。在温度16~20 ℃的条件下用臭氧处理蘑菇，贮藏期达到5~8 d[75]。

4 保鲜技术在花菇上的应用及展望

目前，食用菌保鲜研究多限于某一单一种类、不系统，保鲜机理还未成体系[76]。南方花菇水分足，子实体厚实，呼吸强度及蒸腾作用旺盛，其生理特性各异，受温度、湿度、气体成分、采收期及其花菇不同部位影响大，其商品性品质保持技术难度大，开展采后花菇采后生理特性研究是商品性品质保持的关键。通过研究南北方花菇特征品质，分析不同生长期及栽培模式的花菇的营养品质变化规律，集成微气调、包装及抑菌技术，建立南方花菇品质评价方法，进而获得对营养品质保存最佳的保鲜方法，延长花菇保鲜期，扩大销售半径，符合食品“健康、营养、安全”理念，市场前景广阔。