氬氣氣調(diào)包裝對鮮切香菇品質(zhì)的影響

趙春霞，胡 蓉，魏 丹，張 敏*

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)驗(yàn)室(重慶)，重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715)

氬氣氣調(diào)包裝對鮮切香菇品質(zhì)的影響

趙春霞，胡 蓉，魏 丹，張 敏*

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)驗(yàn)室(重慶)，重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715)

采用氬氣對鮮切香菇進(jìn)行氣調(diào)包裝，通過測定貯藏中鮮切香菇的呼吸強(qiáng)度、質(zhì)量損失率、硬度、可溶性固形物含量、白度等指標(biāo)，研究不同體積分?jǐn)?shù)的氬氣對鮮切香菇品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，在溫度為4℃，相對濕度為90%的環(huán)境下，90%高體積分?jǐn)?shù)氬氣能輕微抑制其呼吸強(qiáng)度并維持可溶性固形物含量；氬氣能維持較高的硬度和白度，且氬氣體積分?jǐn)?shù)越高，效果越好；氬氣對鮮切香菇質(zhì)量損失率的影響并不顯著。

鮮切香菇；氬氣；氣調(diào)包裝；保鮮

香菇是世界第二大食用菌，含有多種維生素、礦物質(zhì)、多糖、抗氧化物質(zhì)以及蛋白質(zhì)等[1-3]。同時(shí)，香菇具有良好的保健功能和較高的藥用價(jià)值，可以預(yù)防和治療多種疾病[4]。隨著人們對香菇營養(yǎng)價(jià)值及保健功能的深入認(rèn)識，它越來越受到人們青睞。鮮切香菇由于具有方便快捷、品質(zhì)新鮮、營養(yǎng)豐富、清潔衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到現(xiàn)代人的歡迎，然而由于香菇鮮切后組織損傷嚴(yán)重，加速了細(xì)菌感染，同時(shí)機(jī)械損傷也導(dǎo)致呼吸強(qiáng)度增大，糖類物質(zhì)降解速率增大[5]，顏色變深，失去光澤[6]，質(zhì)量損失率增加，導(dǎo)致貨架期變短，商業(yè)價(jià)值降低。

將氬氣(Ar)用于果蔬氣調(diào)保鮮是近年來提出的新型的保鮮技術(shù)。Ar屬于惰性氣體，無毒無味，價(jià)格低廉。在一定壓力和溫度下，將氬氣溶解到水中，水分子會形成一種籠型的多面體空穴結(jié)構(gòu)，稱為“籠型”化合物[7]籠型化合物會限制果蔬中水分子的活性，使酶活性下降，并降低呼吸強(qiáng)度[8]。Rocculi等[9]采用90% Ar/5% O2/5% CO2對鮮切獼猴桃片進(jìn)行氣調(diào)包裝，結(jié)果表明Ar能有效保持獼猴桃的硬度，在第8天硬度僅下降12%，同時(shí)Ar對降低呼吸速率也起到一定的作用。Wu等[10]用15MPa的氬氣處理鮮切蘋果片10min后結(jié)合低溫貯藏，結(jié)果表明高壓Ar能抑制白度下降，并能明顯抑制總酚含量的降低。

本實(shí)驗(yàn)設(shè)置4種氬氣體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇進(jìn)行氣調(diào)包裝，從呼吸強(qiáng)度、硬度、質(zhì)量損失率、可溶性固形物含量和白度等方面進(jìn)行分析，研究不同氬氣體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮香菇購于北碚天生農(nóng)貿(mào)市場，選擇成熟度同批采收，要求菇體成熟度、顏色和大小基本均勻一致。

氫氧化鈉(分析純) 重慶川東化工集團(tuán)有限公司；酚酞指示劑；草酸、無水乙醇、氯化鋇、次氯酸鈉溶液(均為分析純) 重慶北碚化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

MAP-500DD袋式氣調(diào)包裝機(jī) 上海炬鋼機(jī)械制造有限公司；HWS恒溫恒濕箱 寧波東南儀器有限公司；TA.XT2i物性測定儀 英國Stable Micro Systems公司；UltraScan?PRO測色儀 美國HunterLab公司；FRD-900多功能薄膜連續(xù)封口機(jī) 溫州市興業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司；UV-2450手持式折光儀 日本島津公司；SIMF140AY65制冰機(jī) 三洋電機(jī)國際貿(mào)易有限公司。

1.3 樣品處理及貯藏

新鮮香菇用清水沖洗表面污垢，在200μL/L的次氯酸鈉溶液中浸泡2min，用蒸餾水漂洗2次，自然晾干。用消毒過的不銹鋼刀將香菇均勻切成約4mm厚的片狀并進(jìn)行氣調(diào)包裝，每袋25g左右，包裝材料為25μm的聚丙烯薄膜(CPP)。氣體比如表1所示。將包裝好的香菇切片放入恒溫恒濕箱于(4±0.5)℃，RH 90%條件下貯藏，每2d測定一次指標(biāo)。

表1 不同氬氣體積分?jǐn)?shù)的氣調(diào)比例Table1 Different concentrations of Ar in MAP %

1.4 檢測方法

1.4.1 質(zhì)量損失率

參考Kim等[11]方法。重復(fù)3次取平均值。按下式測定質(zhì)量損失率。

式中：m0為原始質(zhì)量/g；m1為測得質(zhì)量/g。

1.4.2 呼吸強(qiáng)度

參考Li等[12]方法，靜置法，吸取10.0mL、0.4mol/L的NaOH溶液于培養(yǎng)皿中，放于干燥器底部，放入隔板，裝入待測香菇25g左右，密閉0.5h。后將培養(yǎng)皿中的堿液移入三角瓶(沖洗3～4次)，加入5mL飽和BaCl2溶液和2滴酚酞指示劑，再用0.2mol/L的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；以同樣的方法做空白滴定。呼吸強(qiáng)度以每小時(shí)每千克果蔬釋放的CO2的質(zhì)量(mg CO2/(kg·h))表示。

1.4.3 硬度

參考Jiang等[13]方法，采用物性質(zhì)構(gòu)儀測定。測試模式：擠壓；測前、測中及測后速度為5mm/s，選取直徑5mm不銹鋼探頭，下壓距離50%；觸發(fā)力為5.0N。重復(fù)8次取平均值。

1.4.4 可溶性固形物含量

參考Tao等[14]方法。取5.0g樣品放入研缽中研磨后，以4000r/min離心10min，吸取上清液，滴加在檢測鏡上，將折光儀持平對向光源讀取刻度尺讀數(shù)，即為樣品液中可溶性固形物含量，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示，重復(fù)測定4次，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1.4.5 白度

參考Jaworska等[15]方法，采用測色計(jì)測量香菇切面的白度值。用L*表示。0為黑色，100為白色。L*值越大，表示顏色越白，白度程度越大。

1.4.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 13.0軟件對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)行Duncan’s Multiple Range Test方差分析，比較差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 氬氣體積分?jǐn)?shù)對呼吸強(qiáng)度的影響

表2 不同氬氣體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇呼吸強(qiáng)度的影響Tabl2respiration rate of fresh-cut L. edooddeess mg CO2/(kg·h)

從表2可知，鮮切香菇的初始呼吸強(qiáng)度較高，這是由于香菇的組織損傷后，需要增大呼吸強(qiáng)度來促進(jìn)傷口愈合，防止細(xì)菌感染。從整個(gè)貯藏時(shí)期來看各組呼吸強(qiáng)度前4d呈下降趨勢，這可能是由于低溫抑制了與呼吸作用有關(guān)的酶的活性，而低氧降低了呼吸強(qiáng)度[16]。但在第6天達(dá)到呼吸高峰說明香菇具有呼吸躍變特性。其中90% Ar處理組的呼吸強(qiáng)度最低，與30% Ar處理組具有顯著性差異(P＜0.05)，而與0% Ar處理組差異性不顯著(P＞0.05)。Zhang等[17]報(bào)道了氬氣和氙氣能輕微降低蘆筍的呼吸強(qiáng)度，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

Ar的溶解度大于O2，而N2幾乎不溶于水[9]，所以Ar容易溶于鮮切香菇表面的水，并且持續(xù)不斷的進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。Ar與水接觸后會使周圍水的構(gòu)造加強(qiáng)，呈疏水性，限制了水的活性。同時(shí)酶的活性位點(diǎn)通常都在蛋白質(zhì)疏水殘基的側(cè)鏈上[18]，疏水相互作用可能干擾酶的O2接受位點(diǎn)[19]，從而抑制了呼吸強(qiáng)度。本實(shí)驗(yàn)中60% Ar和30% Ar處理組的效果比90% Ar的效果差，可能是Ar體積分?jǐn)?shù)較低，在溶于香菇表面水后，難以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，持效性較差[9]。同時(shí)Ar的高溶解性也相對減少了O2的溶解量，從而抑制了鮮切菇呼吸強(qiáng)度。所以30% Ar和60% Ar處理組雖溶于鮮切菇的表面水，但Ar并未完全進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而使Ar未達(dá)到抑制呼吸作用的目的。而其O2的溶解量比0% Ar處理組O2溶解量低，以至于其呼吸峰值比0% Ar處理組的呼吸峰值高，抑制效果較差?？傮w來說，30% Ar和60% Ar對鮮切香菇的呼吸強(qiáng)度沒有起到抑制作用，90% Ar處理組表現(xiàn)出輕微的抑制作用。

2.2 氬氣體積分?jǐn)?shù)對硬度的影響

圖1 不同氬氣體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇硬度的影響Fig.1 Effect of different concentrations of Ar on firmness of fresh-cut L. edodes

各處理組對鮮切香菇硬度的影響如圖1所示。各處理組的硬度值均呈下降趨勢。在前4d，各處理組趨勢一致，無明顯差異。在第4天時(shí)90% Ar處理組與其他3組差異顯著(P＜0.05)，且硬度值高于其他處理組。第6～10天的結(jié)果顯示，各處理組硬度下降趨勢變緩。這可能是由于鮮切香菇的呼吸強(qiáng)度在第6天以后逐漸下降，細(xì)胞代謝速率降低，從而導(dǎo)致香菇硬度下降減緩。其中90% Ar處理組對硬度的保持效果最好，在第8天仍能保持較好的硬度值。Rocculi等[9]用90% Ar/5% O2/5% CO2對鮮切獼猴桃片進(jìn)行氣調(diào)包裝也得出相同結(jié)論。且在第8天90% Ar與60% Ar處理組差異不顯著(P＞0.05)，與30% Ar處理組差異顯著(P＜0.05)，與0% Ar處理組差異極顯著(P＜0.01)。這說明Ar體積分?jǐn)?shù)與鮮切香菇的硬度呈正相關(guān)?？赡苁请S著Ar體積分?jǐn)?shù)的增加，較高體積分?jǐn)?shù)的Ar限制了包括果膠質(zhì)酶、聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶等使香菇軟化的酶的活性并減少了細(xì)胞內(nèi)汁液的流失[9]。與對照組相比，各處理組延緩了硬度的下降，且Ar體積分?jǐn)?shù)與香菇硬度的呈正相關(guān)。

2.3 氬氣體積分?jǐn)?shù)對質(zhì)量損失率的影響

不同處理組對質(zhì)量損失率的影響如表3所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，質(zhì)量損失率逐漸升高。香菇質(zhì)量損失主要是蒸騰作用引起的水分流失和呼吸作用引起的多糖物質(zhì)分解[5,11]。呼吸作用和蒸騰作用的持續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致質(zhì)量損失率逐漸增加。由差異性分析可知，各組差異不顯著(P＞0.05)，Ar體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇的質(zhì)量損失率并沒有明顯影響。

表3 氬氣體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇質(zhì)量損失率的影響Table3 Effect of different concentrations of Ar on weight loss of freshh--ccuutt L. edodes

2.4 氬氣體積分?jǐn)?shù)對可溶性固形物的影響

圖2 不同氬氣體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effect of different concentrations of Ar on soluble solids content of fresh-cut L. edodes

各處理組對鮮切香菇可溶性固形物含量的影響如圖2所示。在第2天時(shí)，90% Ar處理組與30% Ar處理組的可溶性固形物含量有顯著差異(P＜0.05)，但90% Ar處理組和0% Ar的差異不顯著(P＞0.05)。第4天除0% Ar處理組外各Ar處理組的可溶性固形物含量不同程度增加。其中90% Ar處理組的可溶性固形物含量最高，與其他組差異顯著(P＜0.05)。可能是因?yàn)楹粑鼜?qiáng)度在第4天時(shí)降低(表2)，從而減少對糖類物質(zhì)和其他代謝產(chǎn)物的消耗，同時(shí)失水率不斷增加，使得可溶性固形物含量增加[20]。在第4天以后，呼吸強(qiáng)度開始上升，并在第6天出現(xiàn)呼吸高峰，呼吸強(qiáng)度達(dá)到最大(表2)，所以各處理組的可溶性固形物含量在第4～6天開始有不同程度的下降。在第6～8天，90% Ar、60% Ar處理組下降趨勢變緩，而30% Ar、0% Ar處理組下降趨勢變大，這與鮮切香菇硬度的變化一致(圖1)。其中在第8天0% Ar處理組的可溶性固形物含量最低，并與90% Ar處理組差異極顯著(P＜0.01)。由此說明，Ar會對鮮切香菇的可溶性固形物含量產(chǎn)生影響，90%高氬能有效維持鮮切香菇中的可溶性固形物含量。在第10天時(shí)，各處理組可溶性固形物的含量升高，可能是由于鮮切香菇的質(zhì)量損失率在第8～10天上升趨勢變大(表3)，大量失水會導(dǎo)致可溶性固形物含量增加[21]。其中，90% Ar、60% Ar處理組可溶性固形物含量比鮮切香菇原始可溶性固形物含量略微增大，而30% Ar和0% Ar處理組比鮮切香菇原始值降低了約0.5%。綜上，90%、60% Ar處理組與鮮切香菇原始可溶性固形物含量相比，能維持其含量。而30%和對照組會使可溶性固形物含量略微降低。

2.5 氬氣體積分?jǐn)?shù)對白度的影響

圖3 不同氬氣體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇白度的影響Fig.3 Effect of different concentrations of Ar on whiteness value of fresh-cut L. edodes

各處理組對鮮切香菇白度的影響如圖3所示。貯藏期間各組的白度值在逐漸下降。第2天，各處理組的白度都明顯下降，可能是由于切分破壞了香菇的細(xì)胞，使酶和底物相接觸，在有氧的情況下發(fā)生了酶促反應(yīng)。從第2～4天的結(jié)果中可知，隨著Ar體積分?jǐn)?shù)的升高，鮮切香菇顏色保持的效果越好，各組間的差異顯著(P＜0.05)。從第6天開始，60% Ar處理組白度值降低明顯，與30% Ar處理組差異不顯著(P＞0.05)，但高于0%處理組。在整個(gè)貯藏期，Ar處理組與對照組相比，都不同程度的抑制了鮮切香菇的白度值降低，而且90% Ar處理組始終保持最高的白度值。

在果蔬加工過程中，多酚類物質(zhì)在空氣中O2的侵入和原果蔬中多酚氧化酶的催化作用下，被氧化成不穩(wěn)定的鄰醌，然后醌類物質(zhì)經(jīng)過進(jìn)一步的聚合，由紅色變?yōu)楹稚?，最后變成黑褐色的黑色素物質(zhì)[22]。而酪氨酸酶是多酚氧化酶的一種，具有獨(dú)特的雙重催化功能，是生物體合成黑色素的關(guān)鍵酶和限速酶，植物中存在的酪氨酸酶是引起水果、蔬菜發(fā)生酶促褐變的主要酶類[23]。香菇中也有這種酶，且在菌肉和菌柄中的活性高于菌絲中的活性。而氬氣能有效抑制酪氨酸酶的活性，Zhang等[24]的研究表明，氬氣能有效降低酪氨酸酶14.2%的活性，因?yàn)闅鍤獾乃苄员妊鯕獾乃苄愿?，所以能降低?xì)胞中溶解氧的含量。O’beirne等[25]研究了10% O2/90% Ar對蘑菇的酪氨酸酶活性的抑制作用，結(jié)果表明Ar能有效抑制蘑菇中酪氨酸酶的活性，從而抑制鮮切蘑菇的褐變，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。

3 結(jié)論與討論

本實(shí)驗(yàn)通過對鮮切香菇進(jìn)行Ar氣調(diào)包裝，研究了不同Ar體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇呼吸強(qiáng)度、硬度、質(zhì)量損失率、可溶性固形物含量和白度的影響。結(jié)果表明，90% Ar處理組能輕微抑制鮮切香菇的呼吸強(qiáng)度，且能較好地維持鮮切香菇可溶性固形物含量；Ar能維持鮮切香菇較高的硬度和白度值，并且Ar體積分?jǐn)?shù)越大，效果越好，其中在第8天時(shí)，90%的Ar處理組硬度僅下降10%，與其他處理組相比，顯著抑制了鮮切香菇的軟化。而Ar體積分?jǐn)?shù)對鮮切香菇質(zhì)量損失率的影響并不顯著(P＞0.05)。

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Effect of Modified Atmosphere Packaging (MAP) with Argon on the Quality of Fresh-Cut Lentinus edodes

ZHAO Chun-xia，HU Rong，WEI Dan，ZHANG Min*
(Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Argo-products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Fresh-cut Lentinus edodes were packaged in modified atmosphere with argon and stored at 4 ℃. The effects of different concentrations of argon on the quality of fresh L. edodes were studied by measuring respiration rate, weight loss rate, soluble solid content, hardness, and whiteness during the storage period. Results indicated that 90% of argon could slightly inhibit the respiration rate and maintain the soluble solid content. Argon could maintain the high hardness value and whiteness value; the higher the concentration of argon, the higher the values. Argon had no significant effect on the weight loss rate of fresh-cut L. edodes when the environmental temperature was 4 ℃ and the relative humidity was 90%.

fresh-cut L. edodes；argon；modified atmosphere packaging；preservation

TS255.3

A

1002-6630(2013)18-0327-05

10.7506/spkx1002-6630-201318067

2012-08-06

重慶市科技攻關(guān)項(xiàng)目(cstc2012gg-yyjsB80003)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(XDJK2013C130)

趙春霞(1989—)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒b材料及技術(shù)。E-mail：zcx901024@163.com

*通信作者：張敏(1975—)，男，副教授，碩士，研究方向?yàn)槭称钒b材料及技術(shù)。E-mail：zmqx123@163.com