不同護色劑對凍藏雙孢蘑菇片防褐效果的研究

莊遠紅, 劉靜娜, 林嬌芬, 劉斯琪, 陳曉紅

(閩南師范大學生物科學與技術系,福建漳州 363000)

雙孢蘑菇(Agaricus bisporus(Lange)Sing)味道鮮美,營養(yǎng)價值非常高,屬于高蛋白、低熱量、低脂肪食物,有“素中之葷”的美稱[1-2].目前雙孢蘑菇是世界上人工栽培最廣泛、產量最高、消費量最大的食用菌,約占世界食用菌總產量的70%左右[3-4].然而,新鮮的雙孢蘑菇采后常溫貯藏易變色,表面出現(xiàn)黃褐色的銹斑,影響外觀.凍藏是雙孢蘑菇長期貯藏運輸?shù)闹饕绞?我國冷凍鮮菇的出口量占世界首位[5].切片冷凍的雙孢蘑菇在低溫下酚類物質的氧化酶仍存在一定活性,容易產生褐變,并且解凍后汁液流失較為嚴重,降低其營養(yǎng)價值[6],因此,抑制雙孢蘑菇褐變已成為貯藏保鮮的重要內容.

目前化學藥劑保鮮法因操作簡單、成本低而被廣泛應用,但普遍使用的熒光粉、硫制劑存在二次污染和殘留等問題,無污染、無殘留的替代品成為當前研究重點.本研究前期成果發(fā)現(xiàn),L-半胱氨酸在速凍香蕉片上具有使用量小、護色效果佳、營養(yǎng)安全等特點,但在雙孢蘑菇上研究較少,也未見過與焦亞硫酸鈉等硫制劑或者均具護色、抗氧化、調節(jié)風味的檸檬酸在使用效果上的比較.本研究比較3種護色劑及其復配對凍藏雙孢蘑菇褐變的關鍵酶活性及解凍后汁液流失、細菌總數(shù)及亞硫酸鹽殘留的影響,以期尋找實用、安全的硫制劑替代物,為凍藏雙孢蘑貯藏保鮮提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 實驗材料

雙孢蘑菇為市售新鮮、當日采摘的蘑菇.

1.2 主要儀器設備

UV-1100β型紫外可見分光光度計,上海美譜達儀器有限公司;REF1010型手持折光儀,上海光學儀器進出口有限公司;BS124S型電子天平,北京賽多利斯有限公司;TGL-20M型臺式高速冷凍離心機,湖南賽特湘儀離心機儀器有限公司;BCD-176TS型冰箱,青島海爾集團有限公司;HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋,常州國華電器有限公司;AIR-TECH型超凈工作臺,蘇州凈化集團;PYX-280S-A型生化培養(yǎng)箱,廣東科力韶關實驗儀器有限公司.

1.3 工藝流程

1.3.1 蘑菇挑選

從市場上選購當日采摘的菇體完整、菇蓋未開傘、子實體大小基本一致、顏色潔白、無機械損傷、無病蟲害的蘑菇.

1.3.2 沖洗

將購買回來的蘑菇放入潔凈的加工臺上,用水沖去表面的沙土,動作應當輕柔,防止蘑菇破損.

1.3.3 瀝干

用均一縫隙的漏勺將沖洗過的蘑菇瀝干,直到?jīng)]有成滴的水珠瀝出.

1.3.4 切片

將蘑菇倒置,切成4～6 mm的片狀體,盡量不要讓菇柄脫落,保持蘑菇的切面完整美觀.

1.3.5 浸泡

將切好的蘑菇平均的、同時的放入配制好的護色液中,應讓所有的切片都浸入護色液中,盛有護色液的容器應先用標簽紙做好標志,浸泡3～4 min,留一份做空白對照.

1.3.6 瀝干

用均一縫隙的漏勺將沖洗過的蘑菇片瀝干,直到?jīng)]有成滴的水珠瀝出,以防止冷凍時造成嚴重的機械損傷,降低蘑菇的價值.

1.3.7 裝袋

將瀝干的菇片小心裝入自封袋中.

1.3.8 冷凍

將裝袋的蘑菇片放入-18℃的冰箱冷藏柜中貯藏.

1.4 實驗設計

實驗設6組處理,分別配制質量分數(shù)為0.15%檸檬酸(CA)、0.15%L-半胱氨酸(L-Cys)、0.15%Na2S2O5、0.075%Na2S2O5+0.075%L-Cys、 0.1%Na2S2O5+0.05%CA的護色液,以去離子水處理為對照組.

1.5 實驗方法

1.5.1 酶活性測定

1)酶的提取.冷凍雙孢蘑菇片貯藏5 d后,取樣品5 g,加入少量聚乙烯吡咯烷酮及石英砂,以兩倍體積預冷的0.1 mol/L pH值為6.4的磷酸緩沖液,將樣品磨碎,用四層紗布過濾,于0℃,12 000 r/min的條件下冷凍離心10 min,棄沉淀,將上清液轉入25 mL刻度試管,用0.1 mol/L pH值為6.4的磷酸鹽緩沖液定容,4℃保存直至多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)活性的測定[7].

2)PPO的測定.在比色杯中加入2.8 mL 0.1 mol/L鄰苯二酚(用0.1 mol/L pH值為6.4的磷酸鹽緩沖液配制)和0.2 mL 0.1 mol/L pH值為6.4的磷酸鹽緩沖液,作為零對照.向另一比色杯中加入2.8 mL 0.1 mol/L鄰苯二酚和0.2 mL酶液,立即開啟秒表記錄時間.用分光光度計在420 nm波長下測定反應3 min時的吸光值,通過OD(optical density)值直觀地比較酶活性的大小[7].

3)POD的測定.在比色杯中加入0.5 mL 1.5%的愈創(chuàng)木酚(溶劑為50%乙醇)和0.2 mL 0.5%H2O2以及2.3 mL 0.1 mol/L pH值為6.4的磷酸鹽緩沖液,作為零對照;向另一比色杯中加入0.5 mL 15%愈創(chuàng)木酚,0.2 mL 0.5%H2O2,0.1 mol/L磷酸緩沖液(pH值為6.4),0.2 mL酶液,立即開啟秒表記錄時間,用分光光度計在470 nm波長下測定反應3 min時的吸光值,通過OD值直觀地比較酶活性的大小[7].

1.5.2 凍藏雙孢蘑菇片品質測定

汁液可溶性固形物測定：冷凍雙孢蘑菇貯藏5 d后自然解凍2 h后,用手持折光儀測定流失汁液的可溶性固形物含量[8],每個處理測定3次,取平均值.

汁液流失率的測定：鮮切雙孢蘑菇冷凍貯藏5 d后自然解凍,采用稱重法,按公式計算.

汁液流失率=(未解凍時雙孢蘑菇片的質量-室溫下解凍(汁液自然流出)2 h后雙孢蘑菇片的質量)/未解凍時雙孢蘑菇片的質量×100%.

每個處理重復3次.

亞硫酸鹽殘留量測定：蒸餾滴定法[8].細菌總數(shù)測定：平板計數(shù)法[9].

2 結果與分析

2.1 護色劑對凍藏雙孢蘑菇片防褐效果的影響

2.1.1 感官評價結果

護色劑處理后凍藏雙孢蘑菇片在45 d內的褐變情況如表1.從表1可以看出,CA不具有護色效果,而經(jīng)L-Cys浸泡后的雙孢蘑菇片在貯藏過程中多數(shù)不褐變但菇體顏色稍偏黃,Na2S2O5具有漂白的效果,貯藏前期菇體顏色發(fā)白,但貯藏至45 d時,菇體依然出現(xiàn)中度褐變現(xiàn)象,Na2S2O5與CA、L-Cys搭配也無法較好改善護色效果.相比而言,單獨使用L-Cys對凍藏雙孢蘑菇片的護色效果較好.

表1 凍藏雙孢蘑菇片感官評定結果Tab.1 Sensory evaluation of freezing-stored Agaricus bisporus slices

2.1.2 PPO酶活力的測定結果

圖1(a)、(b)顯示了不同護色劑處理的凍藏雙孢蘑菇片PPO活性情況.可以看出,對照組(CK)和CA處理的凍藏雙孢蘑菇片PPO活性很高,說明未經(jīng)護色或經(jīng)CA浸泡不能抑制凍藏雙孢蘑菇片PPO活性;其他處理組的凍藏雙孢蘑菇片PPO活性相差不大.PPO活性由低到高大致順序為：L-Cys、Na2S2O5+CA、Na2S2O5、Na2S2O5+L-Cys、CA、CK,即各護色劑對凍藏雙孢蘑菇片PPO的抑制效果由大到小順序為：L-Cys、Na2S2O5+CA、Na2S2O5、Na2S2O5+L-Cys、CA、CK,即 L-Cys抑制效果最好.

圖1 護色劑對凍藏雙孢蘑菇片PPO酶活力的影響Fig.1 Effects of color-protecting solutions on PPO activity of freezing-stored Agaricus bisporus slices

2.1.3 POD酶活性的測定結果

經(jīng)不同護色劑浸漬處理后,凍藏雙孢蘑菇片POD活性如圖2.結果表明,不同處理的凍藏雙孢蘑菇片POD活性由小到大順序為：L-Cys、Na2S2O5+L-Cys、Na2S2O5+CA、CA、Na2S2O5、對照,即各護色劑對凍藏蘑菇片POD活性的抑制效果由大到小順序為：L-Cys、Na2S2O5+L-Cys、Na2S2O5+CA、CA、Na2S2O5、CK,即 L-Cys和 Na2S2O5+L-Cys的抑制效果最佳.

2.2 護色劑對凍藏雙孢蘑菇片品質的影響

汁液流失率大小代表其組織結構被破壞的程度[10],是影響雙孢蘑菇果肉品質和營養(yǎng)價值的一個重要指標,護色劑處理后凍藏雙孢蘑菇片品質狀況見表2.表2結果顯示,經(jīng)不同護色劑處理后,雙孢蘑菇汁液流失量存在差異,經(jīng) CA、L-Cys、Na2S2O5、Na2S2O5+CA、Na2S2O5+L-Cys處理后汁液流失率分別比對照減少了13.29%(質量分數(shù),下同),10.07%,1.02%,20.22%,17.4%,說明護色劑能有效地降低凍藏雙孢蘑菇片汁液流失率,保護組織結構,防止營養(yǎng)物質的損失,5種護色劑中以Na2S2O5+CA效果為佳.同時可以看出,經(jīng) CA、L-Cys、Na2S2O5、Na2S2O5+CA、Na2S2O5+L-Cys處理后的凍藏蘑菇片可溶性固形物含量與對照相比,分別減少了0.7%,2.2%,1.5%,2.0%,1.8%,說明護色處理能有效降低解凍雙孢蘑菇片固形物流失量.5種護色劑中以L-Cys效果為佳,Na2S2O5+L-Cys次之.

Na2S2O5是種還原型漂白劑,通過其所產生的二氧化硫的還原作用,來抑制、破壞食品的變色因子,使蘑菇免于發(fā)生褐變.Na2S2O5作為食品添加劑使用將帶來SO2的殘留問題,本實驗以SO2殘留量來衡量焦亞硫酸鹽的護色效果.從表2可知,經(jīng)Na2S2O5、Na2S2O5+CA、Na2S2O5+L-Cys護色劑處理后的雙孢蘑菇片中,Na2S2O5+CA處理SO2殘留量最少,而對照、CA、L-Cys沒有亞硫酸鹽的殘留問題.根據(jù)食品添加劑使用衛(wèi)生標準[11],蘑菇中SO2殘留量不得超過50 mg/kg,因此經(jīng)本實驗的護色劑浸泡后的雙孢蘑菇片,其二氧化硫殘留量均未超出國家標準,可以安全食用.

圖2 護色劑對凍藏雙孢蘑菇片POD酶活力的影響Fig.2 Effects of color-protecting solutions on POD activity activity of freezing-stored Agaricus bisporus slices

表2 不同護色劑處理后凍藏雙孢蘑菇片的品質狀況Tab.2 Qualities of freezing-stored agaricus bisporus slices after treated with different color-protecting solutions

冷凍雙孢蘑菇半成品中菌落總數(shù)的測定是衡量其品質好壞的一個重要標準.菌落總數(shù)是指雙孢蘑菇經(jīng)過處理,并在一定條件下培養(yǎng)后,得到的1 g蘑菇樣品所含細菌菌落的總數(shù).從表2可知,與對照相比,經(jīng)CA,L-Cys,Na2S2O5,Na2S2O5+CA,Na2S2O5+L-Cys處理后的凍藏蘑菇片菌落數(shù)有所減少,說明護色劑的使用在防止褐變的同時,也可以在一定程度上抑制微生物的生長繁殖,防止產生異味.L-Cys的效果最佳,Na2S2O5+L-Cys次之.

3 討 論

雙孢蘑菇后熟特征在感官上表現(xiàn)為褐變、破膜、開傘、軟腐等變化,生理上則表現(xiàn)為失水、散熱、呼吸作用及生化成分的一系列變化,影響到細胞生長發(fā)育和生理代謝過程[12].本實驗結果表明,焦亞硫酸鈉單一使用或與檸檬酸、L-半胱氨酸復合使用對PPO、POD酶活性的抑制效果均不如單一使用L-半胱氨酸效果好,解凍后汁液流失帶走的固形物較大,并且造成硫殘留.L-半胱氨酸對凍藏雙孢蘑菇片的護色效果最好,而且能較好地保持蘑菇片的特有風味和營養(yǎng)品質.Richard等[13]和Robert等[14]的研究也證實了L-半胱氨酸抑制褐變的可行性,與多酚氧化酶氧化的醌類物質加成,生成無色的穩(wěn)定化合物,使其不能形成黑色素[15],同時該化合物還可以作為還原劑,將體系中的醌類及其衍生物還原成酚,并通過自身的氧化來降低體系中含氧量[16],阻止氧化變色.L-半胱氨酸補充了采后雙孢蘑菇部分營養(yǎng)需求,延緩衰老進程,降低開傘和薄皮菇比例,并且半胱氨酸為人體所需氨基酸,安全性高,建議在雙孢蘑菇采后貯藏、加工過程中逐步用L-半胱氨酸取代其他化學抑制劑,控制其褐變.

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