雙孢蘑菇貯藏期影響因素的研究

倪焱　馬紫英　魏要武　聶建　楊永蓮　莫美華

摘要雙孢蘑菇營養(yǎng)豐富，保健功能強(qiáng)，但由于雙孢蘑菇的含水量高、組織柔軟，在貯藏過程中極易受到損傷及腐敗，如貯藏溫度、濕度、pH、氣體成分、金屬離子等外部因素以及一些內(nèi)部因素等都會(huì)影響雙孢蘑菇的貯藏時(shí)間。主要綜述了影響雙孢蘑菇貯藏期的各種影響因素，以期為雙孢蘑菇的保鮮技術(shù)提供借鑒、參考與新的思路。

關(guān)鍵詞雙孢蘑菇；貯藏期；腐敗

中圖分類號(hào)S646文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）09-02719-03

基金項(xiàng)目國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31272218）；廣州市應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（2012J4100125）；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011B02030 3007）；廣東省省部產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目（2012B091100302）；廣東省農(nóng)業(yè)科技推廣專項(xiàng)（201201138）。

作者簡(jiǎn)介倪焱（1989- ），女，湖北武漢人，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程。*通訊作者，副教授，博士，從事食用真菌學(xué)研究。

雙孢蘑菇又名白蘑菇，是目前在全世界栽培量最廣最大的菇類。它的營養(yǎng)豐富，味道鮮美，富含多糖、粗纖維、多種礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)以及18種游離氨基酸，其中人體必需的8種氨基酸占氨基酸總量的40%以上[1]。然而雙孢蘑菇由于含水量高，組織柔軟，極不耐貯藏，且在貯藏及運(yùn)輸過程中極易出現(xiàn)失水、開傘和褐變，甚至腐敗的現(xiàn)象，嚴(yán)重降低了鮮菇的商品價(jià)值。為了延長雙孢蘑菇的貯藏期，必須了解貯藏期有哪些因素會(huì)造成雙孢蘑菇褐變、腐敗等劣變現(xiàn)象。筆者就影響雙孢蘑菇貯藏期的外部因素和內(nèi)部因素2個(gè)方面進(jìn)行了綜述。

1影響雙孢蘑菇貯藏期的外部因素

1.1溫度在貯藏期，溫度對(duì)雙孢蘑菇的貯藏時(shí)間有著顯著的影響。在一般的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，菇體的生理代謝活動(dòng)也會(huì)隨之增強(qiáng)，營養(yǎng)物質(zhì)的消耗增加，呼吸強(qiáng)度提高，菇體也會(huì)更容易發(fā)生腐敗劣變。Debabandya等研究發(fā)現(xiàn)，雙孢蘑菇在3.5～15.0 ℃的貯藏條件下，溫度越低越能延長貨架期，并能有效防止褐變的發(fā)生[2]。但有時(shí)在低溫條件下，易產(chǎn)生凍害作用。雙孢蘑菇在2 ℃下貯藏時(shí)會(huì)發(fā)生冷害，而在4 ℃貯藏未見其冷害現(xiàn)象發(fā)生，故貯藏溫度并不是越低越好[3]。且貯藏溫度的穩(wěn)定性對(duì)鮮菇的品質(zhì)有著同樣重要的作用。Kablan等將雙孢蘑菇貯藏在4 ℃，然后在第2天將貯藏溫度從4 ℃上升到14 ℃，保存2 d，之后降回4 ℃保存1 d，在12 d的貯藏期內(nèi)如此重復(fù)3次，發(fā)現(xiàn)溫度的波動(dòng)能明顯加快雙孢蘑菇品質(zhì)的下降[4]。低溫也能夠有效降低雙孢蘑菇的呼吸作用，從而減緩菇體的生理活動(dòng)，延緩衰老。石啟龍等的研究發(fā)現(xiàn)，雙孢蘑菇為呼吸躍變型蔬菜，低溫處理能夠延緩呼吸躍變出現(xiàn)的時(shí)間，并能顯著降低呼吸峰值[5]。

1.2相對(duì)濕度空氣中的濕度與雙孢蘑菇的保鮮有著密切的關(guān)系。食用菌在采后，所含水分高達(dá)85%～90%，如果保持較高的相對(duì)濕度就可以減弱蒸發(fā)作用，避免水分過分散失，使機(jī)體維持新鮮壯實(shí)的外觀，保持較強(qiáng)的抗病力。許英超等研究了雙孢蘑菇分別在相對(duì)濕度70%、80%、90%、100%的條件下各種理化指標(biāo)的變化，結(jié)果表明，隨著貯藏環(huán)境相對(duì)濕度的增加，雙孢蘑菇失重減少，褐變程度與多酚氧化酶（PPO）活性降低。但在相對(duì)濕度為100%條件下，雙孢菇在貯后第8天表面發(fā)黏，嚴(yán)重影響其感官品質(zhì)和商品價(jià)值，這有可能是因?yàn)槲⑸锏纳L所造成的病理性傷害。綜合考慮各指標(biāo)，雙孢菇采后貯藏最適相對(duì)濕度為93%～100%[6]。VALERIE等同樣認(rèn)為，高濕環(huán)境（96%）有利于減少雙孢蘑菇水分的流失，降低蒸騰作用[7]。Mahajan等發(fā)現(xiàn)，雙孢蘑菇在4 ℃貯藏時(shí)，將空氣相對(duì)濕度由76%提高到96%，能使蒸騰速率降低87%[8]。

1.3pHpH主要是對(duì)雙孢蘑菇菇體內(nèi)的酶活和微生物菌群有影響。多酚氧化酶（PPO）是影響果蔬褐變的一種關(guān)鍵性酶，它是一類酶的統(tǒng)稱。一般在文獻(xiàn)中用的較多的名稱是PPO和酪氨酸酶，但并沒有對(duì)它們下定義以進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分[9-10]。雙孢蘑菇PPO同時(shí)具有單酚酶活性和雙酚酶活性，在25 ℃下最適反應(yīng)pH有2個(gè)，分別為5.3和7.0[11]。雙孢磨菇PPO的最適pH在中性左右，所以在貯藏中往往會(huì)采用酸處理來降低環(huán)境的pH，避開雙孢磨菇PPO的最適pH，從而起到保鮮的作用。Sedaghat等發(fā)現(xiàn)，用1%的檸檬酸或蘋果酸處理雙孢蘑菇后能有效延長食用菌的保鮮時(shí)間[12]。金屬離子是許多酶的輔助因子，這些酶必須和金屬離子構(gòu)成全酶的時(shí)候才具有活性。在檸檬酸和植酸的酸性環(huán)境中，由于低pH能部分沉淀一些金屬離子，所以也可抑制酶的活性[13]。在酸性環(huán)境中也能有效抑制微生物的生長。Simon.A等研究認(rèn)為，檸檬酸對(duì)嗜溫菌和假單胞菌有極顯著的影響，用10 g/L檸檬酸清洗過雙孢蘑菇的表面后，能使嗜溫菌和假單胞菌菌群降低2.5個(gè)對(duì)數(shù)單位，隨著貯藏時(shí)間的延長菌群數(shù)量的減少率會(huì)有所降低，到第17天時(shí)，嗜溫菌和假單胞菌分別降低1.3和1.2個(gè)對(duì)數(shù)單位[14]。通過了解雙孢磨菇與褐變相關(guān)的酶的最適pH以及這些酶的特性，在貯藏時(shí)加以運(yùn)用，就能夠起到很好的保鮮作用。

1.4氣體成分

1.4.1氧氣（O2）。氧氣會(huì)影響機(jī)體的生命活動(dòng)，它是進(jìn)行有氧呼吸必不可少的成分，隨著氧氣濃度的改變，對(duì)機(jī)體也會(huì)產(chǎn)生顯著性的影響。隨著氧氣濃度的增加，呼吸作用的加強(qiáng)，生命活動(dòng)加快，也同時(shí)加速了雙孢磨菇的成熟和衰老。雙孢蘑菇屬于呼吸躍變型果蔬，在1%、3%、5%、7%、9%、12%、15%的氧氣濃度下，隨著濃度的增加，雙孢蘑菇的呼吸峰值越大，呼吸峰越提前，褐變?cè)矫黠@[15]。且氧氣對(duì)菇蓋的生長有明顯的刺激作用并造成蘑菇開傘[16]。在貯藏環(huán)境中，氧氣的濃度主要會(huì)影響雙孢蘑菇的呼吸作用和微生物的生長。在低氧環(huán)境中能抑制雙孢蘑菇的呼吸作用，減緩食用菌的新陳代謝速度，從而延緩衰老。環(huán)境中2%～5%的氧氣濃度一般是蘑菇貯藏的安全濃度，但當(dāng)氧氣濃度低于這一臨界值時(shí)就有可能發(fā)生低氧傷害，產(chǎn)生無氧呼吸[4]。張曉聰研究發(fā)現(xiàn)，氧氣濃度越低，雙孢蘑菇貯藏期間的內(nèi)部白度下降越緩慢。但是低氧環(huán)境在雙孢蘑菇貯藏后期容易造成無氧傷害，導(dǎo)致表皮黃化[10]。因?yàn)楫?dāng)氧氣供應(yīng)量不足時(shí)，會(huì)發(fā)生無氧呼吸，糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸發(fā)生脫羧反應(yīng)后生成乙醛，乙醛再被NADH還原為乙醇，或直接還原為有機(jī)酸，這些物質(zhì)的積累會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用毒，加速腐敗變質(zhì)。低氧環(huán)境中，也會(huì)造成厭氧細(xì)菌的大量繁殖，加速了食用菌的腐敗變質(zhì)。GonzalezFandos.E等發(fā)現(xiàn)，在無孔聚氯乙烯包裝中，9 ℃條件下，袋內(nèi)0.15%的氧氣會(huì)伴隨著厭氧菌的產(chǎn)生[17]。同樣，高氧環(huán)境也能抑制雙孢磨菇的呼吸作用。劉戰(zhàn)麗等發(fā)現(xiàn)，60%～100%高氧環(huán)境可顯著抑制雙孢蘑菇硬度的下降、菇肉和菇皮的褐變以及細(xì)胞膜透性的增加[18]。Barker等推測(cè)，高氧能夠抑制呼吸是由于高氧環(huán)境能阻礙三羧酸循環(huán)中的檸檬酸鹽和α酮戊二酸鹽的生成[19]。

1.4.2二氧化碳（CO2）。和氧氣一樣，二氧化碳也是與機(jī)體呼吸有關(guān)的氣體成分，不同濃度的二氧化碳同樣會(huì)對(duì)機(jī)體的生命活動(dòng)產(chǎn)生影響。在低溫下，低濃度的二氧化碳能夠延遲雙孢蘑菇的開傘時(shí)間，所以認(rèn)為二氧化碳對(duì)菇體的形態(tài)有調(diào)節(jié)作用。但也有人認(rèn)為這種現(xiàn)象是菇體對(duì)二氧化碳的生物應(yīng)答反應(yīng)[20]。為了延緩雙孢磨菇的衰老，延長其貨架期，往往通過高濃度的二氧化碳來抑制雙孢蘑菇的呼吸。但過高的二氧化碳會(huì)引起二氧化碳中毒。當(dāng)二氧化碳濃度超過20%，果蔬就易產(chǎn)生無氧呼吸，無氧呼吸過程中積累的乙醛、乙醇等異味物質(zhì)還會(huì)影響其風(fēng)味[18]。許英超等研究了分別在5%、10%、15%、20%、25%、30%的二氧化碳濃度下，雙孢蘑菇的各種理化性質(zhì)變化，其中5%、10%二氧化碳處理的失重率和硬度下降相對(duì)較高，10%、15%和20%二氧化碳處理下的雙孢蘑菇的呼吸強(qiáng)度峰值比5%、25%的30%二氧化碳的要低，出峰時(shí)間要晚，而30%二氧化碳處理下的雙孢蘑菇表皮褐變嚴(yán)重[15]。二氧化碳傷害導(dǎo)致褐變的機(jī)理可能是：環(huán)境中高濃度二氧化碳向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散，使細(xì)胞內(nèi)積累過量的CO2-3，這部分CO2-3與具有維持細(xì)胞內(nèi)膜完整性功能的Ca2+結(jié)合形成CaCO3，從而使有效的Ca2+減少，導(dǎo)致內(nèi)膜系統(tǒng)的紊亂和瓦解，膜透性加大。二氧化碳傷害主要取決于細(xì)胞內(nèi)二氧化碳水平，而細(xì)胞內(nèi)的二氧化碳濃度主要取決于氣體濃度作用時(shí)間及植物器官對(duì)氣體滲透的阻力，氣體滲透的阻力主要取決于組織結(jié)構(gòu)而與生化途徑無關(guān)[21]。

1.5金屬離子金屬離子是一些與褐變有關(guān)的酶的關(guān)鍵物質(zhì)，減少或者避免與這些離子接觸，也能有效減少褐變的發(fā)生。Mn2+、Zn2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+等是催化促進(jìn)褐變的酶活性的金屬離子[22]。當(dāng)鐵含量超過2 mg/kg，就會(huì)導(dǎo)致雙孢蘑菇褐變發(fā)生，時(shí)間越長，褐變?cè)矫黠@，質(zhì)量下降越嚴(yán)重。雙孢蘑菇自身的鐵元素含量為226 mg/kg，鋅元素的含量為24 mg/kg，較其他菇種如香菇、平菇、金針菇等高得多，且雙孢蘑菇組織脆弱，極易破損，這可能也是造成雙孢蘑菇極易褐變的原因之一。所以雙孢蘑菇在采收時(shí)要輕拿輕放，在貯藏和運(yùn)輸過程中禁用鐵、銅器具，可用塑料、紙制、木制、鋁制及竹、草編織容器盛放[1，23]。

1.6微生物對(duì)雙孢蘑菇的影響微生物也是影響鮮菇腐敗變質(zhì)的一種因素，在氧氣、二氧化碳、溫度和pH合適的情況下，都會(huì)有利于微生物的生長，所以抑制微生物的生長，也主要以控制以上的條件來達(dá)到保鮮的目的。導(dǎo)致雙孢蘑菇采后腐敗的主要微生物是假單胞菌[23]。它是導(dǎo)致雙孢蘑菇發(fā)生細(xì)菌性褐斑病的主要病原菌，該菌只侵染子實(shí)體的表面組織，不危害菌肉，感染深度一般不超過2～3 mm。且褐斑病的發(fā)生與假單胞菌的菌群數(shù)量也有關(guān)系，SolerRivas等發(fā)現(xiàn)，當(dāng)假單胞菌的菌群數(shù)量達(dá)到7.6×106 cuf/ml時(shí)，才能引起褐斑病[24]。被感染后，菌蓋表面出現(xiàn)圓形或橢圓形褐色凹陷斑。褐斑病不僅發(fā)生在菇場(chǎng)內(nèi)，采摘后的子實(shí)體在加工、包裝、運(yùn)輸和銷售過程中的褐變有時(shí)也與褐斑病有關(guān)，尤其是在低溫高濕的條件下，嚴(yán)重影響蘑菇的商品性狀，縮短保鮮食用菌的貨架期[25]。但張曉聰認(rèn)為，白色雙孢蘑菇采后的褐變與其表面的微生物關(guān)系不大，微生物并非是引起蘑菇褐變的直接原因，而是隨著蘑菇的衰老，機(jī)體抵抗力下降，引起微生物滋生[10]。

1.7采收期雙孢菇的采收時(shí)期也會(huì)對(duì)其貯藏期產(chǎn)生影響。王趙改在采收雙孢蘑菇W192時(shí)，選取菌蓋直徑在2～3、3～4、4～5 cm的3組雙孢蘑菇進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)蓋直徑在3～4 cm的這組雙孢蘑菇延后3 d左右才出現(xiàn)呼吸高峰，丙二醛含量始終較低，含水量在貯藏前期較高，白度值在貯藏后期保持較好，開傘率在貯藏后期低于其他2組，體現(xiàn)出更好的耐貯藏性[26]。

2影響雙孢蘑菇貯藏期的內(nèi)部因素

2.1內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)雙孢蘑菇在貯藏過程中，由于受到環(huán)境因素的影響，包括時(shí)間、溫度、pH等各種貯藏條件，尤其是在不合適的逆境中存放時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致膜的透性增加，膜脂的過氧化作用、活性氧自由基的積累，如超氧陰離子自由基（O-2 ·）、過氧化氫（H2O2）、羥基自由基（·OH）、單線態(tài)氧（1O2）等，但同時(shí)也會(huì)激發(fā)菇體自身的抗氧化活性，從而減少鮮菇受到傷害。內(nèi)源抗氧化系統(tǒng)包括抗氧化酶系統(tǒng)[超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽還原酶等]和非酶類抗氧化系統(tǒng)[類胡蘿卜素（CAR）、還原型谷胱甘肽（GSH）、黃酮類化合物、鐵氧還蛋白、甘露糖醇、維生素C和E等]，他們的實(shí)質(zhì)是對(duì)氧自由基的清除[27]。內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)是菇體的自我保護(hù)系統(tǒng)，它能夠抵抗活性氧簇的毒害作用。通過提高抗氧化酶系統(tǒng)的活性，能有效延長雙孢蘑菇的貯藏期。張芳研究了在（1±05）℃、（4±0.5）℃、（8±0.5）℃條件下貯藏的雙孢蘑菇，發(fā)現(xiàn)貯藏溫度越低，活性氧清除酶系統(tǒng)的相關(guān)酶（SOD、CAT）活性越高，O-2 ·和H2O2積累越少[28]。這也可以佐證雙孢蘑菇為什么適宜在低溫下貯藏。在抗氧化酶系統(tǒng)中，SOD被認(rèn)為是關(guān)鍵性的抗氧化物酶，因?yàn)樗筄-2 ·歧化為H2O2，之后由POD和CAT清除掉H2O2[29]。這些抗氧化系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，能夠及時(shí)清除氧自由基，使活性氧自由基始終維持在較低水平，有效防止自由基對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，從而延長了雙孢蘑菇的貯藏期。

2.2褐變褐變其實(shí)質(zhì)是指在菌體內(nèi)發(fā)生的一切產(chǎn)生褐色物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。雙孢蘑菇的褐變往往會(huì)影響到它的外觀及口感，且其營養(yǎng)成分也會(huì)遭到破壞，這些都造成了它的商品價(jià)值降低。褐變從其發(fā)生機(jī)理上可分為酶促褐變和非酶褐變。

2.2.1酶促褐變。酶促褐變是指在有氧條件下，酚類物質(zhì)在酶的催化作用下，被氧化成醌，這些醌類物質(zhì)最后聚合成褐色物質(zhì)，最終導(dǎo)致褐變的發(fā)生。這個(gè)過程是菇體防止外界傷害的自我保護(hù)系統(tǒng)[30]。多酚氧化酶（PPO）被認(rèn)為是影響褐變的主要的酶類，不同果蔬褐變的發(fā)生及其褐變的程度都與PPO的活性大小有著密切的關(guān)系，褐變常伴隨PPO活性的增高且褐變程度與PPO活性呈正相關(guān)。從吳進(jìn)菊等的研究可以發(fā)現(xiàn)，在常溫和中性pH條件下，雙孢蘑菇PPO活性最高，比金針菇 PPO活性高15倍多，比杏鮑菇和香菇等菇種的PPO的活性更要高得多[31]。但新鮮的雙孢蘑菇并不會(huì)發(fā)生褐變，這是由于酚類底物及酶的區(qū)域化分布有關(guān)。當(dāng)受到逆境的傷害后，往往會(huì)打破這種區(qū)域化分布，從而導(dǎo)致了褐變的發(fā)生。朱繼英等用電鏡觀察雙孢蘑菇細(xì)胞的亞結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)隨著貯藏期的延長，組織細(xì)胞細(xì)胞壁及細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)迅速降解，維持細(xì)胞內(nèi)和酚類物質(zhì)呈區(qū)域化分布的膜系統(tǒng)被完全打破，這是導(dǎo)致其組織褐變的直接原因[32]。

2.2.2非酶褐變。非酶褐變是指在沒有酶的參與下發(fā)生褐變的一種反應(yīng)。它不僅影響了雙孢蘑菇的顏色變化，而且還會(huì)伴隨著一定的化學(xué)反應(yīng)，所以會(huì)導(dǎo)致外觀、口感及味道的變化。非酶褐變主要是由羰基與氨基發(fā)生反應(yīng)引起的顏色變化最終生成黑蛋白素。劉吟發(fā)現(xiàn)，雙孢蘑菇在貯藏期，其維生素C含量與褐變度呈顯著負(fù)相關(guān)，認(rèn)為由維生素C氧化引起的非酶褐變可能是造成雙孢蘑菇褐變的重要因素之一，并同時(shí)推測(cè)還原糖也參與了非酶褐變[33]。張軍認(rèn)為，維生素C引起褐變的機(jī)制是由于維生素C經(jīng)過復(fù)雜的生化反應(yīng)后生成醛類物質(zhì)，醛類物質(zhì)經(jīng)過聚合反應(yīng)生成褐色物質(zhì)，且醛類物質(zhì)還可以和菌體內(nèi)的氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)[34]。另外，酚類底物除了可以和PPO發(fā)生褐變反應(yīng)外，其自身也會(huì)被O2緩慢氧化成有色物質(zhì)[35]。

3結(jié)語

在雙孢蘑菇的貯藏保鮮過程中，這些影響因素都是相輔相成的，要綜合考慮各種因素對(duì)其品質(zhì)的影響，采取相應(yīng)的措施，有效延長雙孢蘑菇的貯藏期。在選擇合適的溫度、濕度、環(huán)境pH等客觀條件的同時(shí)，了解這些客觀因素對(duì)雙孢蘑菇貯藏期的影響，以及由內(nèi)部因素導(dǎo)致雙孢蘑菇發(fā)生褐變腐敗的機(jī)理，將會(huì)更有利于對(duì)保鮮技術(shù)的綜合利用及調(diào)控。

參考文獻(xiàn)

[1] 史琦云，邵威平.八種食用菌營養(yǎng)成分的測(cè)定與分析[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，38（3）：336-339.

[2] MOHAPATRA D，BIRA Z M，KERRY J P，et al.Postharvest hardness and color evolution of white button mushrooms（Agaricus bisporus）[J].Food Engineering and Physical Properties，2010，75（3）：146-152.

[3] 李成華，黃文.溫度對(duì)雙孢蘑菇貯藏特性影響的研究[C]//中國菌物學(xué)會(huì)第四屆會(huì)員代表大會(huì)暨全國第七屆菌物學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.北京：中國菌物學(xué)會(huì)，2008：295-299.

[4] KABLAN T，MATHIAS K O，GILLES D，et al.Comparative evaluation of the effect of storage temperature fluctuation on modified atmosphere packages of selected fruit and vegetables [J].Postharvest Biology and Technology.2007，46：212-221.

[5] 石啟龍，王相友，王娟，等.不同貯藏溫度對(duì)雙孢蘑菇生理特性的影響[J].食品工業(yè)科技，2005，26（3）：165-167.

[6] 許英超，朱繼英，王相友.相對(duì)濕度對(duì)雙孢菇采后生理的影響[J].保鮮與加工，2006，6（1）：13-15.